2021学年第四节 沉淀溶解平衡第二课时同步训练题

课程基本信息

课题

沉淀溶解平衡(第二课时)

教科书

书名： 普通高中教科书化学选择性必修1化学反应原理

出版社：人民教育出版社          出版日期：2020年5月

教学目标

教学目标：

1、通过实验了解沉淀的溶解与转化，能应用化学平衡理论解释沉淀的溶解和转化。

2、学会通过比较Q、Ksp的大小，从定量的角度分析难溶电解质的溶解和转化。

教学重点：

难溶电解质的沉淀溶解平衡的原理

教学难点：

用沉淀溶解平衡的理论，解释实际情境中沉淀的溶解和转化。

教学过程

时间

教学环节

主要师生活动

2

min

引入

在发电、采暖、机械、冶金等很多行业，都需要锅炉供给大量的热能。锅炉通过加热管道里的水，再利用热水传递热量。

使用锅炉，需要定期检查、去除管道内壁的水垢，否则会降低燃料的利用率，造成能源浪费，又会影响锅炉的使用寿命，并形成安全隐患。

去除水垢的方法和化学原理是什么呢？

5

min

任务一

    水垢主要含有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钙等，除水垢的方法有“酸洗”，即，用盐酸浸泡。

    请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。

【分析】

寻找核心物质：Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4、HCl

 寻找平衡：

【实验】 

    证明氢氧化镁的沉淀溶解平衡的存在。

向小试管中，加入少量氢氧化镁固体,加入蒸馏水,充分振荡,溶液仍然浑浊。向浊液中滴加几滴酚酞溶液，变红。少量氢氧化镁溶解出氢氧根离子，遇酚酞溶液变红。

【分析】

对于Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq)

   如何设计实验证明呢？

【实验】

    观看实验视频，将实验现象填写在教科书80页[实验3-3]的表格里。

【小结】

    加水，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡影响不明显。

加盐酸，沉淀溶解。

【分析】

加H+与OH-反应，使c(OH-)减小，使Q ＜ Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动。只要盐酸足够，沉淀完全溶解。

【试一试】

    运用沉淀溶解平衡解释稀盐酸除碳酸钙的原理。

【思考】

        稀盐酸能除去CaSO4吗？

3

min

任务二

    除去水垢中的CaSO4等，需要另一种方法——“碱洗”。 即用Na2CO3溶液等浸泡一段时间，再辅以“酸洗”，可除去CaSO4。

    请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。

【分析】

     寻找核心物质：CaSO4、Na2CO3、HCl

     寻找平衡： CaSO4(s)SO42-(aq) + Ca2+(aq)

    CO32-与Ca2+反应，使c(Ca2+)减小，使Q ＜ Ksp，平衡向CaSO4溶解的方向移动。生成的CaCO3 ，可用盐酸除去。

    这一过程沉淀CaSO4逐渐溶解，沉淀CaCO3逐渐生成，（翻）称为沉淀的转化。

上述沉淀的转化过程离子方程式可以表示为：

CaSO4(s) + CO32-(aq)CaCO3 (s) + SO42-(aq)

    沉淀转化比较完全。

10

min

任务三

根据CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀，某同学推测是溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。并设计实验验证AgCl沉淀可以转化为AgI沉淀，AgI沉淀可以转化为Ag2S沉淀，请评价是否合理，并说明理由。

【分析】

该实验方案设计是合理的。

硝酸银和氯化钠溶液的用量，需保证Ag+不过量。如果银离子过量。加入KI溶液后，碘离子可以与过量Ag+生成沉淀AgI，无法证明AgI是由AgCl沉淀通过平衡移动转化成的。同理，加入Na2S溶液后，硫离子可以与过量Ag+生成沉淀Ag2S，无法证明Ag2S是由AgI沉淀通过平衡移动转化成的。

生成AgCl沉淀后，存在沉淀溶解平衡。当向AgCl沉淀中滴加KI溶液时，溶液中Ag+与I-的Q(AgI)＞Ksp(AgI)，因此，Ag+与I-结合生成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。 实现了AgCl沉淀转化为溶解度更小的AgI沉淀。

如果加入足量的KI溶液，上述过程会继续进行，直到绝大部分AgCl沉淀转化为AgI沉淀。

整个过程的离子方程式表示为：

AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq)

    同理：

生成AgI沉淀后，存在沉淀溶解平衡。当向AgI沉淀中滴加Na2S溶液时，溶液中Ag+与S2-的 Q(Ag2S)＞Ksp(Ag2S)，因此，Ag+与S2-结合生成Ag2S沉淀，导致AgI的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。实现了AgI沉淀转化为溶解度更小的Ag2S沉淀。

如果加入足量的Na2S溶液，上述过程会继续进行，直到绝大部分AgI沉淀转化为Ag2S沉淀。 整个过程的离子方程式表示为：

2AgI(s) + S2-(aq) Ag2S(s) + 2I-(aq)

观看实验视频，填写教科书80页[实验3-4]的表格

【小结】

沉淀的转化实质是沉淀溶解平衡的移动。

   一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大，转化越容易。

3

min

学以致用

    自然界中，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使它们转化为铜蓝(CuS)。

    请运用沉淀溶解平衡的原理解释原因。

【分析】

    闪锌矿(ZnS)存在沉淀溶解平衡：

方铅矿(PbS)存在沉淀溶解平衡：

【自我检测】

  阅读下列实验（翻）：

①将0.1 mol/L MgCl2溶液和0.5 mol/L NaOH溶液等体积混合得到浊液；

②取少量①中浊液，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液，出现红褐色沉淀；

③将①中浊液过滤，取少量白色沉淀，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液，白色沉淀变为红褐色；

根据上述实验，下列说法哪个是不正确的？

A．将①中所得浊液过滤，所得滤液中含少量Mg2+

B．浊液中存在沉淀溶解平衡： Mg(OH)2(s)Mg2+(aq) + 2OH－(aq)

C．实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶

2

min

总结