高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第八章第3節(jié) 沉淀溶解平衡優(yōu)化課件 魯科版

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1、第第3節(jié)節(jié)沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡2 0 1 32 0 1 3 高 考 導(dǎo) 航高 考 導(dǎo) 航考綱要求考綱要求1.了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化了解難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。的本質(zhì)。2.電解質(zhì)溶液知識的綜合應(yīng)用。電解質(zhì)溶液知識的綜合應(yīng)用。命題熱點命題熱點1.難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點及溶度積衡特點及溶度積Ksp的概念。的概念。2.運(yùn)用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉運(yùn)用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。教材回扣夯實雙基教材回扣夯實雙基一、溶解平衡和溶度積常數(shù)一、溶解平衡和溶度積常數(shù)1沉淀溶解平衡的研究對象是

2、沉淀溶解平衡的研究對象是_，即在一定溫度下，當(dāng)沉，即在一定溫度下，當(dāng)沉淀的淀的_與與_的速率相等時達(dá)的速率相等時達(dá)到的平衡狀態(tài)。到的平衡狀態(tài)。難溶電解質(zhì)難溶電解質(zhì)沉積沉積溶解溶解物質(zhì)的溶解性的大小是相對的，如物質(zhì)的溶解性的大小是相對的，如PbI2為固體，但加水后仍有部分為固體，但加水后仍有部分Pb2和和I離開固體表面進(jìn)入溶液，而進(jìn)入離開固體表面進(jìn)入溶液，而進(jìn)入溶液的溶液的Pb2和和I又會形成又會形成_沉沉積下來，最終積下來，最終Pb2和和I的濃度的濃度_增加，增加，PbI2固體的量固體的量_減小，得減小，得到到PbI2的的_溶液。溶液。PbI2不再不再不再不再飽和飽和2沉淀溶解平衡的特點沉淀溶

3、解平衡的特點(1)逆；逆；(2)等；等；(3)_(v溶解溶解v沉積沉積0)；(4)_ (飽和溶液內(nèi)各離子濃度不再飽和溶液內(nèi)各離子濃度不再發(fā)生變化發(fā)生變化)；(5)變變外界條件改變、發(fā)生平衡移動。外界條件改變、發(fā)生平衡移動。動動定定3電解質(zhì)在水中的溶解度電解質(zhì)在水中的溶解度20 時，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶時，電解質(zhì)在水中的溶解度與溶解性存在如下關(guān)系：解性存在如下關(guān)系：4溶度積常數(shù)及其應(yīng)用溶度積常數(shù)及其應(yīng)用(1)表達(dá)式表達(dá)式對于溶解平衡對于溶解平衡MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq)，Ksp_。Ksp僅受僅受_的影響。的影響。MnmAmn溫度溫度(2)溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則某難溶電解質(zhì)的溶

4、液中任一情況下有關(guān)某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度的乘積離子濃度的乘積Qc(離子積離子積)與與Ksp的關(guān)系的關(guān)系二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1沉淀的生成，如：向沉淀的生成，如：向CuSO4(aq)通入通入H2S可有可有_沉淀生成，反沉淀生成，反應(yīng)的離子方程式為：應(yīng)的離子方程式為：Cu2H2S=CuS2H，說明，說明CuS_一般的強(qiáng)酸。一般的強(qiáng)酸。CuS不溶于不溶于2沉淀的溶解，如：將沉淀的溶解，如：將CuS加入濃硝加入濃硝酸中，固體溶解，原因是酸中，固體溶解，原因是_3沉淀的轉(zhuǎn)化：沉淀溶解度差別越大，沉淀的轉(zhuǎn)化：沉淀溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化，其實質(zhì)是沉淀溶解平衡發(fā)越

