6-溶解与沉淀过程-2解析
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第四节沉淀溶解平衡(第2课时)姓名沉淀溶解平衡的应用难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡,我们可以通过改变条件,控制其进行的方向,沉淀转为溶液中的离子,或者溶液中的离子转化为沉淀。
1、沉淀的生成:生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。
(1)沉淀剂的选择:要求除去溶液中的某种离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。
加入沉淀剂使沉淀物的溶解度尽可能小,溶液中沉淀物的溶解度越小,被沉淀离子沉淀越完全。
一般加入适当过量沉淀剂,使沉淀完全,一般过量20%—50%。
判定分离或除去某些离子完全的标准是溶液中这种物质的离子浓度小于10-5mol/L时,认为已经沉淀完全。
(2)形成沉淀和沉淀完全的条件:由于难溶电解质溶解平衡的存在,在合理选用沉淀剂的同时,有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。
(3)通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式,促使其转变为溶解度更小的难溶电解质以便分离出去。
2、沉淀的溶解:(1)不断减小溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,当Q c < K sp 时,沉淀溶解。
(2)溶解沉淀的方法:加入足量的水;使沉淀转化为气体;使沉淀转化为弱电解质;氧化还原法()适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物;使沉淀转化为配合物AgCl Ag++Cl-(AgCl加氨水生成银氨离子可溶);使沉淀转化为其他沉淀。
3、沉淀的转化:由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,叫沉淀的转化。
沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。
一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
沉淀转化的方法:加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。
使平衡向溶解的方向移动。
实验:在试管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,观察现象。
静置后倾去上层清液,蒸馏水洗涤沉淀2-3次。
向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液,观察现象。
高考化学一轮总复习教师用书:
沉淀溶解平衡图像及分析
必备知识·梳理夯实
知识梳理
1.两类沉淀溶解平衡图像
(1)沉淀溶解平衡——浓度图像
①典型示例(以某温度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线为例)
②图中点的变化及分析
a →c曲线上变化,增大c(Br-)
d→c加入AgNO3(忽略溶液体积变化)
c→a曲线上变化,增大c(Ag+)
曲线上方的点表示有沉淀生成,曲线下方的点表示不饱和溶液,曲线上的点处于平衡状态
(2)沉淀溶解平衡——对数图像
图像分析
pM=-lg c(M) (M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p c(CO2-3)=-lg c(CO2-3)
横坐标数值越大,c(CO2-3)越小
纵坐标数值越大,c(M)越小
线上方的点为相应物质的不饱和溶液线下方的点表示有相应物质的沉淀生成
线上的点为相应物质的饱和溶液
根据线上任意一点的坐标,可计算相应物质的K sp
沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与沉淀剂加入量之间的关
系曲线。
T℃,分别向10.00 mL 0.1 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 mol·L-1AgNO3溶液,滴定过程中-lg c(M)(M为Cl-或CrO2-4)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示。
(1)曲线L1代表与-lg c(Cl-) 与V(AgNO3溶液)的变化关系。
(2)T℃时,溶度积K sp(Ag2CrO4)= 4.0×10-12。
(3)相同实验条件下,若改为0.05 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液,则曲线L2中N点向点Q上方移动。
【高中化学】高中化学知识点:沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡:1.定义:在一定条件下,当难熔电解质的溶解速率等于溶液中相关离子再生沉淀的速率时,溶液中溶解与沉淀之间的动态平衡称为沉淀-溶解平衡。
例如:2.沉淀-溶解平衡特征:(1)逆:沉淀溶解平衡是可逆过程。
(2)等等:(3)动:动态平衡,溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。
(4)测定:当达到平衡时,溶液中各离子的浓度保持不变,(5)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
3.影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因:难溶电解质本身的性质。
(2)外因a.浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,但不变。
b.温度:多数难溶电解质溶于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动,同时变大点。
c.同离子效应:向沉淀溶解平衡体系中,加入含原体系中某离子的物质,平衡向沉淀生成的方向移动,但不变。
d.其他:向沉淀溶解平衡体系中,加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质,平衡向溶解的方向移动,不变。
