高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡课文配套课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡课文配套课件ppt，共4页。PPT课件主要包含了第四节沉淀溶解平衡，新课情景呈现，课前素能奠基，2加沉淀剂法，沉淀溶解，实验探究，无明显现象，固体逐渐溶解，白色沉淀，黄色沉淀等内容，欢迎下载使用。

第2课时　沉淀溶解平衡的应用
1．通过实验探究，了解沉淀的生成、溶解与转化。2．能够根据化学平衡原理分析沉淀的生成、溶解与转化。3．能举例说明沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。能运用沉淀溶解平衡原理，分析和解决生产、生活中有关的实际问题。
 1．运用化学平衡移动原理分析、理解沉淀的生成、溶解及转化，培养变化观念与平衡思想。2．通过沉淀的生成、溶解与转化在生产、生活和科学研究中的应用，培养科学态度与社会责任。3．设计简单的实验方案验证沉淀的生成、溶解与转化，培养科学探究与创新意识。
　　　　　　　　　　　
一、沉淀生成1．生成沉淀方法：(1)调节pH法。加入氨水调节溶液的pH至7～8，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式：_____________________________________________。
Cu2＋＋S2－===CuS↓
Hg2＋＋S2－===HgS↓
Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋
Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋
2.化学沉淀法废水处理工艺流程：
二、沉淀的溶解1．原理：对于在水中难溶的电解质，如果不断_______平衡体系中的相应离子，使平衡向___________的方向进行，从而使沉淀溶解。例如CaCO3溶于盐酸的过程：
分析：CO2气体逸出，______________不断减小，离子积Q(CaCO3) _____Ksp(CaCO3)，导致平衡向___________的方向移动。溶解的离子方程式：______________________________________。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
Mg(OH)2难溶于水
Mg(OH)2在水中存在溶解平衡，加入盐酸使c(OH－)减小，溶解平衡向沉淀溶解的方向移动
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
三、沉淀的转化1．实验探究：(1)Ag＋沉淀转化的实验探究。
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
AgCl＋I－===AgI↓＋Cl－
2AgI＋S2－===Ag2S↓＋2I－
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3转化的实验探究。
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)===3Mg2＋(aq)＋2Fe(OH)3(s)
2.沉淀转化的实质：沉淀转化的实质就是_____________________。一般说来，溶解度小的沉淀易转化为溶解度更小的沉淀。溶解度差别_______，转化越容易。
有关化学方程式：_________________________________________ ___________________________________________________________。
CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)===CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
有关化学方程式：_________________________________________ _________________________________________。
ZnS(s)＋CuSO4(aq)===CuS(s)＋ZnSO4(aq)，PbS(s)＋CuSO4(aq)===CuS(s)＋PbSO4(s)
解析：A项中不能用苏打洗胃，胃酸的主要成分为HCl，酸性较强，BaCO3会反应而溶解，应用Na2SO4；B项，由于Ksp(FeS)>Ksp(HgS)，可以用FeS除去废水中的Hg2＋；C项，水垢的主要成分为CaCO3、Mg(OH)2。
3．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)如下：
向100 mL含Zn2＋、Cu2＋和Hg2＋浓度均为0.01 ml·L－1的溶液中逐滴加入0.001 ml·L－1的Na2S溶液，下列说法正确的是( 　　)A．Zn2＋先沉淀 B．Cu2＋先沉淀C．Hg2＋先沉淀 D．同时沉淀
解析：向Zn2＋、Cu2＋和Hg2＋浓度均为0.01 ml·L－1的溶液中逐滴加入0.001 ml·L－1的Na2S溶液，当溶液中离子开始沉淀时，溶液中c(金属离子)×c(S2－)＝Ksp，Ksp越小的难溶物最先生成，Ksp(ZnS) >Ksp(CuS)>Ksp(HgS)，因此Hg2＋先沉淀。故选C。
问题探究：1．在有Cl－和Br－共同存在的溶液中，只要滴入AgNO3溶液，就一定先有AgBr沉淀生成吗？2．AgCl可以转化为AgBr，试思考AgBr有可能转化为AgCl吗？3．已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。如 Fe3＋：pH≥3.7，Cu2＋：pH≥4.4。据信息分析除去CuCl2溶液中的FeCl3应选什么试剂，原理是什么？
探究提示：1．这要看原溶液中c(Cl－)、c(Br－)的大小，因为生成沉淀必须要满足条件c(Ag＋)·c(X－)>Ksp(AgX)，如果c(Cl－)较大而c(Br－)较小，c(Ag＋)·c(Cl－)>Ksp(AgCl)，而c(Ag＋)·c(Br－)3．因FeCl3发生水解反应：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，故可选择CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，调节溶液pH于3.7～4.4，从而促进Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出来，并通过过滤除去Fe(OH)3及过量的CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。
知识归纳总结：1．沉淀溶解平衡的应用：
