解密沉淀溶解平衡的调控之道 课件-2026届高三化学二轮复习

解密沉淀溶解平衡的调控之道 指向深度学习的学科实践 Deep LearningㆍPractice 指向深度学习的学科实践 任务一：平衡构建——沉淀生成 1.沉淀的生成（必修1 P79） 在无机物的制备和提纯、废水处理等领城，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。例如，工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶解于水，再加入氨水调节pH,可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。又如，在工业废水处理过程中,以Na2S作沉淀剂，使废水中的某些金属离子如Cu2+、Hg2+等，生成极难溶的CuS、HgS等沉淀而除去，也是分离、除去杂质常用的方法。 氢氧化物 开始沉淀时的pH值 沉淀完全时的pH值(＜10-5mol/L) Cu(OH)2 4.4 6.4 Fe(OH)3 1.4 3.2 【方法】加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO，调节pH至3.2≤pH<4.4，促进Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀。 【练习】根据下表的数据，酸性CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？ 任务一：平衡构建——沉淀生成 根据某温度下难溶电解质的溶度积与该溶液中离子积[符号为Q,如对于Ag2S溶液来说，任意时刻的Q=c²(Ag+)·c(S2-)]的相对大小，可以判断该温度下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解惰况： Q>K,溶液中有沉淀析出； Q=K,沉淀与溶解处于平衡状态； Q<Kp,溶液中无沉淀析出。 任务二：平衡移动——沉淀转化 【实验3-4】（（必修1 P81） (1)向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴 0.1 mol/L AgNO3溶液，观察并记录现象。 (2)振荡试管，然后向其中滴加4滴 0.1 mol/L KI溶液，观察并记录现象。 (3)振荡试管，然后再向其中滴加8滴 0.1 mol/L Na₂S溶液，观察并记录现象。 思考1：沉淀转化的机理是什么？ 思考2：沉淀转化的一般规律是什么呢? 思考3：为什么AgNO3要少量呢? 任务二：平衡移动——沉淀转化 思考4:是否Ksp越小，越难溶呢? Ksp(Ag2S)=6.3×10-50 Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12 思考5：请比较AgCl和Ag2CrO4的溶解度(以mol/L为单位)大小 Ksp(AgCl)=1.8×10-10 Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12 沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。 例如：锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，又会影响锅炉的使用寿命，并形成安全隐患，因此 要定期去除锅炉水垢。为了除去水垢中的CaSO₄，可先用Na₂CO₃溶液处理，使CaSO₄转化为疏松、易溶于酸的 CaCO3,(CaCO3,、CaSO₄ 的Ksp分别为3.4×10⁻9、4.9×10-5)  然后用酸除去。 评价1: 2024年广东高考第17题节选 (3)工业锅炉需定期除水垢，其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时，发生反应： CaSO₄ (s)+CO₃2-(aq)=CaCO₃ (s)+SO₄²-(aq) Ksp(CaSO₄)=4.9×10⁻⁵ Ksp(CaCO₃)=3.4×10⁻⁹ 【思考】请通过计算判断该反应能否发生? （4）兴趣小组继续探究反应(I)平衡的建立，进行实验。 初步实验 将至少1.36g硫酸钙加入到100.0 mL0.100 molL碳酸钠溶液中，在25℃和搅拌条件 下，利用pH计测得体系的pH随时间t的变化曲线。请画出变化曲线图。 任务二：平衡移动——沉淀转化 任务三：平衡打破——沉淀溶解 在实际应用中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问 题。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，使平衡向沉淀的蒸馏水和盐酸 溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如，难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中： 在上述反应中， CO₂气体的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的CO32-浓度不断减小，溶液中CO32-与Ca2+的离子积Q<Ksp,导致平衡向沉淀溶解的方向移动。只要盐酸的量足够， CaCO₃就可以完全溶解。类似的可用强酸洛解的难溶电解质还有FeS、 Al(OH)3、和Mg(OH)2等。 任务三：平衡打破——沉淀溶解 思考1： 在相同温度下，比较AgCl在NaCl溶液中和在蒸馏水中的溶解度大小? 任务三：平衡打破——沉淀溶解 思考2：沉淀溶解的措施有哪些？Q<Ksp ①酸溶：碳酸钙，氢氧化铁，氢氧化镁，氢氧化铝等 ②碱溶：氢氧化铝等 ③氧化还原溶：硫化铜溶于硝酸 ④配位平衡溶：氯化银，氢氧化铜等 AgCl + 2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]+ + Cl- + 2H2O 3Ag2S＋8H＋ ＋ 2NO3- = 6Ag＋＋3S＋2NO↑＋4H2O 任务三：平衡打破——沉淀溶解 实验 步骤 实验3-3 实验 现象 解释 氨水过量后沉淀溶解得到深蓝色溶液 继续添加氨水并振荡试管，观察实验现象。 NH3 Cu NH3 H3N NH3 2+ Cu(OH)2+ 4NH3= [Cu(NH3)4](OH)2 任务三：平衡打破——沉淀溶解 乙醇 析出深蓝色 的晶体 [Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小 溶剂极性：乙醇 < 水 深蓝色溶液 【结论】 [Cu(NH3)4]SO4·H2O 【解释】 用玻璃棒 摩擦试管壁 在试管内壁产生微小的玻璃微晶充当晶核，加速结晶 [Cu(NH3)4] 2+ + SO42- + H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O 思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4⇌Ba2++SO42- Ksp=1.1×10-10 BaCO3⇌Ba2++CO32- Ksp=5.1×10-9 人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。 胃酸中的H＋对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2＋浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。 13 评价2: 2025年广东高考第12题 化工生产中含Cu2＋的废水常用MnS(s)作沉淀剂，其反应原理为Cu2＋(aq)＋MnS(s) ⇌ CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定温度下，下列有关该反应的推理正确的是(　　) A．该反应达到平衡时：c(Cu2＋)＝c(Mn2＋) B．平衡体系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)变小 C．平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后，c(Mn2＋)变大 D．该反应平衡常数表达式：K＝Ksp(CuS)/Ksp(MnS) C 评价3: 莲塘一中 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 评价4: 莲塘一中 黄莉莉 东莞市第二高级中学 THANKS 请各位专家批评指正 Deep LearningㆍPractice 指向深度学习的学科实践 $