2015-2016学年《沉淀溶解平衡》导学案

物质的量的单位-摩尔化学计量在实验中的应用第4节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡理解物质的溶解过程是可逆的;能描述沉淀溶解平衡。1掌握沉淀生成、溶解的应用。21固体物质的溶解性在20℃时,物质的溶解性与溶解度的关系:①易溶②可溶微溶难溶10g1~10g③0.01~1g④0.01g溶解性溶解度2沉淀溶解平衡Ag+和Cl-(1)溶解平衡的建立AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量⑤________脱离AgCl的表面⑥_____水中;另一方面,溶液中的⑦_______受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面⑧______——沉淀。在一定温度下,当沉淀⑨______和⑩______的速率____时,得到AgCl的_____溶液,即建立下列动态平衡:____________________________________。111213Ag+和Cl-溶入溶解析出生成相等饱和AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)(2)影响沉淀溶解平衡的外界因素①温度:温度升高,多数溶解平衡向沉淀______的方向移动。②浓度:加水稀释,溶解平衡向沉淀____的方向移动。③同离子效应:加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向沉淀_____的方向移动。④能反应的物质:加入与难溶电解质溶解所得离子反应的物质,溶解平衡向沉淀_____溶解的方向移动。15141716生成溶解溶解溶解3沉淀的生成除去Fe(OH)3分离1819202122氨水(1)应用:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到_____或_____某些离子的目的。(2)方法①调节pH法:例如除去氯化铵中的杂质氯化铁,可加入_____调节pH至7~8,使Fe3+生成________沉淀而除去,反应的离子方程式:___________________________________________________________。Fe3++3NH3•H2OFe(OH)3↓+3NH4+23252426②加沉淀剂法:例如以_____等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+生成极难溶的硫化物____________沉淀,反应的离子方程式:________________________________、____________________________。4.沉淀的溶解(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断______溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀__________溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。(2)实验探究:Na2SCuS、HgSCu2++S2-CuS↓Hg2++S2-HgS↓移去溶解实验操作实验现象实验结论沉淀不溶解Mg(OH)2不溶于水,能溶于盐酸,也能溶于NH4Cl溶液沉淀溶解沉淀溶解(3)方法①酸溶解法:Mg(OH)2溶于盐酸的原理分析:Mg(OH)2(s)2OH-+Mg2++2HCl2H++2Cl-2H2O水的生成,使Mg(OH)2溶解平衡体系中的______不断减小,平衡向Mg(OH)2_______的方向移动,化学方程式:___________________________353736c(OH-)溶解Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O。②盐溶液溶解法:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的原理分析:Mg(OH)2(s)2OH-+Mg2++2NH4Cl2NH4++2Cl-2NH3•H2O氨水的生成,使Mg(OH)2溶解平衡体系中的______不断减小,平衡向Mg(OH)2______的方向移动,化学方程式:__________________________。c(OH-)383940溶解Mg(OH)2+2NH4ClMgCl2+2NH3•H2O等体积等浓度的AgNO3溶液与NaCl溶液混合,溶液中还存在Ag+吗?12存在沉淀溶解平衡的难溶物质一定属于弱电解质吗?不一定,如CaCO3、BaSO4等为强电解质。存在;因为生成的沉淀AgCl存在溶解平衡。沉淀溶解平衡及其影响因素D把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是()。A.给溶液加热,溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多常温下,分别将AgCl溶于水和0.1mol·L-1的NaCl溶液中,其溶解度相同吗?为什么?12同一难溶物,其电离方程式和沉淀溶解平衡的方程式有哪些不同?(以BaSO4为例)不相同。在NaCl溶液中,Cl-的存在会导致AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)向左移动,使AgCl溶解度更小。电离方程式:BaSO4Ba2++SO42-;沉淀溶解平衡:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)。ACaCO3在下列液体中溶解度最大的是()。A.H2OB.Na2CO3溶液C.乙醇D.CaCl2溶液沉淀溶解平衡的应用以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度:难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10-41.7×10-61.5×10-43.0×10-9在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。请回答下列问题:(1)上述三个除杂方案都能够达到很好的效果,Fe2+、Fe3+都被转化为__________(填化学式)而除去。(2)①中加入的试剂应该选择__________为宜,其原因是______________________________________。(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为______________________________________________。Fe(OH)3氨水不会引入新的杂质2Fe3++3Mg(OH)23Mg2++2Fe(OH)3除去溶液中的SO42-,选择加入钙盐还是钡盐?为什么?1加入钡盐;因为BaSO4的溶解度更小,SO42-沉淀更完全。根据你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑?是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去?请说明原因。2从溶解度方面可判断沉淀能否生成;不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去,因为不溶是相对的,沉淀物在溶液中存在溶解平衡。工业上制氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右,慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁),充分搅拌后使之溶解,反应如下:CuO+2HClCuCl2+H2O,FeO+2HClFeCl2+H2O。已知:pH≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。试回答下列问题:(1)为除去溶液中的Fe2+,可以采用的方法是。A.直接加碱,调节溶液使pH≥9.6B.加纯铜粉,将Fe2+还原出来C.先将Fe2+氧化成Fe3+,再调节pH在3~4之间D.通入硫化氢,使Fe2+直接沉淀(2)工业上为除去溶液中的Fe2+,常使用NaClO,当向溶液中加入NaClO后,溶液pH的变化情况是。A.肯定减小B.肯定增大C.可能减小D.可能增大(3)若此溶液中只含有Fe3+,要调节pH在3~4之间,此时最好向溶液中加入。A.NaOH溶液B.氨水C.CuCl2溶液D.CuO固体CBD欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度,可采用的方法是()。1BA.增大溶液的pHB.加入2.0mol•L-1的NH4NO3C.加入0.1mol•L-1的MgSO4D.加入适量水A.MgCl2B.NaOHC.MgSO4D.NaHSO4当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少,须加入少量的()。2D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+离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下:3化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10-41.81×10-71.84×10-14由上述数据可知,选用的沉淀剂最好是()。A.硫化物B.硫酸盐C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可A4在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中,存在着如下平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。若向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl,固态Mg(OH)2的质量有什么变化?并说明理由。(1)加入固体CH3COONa时,固态Mg(OH)2质量,理由是____________________________________________________________________________________________________。(2)加入固体NH4Cl时,固态Mg(OH)2质量,理由是________________________________________________________________________________________________。增加CH3COONa在溶液中发生水解:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,c(OH-)增大,使Mg(OH)2的溶解平衡向着生成Mg(OH)2的方向移动减小g.mol-1M=m/nn=N/MnM