第2課時沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化學習目標1.掌握沉淀反應(yīng)的應(yīng)用,并運用平衡移動原理分析、解決沉淀的溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化問題。2.培養(yǎng)知識遷移能力、動手實驗?zāi)芰瓦壿嬐评砟芰?。學習過程【復(fù)習提問】1.難溶電解質(zhì)的溶解平衡具有哪些特征?2.難溶電解質(zhì)的溶解平衡受哪些外界因素影響?一、沉淀的溶解【交流研討1】試分析為什么CaCO3可以溶解在鹽酸中?【實驗探究1】閱讀課本實驗3-3完成下表并回答問題:滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化銨溶液現(xiàn)象1.寫出有關(guān)的化學方程式。2.應(yīng)用平衡移動原理,解釋上面實驗發(fā)生的反應(yīng),并試從中找出使沉淀溶解的規(guī)律?！井斕脵z測1】試比較CaCO3和CaSO4在鹽酸中的溶解性,用化學用語表達。二、沉淀的轉(zhuǎn)化【交流研討2】寫出課本實驗3-4有關(guān)的化學方程式:【實驗探究2】閱讀課本實驗3-5,完成下表并回答問題。步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向白色沉淀中滴加FeCl3溶液靜置現(xiàn)象寫出有關(guān)的化學方程式:【交流研討3】如果將上述兩個實驗中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序,會產(chǎn)生什么結(jié)果?試利用平衡移動原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋,并找出這類反應(yīng)發(fā)生的特點?！窘涣餮杏?】試寫出除水垢主要成分是CaCO3、CaSO4、Mg(OH)2的化學方程式:【交流研討5】通過學習沉淀溶解平衡,你對復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件生成沉淀、氣體和水,又有哪些進一步的認識?【當堂檢測2】以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子,通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS,可使這些金屬離子形成硫化物沉淀,經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶,可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實驗事實,可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()A.具有吸附性B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同C.溶解度大于CuS、PbS、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdS隨堂檢測1.工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法都正確的是()選項污染物處理措施方法類別A廢酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金屬離子加硫酸鹽沉降化學法C含苯廢水用活性炭吸附物理法D含純堿的廢水加石灰水反應(yīng)化學法2.25時,已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)(Ksp)分別為Ksp(FeS)=6.310-18;Ksp(CuS)=1.310-36;Ksp(ZnS)=1.610-24。下列關(guān)于常溫時的有關(guān)敘述正確的是()A.硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的溶解度依次增大B.將足量的ZnSO4晶體加入到0.1molL-1的Na2S溶液中,Zn2+的濃度最大只能達到1.610-23molL-1C.除去工業(yè)廢水中含有的Cu2+,可采用FeS固體作為沉淀劑D.向飽和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后,混合液中c(Fe2+)變大、c(S2-)變小,但Ksp(FeS)變大3.已知:25時,KspMg(OH)2=5.6110-12,KspMgF2=7.4210-11。下列說法正確的是()A.25時,飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B.25時,Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大C.25時,Mg(OH)2固體在20mL0.01molL-1氨水中的Ksp比在20mL0.01molL-1NH4Cl溶液中的Ksp小D.25時,在Mg(OH)2的懸濁液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF24.已知幾種難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)Ksp(25)見下表:難溶電解質(zhì)AgClAgBrAgIAg2SO4Ag2CrO4Ksp1.810-105.410-138.510-171.410-51.1210-12下列敘述不正確的是()A.由溶度積常數(shù)可判斷在相同條件下一些物質(zhì)的溶解性大小B.將等體積的410-3molL-1的AgNO3溶液和410-3molL-1的K2CrO4溶液混合,有Ag2CrO4沉淀產(chǎn)生C.