5、容易轉(zhuǎn)化，其實質(zhì)是沉淀溶解平衡發(fā)生移動，如將生移動，如將AgCl固體加入固體加入KI溶液中，溶液中，會觀察到會觀察到_色固體轉(zhuǎn)化成色固體轉(zhuǎn)化成_色色固體，原因是固體，原因是AgClI=AgICl。白白黃黃思考感悟思考感悟為什么說為什么說BaSO4無毒而無毒而BaCO3有毒不能用有毒不能用做醫(yī)學(xué)上的做醫(yī)學(xué)上的“鋇餐鋇餐”呢？呢？【提示提示】BaSO4的的Ksp很小且不溶于強(qiáng)酸很小且不溶于強(qiáng)酸(HCl)中，而中，而BaCO3可溶于胃酸中可溶于胃酸中(HCl)，Ba2是有毒，可使蛋白質(zhì)變性死亡。是有毒，可使蛋白質(zhì)變性死亡?？键c串講深度剖析考點串講深度剖析四大平衡的比較四大平衡的比較平衡類平衡類型型存

6、在存在條件條件平衡常數(shù)平衡常數(shù)平衡移動的判斷平衡移動的判斷表示表示形式形式影響影響因素因素化學(xué)平化學(xué)平衡衡一定一定條件條件下的下的可逆可逆反應(yīng)反應(yīng)K溫度溫度均符合平衡移動均符合平衡移動原理原理(勒勒夏特列原夏特列原理理)，即平衡始終，即平衡始終是向減弱條件改是向減弱條件改變的方向移動變的方向移動平衡平衡類型類型存在存在條件條件平衡常數(shù)平衡常數(shù)平衡移動的判平衡移動的判斷斷表示表示形式形式影響影響因素因素電離電離平衡平衡一定一定條件條件下的下的弱電弱電解質(zhì)解質(zhì)溶液溶液Ka或或Kb溫度溫度均符合平衡移均符合平衡移動原理動原理(勒勒夏特夏特列原理列原理)，即平，即平衡始終是向減衡始終是向減弱條件改變的

7、弱條件改變的方向移動方向移動平衡平衡類型類型存在條件存在條件平衡常數(shù)平衡常數(shù)平衡移動的判平衡移動的判斷斷表示表示形式形式影響影響因素因素水解水解平衡平衡含有弱酸含有弱酸根或弱堿根或弱堿陽離子的陽離子的鹽鹽Kh溫度溫度均符合平衡移均符合平衡移動原理動原理(勒勒夏夏特列原理特列原理)，即平衡始終是即平衡始終是向減弱條件改向減弱條件改變的方向移動變的方向移動沉淀沉淀溶解溶解平衡平衡一定條件一定條件下難溶或下難溶或微溶鹽的微溶鹽的飽和溶液飽和溶液Ksp溫度溫度特別提醒特別提醒(1)沉淀溶解平衡方程式的書寫沉淀溶解平衡方程式的書寫溶解平衡的表達(dá)式：溶解平衡的表達(dá)式：MmAn(s) mMn(aq)nAm(

8、aq)。注意在沉淀后用。注意在沉淀后用“s”標(biāo)明狀態(tài)，標(biāo)明狀態(tài)，溶液用溶液用“aq”標(biāo)明狀態(tài)，并用標(biāo)明狀態(tài)，并用“ ”“ ”連接。連接。如如Ag2S(s) 2Ag(aq)S2(aq)。(2)沉淀溶解平衡的影響因素沉淀溶解平衡的影響因素內(nèi)因：難溶物本身的性質(zhì)，這是主內(nèi)因：難溶物本身的性質(zhì)，這是主要決定因素。要決定因素。外因：外因：a.濃度：加水沖稀，平衡向濃度：加水沖稀，平衡向溶解的方向移動，但溶解的方向移動，但Ksp不變。不變。b溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動，向移動，Ksp增大，有時升溫增大，有時

9、升溫Ksp會減會減小，如小，如Ca(OH)2的的Ksp。c同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入難溶產(chǎn)物溶解產(chǎn)生的離子，平衡逆向難溶產(chǎn)物溶解產(chǎn)生的離子，平衡逆向移動，移動，Ksp不變。不變。d其他：向平衡體系中加入可與體其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時，平衡向溶解方電離或氣體的離子時，平衡向溶解方向移動，但向移動，但Ksp不變。不變。即時應(yīng)用即時應(yīng)用1(2012湖南岳陽高三質(zhì)檢湖南岳陽高三質(zhì)檢)在在t 時，時，Ag2CrO4(橘紅色橘紅色)在水溶液中的沉淀溶在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。解

