苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡导学案

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡导学案，共3页。学案主要包含了学习目标，基础知识梳理，实验探究，课堂检测等内容，欢迎下载使用。

1．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．学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。
【基础知识梳理】
沉淀溶解平衡原理的应用
1．沉淀的溶解
根据沉淀溶解平衡原理，如果加入与溶液中的离子反应的物质，使平衡向溶解方向移动，就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。
实例：BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？



2．沉淀的生成
根据沉淀溶解平衡原理，如果加入与溶液中相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，就可以生成沉淀。
实例：可溶性钡盐(如BaCl2等)当作食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？



3．沉淀的转化
(1)【实验探究】沉淀的转化实验
实验结论：______________________________________________。
(2)沉淀转化的实质就是______________的移动，一般而言，溶解能力相对较强的物质容易转化为溶解能力较弱的物质。
(3)两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越__________。
(4)沉淀转化的应用实例
①锅炉形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是CaSO4(s)eq \(――→,\s\up7(Na2CO3))CaCO3(s)eq \(――→,\s\up7(盐酸))Ca2＋(aq)。
化学方程为：_______________________________，___________________________________。
②在分析化学中常用饱和Na2CO3溶液，将难溶强酸盐BaSO4转化为难溶弱酸盐BaCO3，然后用强酸溶解，使阳离子进入溶液。
BaSO4转化为BaCO3反应的离子方程式为：________________________________________。
③除去CuSO4溶液中的Fe3+，向溶液中加入__________或__________，调节pH至__________，Fe3+会全部转化为Fe(OH)3沉淀除去。
【课堂检测】
1．已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.6×10-9。向BaSO4中加入Na2CO3溶液，一段时间后达到平衡状态。
（1）写出有关的离子方程式：_____________________________。
（2）计算该反应的平衡常数K=_________。
（3）讨论BaSO4能转化为BaCO3的条件是什么？____________________。
2．已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。如果某溶液中分别含有0.1ml·L-1的Fe3+和Cu2+。分别计算Fe3+和Cu2+开始沉淀和完全沉淀时的pH。（当离子浓度为1×10-5ml·L-1时，认为该离子完全沉淀）





3．用沉淀溶解平衡原理解决下列问题：
（1）除去硫酸铜溶液中的少量Fe3+。

（2）除去NH4Cl溶液中的少量FeCl3。

（3）除去MgCl2溶液中的少量CuCl2。

参考答案
【基础知识梳理】
沉淀溶解平衡原理的应用
1．答案：原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq \\al(2－,3)(aq)，COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O，胃酸消耗COeq \\al(2－,3)，使溶液中c(COeq \\al(2－,3))降低，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，c(Ba2＋)增大引起人体重金属中毒。
2．答案：中毒后服用Na2SO4溶液(5.0%)洗胃，此时SOeq \\al(2－,4)与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。
3．(1)
Ksp较大的沉淀可转化为Ksp更小的沉淀
(2)沉淀溶解平衡
(3)容易
(4)①CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)CaCO3(s)＋Na2SO4(aq) CaCO3＋2HCl =CaCl2＋H2O＋CO2↑
②BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)
③Cu(OH)2 Cu2(OH)2CO3 3~4
【课堂检测】
1．答案：（1）BaSO4+CO32-BaCO3+SO42- （2）K=eq \f(c(SO42-),c(CO32-)) =eq \f(1.1×10-10,2.6×10-9)=0.042，要使BaSO4转化为BaCO3，则必须满足c(CO32-)>24c(SO42-)，在BaSO4饱和溶液中，c(SO42-)≈1.0×10-5ml·L-1，故当c(CO32-)>2.4×10-4 ml·L-1时，BaSO4转化为BaCO3。
2．答案：Fe3+开始沉淀，必须满足c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]，将c(Fe3+)= 0.1ml·L-1代入，计算可得c(OH-)=7.4×10-13 ml·L-1，计算pH=1.9，即pH=1.9时，Fe3+开始沉淀；Fe3+完全沉淀，必须满足c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]，将c(Fe3+)= 1.0×10-5ml·L-1代入，计算可得c(OH-)=1.6×10-11 ml·L-1，计算pH=3.2，即pH=3.2时，Fe3+完全沉淀。
用同样的方法，计算可得Cu2+开始沉淀的pH为4.7，完全沉淀的pH为6.7。
3．答案：（1）加入过量CuO或Cu(OH)2，再过滤。 （2）加入过量氨水，再加热。 （3）加入过量MgO或Mg(OH)2，过滤。
实验现象
化学方程式
实验1
实验2
实验3
实验现象
化学方程式
实验1
有白色沉淀生成
Ag++Cl-=AgCl↓
实验2
白色沉淀转化黄色沉淀
AgCl+I-AgI+Cl-
实验3
黄色沉淀转化为黑色沉淀
2AgI+S2-Ag2S+2I-