人教版高中化学选修四课件：3.4.2 沉淀反应的应用

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1、第2课时 沉淀反应的应用,第三章 第四节,学习目标定位 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。,一 沉淀的生成与溶解,达标检测 提升技能,二 沉淀的转化,内容索引,一 沉淀的生成与溶解,1.某含有CaCO3的悬浊液，改变条件，回答下列问题： (1)滴加盐酸直至过量，沉淀逐渐溶解。原因是_ _。 (2)加入Na2CO3溶液，沉淀 ，c(Ca2) ，c(CO ) 。,新知导学,增多,减小,增大,CaCO3在水中存在，,2.沉淀生成的应用主要涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域，常利用生成沉淀达到分离或除

2、去某些离子的目的。常用的方法有： (1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至78，可使Fe3转变为 沉淀而除去。反应如下： 。,Fe(OH)3,Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH,(2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2、Hg2等生成极难溶的 等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。 写出下列反应的离子方程式： 用H2S除去Cu2： 。 用Na2S除去Hg2： 。,硫化物CuS、HgS,H2SCu2=CuS2H,Hg2S2=HgS,3.根据沉淀溶解平衡，分析回答下列问题： (1)BaCO3和BaSO4都难溶于水，

3、在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？,答案,(2)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？,答案,沉淀反应的应用 (1)沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。 (2)利用生成沉淀除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生，其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。 (3)根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的 ，使平衡向 的方向移动，就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)

4、2等难溶电解质。,相应离子,沉淀溶解,1.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是 A.NH3H2O B.NaOH C.Na2CO3 D.MgCO3,活学活用,答案,解析,Fe33H2OFe(OH)33H，调节pH，可使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀后除去。在不引入新杂质，Mg2不沉淀的条件下，选用MgCO3，过量的MgCO3可一起过滤除去。也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。,2.如图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度(S)，下列说法正确的是 A.pH3时溶液中铁元素的主要存在形式是Fe3 B.若Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2杂质，可通过调节溶

5、液pH的方法除去 C.若要分离溶液中的Fe3和Cu2，可调节溶液的pH为4 D.若向含有Cu2和Ni2的溶液中加入烧碱，Ni(OH)2优先沉淀,答案,解析,当pH3时，Fe3已沉淀完全，A项错误； 由于Ni2和Co2完全沉淀时的pH相差不大，故不宜通过调节溶液pH的方法除去，B项错误； 根据图可知向含有Cu2和Ni2的溶液中加入烧碱，Cu(OH)2优先沉淀，D项错误。,二 沉淀的转化,(1)写出各步反应的离子方程式： ； ； 。 (2)由上述实验得出的结论是 。,1.根据下列图示完成实验，将观察到的现象填在空格内：,AgCl=AgCl,AgCl(s)I(aq)=AgI(s)Cl(aq),新知探

6、究,2AgI(s)S2(aq)=Ag2S(s)2I(aq),溶解能力小的沉淀能转化为溶解能力更小,白色 沉淀,黄色 沉淀,黑色 沉淀,的沉淀,2.沉淀转化在生活中的应用 (1)工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。写出用FeS除去Hg2的离子方程式：。,FeS(s)Hg2(aq)=HgS(s)Fe2(aq),(2)硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，说明它形成的原因(用离子方程式表示)。，。,(3)锅炉形成的水垢中常含有CaSO4，除去方法是CaSO4(s) CaCO3(s)Ca2(aq)，写出有关反应的化学方

7、程式：_。 (4)原生铜硫化物的转化如下： 原生铜硫化物 CuSO4(溶液) CuS(铜蓝)。写出CuSO4转化为铜蓝的化学方程式： 。,CuSO4(aq)ZnS(s)=CuS(s)ZnSO4(aq)，CuSO4(aq)PbS(s)=CuS(s)PbSO4(s),CaSO4(s)Na2CO3(aq) = CaCO3(s)Na2SO4(aq)，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2,沉淀的转化 (1)沉淀转化的实质就是 。 (2)一般说来，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现；两者差别越大，沉淀转化越容易。 (3)组成类型相同的难溶电解质，Ksp较大的难溶电解质能转化为Ksp较小的难