10、平衡曲線如下圖所示。At 時，時，Ag2CrO4的的Ksp為為1108。B在飽和在飽和Ag2CrO4溶液中加入溶液中加入K2CrO4不能使溶液由不能使溶液由Y點變?yōu)辄c變?yōu)閄點點Ct 時，時，Y點和點和Z點時點時Ag2CrO4的的Ksp相等相等Dt 時，將時，將0.01 molL1AgNO3溶溶液滴入液滴入20 mL 0.01 molL1 KCl和和0.01 molL1 K2CrO4的混合溶液中，的混合溶液中，Cl先沉淀先沉淀Y點、點、Z點溶液的溫度相同，則點溶液的溫度相同，則Ksp相同，相同，C正確；由正確；由AgCl的的Ksp計算此條件下計算此條件下AgCl沉沉淀時的淀時的c(Ag)1.81

11、08 molL1，由，由Ag2CrO4的的Ksp計算計算c(Ag)3.16105 molL1，可知，可知Cl優(yōu)先沉淀。優(yōu)先沉淀。沉淀溶解平衡的應(yīng)用沉淀溶解平衡的應(yīng)用1沉淀生成的應(yīng)用沉淀生成的應(yīng)用加入沉淀劑而析出沉淀是分離、除雜的常加入沉淀劑而析出沉淀是分離、除雜的常用方法。如以用方法。如以Na2S、H2S等沉淀劑，可使某等沉淀劑，可使某些金屬離子些金屬離子(Cu2、Hg2等等)生成極難溶的生成極難溶的沉淀物沉淀物(CuS、HgS等等)。(1)利用生成沉淀分離或除去某種離子，利用生成沉淀分離或除去某種離子，首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其首先要使生成沉淀的反應(yīng)能夠發(fā)生；其次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)

12、行得越完全越次希望沉淀生成的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好。如果除去溶液中的好。如果除去溶液中的Mg2，要使用，要使用NaOH等使之轉(zhuǎn)化為溶解度較小的等使之轉(zhuǎn)化為溶解度較小的Mg(OH)2。(2)因為沉淀溶解平衡是一可逆過程，因為沉淀溶解平衡是一可逆過程，所以不可能使要除去的離子全部通過所以不可能使要除去的離子全部通過沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的沉淀除去。一般認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于離子濃度小于1105 molL1時，沉?xí)r，沉淀完全。由淀完全。由Ksp的表達(dá)式可知，要使除的表達(dá)式可知，要使除去的離子在溶液中殘留的濃度盡可能去的離子在溶液中殘留的濃度盡可能地小，要加入過量的沉淀劑。地小，要加入過

13、量的沉淀劑。2沉淀的轉(zhuǎn)化沉淀的轉(zhuǎn)化(1)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。通常，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難動。通常，一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差溶的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢就越大。別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢就越大。(2)實例探究實例探究往往ZnS的溶解平衡體系中加入的溶解平衡體系中加入CuSO4溶液可將其轉(zhuǎn)化為更難溶的溶液可將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀。沉淀。ZnS(s)Cu2(aq)=CuS(s)Zn2(aq)。依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，可用依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理，可用FeS等難溶等難溶物作為沉淀

14、劑除去廢水中的重金屬離子。物作為沉淀劑除去廢水中的重金屬離子。FeS(s)Hg2(aq)=HgS(s)Fe2(aq)。硬水中的硬水中的Mg(HCO3)2煮沸時分煮沸時分解為解為MgCO3，繼續(xù)煮沸過程中，繼續(xù)煮沸過程中，MgCO3轉(zhuǎn)化為更難溶的轉(zhuǎn)化為更難溶的Mg(OH)2。即時應(yīng)用即時應(yīng)用2有關(guān)難溶電解質(zhì)的溶度積如下：有關(guān)難溶電解質(zhì)的溶度積如下：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)Ksp5.61012 mol3L3Cu(OH)2(s) Cu2(aq)2OH(aq)Ksp2.21020 mol3L3向溫度一定、有固態(tài)向溫度一定、有固態(tài)Mg(OH)2存在的存在的飽和溶液中加入某物質(zhì)或

15、溶液，能使飽和溶液中加入某物質(zhì)或溶液，能使Mg(OH)2固體的質(zhì)量增加的是固體的質(zhì)量增加的是()ACH3COONa的飽和溶液的飽和溶液BNH4Cl的飽和溶液的飽和溶液CCuCl2的飽和溶液的飽和溶液D蒸餾水蒸餾水解析：選解析：選A。CH3COONa水解顯堿性，水解顯堿性，OH的濃度增大，的濃度增大，Mg(OH)2的沉淀溶解平的沉淀溶解平衡向左移動，衡向左移動，Mg(OH)2固體的質(zhì)量增加。固體的質(zhì)量增加。NH4Cl水解顯酸性，水解顯酸性，H的濃度增大，的濃度增大，Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移動，的沉淀溶解平衡向右移動，Mg(OH)2固體的質(zhì)量減少。固體的質(zhì)量減少。KspCu(OH)2Ks

16、pMg(OH)2，加，加CuCl2飽和溶液使飽和溶液使Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為沉淀轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀，沉淀，Mg(OH)2固體的質(zhì)量減固體的質(zhì)量減少。加蒸餾水降低了少。加蒸餾水降低了Mg2和和OH的濃的濃度，使度，使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向右移的沉淀溶解平衡向右移動，動，Mg(OH)2固體的質(zhì)量減少。固體的質(zhì)量減少。3已知，常溫下，已知，常溫下，Ks p(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)8.31017，下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是()A常溫下，常溫下，AgCl在飽和在飽和NaCl溶液中溶液中的的Ksp比在純水中的比在純水中的Ksp小小B向向AgCl的懸濁液中加入的

17、懸濁液中加入KI溶液，溶液，沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色沉淀由白色轉(zhuǎn)化為黃色C將將0.001 molL1 的的AgNO3溶液溶液滴入滴入KCl和和KI的混合溶液中，一定先產(chǎn)的混合溶液中，一定先產(chǎn)生生AgI沉淀沉淀D向向AgCl的飽和溶液中加入的飽和溶液中加入NaCl晶晶體，有體，有AgCl析出且溶液中析出且溶液中c(Ag)c(Cl)解析：選解析：選B。A項，項，Ksp只與溫度有關(guān)，而只與溫度有關(guān)，而與濃度無關(guān)，錯；與濃度無關(guān)，錯；B項，由于項，由于Ksp(AgCl)大大于于Ksp(AgI)，當(dāng)溶液中，當(dāng)溶液中I濃度達(dá)到一定量濃度達(dá)到一定量時時AgCl可轉(zhuǎn)化為可轉(zhuǎn)化為AgI，對；，對；C項，若溶液項，若

18、溶液中中Cl濃度比濃度比I濃度大許多，先生成的可濃度大許多，先生成的可能是能是AgCl沉淀，錯；沉淀，錯；D項，有項，有AgCl析出，析出，但溶液中的但溶液中的c(Cl)會遠(yuǎn)大于會遠(yuǎn)大于c(Ag)，錯。，錯。命題視角把脈高考命題視角把脈高考教材高頻考點教材高頻考點 (2010高考海南卷高考海南卷)已知已知Ksp(AgCl)1.81010，Ksp(AgI)1.51016，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，則下列難溶，則下列難溶鹽的飽和溶液中，鹽的飽和溶液中，Ag濃度大小順序正確濃度大小順序正確的是的是()AAgClAgIAg2CrO4BAgClAg2CrO4AgICAg2CrO4AgClA

19、gIDAg2CrO4AgIAgCl【答案答案】C【名師點評名師點評】利用利用Ksp判斷難溶電解判斷難溶電解質(zhì)飽和溶液中的離子濃度大小，這一質(zhì)飽和溶液中的離子濃度大小，這一知識點直接來源于教材，可直接根據(jù)知識點直接來源于教材，可直接根據(jù)Ksp的定義計算出來進(jìn)行比較，這一知的定義計算出來進(jìn)行比較，這一知識點也可以拓展到：識點也可以拓展到：比較幾種難溶電解質(zhì)在某種溶液中比較幾種難溶電解質(zhì)在某種溶液中的溶解度大?。坏娜芙舛却笮。挥嬎闩袛喑恋磙D(zhuǎn)化的條件；計算判斷沉淀轉(zhuǎn)化的條件；分析某種離子完全被除去的條件、分析某種離子完全被除去的條件、措施等。措施等。跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練1A在在t 時，時，AgBr的的Ks

