1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。2．能夠根據(jù)化學(xué)平衡原理分析沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。3．能舉例說(shuō)明沉淀溶解平衡在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。能運(yùn)用沉淀溶解平衡原理，分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。4．能利用Ksp進(jìn)行計(jì)算并解決生產(chǎn)、生活中的相關(guān)問(wèn)題。
1．運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理分析、理解沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)變化觀念與平衡思想。2．通過(guò)沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。3．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。
1．沉淀的生成(1)沉淀生成的應(yīng)用在無(wú)機(jī)物的制備和提純、廢水處理等領(lǐng)域，常利用生成沉淀來(lái)達(dá)到____________________的目的。
(2)沉淀生成的方法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，使Q[Fe(OH)3]____Ksp[Fe(OH)3]，F(xiàn)e3＋轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)__________沉淀而除去。反應(yīng)如下：________________________________________________。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________________等沉淀而除去。
Fe3＋＋3NH3·H2O===
a．通入H2S除去Cu2＋的離子方程式：_______________________。b．加入Na2S除去Hg2＋的離子方程式：__________________。③相同離子法：增大沉淀溶解平衡體系中某種離子的濃度，使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，如向AgCl飽和溶液中加入飽和食鹽水可繼續(xù)生成AgCl沉淀。
H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
Hg2＋＋S2－===HgS↓
④氧化還原法：改變離子的存在形式，促使其轉(zhuǎn)化為溶解度更小的難溶電解質(zhì)，便于分離出來(lái)，例如通過(guò)氧化還原反應(yīng)將Fe2＋氧化為Fe3＋，從而生成更難溶的Fe(OH)3沉淀。[特別提醒]①一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)溶液中有多種可以沉淀的離子且生成相同類型的沉淀時(shí)，越難溶(Ksp越小)的越先沉淀。②當(dāng)離子濃度小于1×10－5 ml·L－1時(shí)，認(rèn)為該離子已完全沉淀。
2．沉淀的溶解(1)沉淀溶解的原理根據(jù)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去平衡體系中的__________，使平衡向__________的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。
(2)實(shí)驗(yàn)探究：Mg(OH)2沉淀溶解
正|誤|判|斷(1)洗滌沉淀時(shí)，洗滌次數(shù)越多越好。(　　)(2)除去廢水中的某些重金屬離子如Cu2＋，Hg2＋時(shí)，常用Na2S等，是因?yàn)樯傻腃uS、HgS極難溶，使廢水中Cu2＋、Hg2＋濃度降的很低。(　　)(3)CaCO3溶解時(shí)常用鹽酸而不用稀硫酸，是因?yàn)橄×蛩岵慌cCaCO3反應(yīng)。(　　)(4)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入雙氧水，再加入MgO即可。(　　)
深|度|思|考1.(1)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？
2．已知常溫下，CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分別為1.4×10－10、2.2×10－20、6.3×10－36。要除去溶液中的Cu2＋，選用下列哪種沉淀劑更好？為什么？①Na2CO3　②NaOH?、跱a2S提示：選用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小，溶解度最小，Cu2＋沉淀得更完全，溶液中剩余的Cu2＋最少。
A．溶液為紫色B．溶液中有灰綠色沉淀C．溶液為亮綠色D．無(wú)法判斷
3．(1)常溫下，要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3＋，可以通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH來(lái)實(shí)現(xiàn)，試通過(guò)計(jì)算確定，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的pH超過(guò)多少時(shí)可認(rèn)為Fe3＋沉淀完全？{已知：Ksp[Fe(OH)3]≈1×10－39，溶液中c(Fe3＋)＝10－5 ml·L－1時(shí)可認(rèn)為Fe3＋沉淀完全。}
(2)常溫下，如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2＋{已知：Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17}?解析：先加入氧化劑如H2O2把Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入ZnO等調(diào)節(jié)溶液的pH大于2.7。
(2)氧化還原法：有些金屬硫化物(如CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸，只能溶于氧化性酸，則可通過(guò)減小c(S2－)來(lái)達(dá)到使沉淀溶解的目的，例如：3CuS＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O。
1．沉淀轉(zhuǎn)化的過(guò)程探究(1)實(shí)驗(yàn)探究AgCl、AgI、Ag2S的轉(zhuǎn)化
NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
2.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)與條件(1)沉淀的轉(zhuǎn)化是指由一種難溶物轉(zhuǎn)化為另一種難溶物的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是____________________。(2)條件：一般來(lái)說(shuō)，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)，兩者溶解度相差______，轉(zhuǎn)化越______。[特別提醒]沉淀的轉(zhuǎn)化也可以由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度較大的沉淀。
＋Na2SO4(aq)，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(3)工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理過(guò)程中，重金屬離子可利用沉淀轉(zhuǎn)化原理用FeS等難溶物轉(zhuǎn)化為HgS、Ag2S、PbS等沉淀。用FeS除去Hg2＋的離子方程式：_________________________________________________。
HgS(s)＋Fe2＋(aq)
正|誤|判|斷(1)溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度比其大的沉淀。(　　)(2)向AgCl沉淀中加入KI溶液，由白色沉淀轉(zhuǎn)變成黃色沉淀，是由于Ksp(AgI)Ksp，則有沉淀生成。(2)利用Ksp的數(shù)值計(jì)算某一離子濃度，若該離子濃度小于10－5 ml·L－1，則該離子沉淀完全。5．沉淀先后的計(jì)算與判斷(1)若沉淀類型相同，則Ksp小的物質(zhì)先沉淀。(2)若沉淀類型不同，則需要根據(jù)Ksp計(jì)算出沉淀時(shí)所需離子濃度，所需離子濃度小的物質(zhì)先沉淀。
1.65×10－4ml·L－1
(1)該溶液中的Fe3＋剛好沉淀完全時(shí)溶液的pH約為_(kāi)_______。(2)該溶液中的Cu2＋開(kāi)始形成Cu(OH)2沉淀時(shí)的pH約為_(kāi)___。(3)若將該溶液的pH調(diào)至3.5，____(填“是”或“否”)可以達(dá)到除去Fe3＋雜質(zhì)而不損失Cu2＋的目的。(注：lg 2≈0.3，lg 5≈0.7)
(3)常溫下，若向50 mL 0.002 ml·L－1的CuSO4溶液中加入50 mL 0.004 4 ml·L－1的NaOH溶液，生成了沉淀。已知Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20，計(jì)算沉淀生成后溶液中c(Cu2＋)＝____________ml·L－1。
1．25 ℃時(shí)，三種難溶銀鹽的Ksp與顏色如下表，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.AgCl、Ag2CrO4、AgI飽和溶液中c(Ag＋)依次減小B．Ag2CrO4飽和溶液中c(Ag＋)約為1.0×10－6 ml·L－1C．向AgCl懸濁液中加入足量KI溶液，沉淀將由白色轉(zhuǎn)化為黃色D．向等濃度的KCl與K2CrO4混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，將生成磚紅色沉淀
解析：BaSO4可作鋇餐是因?yàn)榱蛩徜^不溶于酸。而B(niǎo)aCO3能與酸反應(yīng)：BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑，生成的Ba2＋進(jìn)入人體，會(huì)造成重金屬鹽中毒。
3．已知如下物質(zhì)的溶度積常數(shù)：FeS：Ksp＝6.3×10－18；CuS：Ksp＝6.3×10－36。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
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；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，先生成CuS沉淀；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。
4．鍋爐內(nèi)如結(jié)有水垢后會(huì)產(chǎn)生以下危害：(1)鍋爐鋼板、管路因過(guò)熱而被燒損；(2)燃料大量浪費(fèi)；(3)增加鍋爐檢修量；(4)威脅人身安全。
某學(xué)習(xí)小組欲探究使CaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為CaCO3沉淀，從而將其除去的可能性，查得如下資料(25 ℃)
實(shí)驗(yàn)步驟如下：①向100 mL 0.1 ml·L－1的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 ml·L－1的Na2SO4溶液，立即有白色沉淀生成；②向上述懸濁液中加入3 g Na2CO3固體，攪拌，靜置，沉淀后棄去上層清液；③再加入蒸餾水?dāng)嚢瑁o置，沉淀后再棄去上層清液；④_______________________________。
請(qǐng)思考下列問(wèn)題：(1)題給的兩種物質(zhì)，Ksp越大，表示電解質(zhì)的溶解度越____(填“大”或“小”)。(2)寫出第②步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________。(3)設(shè)計(jì)第③步操作的目的是什么？________________________。
Na2CO3＋CaSO4===
Na2SO4＋CaCO3
(4)請(qǐng)補(bǔ)充第④步操作及發(fā)生的現(xiàn)象。________________________________________________。(5)請(qǐng)寫出該轉(zhuǎn)化在實(shí)際生活、生產(chǎn)中的一個(gè)應(yīng)用。____________________________________________________。
向沉淀中加入足量的稀鹽酸，沉淀完全溶解
將鍋爐水垢中的CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，易于除去

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第四節(jié) 沉淀溶解平衡

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