第三章 第四节 沉淀溶解平衡-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（人教版）山东专用

第2课时　沉淀溶解平衡的应用 学习目标导航 课程目标展示 素养目标达成 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。 1.科学探究与创新意识:能根据沉淀的生成、溶解和转化,设计实验方案,进行实验探究。 2.科学态度与社会责任:通过实例说明沉淀的生成、溶解和转化在生产、生活和科学研究中的应用,认识化学对人类社会发展做出的贡献。 学习任务1　沉淀的生成和溶解 NO.1　自主学习·夯实基础 1.沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 调节pH法…加入氨水调节pH至7～8,可除 去氯化铵中的杂质氯化铁 　 加沉淀剂法…以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的CuS、HgS等沉淀 a.通入H2S除去Cu2+的离子方程式:H2S+Cu2+CuS↓+2H+。 b.加入Na2S除去Hg2+的离子方程式:Hg2++HgS↓。 微点拨:①一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。②当离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,认为已完全沉淀。 (3)化学沉淀法废水处理工艺流程示意图 微思考:为什么水垢中含有CaCO3和Mg(OH)2而不是MgCO3和Ca(OH)2? 提示:CaCO3和Mg(OH)2都是难溶物,它们的溶解度都很小,而MgCO3和Ca(OH)2都是微溶物质,它们的溶解度比CaCO3和Mg(OH)2大。 2.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,如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。 (2)方法 酸溶解法…大多数难溶于水的碳酸盐、氢氧化物都能在强酸中溶解 　　| 盐溶液溶解法…Mg(OH)2沉淀不仅能被盐酸溶解,还能被NH4Cl溶液溶解 NO.2　互动探究·提升能力 　　利用X射线对钡的穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常使用BaSO4作内服造影剂,这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2+有剧毒,水溶性钡盐不能用作钡餐。如果误将水溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当作食盐或纯碱食用,会造成钡中毒。中毒者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃,随后腹泻使钡盐尽快排出。 探究　沉淀反应的应用 问题1:由溶度积常数可知BaSO4、BaCO3都难溶于水,而且两者的溶解度相差不大,医学上能用BaCO3作钡餐吗? 提示:不能,因为胃酸的酸性很强(pH为0.9～1.5),如果BaCO3入胃,胃酸可与C反应生成二氧化碳和水,使C的浓度降低,Q<Ksp,此时BaCO3的沉淀溶解平衡正向移动,使Ba2+浓度增大而导致人体中毒,因此不能用碳酸钡作钡餐。 问题2:把可溶性钡盐(如BaCl2等)误作食盐食用,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? 提示:中毒后服用5.0%的Na2SO4溶液洗胃,S与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,可缓解Ba2+对人体的毒害。 问题3:已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时,溶液的pH不同。 溶液中被沉淀的离子 Fe3+ Cu2+ 完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH ≥3.7 ≥4.4 据信息分析除去CuCl2中的杂质FeCl3,应选什么试剂?原理是什么? 提示:因FeCl3发生水解反应:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,故可选择CuO或CuCO3,消耗Fe3+水解生成的H+,调节溶液pH于3.7～4.4之间,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。 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平衡体系中的相应离子,使平衡向沉淀溶解的方向移动,就可以使沉淀溶解。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。 [凝练素养] 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,建立用变量控制的方法研究化学反应的思维模型,促进了“变化观念与平衡思想”化学核心素养的培养。 NO.3　应用体验·形成素养 (以下选择题有1～2个选项符合题意) 1.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,需加入少量的(　A　) A.NH4NO3