2022届高中化学新教材同步选择性必修第一册第3章第四节第2课时沉淀溶解平衡的应用课件.pptx

1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步精品课件精品课件沉淀溶解平衡的应用1.变化观念与平衡思想：能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与 生成、沉淀转化的实质。2.科学探究与创新意识：学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生 活中的实际问题，并设计实验探究方案，进行沉淀转化等实验探究。核心素养发展目标核心素养发展目标一、沉淀的生成和溶解随堂演练知识落实课时对点练二、沉淀的转化内内容容索索引引 1.沉淀的生成(1)沉淀生成的应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)沉淀的方法调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解

2、于水，再加入氨水调节pH至78，使QFe(OH)3 KspFe(OH)3可使Fe3转变为_沉淀而除去。反应如下：_。一、沉淀的生成和溶解Fe(OH)3加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物 等沉淀，即离子积Q Ksp时，生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。a.通入H2S除去Cu2的离子方程式：_。b.加入Na2S除去Hg2的离子方程式：_。特别提醒一般来说，当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时，越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。当离子浓度小于1105 molL1时，认为已完全沉淀。CuS、HgSH2SCu2=CuS2HH

3、g2S2=HgS2.沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去平衡体系中的 ，使平衡向 的方向移动，就可以使沉淀溶解。相应离子沉淀溶解(2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解(3)沉淀溶解的方法酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为_，当加入盐酸后发生反应：_，c()，溶液中 与Ca2的离子积Q(CaCO3)Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向 方向移动。盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中

4、。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为_。降低溶解(1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()(2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水()(3)除废水中的某重金属离子如Cu2、Hg2时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2、Hg2浓度降的很低()(4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应()(5)除去MgCl2溶液中的Fe2，先加入双氧水，再加入MgO即可()正误判断正误判断A.NH4NO3 B.NaOHC.MgSO4 D.Na2SO4应用体验应用体验视野拓展 沉淀溶解常用的方法(1)酸溶解法：如CaCO3溶于盐

5、酸，Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。(2)盐溶解法：如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中。(3)生成配合物法：如AgCl可溶于氨水。(4)氧化还原法：如CuS、HgS等可溶于HNO3中。返回实验操作实验现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀化学方程式_二、沉淀的转化1.沉淀转化的过程探究(1)实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化NaClAgNO3=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaI实验结论：AgCl沉淀转化为AgI沉淀，AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀，说明溶解度由小到大的顺序为 。理论分析：Ag2SAgIAgC

6、l由Ksp值可看出AgI的溶解度远比AgCl小得多。当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，Q(AgI)Ksp(AgI)导致AgCl溶解，AgI生成，离子方程式可表示为：_，K_。反应向正方向进行完全，即AgCl可转化为AgI沉淀。实验操作实验现象产生白色沉淀白色沉淀转化为红褐色沉淀化学方程式_(2)实验探究Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2实验结论：Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：。Fe(OH)3Mg(OH)22.沉淀转化的实质与条件(1)实质：沉淀的转化是指由一种难溶

7、物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。(2)条件：两种沉淀的溶解度不同，溶解度小的沉淀可以转化为溶解度_的沉淀，两者溶解度相差 转化越 。更小越大容易3.沉淀转化的应用(1)锅炉除水垢(含有CaSO4)：CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)，反应为_，_。(2)自 然 界 中 矿 物 的 转 化：原 生 铜 的 硫 化 物 C u S O4溶 液 铜蓝(CuS)，反应为_，_。(3)工业废水处理工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2的离子方程式：_。CaSO4Na2CO3=CaCO3N

8、a2SO4 CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2CuSO4ZnS=CuSZnSO4CuSO4PbS=CuSPbSO4正误判断正误判断(1)沉淀的转化只能由难溶的转化为更难溶的()(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀转变成黄色沉淀，是由于Ksp(AgI)Ksp(CuS)，A项错误；加入少量CuSO4固体后，c(Cu2)增大，平衡正向移动，c(Mn2)增大，C项错误；4.已知25：1342难溶电解质CaCO3CaSO4MgCO3Ksp2.81099.11066.8106某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下。向100 mL 0.1 molL1的Ca

9、Cl2溶液中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。_。1342(1)由题中信息可知，Ksp越大表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)写出第步发生反应的化学方程式：_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象：_。(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用：_。大Na2SO4(aq)向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀完全溶解，并放出无色无味的气体将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去1342解析Ksp越大