沉淀溶解平衡的应用:1.降水的形成(1)意义:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法a.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,可使变成沉淀而除去。
b、添加沉淀剂的方法:如果等作沉淀剂,使某些金属离子如从而形成极难溶解的硫化物等沉淀,也是分离、除杂常用的方法。
注:化学上,通常认为溶液中剩余的离子浓度小于时即沉淀完全。
2.沉淀的溶解(1)意义:在实际工作中,常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、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沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使平衡会朝着沉淀溶解的方向移动,使沉淀溶解。
(2)方法a、生成弱电解质:在沉淀-溶解平衡体系中加入适当的物质与某些离子反应生成弱电解质。
如香沉淀中加入解决方案结合生成邮寄的溶解平衡向右移动。
第四节沉淀溶解平衡第2课时◆教学目标【知识与技能】(1)掌握沉淀反应的应用,并能运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。
(2)培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
【过程与方法】引导学生根据已有的知识经验,分析推理出新的知识,培养学生的归纳、演绎能力及辩证看待问题的思想。
【情感态度与价值观】通过本节课的学习,使学生体会化学平衡知识在解决实际问题中的应用,并使其进一步认识化学知识与人类生活的密切关系。
◆教学重难点沉淀的溶解和转化。
◆教学过程一、导入新课【复习提问】1.难溶电解质的沉淀溶解平衡有哪些特征?2.难溶电解质的溶剂热平衡受哪些外界因素影响?【学生回答】1.难溶电解质的沉淀溶解平衡和化学平衡一样具有逆、等、动、定、变得特征。
2.难溶电解质的溶解平衡会受温度、难溶电解质的浓度及相关离子的浓度影响。
【过渡】难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,我们可以通过改变条件,使平衡向着需要的方向移动——溶液中的离子转化为沉淀,或沉淀转化为溶液中的离子。
因此,沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域具有广泛的应用。
二、讲授新课【过渡】下面我们来学习沉淀反应的应用。
教学环节一沉淀的生成【讲解】溶度积规则:在一定温度下,通过比较任意状态离子积(Q)与溶度积(Ksp)的大小,判断难溶电解质沉淀溶解平衡进行的方向。
①当Q=Ksp时,饱和溶液,已达到沉淀溶解平衡状态。
②当Q<Ksp时,不饱和溶液,沉淀溶解,即反应向沉淀溶解的方向进行,直达平衡状态(饱和为止)。
③当Q>Ksp时,离子生成沉淀,即反应向生成沉淀方向进行,直到平衡状态(饱和为止)。
生成沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。
【思考交流】以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑?是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去?说明原因。
【师生互动】从溶解度是否足够小考虑。
选择合适的沉淀剂或不断破坏溶解平衡,使平衡向生成沉淀的方向移动。
第2课时 沉淀溶解平衡的应用【课程标准要求】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。
一、沉淀的溶解与生成1.溶度积规则利用浓度商(Q )与平衡常数(K sp )的相对大小判断沉淀的溶解和生成:(1)Q >K sp ,溶液中的离子生成沉淀,直至平衡; (2)Q =K sp ,沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态;(3)Q <K sp ,若体系中有足量固体,则固体溶解,直至平衡。
2.应用(1)常使用BaSO 4作为内服造影剂,这种透视技术俗称钡餐透视,但BaCO 3不可用作钡餐,如果误服可溶性钡盐,中毒者应尽快使用5%的Na 2SO 4洗胃。
(2)石笋、钟乳石和石柱的形成,涉及的化学反应有:CaCO 3+CO 2+H 2O===Ca(HCO 3)2、Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓+H 2O +CO 2↑。
(3)珊瑚虫可以从周围的海水中获取Ca 2+和HCO -3,经反应Ca 2++2HCO -3CaCO 3+CO 2+H 2O 形成珊瑚。
【微自测】1.下列描述中,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)为了减少BaSO 4的损失,洗涤BaSO 4沉淀时可用稀硫酸代替水(√)(2)CaCO 3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸,是因为稀硫酸不与CaCO 3反应(×)(3)温度不变,向AgCl 悬浊液中加入少量NaCl 粉末,平衡向左移动,K sp 减小(×)二、沉淀的转化1.ZnS 沉淀转化为CuS 沉淀(1)当向ZnS 沉淀上滴加CuSO 4溶液时,ZnS 沉淀逐渐转化为CuS ,这种转化的总反应为ZnS(s)+Cu 2+(aq)===CuS(s)+Zn 2+(aq)。
(2)沉淀转化实质是沉淀溶解平衡的移动,一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀;两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。
第四节沉淀的溶解平衡第2课时沉淀溶解平衡的应用学习目标核心素养1.通过实验探究,了解沉淀的生成、溶解与转化。
2.能够根据化学平衡原理分析沉淀的生成、溶解与转化。
3.能举例说明沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。
能运用沉淀溶解平衡原理,分析和解决生产、生活中有关的实际问题。
1.运用化学平衡移动原理分析、理解沉淀的生成、溶解及转化,培养变化观念与平衡思想。
2.通过沉淀的生成、溶解与转化在生产、生活和科学研究中的应用,培养科学态度与社会责任。
3.设计简单的实验方案验证沉淀的生成、溶解与转化,培养科学探究与创新意识。
新课情境呈现生活中沉淀溶解平衡的应用医疗上用BaSO4作“钡餐”而不用BaCO3的原因:碳酸钡和硫酸钡的沉淀溶解平衡分别为:BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO2-3(aq),K sp=5.1×10-9BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq),K sp=1.1×10-10由于胃酸的酸性很强(pH为0.9~1.5),如果服下碳酸钡,胃酸可与CO2-3反应生成二氧化碳和水,使CO2-3的浓度降低,Q c<K sp,从而使碳酸钡的沉淀溶解平衡向右移动,使Ba2+浓度增大而引起人体中毒。
所以,不能用碳酸钡作“钡餐”。
而硫酸是强酸,胃液中高浓度的H+对硫酸钡的沉淀溶解平衡基本没有影响,Ba2+浓度可以保持在安全浓度标准以下,因此硫酸钡可用作“钡餐”。
课前素能奠基新知预习一、沉淀生成1.生成沉淀方法:(1)调节pH法。
加入氨水调节溶液的pH至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。
反应离子方程式:__Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4__。
(2)加沉淀剂法。
加入的沉淀剂与Cu2+反应的离子方程式与Hg2+反应的离子方程式Na2S __Cu2++S2-===CuS↓__ __Hg2++S2-===HgS↓__H2S __Cu2++H2S===CuS↓+2H+__ __Hg2++H2S===HgS↓+2H+__ 2.化学沉淀法废水处理工艺流程:二、沉淀的溶解1.原理:对于在水中难溶的电解质,如果不断__移去__平衡体系中的相应离子,使平衡向__沉淀溶解__的方向进行,从而使沉淀溶解。
《沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡的应用》教学设计一、课标解读1、内容要求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、学业要求能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡,能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。
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。
二、教材解读教材在沉淀溶解平衡概念建立之后,通过理论分析和实验活动结合的方式,介绍了沉淀溶解平衡的三个应用:沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化。
通过引导学生解释相关的实验现象,用学过的知识去分析和解决实际问题,突出化学理论的应用价值;并加深对沉淀溶解平衡原理及应用的理解。
在对实验现象的具体解读中,发展学生“证据推理与模型认知”、“科学探究和创新意识”的素养。
从宏观现象入手,分析现象背后的微观本质,促进学生帮助学生形成“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
针对实际问题的讨论,可以让学生体会化学平衡和条件对反应的调控,了解其在生活、生产和科研领域的重要作用,并能有机会应用理论解决实际问题。
三、学情分析学生已经完成了化学反应平衡及水溶液中离子反应平衡的学习,已经建立了化学反应平衡的相关概念,建立了分析平衡问题对一般模型。
通过上节课对学习,也初步建立了沉淀溶解平衡的概念,并且对相应问题具有一定的分析能力,但是此部分内容比较抽象,学生有时难以理解。
四、素养目标【教学目标】1、能通过实验了解沉淀的生成、溶解和转化。
2、能应用化学平衡理论解释生活中沉淀的生成、溶解和转化的相关现象,并总结出一般规律。
【评价目标】1、通过对实验现象的预测,探查学生对沉淀溶解平衡概念的理解。
2、通过解释实验现象,评价学生对沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化过程的理解程度,以及宏微结合的学科素养。
五、教学重点、难点应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。
六、教学方法教法:七、教学思路八、教学过程除去?问题1:根据下表,选择合适的沉淀剂,并确定除杂流程。
沉淀溶解平衡知识点沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
下面将对沉淀溶解平衡知识点进行详细的介绍。
一、沉淀溶解平衡的定义沉淀溶解平衡是指在一定温度下,当溶液中的离子浓度达到平衡状态时,沉淀溶解反应停止,形成的固体和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
此时,溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数,并且溶液中的沉淀和溶解反应速率相等。
二、沉淀溶解平衡的特点1、动态平衡:沉淀溶解平衡是一个动态平衡,即沉淀和溶解反应不断进行,但速率相等,因此溶液中的离子浓度保持不变。
2、溶解度与温度有关:物质的溶解度随温度变化而变化。
一般来说,温度越高,溶解度越大。
3、溶度积常数:在一定温度下,沉淀溶解平衡时,溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数。
这个常数只与温度有关,与溶液的浓度无关。
4、沉淀的生成与转化:当溶液中某离子的浓度超过其溶度积常数时,会形成沉淀。
然而,形成的沉淀可以转化为更难溶的物质,或者转化为可溶性的化合物。
三、沉淀溶解平衡的应用1、判断沉淀的生成与转化:通过比较溶液中的离子浓度和溶度积常数,可以判断是否会形成沉淀以及沉淀的生成与转化。
2、计算溶解度:已知某物质的溶度积常数和溶液中的离子浓度,可以计算该物质的溶解度。
3、处理工业废水:在处理含有重金属离子的工业废水时,可以利用沉淀溶解平衡的原理,将重金属离子转化为难溶性的化合物,从而降低对环境的危害。
4、药物制备:在药物制备过程中,可以利用沉淀溶解平衡的原理,将药物中的有效成分转化为难溶性的化合物,以提高药物的疗效和稳定性。
总之,沉淀溶解平衡是化学平衡的一种重要类型,涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
理解并掌握沉淀溶解平衡的概念和特点对于解决相关问题具有重要意义。
“沉淀溶解平衡”的单元整体教学设计一、教学内容与目标本单元将带领学生探究沉淀溶解平衡的原理及其在日常生活中的应用。
通过实验和实践,学生将了解沉淀溶解平衡的基本概念,掌握沉淀溶解平衡的规律,了解影响沉淀溶解平衡的因素,并能够解释这些因素对沉淀溶解平衡的影响。