第三章 第四节 第2课时 沉淀溶解平衡的应用-2022-2023学年高二新教材化学选择性必修1【步步高】学习笔记（人教版）京津辽粤浙渝鄂苏云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新

第2课时　沉淀溶解平衡的应用 [核心素养发展目标]　1.了解沉淀的生成、溶解与转化，能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化，会应用沉淀的生成、溶解与转化解决问题。2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。 一、沉淀的生成和溶解 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 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，使Q[Fe(OH)3]＞Ksp[Fe(OH)3]可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 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＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀而除去，即离子积Q＞Ksp时生成沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。 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＋＋S2－===HgS↓。 2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 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，Q<Ksp使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)实验探究：Mg(OH)2沉淀溶解 (3)沉淀溶解的方法 ①酸溶解法：用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。 如CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，原因是CaCO3在水中存在沉淀溶解平衡为CaCO3(s)Ca2＋(aq)＋CO(aq)，当加入盐酸后发生反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，c(CO)降低，溶液中CO与Ca2＋的离子积Q(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。 ②盐溶液溶解法：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O。 (1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好(　　) (2)为了减少BaSO4的损失，洗涤BaSO4沉淀时可用稀硫酸代替水(　　) (3)除废水中的某些重金属离子，如Cu2＋、Hg2＋时，常用Na2S等，是因为生成的CuS、HgS极难溶，使废水中Cu2＋、Hg2＋浓度降的很低(　　) (4)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸，是因为稀硫酸不与CaCO3反应(　　) (5)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入双氧水，再加入MgO即可(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？ 提示　因为BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)、CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。可见，胃酸消耗CO，使溶液中c(CO)降低，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，c(Ba2＋)增大引起人体重金属中毒。 1．利用调节pH的方法，可以除去硫酸铜溶液中的亚铁离子(已知：在一定条件下，某些常见阳离子沉淀时对应的pH如表所示)，下列说法正确的是(　　) 阳离子 开始沉淀时 完全沉淀时 Fe3＋ 2.7 3.7 Cu2＋ 4.4 6.4 Fe2＋ 7.6 9.6 A．调节pH前，应先将Fe2＋氧化为Fe3＋，可选择Cl2或H2O2作氧化剂 B．调节pH可选用Cu(OH)2 C．控制pH＝6.4～7.6除杂效果最好 D．将分离得到的硫酸铜溶液蒸干可获得Cu(OH)2固体 答案　B 解析　如果选择氯气作氧化剂，会生成氯化铁，引入新杂质，A项错误；选用Cu(OH)2，可调节溶液的pH，且不引入新杂质，可达到除杂的目的，B项正确；控制pH＝6.4～7.6，铜离子完全沉淀，不能达到除杂的目的，将亚铁离子氧化成铁离子之后，应控制pH＝3.7～4.4，C项错误；硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸干，若温度不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到Cu(OH)2，D项错误。 2．试利用平衡移动原理解释下列事实： (1)FeS难溶于水，但能溶于稀盐酸中： 。 (2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中：