10、，表示电解质的溶解度越大，溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去。返回题组一沉淀的生成与溶解题组一沉淀的生成与溶解1.(2019济南质检)在AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)。已知常温下，Ksp(AgCl)1.61010。下列叙述中正确的是A.常温下，AgCl悬浊液中c(Cl)4105.5 molL1B.温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，Ksp

11、(AgCl)减小C.向AgCl悬浊液中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说 明Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)D.常温下，将0.001 molL1 AgNO3溶液与0.001 molL1的KCl溶液等体积 混合，无沉淀析出123456789 1011121314对点训练课时对点练15 16解析AgCl的溶度积Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl)1.61010，则AgCl悬浊液中c(Cl)c(Ag)4105.5 molL1，A正确；Ksp(AgCl)只与温度有关，温度不变，向AgCl悬浊液中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，但Ksp(AgCl)不变，B错误；向AgCl悬浊液

12、中加入少量NaBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，说明AgBr的溶解度小于AgCl，则有Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)，C错误；0.001 molL1 AgNO3溶液与0.001 molL1的KCl溶液等体积混合，此时离子积Qc(Ag)c(Cl)0.000 522.5107Ksp(AgCl)，故生成AgCl沉淀，D错误。123456789 101112131415 16123456789 1011121314152.某pH1的ZnCl2和HCl的混合溶液中含有FeCl3杂质，为了除去FeCl3杂质，需将溶液调至pH4。在调节溶液pH时，应选用的试剂是A.NaOH B.ZnO C.ZnSO

13、4 D.Fe2O3解析溶液中含有FeCl3杂质，将溶液调至pH4，可使Fe3水解生成Fe(OH)3沉淀而除去，注意不能引入新的杂质，可加入ZnO和酸反应调节溶液pH，使铁离子全部沉淀。16123456789 1011121314153.已知在pH为45的环境中，Cu2、Fe2几乎不水解，而Fe3几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸气加热到80 左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是A.向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO粉末调节pH为45B.向溶液中通入H2S使Fe2沉淀C.向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调

14、节pH为45D.加入纯Cu将Fe2还原为Fe16123456789 101112131415解析根据题干信息，A项中的操作可将Fe2先转化为Fe3再转化为Fe(OH)3而除去，A项正确；在酸性溶液中H2S与Fe2不反应，而H2S与Cu2生成CuS沉淀，B项错误；由金属的活动性：FeCu知，D项错误。164.要使工业废水中的重金属Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：123456789 101112131415解析要将Pb2沉淀，就要形成溶解度更小的物质，由表中数据可知，PbS的溶解度最小，故沉淀剂最好为硫化物。化合物PbSO4PbCO3

15、PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为A.硫化物 B.硫酸盐C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可16123456789 101112131415题组二沉淀的转化题组二沉淀的转化5.已知：25 时，KspMg(OH)25.611012，Ksp(MgF2)7.421011。下列说法正确的是A.25 时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B.25 时，Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C.25 时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01

16、molL1 NH4Cl溶液中的Ksp小D.25 时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF216123456789 101112131415解析A项，Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀，KspMg(OH)2比Ksp(MgF2)小，说明饱和Mg(OH)2溶液中的c(Mg2)更小；C项，Ksp只与温度有关；D项，Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近，若F浓度足够大，Mg(OH)2也能转化为MgF2。16123456789 1011121314156.25 时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为Ksp(FeS)6.31018

17、；Ksp(CuS)1.31036；Ksp(ZnS)1.6 1024。下列关于常温时的有关叙述正确的是A.硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B.将足量的ZnSO4晶体加入0.1 molL1的Na2S溶液中，Zn2的浓度最大 只能达到1.61023 molL1C.除去工业废水中含有的Cu2，可采用FeS固体作为沉淀剂D.向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2)变大、c(S2)变小，但Ksp(FeS)变大16123456789 101112131415解析化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强，由Ksp可知，常温下，Cu

18、S的溶解度最小，故A错；将足量的ZnSO4晶体加入0.1 molL1的Na2S溶液中，c(S2)将减至非常小，而Zn2的浓度远远大于1.61023 molL1；因CuS比FeS更难溶，FeS沉淀可转化为CuS沉淀；温度不变，Ksp(FeS)不变。167.下列说法不正确的是A.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液B.向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液沉淀变为黑色，可推知同温下Ksp(ZnS)Ksp(AgI)123456789 101112131415 16123456789 1011121314158.(2019吉林高二检