20、p為為4.91013B在在AgBr飽和溶液中加入飽和溶液中加入NaBr固體，固體，可使溶液可使溶液c點到點到b點點C圖中圖中a點對應(yīng)的是點對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液的不飽和溶液D根據(jù)根據(jù)Ks p(AgCl)和圖中數(shù)據(jù)判斷和圖中數(shù)據(jù)判斷AgBr(s)不可能轉(zhuǎn)化成不可能轉(zhuǎn)化成AgCl(s)。解析：選解析：選BD。根據(jù)圖中。根據(jù)圖中c點的點的c(Ag)和和c(Br)可得可得t 時的時的Ksp(AgBr)4.91013，A項正確；在項正確；在AgBr飽和飽和溶液中加入溶液中加入NaBr固體，使固體，使c(Br)增大，增大，溶解平衡逆向移動，溶解平衡逆向移動， c(Ag)減小，減小，故故B錯，只有加熱

21、的條件下同時加入適錯，只有加熱的條件下同時加入適量量NaBr固體才有可能使固體才有可能使c點變成點變成b點；點；在在a點時點時QcKsp，故為，故為AgBr的不飽和的不飽和溶液，溶液，C正確；正確；根據(jù)根據(jù)Ksp(AgCl)與與Ksp(AgBr)比較可知，比較可知，當(dāng)當(dāng)c(Cl)/c(Br)817時，時，AgBr(s)就就會轉(zhuǎn)化成會轉(zhuǎn)化成AgCl(s)，所以，所以D項錯誤。項錯誤。 (2012河北師大附中高三模擬河北師大附中高三模擬)在在1 molL1的的CuSO4溶液中含有少量溶液中含有少量Fe3雜質(zhì)，雜質(zhì)，pH控制在控制在_范圍內(nèi)就可能將范圍內(nèi)就可能將Fe3 除去。除去。(已知已知Ks p

22、 F e ( O H )3 2 . 6 1 0 3 9，KspCu(OH)2)5.61020)追蹤命題熱點追蹤命題熱點【解析解析】首先要明確將首先要明確將Fe3濃度降濃度降至至105 molL1以下就等于將以下就等于將Fe3完完全除去，其次在調(diào)全除去，其次在調(diào)pH時不能使時不能使Cu2沉淀，可采取加入沉淀，可采取加入CuO的方式調(diào)的方式調(diào)pH。Fe(OH)3(s) Fe3(aq)3OH(aq)KspFe(OH)3Fe3OH32.61039mol4L4OH(最小最小) 6.41012 molL1，pH(最大最大)lg 2.410104.4所以應(yīng)控制所以應(yīng)控制pH范圍在范圍在2.84.4之間。之間

23、?！敬鸢浮靠刂啤敬鸢浮靠刂苝H范圍在范圍在2.84.4之間之間 (2010高考山東卷高考山東卷)某溫度下，某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤旱匠恋砣芙馄胶夂?，改變?nèi)芤簆H，金屬陽，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析，下離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯誤的是列判斷錯誤的是()易錯易誤剖析易錯易誤剖析AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加適量加適量NH4Cl固體可使溶液由固體可使溶液由a點點變到變到b點點Cc、d兩點代表的溶液中兩點代表的溶液中c(H)與與c(OH)乘積相等乘積相等DFe(OH)3、Cu

24、(OH)2分別在分別在b、c兩點代表的溶液中達(dá)到飽和兩點代表的溶液中達(dá)到飽和【常見錯誤常見錯誤】A或或D【錯因分析錯因分析】(1)常見錯誤分析常見錯誤分析不能正確理解曲線上各點和曲線外各不能正確理解曲線上各點和曲線外各點的含義及聯(lián)系，對點的含義及聯(lián)系，對Ksp的定義理解不的定義理解不到位而錯選到位而錯選A或或D。(2)其他錯因分析其他錯因分析不能理解不能理解C項所述內(nèi)容就是項所述內(nèi)容就是KW，因為，因為c點、點、d點所代表的溶液溫度相同，點所代表的溶液溫度相同，KW就相同。就相同?！菊_解答正確解答】正確理解難溶電解正確理解難溶電解質(zhì)溶度積常數(shù)的意義，在曲線上的質(zhì)溶度積常數(shù)的意義，在曲線上的任

