人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节第2课时沉淀溶解平衡的应用学案

第2课时　沉淀溶解平衡的应用 [课程标准]　1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化。2.能综合运用离子反应、化学平衡原理分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。 任务一　沉淀的生成和溶解 利用X射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4做内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于Ba2＋有剧毒，水溶性钡盐不能用作钡餐。 BaCO3和BaSO4的沉淀溶解平衡分别为： BaCO3(s) Ba2＋(aq)＋CO(aq)　Ksp＝5.1×10－9 BaSO4(s) Ba2＋(aq)＋SO(aq)　Ksp＝1.1×10－10 如果误将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2等]当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒，中毒者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后腹泻使钡盐尽快排出。 1.由溶度积常数可知BaSO4、BaCO3都难溶于水，而且二者的溶解度均不大，医学上能用BaCO3作钡餐吗？为什么？ 提示：不能。由于胃酸的酸性很强(pH为0.9～1.5)，如果BaCO3入胃，胃酸可与CO反应生成二氧化碳和水，使CO的浓度降低，Q＜Ksp，此时BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使Ba2＋浓度增大而导致人体中毒，因此不能用碳酸钡作钡餐。 2.可溶性钡盐(如BaCl2等)误作食盐食用，会造成钡中毒。中毒患者常用5.0%的Na2SO4溶液洗胃的原因是什么？ 提示：中毒后服用5.0%的Na2SO4溶液洗胃，SO与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。 3.已知不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。 溶液中被沉淀的离子 Fe3＋ Cu2＋ 完全生成氢氧化物沉淀的溶液的pH ≥3.7 ≥4.4 据信息分析除去CuCl2中的FeCl3应选什么试剂，原理是什么？ 提示：因FeCl3发生水解反应：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，故可选择CuO或CuCO3，消耗Fe3＋水解生成的H＋，调节溶液pH于3.7～4.4，从而促进Fe3＋完全以Fe(OH)3形式沉淀出来，并通过过滤除去Fe(OH)3及过量的CuO或CuCO3。 (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 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 (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。 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。 1.判断正误，错误的说明其原因。 (1)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。 _____ 答案：错误，洗涤2～3次，洗涤干净就好。 (2)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。 _____ 答案：正确。 (3)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。 _____ 答案：错误，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙 ... ...