(讲义)第3章 第4节 基础课时15 沉淀溶解平衡的应用-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

基础课时15　沉淀溶解平衡的应用 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，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 2．能举例说明沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。 1．沉淀的生成 (1)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。反应离子方程式：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 (2)加沉淀剂法 以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下： Cu2＋＋S2－===CuS↓、Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、Hg2＋＋S2－===HgS↓、Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 (3)化学沉淀法废水处理工艺流程示意图 水垢中含有CaCO3和Mg(OH)2为什么不是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。 要使工业废水中的重金属离子Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是(　　) A．硫化物　　　　 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 A　[产生的沉淀的溶解度越小，沉淀反应进行的越完全。在某种沉淀中加入适当的沉淀剂，可使原来的沉淀溶解而转化为另一种溶解度更小的沉淀。] 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，如果能设法不断地除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)溶解沉淀的试剂类型 ①用强酸溶解：例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。 ②用某些盐溶液溶解：例如Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。 (√) (2)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。 (×) (3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。 (√) 3．沉淀的转化 (1)沉淀转化的实验 ①银盐之间的转化 实验操作 各步反应 的离子方 程式 Ⅰ．Ag＋(aq)＋Cl－(aq)===AgCl(s)， Ⅱ．AgCl(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)， Ⅲ．2AgI(s)＋S2－(aq)Ag2S(s)＋2I－(aq) 实验 结论 溶解度小的沉淀能转化为溶解度更小的沉淀 ②MgCl2溶液产生白色沉淀沉淀转化为红褐色。 (2)沉淀转化的实质：溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。两者的溶解度差别越大，转化越容易。 (3)应用 ①锅炉除水垢： 水垢[CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2＋(aq) 其反应的化学方程式如下： CaSO4(s)＋Na2CO3(aq)Na2SO4(aq)＋CaCO3(s)、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 ②自然界中矿物的转化： 原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS)。 其反应的化学方程式如下： CuSO4(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋ZnSO4(aq)、 CuSO4(aq)＋PbS(s)CuS(s)＋PbSO4(aq)。 (1)难溶性银盐之间的转化实验中沉淀颜色由“白色→黄色→黑色”的原因是什么？与溶解度的大小有何联系？ [提示]　颜色变化是由于AgCl转化成AgI，AgI再转化成Ag2S，其转化的原因是溶解度：AgCl>AgI>Ag2S。 (2)AgCl可以转化为AgBr，那AgBr有可能转化为AgCl吗？ [提示]　有可能。当溶液中c(Ag＋)·c(Br－)之积小于Ksp(AgBr)而c(Cl－)·c(Ag＋)之积大于Ksp(AgCl)时，就会使AgBr转化为AgCl沉淀。 下表是三种银盐的溶度积常数Ksp(25 ℃)。下列说法不正确的是(　　) 化学式 AgCl AgBr AgI 颜色 白 浅黄 黄 Ksp(25 ℃) 1.4×10－10 7.7×10－13 8.51×10－16 A．25 ℃时，三种银盐的饱和溶液中，c(Ag＋)最大的是AgCl溶液 B．在AgCl的悬浊液中加入0.1 mol·L—1的KI溶液，可能有黄色沉淀产生 C．25 ℃时，AgCl固体在