25、意一點，任意一點，c(Fe3)c3(OH)KspFe(OH)3，c(Cu2)c2(OH)KspCu(OH)2，D對；比較對；比較b、c兩點，兩金屬離子的濃度相等，兩點，兩金屬離子的濃度相等，【答案】【答案】B跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練2(2012煙臺市統(tǒng)考題煙臺市統(tǒng)考題)隨著工業(yè)的迅速隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水對水體的污染也日發(fā)展，產(chǎn)生的廢水對水體的污染也日趨嚴(yán)重。通過控制溶液的趨嚴(yán)重。通過控制溶液的pH對工業(yè)廢對工業(yè)廢水中的金屬離子進(jìn)行分離是實際工作水中的金屬離子進(jìn)行分離是實際工作中經(jīng)常使用的方法。中經(jīng)常使用的方法。下表是常溫下金屬氫氧化物的下表是常溫下金屬氫氧化物的Ksp(沉沉淀溶解平衡常數(shù)淀溶

26、解平衡常數(shù))和金屬離子在某濃度和金屬離子在某濃度下開始沉淀所需的下開始沉淀所需的pH(表中濃度為相表中濃度為相應(yīng)應(yīng)pH時溶液中有關(guān)金屬離子產(chǎn)生沉淀時溶液中有關(guān)金屬離子產(chǎn)生沉淀的最小濃度；當(dāng)溶液中金屬離子濃度的最小濃度；當(dāng)溶液中金屬離子濃度小于小于105 molL1時通常認(rèn)為該離子時通常認(rèn)為該離子沉淀完全沉淀完全)。金屬金屬離子離子KsppH(101 molL1)pH(105 molL1)Fe34.010382.73.7Cr36.010314.35.6Cu22.210204.76.7Ca24.010512.314.3(1)某廠排出的廢水中含有某廠排出的廢水中含有Cu2和和Fe3，測得其濃度均小于

27、測得其濃度均小于0.1 molL1。為除去。為除去其中的其中的Fe3，回收銅，需控制溶液的，回收銅，需控制溶液的pH范圍是范圍是_。(2)沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用，沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)中也有重要應(yīng)用，如用如用Na2CO3溶液可以將鍋爐水垢中溶液可以將鍋爐水垢中的的CaSO4轉(zhuǎn)化為較疏松而易清除的轉(zhuǎn)化為較疏松而易清除的CaCO3，該沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時，其，該沉淀轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時，其平衡常數(shù)平衡常數(shù)K_(寫數(shù)值寫數(shù)值)，需加，需加入的入的Na2CO3的濃度最小值為的濃度最小值為_molL1。已知已知Ks p(CaSO4)9.110 6，Ksp(CaCO3)2.8109錯因分析：錯因分析：可從表格數(shù)據(jù)中

28、找出各種金可從表格數(shù)據(jù)中找出各種金屬離子沉淀開始和完全時所需的屬離子沉淀開始和完全時所需的pH，由，由于沒有看清是除去于沒有看清是除去Fe3而回收銅，誤認(rèn)而回收銅，誤認(rèn)為只要為只要pH3.7即可，而忽視了對即可，而忽視了對Cu2不沉淀的條件控制而錯解。不沉淀的條件控制而錯解。在計算在計算CaSO4(s)Na2CO3(aq)CaCO3(s)Na2SO4(aq)的的K時，不時，不能正確建立能正確建立K與與Ksp的關(guān)系而錯解，很的關(guān)系而錯解，很多同學(xué)甚至認(rèn)為，多同學(xué)甚至認(rèn)為，Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)，該轉(zhuǎn)化不能發(fā)生等錯誤，該轉(zhuǎn)化不能發(fā)生等錯誤認(rèn)識。認(rèn)識。解析：解析：(1)除去其中的除

