332沉淀溶解平衡的应用学案鲁科版选修4.doc

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第2课时沉淀溶解平衡的应用
[学习目标定位]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。2.学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。

1．判断下列结论的正误
(1)难溶电解质的Ksp数值越大，在水中的溶解能力越强(×)
(2)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀量无关(√)
(3)改变溶液中的离子浓度，会使沉淀溶解平衡移动，但Ksp不变(√)
(4)当浓度商Q等于溶度积Ksp时，沉淀处于平衡状态，溶液为饱和溶液(√)
(5)BaSO4溶液的导电性很弱，所以BaSO4为弱电解质(×)
(6)沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)的Ksp＝[Pb2＋]＋[I－]2(×)
2．25℃时，AgCl的溶解度是0.00192g·L－1，求它的溶度积。
答案Ksp＝1.80×10－10mol2·L－2
解析溶度积与溶解度都是体现溶质溶解能力的物理量，二者可以相互转化，计算过程中灵活运用二者的概念即可。
AgCl的相对分子质量为143.5，AgCl饱和溶液物质的量浓度为0.00192g·L－1/143.5g·mol－1＝1.34×10－5mol·L－1
根据AgCl在溶液中的溶解平衡：
AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
溶液中应有[Ag＋]＝[Cl－]＝1.34×10－5mol·L－1
所以AgCl的Ksp＝[Ag＋][Cl－]＝(1.34×10－5mol·L－1)2＝1.80×10－10mol2·L－2。

探究点一沉淀的溶解与生成
1．根据沉淀溶解平衡及溶度积规则，分析回答下列问题：
(1)BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？
答案原因是BaCO3能溶于胃酸(主要成分为盐酸)，反应原理为
BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)
COeq\o\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
可见，胃酸消耗COeq\o\al(2－,3)，使溶液中[COeq\o\al(2－,3)]降低，则Q<Ksp，从而使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，[Ba2＋]增大引起人体重金属中毒。
(2)可溶性钡盐(如BaCl2等)当作食盐食用，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？
答案中毒后服用Na2SO4溶液(5.0%)洗胃，此时Q>Ksp(BaSO4)，故SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，可缓解Ba2＋对人体的毒害。
2．沉淀生成的应用主要涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域，常利用生成沉淀达到分离或除去某些离子的目的。常用的方法有
(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沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,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。
写出下列反应的离子方程式：
①用H2S除去Cu2＋：H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
②用Na2S除去Hg2＋：Hg2＋＋S2－===HgS↓。
[归纳总结]
1．沉淀的生成和溶解这两个方向相反的过程相互转化的条件是离子浓度，控制离子浓度，可以使反应向我们需要的方向转化。
2．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。如常用强酸溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。
[活学活用]
1．为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()
A．NH3·H2O B．NaOH
C．Na2CO3 D．MgCO3
答案D
解析Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，调节pH，可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀后除去。在①不引入新杂质，②Mg2＋不沉淀的条件下，选用MgCO3，过量的MgCO3可一起过滤除去。也可选用MgO、Mg(OH)2等试剂。
2．AgCl的Ksp＝1.80×10－10mol2·L－2，将0.001mol·L－1NaCl和0.001mol·L－1AgNO3溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？
答案有AgCl沉淀生成
解析这是根据Ksp和溶液中离子的浓度商Q比较大小来判断沉淀溶解平衡进行的方向。Ksp>Q，不产生沉淀。Ksp＝Q，沉淀溶