下列说法正确的是( 　　)A．向AgI沉淀中加入饱和KCl溶液，有白色沉淀生成，说明AgCl比AgI更难溶B．向浓度均为0.1 ml·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，若先生成蓝色Cu(OH)2沉淀，则Ksp[Mg(OH)2]Fe(OH)3
酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：
用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为___________，加碱调节至pH为_________时，铁元素恰好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 ml·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_____时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 ml·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是______________________，原因是_____________________________。
Zn2＋和Fe2＋分离不开
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
解析：由Zn(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可分别计算出Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋完全沉淀时的pH为8、8、2.7。所以要除去Zn皮中的杂质铁，需先把Fe转化为Fe3＋，再调节溶液pH＝2.7时Fe3＋恰好沉淀完全，再加碱至溶液pH＝6时，Zn2＋开始沉淀[因c(Zn2＋)＝0.1 ml·L－1，所以c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，得出对应pH＝6]。所以溶解金属时加H2O2的目的就是使Fe转化为Fe3＋，否则Fe2＋和Zn2＋一起沉淀，无法分离出杂质。
由此可见溶度积、溶解度、物质的量浓度不外乎用溶质的质量或物质的量以及溶剂、溶液的质量或体积来表示溶液的组成。其中，溶质的物质的量与质量之间可通过溶质的摩尔质量来实现相互转化，溶液的体积与质量之间可通过溶液的密度来实现相互转化，故溶度积、溶解度、物质的量浓度三者之间可实现相互转化。
2．溶度积、溶解度及物质的量浓度之间的换算方法由于难溶电解质的溶解度很小，在计算时可以把溶液的密度看成水的密度，则溶液的质量可近似看成溶剂水的质量，故溶度积(Ksp)、溶解度(S)、物质的量浓度(c)之间相互转化的方法如下：(1)由溶解度(S)求溶度积(Ksp)的方法
1．25 ℃时，三种难溶银盐的Ksp与颜色如下表，下列说法正确的是( 　　)
A.AgCl、Ag2CrO4、AgI饱和溶液中c(Ag＋)依次减小B．Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag＋)约为1.0×10－6 ml·L－1C．向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，沉淀将由白色转化为黄色D．向等浓度的KCl与K2CrO4混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，将生成砖红色沉淀
解析：BaSO4可作钡餐是因为硫酸钡不溶于酸。而BaCO3能与酸反应：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，生成的Ba2＋进入人体，会造成重金属盐中毒。
3．已知如下物质的溶度积常数：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝6.3×10－36。下列说法正确的是( 　　)A．同温度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．同温度下，向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后，Ksp(FeS)变小C．向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出现的沉淀是FeSD．除去工业废水中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂
解析：A项，由于FeS的Ksp大，且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的，因此FeS的溶解度比CuS大；B项，Ksp不随浓度变化而变化，它只与温度有关；C项，先达到CuS的Ksp，先生成CuS沉淀；D项，向含有Cu2＋的工业废水中加入FeS，FeS会转化为更难溶的CuS，可以用FeS作沉淀剂。
4．锅炉内如结有水垢后会产生以下危害：(1)锅炉钢板、管路因过热而被烧损；(2)燃料大量浪费；(3)增加锅炉检修量；(4)威胁人身安全。
某学习小组欲探究使CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀，从而将其除去的可能性，查得如下资料(25 ℃)：
实验步骤如下：①向100 mL 0.1 ml·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 ml·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成；②向上述悬浊液中加入3 g Na2CO3固体，搅拌，静置，沉淀后弃去上层清液；③再加入蒸馏水搅拌，静置，沉淀后再弃去上层清液；④_______________________________。
请思考下列问题：(1)题给的两种物质，Ksp越大，表示电解质的溶解度越_____(填“大”或“小”)。(2)写出第②步发生反应的化学方程式：_______________________ _______________________。(3)设计第③步操作的目的是什么？_________________________。
Na2CO3＋CaSO4===
Na2SO4＋CaCO3
(4)请补充第④步操作及发生的现象。_________________________________________。(5)请写出该转化在实际生活、生产中的一个应用。_____________________________________________________。
向沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀完全溶解 将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3，易于除去