29、去其中的Fe3，回收銅，則，回收銅，則控制溶液控制溶液pH時，需只沉淀時，需只沉淀Fe3而不沉淀而不沉淀Cu2，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，當(dāng)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，當(dāng)pH3.7時，時，F(xiàn)e3沉淀完全，而沉淀完全，而Cu2沒有沉淀，當(dāng)沒有沉淀，當(dāng)pH4.7時，時，Cu2沉淀，所以溶液沉淀，所以溶液pH范范圍為圍為3.7pH4.7。答案：答案：(1)3.7pH4.7(2)3.251037.0105沉淀反應(yīng)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用沉淀反應(yīng)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用【實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康摹坷贸恋砣芙馄胶獾睦贸恋砣芙馄胶獾闹R進(jìn)行分離提純。知識進(jìn)行分離提純。【實驗原理實驗原理】利用沉淀法進(jìn)行物質(zhì)利用沉淀法進(jìn)行物質(zhì)的分離提純主要應(yīng)遵循除雜

30、三原則，的分離提純主要應(yīng)遵循除雜三原則，即：即：實驗探究專項突破實驗探究專項突破(1)所選試劑一般只能與雜質(zhì)反應(yīng)，且所選試劑一般只能與雜質(zhì)反應(yīng)，且雜質(zhì)與試劑反應(yīng)的生成物要跟被提純雜質(zhì)與試劑反應(yīng)的生成物要跟被提純物質(zhì)易分離，而最佳試劑是將雜質(zhì)轉(zhuǎn)物質(zhì)易分離，而最佳試劑是將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)?；癁楸惶峒兊奈镔|(zhì)。(2)除雜后的物質(zhì)成分不變。除雜后的物質(zhì)成分不變。(3)實驗過程和操作方法簡單易行。實驗過程和操作方法簡單易行。在有些實驗中不但要把沉淀分離出來，在有些實驗中不但要把沉淀分離出來，還要準(zhǔn)確稱量所得沉淀的質(zhì)量。因此，還要準(zhǔn)確稱量所得沉淀的質(zhì)量。因此，一方面要讓沉淀劑適當(dāng)過量，另一方面一方面要

31、讓沉淀劑適當(dāng)過量，另一方面還要把沉淀洗滌干凈。還要把沉淀洗滌干凈。1沉淀劑過量的檢驗沉淀劑過量的檢驗根據(jù)沉淀溶解平衡原理可知，欲使雜質(zhì)離子根據(jù)沉淀溶解平衡原理可知，欲使雜質(zhì)離子沉淀完全，應(yīng)加入稍過量的沉淀劑。判斷沉沉淀完全，應(yīng)加入稍過量的沉淀劑。判斷沉淀劑加入是否過量的一般的操作方法是：把淀劑加入是否過量的一般的操作方法是：把反應(yīng)混合物靜置后，吸取少量上清液，置于反應(yīng)混合物靜置后，吸取少量上清液，置于一潔凈的試管中，再滴加少量的沉淀劑，若一潔凈的試管中，再滴加少量的沉淀劑，若沒有沉淀生成則證明沉淀劑已過量。沒有沉淀生成則證明沉淀劑已過量。2沉淀的洗滌沉淀的洗滌由于沉淀生成時，表面溶液吸附一定量

32、的由于沉淀生成時，表面溶液吸附一定量的離子離子(尤其是沉淀成分離子尤其是沉淀成分離子)。因此，過濾后。因此，過濾后緊接著要進(jìn)行沉淀的洗滌。洗滌方法是：緊接著要進(jìn)行沉淀的洗滌。洗滌方法是：向過濾器中慢慢注入適量的蒸餾水，至剛向過濾器中慢慢注入適量的蒸餾水，至剛好浸沒沉淀，然后靜置，讓其自然流下，好浸沒沉淀，然后靜置，讓其自然流下，重復(fù)以上操作重復(fù)以上操作23次，直至洗滌干凈。次，直至洗滌干凈。3沉淀是否洗滌干凈的檢驗沉淀是否洗滌干凈的檢驗欲檢驗沉淀是否洗滌干凈，主要是檢驗欲檢驗沉淀是否洗滌干凈，主要是檢驗洗滌液中是否還含有在溶液中吸附的離洗滌液中是否還含有在溶液中吸附的離子。一般的檢驗方法是：取

