2014-2015學(xué)年高中化學(xué)專題3第四單元第2課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)蘇教版選修4

1、第2課時(shí)沉淀溶解平衡原理的應(yīng)用目標(biāo)要求1.了解沉淀溶解平衡的應(yīng)用。2.知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。一、沉淀的生成1沉淀生成的應(yīng)用在涉及無(wú)機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來(lái)達(dá)到分離或除去某些離子的目的。2沉淀的方法(1)調(diào)節(jié)pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，可使Fe3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀而除去。反應(yīng)如下：Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH。(2)加沉淀劑法：如以Na2S、H2S等作沉淀劑，使某些金屬離子，如Cu2、Hg2等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分離、除去雜質(zhì)常用的方法。反應(yīng)如下：Cu2S2=Cu

2、S，Cu2H2S=CuS2H，Hg2S2=HgS，Hg2H2S=HgS2H。二、沉淀的轉(zhuǎn)化1實(shí)驗(yàn)探究(1)Ag的沉淀物的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有白色沉淀生成白色沉淀變?yōu)辄S色黃色沉淀變?yōu)楹谏瘜W(xué)方程式AgNO3NaCl=AgClNaNO3AgClKI=AgIKCl2AgINa2S=Ag2S2NaI實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀(2)Mg(OH)2與Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生紅褐色沉淀化學(xué)方程式MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl3Mg(OH)22FeCl3=2Fe(OH)33MgCl2實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小2.沉淀轉(zhuǎn)化的

3、方法對(duì)于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先將其轉(zhuǎn)化為另一種用酸或其他方法能溶解的沉淀。3沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般說(shuō)來(lái)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀轉(zhuǎn)化越容易。4沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀的轉(zhuǎn)化在科研和生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。(1)鍋爐除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3Ca2(aq)其反應(yīng)方程式是CaSO4Na2CO3CaCO3Na2SO4，CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(2)對(duì)一些自然現(xiàn)象的解釋在自然界也發(fā)生著溶解度小的礦物轉(zhuǎn)化為溶解度更小的礦物的現(xiàn)象。例如，各種原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后可

4、變成CuSO4溶液，并向深部滲透，遇到深層的閃鋅礦(ZnS)和方鉛礦(PbS)時(shí)，便慢慢地使之轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(lán)(CuS)。其反應(yīng)如下：CuSO4ZnS=CuSZnSO4，CuSO4PbS=CuSPbSO4。知識(shí)點(diǎn)一沉淀的生成1在含有濃度均為0.01 molL1的Cl、Br、I的溶液中，緩慢且少量的加入AgNO3稀溶液，結(jié)合溶解度判斷析出三種沉淀的先后順序是()AAgCl、AgBr、AgI BAgI、AgBr、AgClCAgBr、AgCl、AgI D三種沉淀同時(shí)析出答案B解析AgI比AgBr、AgCl更難溶于水，故Ag不足時(shí)先生成AgI，析出沉淀的先后順序是AgI、AgBr、AgCl，答案為B。2為除

5、去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加熱攪拌的條件下加入的一種試劑是()ANaOH BNa2CO3 C氨水 DMgO答案D解析要除FeCl3實(shí)際上是除去Fe3，由于pH3.7時(shí)，F(xiàn)e3完全生成Fe(OH)3，而pH11.1時(shí)，Mg2完全生成Mg(OH)2，所以應(yīng)加堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH使Fe3形成Fe(OH)3；又由于除雜不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，所以選擇MgO。3要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2與這些離子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.031041.811071.841014由上述數(shù)據(jù)可知，選用沉淀劑最好為()A硫化

6、物 B硫酸鹽C碳酸鹽 D以上沉淀劑均可答案A解析PbS的溶解度最小，沉淀最徹底，故選A。知識(shí)點(diǎn)二沉淀的轉(zhuǎn)化4向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，繼續(xù)滴加一滴KI溶液并振蕩，沉淀變?yōu)辄S色，再滴入一滴Na2S溶液并振蕩，沉淀又變成黑色，根據(jù)上述變化過(guò)程，分析此三種沉淀物的溶解度關(guān)系為()AAgClAgIAg2S BAgClAgIAgIAg2S DAgIAgClAg2S答案C解析沉淀溶解平衡總是向更難溶的方向轉(zhuǎn)化，由轉(zhuǎn)化現(xiàn)象可知三種沉淀物的溶解度關(guān)系為AgClAgIAg2S。5已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：FeS：Ksp6.31018 mol2L2；CuS：Ksp6.3103

7、6 mol2L2。下列說(shuō)法正確的是()A同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B同溫度下，向飽和FeS溶液中加入少量Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液，最先出現(xiàn)的沉淀是FeSD除去工業(yè)廢水中的Cu2，可以選用FeS作沉淀劑答案D解析A項(xiàng)由于FeS的Ksp大，且FeS與CuS的Ksp表達(dá)式是相同類型的，因此FeS的溶解度比CuS大；D項(xiàng)向含有Cu2的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會(huì)轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS，可以用FeS作沉淀劑；B項(xiàng)Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關(guān)；C項(xiàng)先達(dá)到CuS的Ksp，先出現(xiàn)CuS沉淀。練基礎(chǔ)