8、溶电解质。 (4)Ksp相差不大的难溶电解质，Ksp较小的难溶电解质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质。,沉淀溶解平衡的移动,3.25 时，三种难溶银盐的Ksp与颜色如下表，下列说法正确的是,活学活用,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1.0106 molL1 C.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的混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，将生成砖红色沉淀,答案,解析,溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀，所以向AgCl悬浊液中加入足量KI溶液，会有黄色沉

9、淀产生，C正确。,4.已知25 ：,某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性，实验步骤如下： 向0.1 molL1的CaCl2溶液100 mL中加入0.1 molL1的Na2SO4溶液100 mL，立即有白色沉淀生成。 向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g，搅拌，静置沉淀后弃去上层清液。 再加入蒸馏水搅拌，静置后再弃去上层清液。 _。,(1)由题中信息Ksp越大，表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)。,大,(2)写出第步发生的化学反应方程式：_ _。,Na2CO3(aq)CaSO4(s)=,CaCO3(s)Na2SO4(aq),(3)设计第步的目的是_。,(4)请

10、补充第步操作及发生的现象：_ _。,向沉淀中加入足量的盐酸，沉淀,完全溶解，并放出无色无味的气体,(5)请写出该原理在实际生活、生产中的一个应用： _ _。,将锅炉水垢中的 CaSO4转化为CaCO3，再用盐酸除去,答案,解析,Ksp越大，表示电解质的溶解度越大，溶解度大的沉淀会向溶解度小的沉淀转化，要证明CaSO4完全转化为CaCO3，可以加入盐酸，因为CaSO4不和盐酸反应，而CaCO3可完全溶于盐酸。在实际生活、生产中利用此反应可以将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3再用盐酸除去。,达标检测 提升技能,1.已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.01016。下列说法

11、错误的是 A.AgCl不溶于水，不能转化为AgI B.在含有浓度均为0.001 molL1的Cl、I的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液，首先析出AgI沉淀 C.AgI比AgCl更难溶于水，所以AgCl可以转化为AgI D.常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于 1011 molL1,答案,解析,1,2,3,4,组成结构相似的物质，溶度积越小，其溶解度越小，越易先形成沉淀，B项正确； 溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，所以A项错、C项正确；,1,2,3,4,2.已知如下物质的溶度积常数：Ksp(FeS)6.31018，Ksp(CuS)6.31036

12、。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FeS D.除去工业废水中的Cu2和Hg2，可以选用FeS作沉淀剂,答案,解析,1,2,3,4,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的大； 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，先出现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

13、溶的CuS和HgS，可以用FeS作沉淀剂。,1,2,3,4,3.实验：0.1 molL1 AgNO3溶液和0.1 molL1NaCl溶液等体积混合得到悬浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；向滤液b中滴加0.1 molL1 KI溶液，出现浑浊；向沉淀c中滴加0.1 molL1KI溶液，沉淀变为黄色。 下列说法不正确的是 A.悬浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)=Ag(aq)Cl(aq) B.滤液b中不含有Ag C.中颜色变化说明AgCl转化为AgI D.实验可以证明AgI比AgCl更难溶,答案,解析,1,2,3,4,在悬浊液a中，存在AgCl的沉淀溶解平衡，即在滤液b中，仍含有少量Ag，故

14、在b中生成了AgI沉淀，A正确，B错误； 向白色沉淀AgCl中滴加KI溶液生成黄色AgI，由此可说明AgI比AgCl更难溶，C项和D项都正确。,1,2,3,4,已知Cu2、Fe2在pH为45时不水解，而Fe3却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题： (1)X是什么物质？_。其反应的离子方程式是 _。,4.工业上制取纯净的CuCl22H2O的主要过程是将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；对所得滤液按下列步骤进行操作：,答案,解析,Cl2,Cl22Fe2=2Fe32Cl,1,2,3,4,根据框图，加入氧化剂X可把Fe2氧化为Fe3，而没有增加新杂质，所以X为Cl2。,1,2,3,4,(2)加入Y物质的作用是_， 生产中Y可选_。,答案,解析,调节溶液pH，使pH为45，且不引进新杂质,CuO或Cu(OH)2,结合提示，调节pH至45，使Fe3全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu(OH)2。,1,2,3,4,(3)溶液乙在蒸发结晶时应注意_ _。,答案,解析,通入HCl气体(或加入盐酸)，并不断搅拌且,不能蒸干,CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu22H2O=Cu(OH)22H，加入盐酸可抑制其水解，在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。,1,2,3,4,本课结束,