19、测)已知25 时，FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.31018、6.31036。下列有关说法正确的是A.0.1 mol FeS和0.1 mol CuS混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Fe2)c(Cu2)B.将足量CuSO4溶解在0.1 molL1 H2S溶液中，Cu2的最大浓度为6.31035 molL1C.因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4H2S=CuSH2SO4不能发生D.向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体，溶液的酸性增强16123456789 101112131415解析A项，由于Ksp(CuS)Ksp(FeS)，所以0.1 mol FeS和0.1 mol Cu

20、S混合后加入1 L水中，所得溶液中c(Fe2)c(Cu2)，正确；B项，CuSO4是易溶物质，则溶液中Cu2的最大浓度远比6.31035 molL1大，错误；C项，CuS不溶于H2SO4，该反应能发生，错误；D项，2H2SSO2=3S2H2O，酸性应减弱，错误。169.(2020苏州调研)25 时有关物质的颜色和溶度积(Ksp)如下表：123456789 101112131415下列叙述中不正确的是A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 molL1 KI溶液，有黄色沉淀产生B.25 时，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag的浓度相同C.25，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl

21、、CaCl2溶液中的溶度积相同D.在5 mL 1.8106 molL1 NaCl溶液中，加入1滴(20滴约为1 mL)1 103 molL1 AgNO3溶液，不能产生白色沉淀物质AgClAgBrAgIAg2S颜色白淡黄黄黑Ksp1.810107.710131.510161.8105016解析由Ksp(AgCl)Ksp(AgI)可知，A项正确；由四种物质的溶度积常数计算可知，其饱和水溶液中c(Ag)的大小关系为AgClAgBrAgIAg2S，B项错误；由于溶度积常数是温度常数，温度不变其值不变，C项正确；加入一滴硝酸银溶液后，c(Cl)可认为保持不变，即c(Cl)1.8106 molL1，而Ag

22、NO3溶液相当于稀释100倍，故c(Ag)1105 molL1，c(Cl)c(Ag)1.81011Ksp(AgCl)，故没有沉淀生成，D项正确。123456789 101112131415 1610.工业上用化学法除锅炉的水垢时，先向锅炉中注入饱和Na2CO3溶液浸泡，将水垢中的CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去已知：Ksp(CaCO3)11010，Ksp(CaSO4)9106，下列说法错误的是A.升高温度，Na2CO3溶液的Kw和c(OH)均会增大123456789 101112131415C.该条件下，CaCO3溶解度约为1103 g16解析升高温度，水的电离平衡正向移动，Kw增大，

23、Na2CO3水解平衡正向移动，c(OH)增大，故A项正确；沉淀由难溶物质转变为更难溶的物质，故B项正确；由Ksp(CaCO3)可知饱和CaCO3溶液的浓度为1105 molL1，100 mL饱和CaCO3溶液中含有CaCO3为1104 g，溶解度约为1104 g，故C项错误；123456789 101112131415 16B.从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp1017C.某废液中含Zn2，沉淀Zn2可以控制溶液pH的范围是812D.向1 L 1 molL1 ZnCl2溶液中加入NaOH固体至pH6，需NaOH 0.2 molA.往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子

24、方程式可表示Zn24OH=2H2O题组三沉淀溶解平衡图像分析题组三沉淀溶解平衡图像分析11.已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物相似。如图，横坐标为溶液的pH，纵坐标为Zn2或 的物质的量浓度(假设Zn2浓度为105 molL1时，Zn2已沉淀完全)。下列说法不正确的是123456789 10111213141516123456789 101112131415B项，依据pH7时，c(Zn2)103 molL1计算，此时有沉淀溶解平衡存在，Ksp103(107)21017，正确；C项，当c(Zn2)105 molL1时认为废液中Zn2已完全沉淀，所以控制pH在812范围内可将Zn2沉淀完全，正确

