3.4 沉淀溶解平衡（第2课时 沉淀溶解平衡的应用）-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修1）

第三章 第四节 沉淀溶解平衡 第2课时 沉淀溶解平衡的应用 榆次一中 李金虎 【学习目标】 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。 【素养目标】 5．能设计简单的实验方案验证沉淀的生成、溶解与转化，完成实验操作，观察现象，对实验现象作出解释，发现和提出需要进一步研究的问题。培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 6．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，认识化学对人类做出的重大贡献。培养学生“科学态度与社会责任”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：沉淀的生成 1．沉淀生成时沉淀剂的选择原则 (1)使生成沉淀的反应进行得越完全越好(被沉淀离子形成沉淀的Ksp尽可能地小，即沉淀溶解度越小越好)。 (2)不能影响其他离子的存在，由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质离子。 2．常用的沉淀方法 (1)调节pH法 通过调节溶液的pH，使溶液中的杂质离子转化成沉淀而除去。如用CuO调节CuCl2溶液(含Fe3＋)的酸碱性以除去Fe3＋。 (2)直接沉淀法 通过沉淀剂除去溶液中的某种指定离子或获取该难溶电解质。 方法 举例 解释 调节pH法 除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3] CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀 除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右 Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀 沉淀剂法 以H2S、Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子 H2S、Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀 知识点二：沉淀的溶解 沉淀溶解时的关键步骤是加入的试剂能与产生沉淀的离子发生反应，生成挥发性物质(气体)或弱电解质(弱酸、弱碱或水)，使平衡向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解的常用方法主要有四种：①酸溶解法②盐溶液溶解法③氧化还原溶解法④配位溶解法。 1．酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。 2．盐溶液溶解法 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 实验：氢氧化镁沉淀在蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液中的溶解 实验名称 氢氧化镁沉淀在蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液中的溶解 实验装置 实验原理 氢氧化镁难溶于水，但与酸反应，溶于酸性溶液。NH4Cl水解显酸性，能溶解氢氧化镁。 实验用品 蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液、氢氧化镁固体；三支试管、胶头滴管。 实验步骤 ①取三支干燥的试管，分别加入等量的氢氧化镁固体。 ②分别向三支试管中依次加入蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液，充分振荡，观察沉淀的溶解情况。 实验现象 氢氧化镁中加入蒸馏水沉淀量无明显减少；氢氧化镁中加入盐酸溶液，沉淀迅速完全溶解，得无色溶液；氢氧化镁中加入氯化铵溶液，沉淀完全溶解，得无色溶液。 实验结论 ①氢氧化镁溶于酸和酸性溶液。在含有难溶物氢氧化镁的溶液中存在溶解平衡，加入酸或酸性溶液能促进沉淀的溶解。 ②加入能与沉淀溶解所产生的离子发生反应的试剂，生成挥发性物质或弱电解质而使溶解平衡向溶解的方向移动。 3．氧化还原溶解法 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。 4．配位溶解法 如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 知识点一：沉淀的转化 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动。 (2)举例：MgCl2溶液Mg(OH)2Fe(OH)3，则Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]。 (3)规律：一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，但溶解度小的沉淀在一定条件下，也能转化为溶解度稍大的沉淀。 (4)应用 锅炉除水垢 将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4＋CO===CaCO3＋SO 矿物转化 CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋ (5)实验：氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化 实验名称 氯化银、碘化银、硫化银沉淀的转化 实验装置 实验原理 Ag+ +Cl−===AgCl↓， AgCl+I−===AgI+Cl−，2AgI+S2−===Ag2S+2I− 实验用品 0.1