8、落實(shí)1以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2、Pb2、Cd2等金屬離子，通過(guò)添加過(guò)量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀而除去。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是()A具有吸附性B溶解度與CuS、PbS、CdS等相同C溶解度大于CuS、PbS、CdSD溶解度小于CuS、PbS、CdS答案C2當(dāng)氫氧化鎂固體在水中達(dá)到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)時(shí)，為使Mg(OH)2固體的量減少，須加入少量的()AMgCl2 BNaOH CMgSO4 DNaHSO4答案D解析若使Mg(OH)2固體的量減小，應(yīng)使Mg(OH)2的溶解平衡右移，應(yīng)減小c(

9、Mg2)或c(OH)。答案為D。3已知常溫下：KspMg(OH)21.21011 mol3L3，Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2，Ksp(Ag2CrO4)1.91012 mol3L3，Ksp(CH3COOAg)2.3103 molL2。下列敘述正確的是()A等體積混合濃度均為0.2 mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀B將0.001 mol/L的AgNO3溶液滴入0.001 mol/L的KCl和0.001 mol/L的K2CrO4溶液中先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀C在Mg2為0.121 mol/L的溶液中要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少

10、要控制在9以上D向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)變大答案C4已知下表數(shù)據(jù)：物質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Ksp/25 8.01016 mol3L32.21020 mol3L34.01038 mol4L4完全沉淀時(shí)的pH范圍9.66.434對(duì)含等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的說(shuō)法，不正確的是()向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到紅褐色沉淀向該混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到白色沉淀向該混合溶液中加入適量氯水，并調(diào)節(jié)pH到34后過(guò)濾，可獲得純凈的CuSO4溶液在pH5的溶液中Fe3不能大量存在A B C

11、D答案C練方法技巧5含有較多Ca2、Mg2和HCO的水稱為暫時(shí)硬水，加熱可除去Ca2、Mg2，使水變?yōu)檐浰，F(xiàn)有一鍋爐廠使用這種水，試判斷其水垢的主要成分為()(已知Ksp(MgCO3)6.8106 mol2L2，KspMg(OH)25.61012 mol3L3)ACaO、MgO BCaCO3、MgCO3CCaCO3、Mg(OH)2 DCaCO3、MgO答案C解析考查沉淀轉(zhuǎn)化的原理，加熱暫時(shí)硬水，發(fā)生分解反應(yīng)：Ca(HCO3)2CaCO3CO2H2O，Mg(HCO3)2MgCO3CO2H2O，生成的MgCO3在水中建立起平衡：MgCO3(s)Mg2(aq)CO(aq)，而CO發(fā)生水解反應(yīng)：CO

12、H2OHCOOH，使水中的OH濃度增大，由于KspMg(OH)2c(Ba2)c(SO)，此時(shí)是未飽和溶液，無(wú)沉淀析出，C正確；該圖象是BaSO4在某一確定溫度下的平衡曲線，溫度不變，溶度積不變，a點(diǎn)和c點(diǎn)的Ksp相等，D錯(cuò)。練綜合拓展7已知難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Kspc(Mn)mc(Am)n，稱為溶度積。某學(xué)習(xí)小組欲探究CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀的可能性，查得如下資料：(25)難溶電解質(zhì)CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2Ksp2.8109 mol2L29.1106 mol2L26.8106 mol2L21.81012 mo

13、l3L3實(shí)驗(yàn)步驟如下：往100 mL 0.1 molL1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 molL1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成。向上述懸濁液中加入固體Na2CO3 3 g，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液。再加入蒸餾水?dāng)嚢?，靜置，沉淀后再棄去上層清液。_。(1)由題中信息知Ksp越大，表示電解質(zhì)的溶解度越_(填“大”或“小”)。(2)寫(xiě)出第步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)設(shè)計(jì)第步的目的是_。(4)請(qǐng)補(bǔ)充第步操作及發(fā)生的現(xiàn)象：_。答案(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附著的SO(4)向沉淀中加入足量的鹽酸，沉淀完全溶解并放出無(wú)色無(wú)味

14、氣體解析本題考查的知識(shí)點(diǎn)為教材新增加的內(nèi)容，題目在設(shè)計(jì)方式上為探究性實(shí)驗(yàn)，既注重基礎(chǔ)知識(shí)，基本技能的考查，又注重了探究能力的考查。由Ksp表達(dá)式不難看出其與溶解度的關(guān)系，在硫酸鈣的懸濁液中存在著：CaSO4(aq)=SO(aq)Ca2(aq)，而加入Na2CO3后，溶液中CO濃度較大，而CaCO3的Ksp較小，故CO與Ca2結(jié)合生成沉淀，即COCa2=CaCO3。既然是探究性實(shí)驗(yàn)，必須驗(yàn)證所推測(cè)結(jié)果的正確性，故設(shè)計(jì)了步操作，即驗(yàn)證所得固體是否為碳酸鈣。8(1)在粗制CuSO45H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2。在提純時(shí)為了除去Fe2，常加入合適的氧化劑，使Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，下列物質(zhì)可采用的是_。AKMnO4 BH2O2 C氯水 DHNO3然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整溶液pH至4，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，調(diào)整溶液pH可選用下列中的_。ANaOH BNH3H2O CCuO DCu(OH)2(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整溶液pH至4是否能達(dá)到除去Fe3而不損失Cu2的目的，乙同學(xué)認(rèn)為可以通過(guò)計(jì)算確定，他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù)，常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp1.01038，Cu(OH)2的溶度積Ksp3.01020，通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0105 molL1時(shí)就認(rèn)定沉淀完全，設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 molL1，則Cu(OH)2開(kāi)始沉淀