25、；D项，当pH6即c(OH)108 molL1，由Ksp可知此时c(Zn2)101 molL1，即有0.9 mol Zn2转化为Zn(OH)2，需NaOH为1.8 mol，不正确。1612.不同温度(T1和T2)时，硫酸钡在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，已知硫酸钡在水中溶解时吸收热量。下列说法正确的是A.T1T2B.加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点C.c点时，在T1、T2两个温度下均有固体析出D.a点和b点的Ksp相等123456789 101112131415 16解析因为硫酸钡在水中溶解时吸收热量，则温度升高硫酸钡的Ksp增大，T2时硫酸钡的Ksp大于T1时硫酸钡的Ksp，故T

26、2T1，A错误；123456789 101112131415在T1时c点溶液的QKsp，有沉淀析出，在T2时c点溶液的QKsp，没有沉淀析出，C错误；温度不变，Ksp不变，同一温度下，在曲线上的任意一点Ksp都相等，D正确。1613.常温下，几种难溶氢氧化物的饱和溶液中金属离子浓度的负对数与溶液的pH关系如图所示。下列说法正确的是A.a点代表Fe(OH)2饱和溶液B.KspFe(OH)3KspAl(OH)3Ksp Fe(OH)2KspMg(OH)2C.向0.1 molL1 Al3、Mg2、Fe2混合溶液中，逐滴滴加稀NaOH溶液，Mg2最先沉淀D.在pH7的溶液中，Fe3、Al3、Fe2能大量

27、共存123456789 10111213141516123456789 101112131415根据溶度积常数大小可知向0.1 molL1 Al3、Mg2、Fe2混合溶液中，逐滴滴加稀NaOH溶液，Al3最先沉淀，C错误；根据图像可知在pH7的溶液中，Fe3、Al3不能大量存在，D错误。解析a点不在曲线上，不能代表Fe(OH)2饱和溶液，A错误；沉淀Fe3的pH最小，因此Fe(OH)3的溶度积常数最小，则KspFe(OH)3KspAl(OH)3KspFe(OH)2KspMg(OH)2，B正确；16123456789 1014.(2020济南高二质检)已知常温下，AgBr的Ksp4.91013、

28、AgI的Ksp8.31017。(1)现向含有AgI的饱和溶液中：加入固体AgNO3，则c(I)_(填“变大”“变小”或“不变”，下同)；1112131415综合强化若改加更多的AgI固体，则c(Ag)_；变小不变解析加入AgNO3固体，使c(Ag)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I)减小。解析改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。16123456789 101112131415若改加AgBr固体，则c(I)_，而c(Ag)_。变小变大解析因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I)

29、变小。16123456789 101112131415(2)现向含有NaBr、KI均为0.002 molL1的溶液中加入等体积浓度为4103 molL1 AgNO3溶液，则产生的沉淀是_(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为_。AgI、AgBr解析等体积混合后c(Br)c(I)0.001 molL1，c(Ag)2103 molL1。因Ksp(AgI)4.91013，所以有AgBr沉淀生成；若再向其中加入适量NaI固体时，会有AgBr转化为AgI。16123456789 101112131415.已知：25 时，Ksp(BaSO4)11010，Ksp(

30、BaCO3)1109。(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是(用溶解平衡原理解释)_。万一误服了少量BaCO3，应尽快用大量0.5 molL1 Na2SO4溶液洗胃，如果忽略洗胃过程中Na2SO4溶液浓度的变化，残留在胃液中的Ba2浓度仅为_ molL1。152101016123456789 101112131415(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。

31、CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_。请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：_。溶液后，与Ca2结合生成CaCO3沉淀，Ca2浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO316123456789 10111213141516.工业上制取CuCl2的生产流程如下：请结合下表数据，回答问题：物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3溶度积(25)8.010162.210204.01038完全沉淀时的pH范围9.66.43416123456789 101112131415(1)在溶液A中加入NaClO的目的是_。(2)在溶液B中加入CuO的作用是_。(3)操作a的目的是_。将Fe2氧化为Fe3，使后续分离更加完全调节溶液的pH为34，使Fe3完全转化为Fe(OH)3沉淀洗涤Cu(OH)2表面的可溶性杂质解析由生产流程可知，加入NaClO的目的是将Fe2氧化为Fe3，以便在后续的生产中被除去。解析溶液B呈酸性，Fe3可溶，加入的CuO可以与酸反应，提高溶液的pH，当溶液的pH为34时，Fe3就会以Fe(OH)3的形式沉淀出来。16123456789 101112131415(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCl2，采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是_。抑制Cu2的水解返回16