33、少量最后一子。一般的檢驗方法是：取少量最后一次的洗滌液，置于一潔凈的試管中，再次的洗滌液，置于一潔凈的試管中，再滴加少量的檢驗試劑，若沒有特征現(xiàn)象滴加少量的檢驗試劑，若沒有特征現(xiàn)象出現(xiàn)則證明沉淀已洗滌干凈。出現(xiàn)則證明沉淀已洗滌干凈。典例探究典例探究 已知已知25 下，有下表下，有下表電解質(zhì)電解質(zhì)Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶度積溶度積 K Kspsp1.810112.210208.010164.01036完全沉淀完全沉淀時的時的pH9.75.05.54.0在物質(zhì)的提純中，常利用難溶電解質(zhì)在物質(zhì)的提純中，常利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡原理除去某些離子。的沉淀溶解平衡原

34、理除去某些離子。例如：例如：為了除去氯化銨晶體中的氯化鐵雜為了除去氯化銨晶體中的氯化鐵雜質(zhì)，先將混合物溶于水，再加入一定質(zhì)，先將混合物溶于水，再加入一定量的試劑量的試劑a反應(yīng)，過濾結(jié)晶即可；反應(yīng)，過濾結(jié)晶即可；為了除去氯化鎂晶體中的氯化鐵雜質(zhì)，先將為了除去氯化鎂晶體中的氯化鐵雜質(zhì)，先將混合物溶于水，再加入足量的氫氧化鎂充分反混合物溶于水，再加入足量的氫氧化鎂充分反應(yīng)，過濾結(jié)晶即可；應(yīng)，過濾結(jié)晶即可；為了除去硫酸銅晶體中的硫酸亞鐵雜質(zhì)，先為了除去硫酸銅晶體中的硫酸亞鐵雜質(zhì)，先將混合物溶于水，再加入一定量的雙氧水，將將混合物溶于水，再加入一定量的雙氧水，將亞鐵離子氧化，然后加入試劑亞鐵離子氧化，然

35、后加入試劑b調(diào)節(jié)溶液的調(diào)節(jié)溶液的pH4，過濾結(jié)晶即可。，過濾結(jié)晶即可。(1)上述三種除雜方案都將上述三種除雜方案都將Fe2、Fe3轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_(填化學(xué)式填化學(xué)式)而除去。而除去。(2)試劑試劑a為為_。(3)寫出寫出中除雜所發(fā)生的總反應(yīng)的離中除雜所發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式：子方程式：_。(4)下列與方案下列與方案有關(guān)的敘述正確的是有關(guān)的敘述正確的是_(填字母序號填字母序號)。AH2O2是綠色氧化劑，在氧化過程是綠色氧化劑，在氧化過程中不引入雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染中不引入雜質(zhì)，不產(chǎn)生污染B將亞鐵離子氧化的主要原因是將亞鐵離子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀比沉淀比Fe(OH)3沉淀較難過濾沉淀較難

36、過濾C調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)溶液pH4的試劑的試劑b是氫氧是氫氧化銅或氧化銅化銅或氧化銅D在在pH大于大于4的溶液中的溶液中Fe3已完已完全不存在全不存在【解析解析】本題主要結(jié)合物質(zhì)的除本題主要結(jié)合物質(zhì)的除雜，來考查難溶電解質(zhì)的沉淀溶解雜，來考查難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡原理。平衡原理。(3)Fe(OH)3比比Mg(OH)2更難溶，利用更難溶，利用沉淀轉(zhuǎn)化的原理可除去沉淀轉(zhuǎn)化的原理可除去Fe3。(4)B項將亞鐵離子氧化的主要原因是項將亞鐵離子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀完全時沉淀完全時pH比較大，不利比較大，不利于除雜；在于除雜；在pH大于大于4的溶液中的溶液中Fe3不不是 完 全 不 存 在 ， 而 是 濃 度 降 低 到是 完 全 不 存 在 ， 而 是 濃 度 降 低 到1.0105 mol/L以下。以下。【答案答案】(1)Fe(OH)3(2)氨水氨水(3)2Fe33Mg(OH)2=2Fe(OH)33Mg2(4)AC