向AgCl的懸濁液中滴加飽和NaBr溶液可以得到黃色AgBr懸濁液D.向100mL0.1molL-1的Na2SO4溶液中加入1mL0.1molL-1的AgNO3溶液,有白色沉淀生成5.根據(jù)實驗回答問題:(1)在一支試管中加入2mL0.1molL-1的ZnSO4溶液,再滴加1molL-1的Na2S溶液可觀察到的現(xiàn)象是。(2)靜置后傾去上層清液,并用蒸餾水洗滌沉淀23次,然后向白色沉淀中滴加適量的0.1molL-1的CuSO4溶液,振蕩試管。觀察到的現(xiàn)象是。(3)上述實驗中反應(yīng)的離子方程式是:。(4)試用沉淀溶解平衡的原理分析解釋(2)中實驗現(xiàn)象的變化。6.在Cl-和CrO42-的濃度都是0.100molL-1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略體積改變)時,問AgCl和Ag2CrO4哪一種先沉淀?當Ag2CrO4開始沉淀時,溶液中Cl-離子濃度是多少?已知:Ksp(AgCl)=1.5610-10Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12。7.一溶液中含有Fe3+和Fe2+,它們的濃度都是0.050molL-1。如果要求Fe3+沉淀完全而Fe2+不生成Fe(OH)2沉淀,需控制pH在何范圍?已知:KspFe(OH)3=1.110-36KspFe(OH)2=1.6410-14(提示:當某離子濃度小于10-5molL-1時可以認為該離子沉淀完全了)8.試利用平衡移動原理解釋下列事實:(1)FeS不溶于水,但能溶于稀鹽酸中:。(2)分別用等體積的蒸餾水和0.010molL-1硫酸洗滌BaSO4沉淀,用水洗滌造成BaSO4的損失量大于用稀硫酸洗滌造成的損失量:。參考答案學習過程【復(fù)習提問】1.難溶電解質(zhì)的溶解平衡和化學平衡一樣具有逆、等、動、定、變的特征。2.難溶電解質(zhì)的溶解平衡會受溫度、濃度及相關(guān)離子的濃度影響。一、【交流研討1】CaCO3在鹽酸中可發(fā)生如下反應(yīng):所以可用強酸溶解部分難溶電解質(zhì)如:CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2?！緦嶒炋骄?】滴加試劑蒸餾水鹽酸氯化銨溶液現(xiàn)象固體無明顯溶解現(xiàn)象迅速溶解可溶1.溶于鹽酸:Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O溶于氯化銨:Mg(OH)2+2NH4ClMgCl2+2NH3H2O2.在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)在鹽酸溶液中:H+(aq)+OH-(aq)H2O在氯化銨溶液中:NH4+(aq)+OH-(aq)NH3H2O規(guī)律:設(shè)法從沉淀溶解平衡體系中不斷移去沉淀溶解、電離出的離子,如使生成弱電解質(zhì),可達到使沉淀溶解的目的?！井斕脵z測1】兩者在鹽酸中發(fā)生的反應(yīng)為:CaSO4(s)SO42-(aq)+Ca2+(aq)二、【交流研討2】NaCl+AgNO3AgCl+NaNO3AgCl+KIAgI+KCl2AgI+Na2SAg2S+2NaI【實驗探究2】步驟向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向白色沉淀中滴加FeCl3溶液靜置現(xiàn)象有白色沉淀析出白色沉淀變?yōu)榧t褐色紅褐色沉淀析出,溶液褪至無色MgCl2+2NaOHMg(OH)2+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl32Fe(OH)3+3MgCl2【交流研討3】沉淀不會轉(zhuǎn)化;沉淀只是從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化;兩者差別越大,轉(zhuǎn)化越容易?！窘涣餮杏?】CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O【交流研討5】沉淀溶解的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。酸、堿、鹽之間反應(yīng)發(fā)生的條件拓展為生成更難溶或更難電離或更易揮發(fā)的物質(zhì)?！井斕脵z測2】C隨堂檢測1.C2.C3.B4.D5.(1)有白色沉淀生成(2)白色沉淀變?yōu)楹谏恋?3)Zn2+S2-ZnSZnS(s)+Cu2+CuS(s)+Zn2+(4)第一次生成的白色沉淀為ZnS,在水中建立了沉淀溶解平衡:ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq),Ksp=1.610-24,此時Qc=Ksp(ZnS)。加入CuSO4溶液后,Cu2+、S2-的離子積Qc大于Ksp(CuS)Ksp(CuS)=1.310-36,故Cu2+、S2-結(jié)合生成CuS沉淀,即ZnS白色沉淀轉(zhuǎn)化為溶度積更小的CuS黑色沉淀。6.AgCl先沉淀;當Ag2CrO4開始沉淀時,溶液中Cl-的濃度是1.6410-5molL-17.溶液的pH控制在3.77.8之間。8.(1)FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),加入稀鹽酸后,S2-+2H+H2S,破壞了FeS的溶解平衡,使上述平衡向正方向移動,故FeS溶解(2)BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq),用水洗滌使BaSO4的溶解平衡向正反應(yīng)方向移動,造成BaSO4的損失;而用H2SO4洗滌,H2SO42H+SO42-,SO42-的存在抑制了BaSO4的溶解,故BaSO4的損失量少。