3.4.2沉淀溶解平衡（沉淀溶解平衡原理的应用）(分层练习)--2023-2024学年高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第一册）（含答案）

3.4.2 沉淀溶解平衡 （沉淀溶解平衡原理的应用） 基础知识清单 一、沉淀的转化与溶解 1．沉淀的转化 实验探究 AgCl、AgI、Ag2S 的转化 实验 操作 实验 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色沉淀 黄色沉淀转化为黑色沉淀 现象 实验 ①AgCl 沉淀可转化为 AgI 沉淀，②AgI 沉淀又可转化为 Ag2S 沉淀 结论 (1)根据实验现象可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是 AgCl>AgI>Ag2S。 (2)向 AgCl 沉淀中滴加 KI 溶液时，溶液中的 Ag＋和 I－结合生成了更难溶解的 AgI，溶液中 Ag＋浓度减小， 促使 AgCl 的沉淀溶解平衡向其溶解的方向移动，最终 AgCl 完全转化为 AgI。AgI 转化为 Ag2S 的原理相 同。 (3)沉淀转化的离子方程式：AgCl(s)＋I－ AgI(s)＋Cl－；2AgI(s)＋S2－ Ag S(s)＋2I－2 。 转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。 转化的条件：溶液中的离子浓度幂之积大于 Ksp。 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，只要不断移去溶解平衡体系中的相应离子，平 衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。 (2)实例：①CaCO3沉淀溶于盐酸中： CO2气体的生成和逸出，使 CaCO 2－3溶解平衡体系中的 CO 3 浓度不断减小，平衡向沉淀溶解的方向移动。 ②分别写出用 HCl 溶解难溶电解质 FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2 的离子方程式：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H O、Cu(OH) ＋2H＋2 2 ===Cu2＋＋2H2O。 ③向 Mg(OH)2 悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl 溶液，白色沉淀将不溶解、溶解、溶解(填“溶 解”或“不溶解”)。 二、沉淀的生成与转化在生产和科研中的应用 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用。 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，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 至 7～8，可使 ＋ Fe3＋转变为 Fe(OH) 3 ＋3沉淀而除去。反应如下：Fe ＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH 。4 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，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 Na S 除去 Hg2＋2 的离子方程式：Hg2＋＋S2－===HgS↓。 c．同离子效应法：增大溶解平衡中离子浓度，使平衡向沉淀的方向移动。 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溶解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)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。 2－ 如 CaCO 3 难溶于水，却易溶于盐酸，原因是：CaCO3 在水中存在溶解平衡为 CaCO3(s) Ca2＋＋CO 3 ， 2－ 2－ CO 当加入盐酸后发生反应： ＋2H＋ ===H2O＋CO2↑，c(CO )降低，溶解平衡向溶解方向移动。3 3 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(s)＋2NH ===Mg 2＋＋2NH3·H2O。 4 3．沉淀转化 (1)锅炉除水垢。 Na2CO3 盐酸 水垢 CaSO4(s) ―― CaCO (s) Ca2＋(aq) → 3 ―― → 有关化学方程式： CaSO4(s)＋Na2CO3(aq) CaCO3(s)＋Na2SO4(aq)、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 (2)自然界中矿物的转化。 氧 ―― 化 Zn →CuSO ( ) ―― S 如原生铜硫化物 4 溶液 PbS→CuS(铜蓝)淋 滤 有关化学方程式： ZnS(s)＋CuSO4(aq) CuS(s)＋ZnSO4(aq)， PbS(s)＋CuSO4(aq) CuS(s)＋PbSO4(s)。 (3)工业废水处理。 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用 FeS ... ...