范文一:沉淀反应的应用教案
第四节 沉淀溶解平衡(2) 沉淀反应的应用 教案设计
杜艳艳
[教学目标]
知识与技能:
1.使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析, 2.知道沉淀转化的本质
3.能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。
过程与方法:初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路,尝试运用微粒观、
动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。
情感态度与价值观:通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的
讨论,使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用,激发学生学习化学的热情。
[教学重点与难点]
重点:沉淀的转化的基本原理;
难点: 解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路;
[教学过程]
范文二:沉淀反应的应用
(07年)24. (10分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,
→…→高纯MnO 2
利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO 2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu (0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO 2还原为MnSO 4,酸浸时发生的主要反应的化学方
(2)滤渣A (3)加入MnS 的目的是除去 Cu 2
2杂质。
+
+
(08年)9. 已知Ag 2SO 4的K sp 为2.0×10-3,将适量Ag 2SO 4固体溶于100 mL水中至刚好饱
2-和,该过程中Ag +和SO 3浓度随时间变化关系如右图(饱和Ag 2SO 4溶液中c (Ag+)
=0.034 mol·L -1)。若t 1时刻在上述体系中加入100 mL. 0.020 mol·L -1
2-Na 2SO 4 溶液,下列示意图中,能正确表示t 1时刻后Ag +和SO 3浓度
(07年)26. (12
分)羟基磷灰石[Ca5(PO4) 3OH]是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两
l g c (C a 2)
+
Ca (PO) 543
pH
种:
4
Ca 2(PO4)
方法A :用浓氨水分别调Ca(NO3) 2和(NH4) 2HPO 4溶液的pH 约为12;在剧烈搅拌下,将(NH4) 2HPO 4溶液缓慢滴入Ca(NO3) 2溶液中。
方法B :剧烈搅拌下,将H 3PO 4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。
3种钙盐的溶解度随溶液pH 的变化如上图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:
(1)完成方法A 和方法B 中制备Ca 5(PO4) 3OH 的化学反应方程式:
①5Ca(NO3) 2+3(NH4) 2HPO 4+4NH 3·H 2O =Ca 5(PO4) 3OH ②5Ca(OH)2+3H 3PO 4(2)与方法A 相比,方法B 的优点是唯一副产物为水,工艺简单。
(3)方法B 中,如果H 3PO 4溶液滴加过快,制得的产物不纯,其原因是反应液局部酸
(4)图中所示3。 (5)糖沾附在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因 _________________。
18.(09年) 硫酸锶(SrSO4) 在水中的深沉溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是2
A .温度一定时,K sp (SrSO4) 随c (SO 4) 的增大而减小
B .三个不同温度中,313K 时K sp
(SrSO4) 最大 C .283K 时,图中a 点对应的溶液是不饱和溶液
D .283K 下的SrSO 4饱和溶液升温到363K 后变为不饱和溶液
范文三:第2课时 沉淀反应的应用
第 2课时 沉淀反应的应用
1.能用平衡移动原理分析、理解沉淀的溶解与生成及沉淀转化的实质。
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。 (重点
)
教材整理 1 沉淀的生成
1. 调节 pH 法
加入氨水调节 pH 至 7~8, 可除去氯化铵溶液中的杂质氯化铁。 反应离子方 程式如下:Fe 3++3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓+3NH +4。
2. 加沉淀剂法
以 Na 2S 、 H 2S 等作沉淀剂,使 Cu 2+等生成极难溶的硫化物沉淀。反应离子 方程式如下:Cu 2++S 2-===CuS↓, Cu 2++H 2S===CuS↓+2H +。 教材整理 2 沉淀的溶解
1. 原理:解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。
2. 溶解沉淀的试剂类型
(1)酸溶解法:如 CaCO 3溶于盐酸,离子方程式为
CaCO 3+2H +===Ca2++CO 2↑+H 2O 。
(2)盐溶液溶解法:例如 Mg(OH)2沉淀可溶于 NH 4Cl 溶液,化学方程式为 Mg(OH)2+2NH 4Cl===MgCl2+2NH 3·H 2O 。
[探究 ·升华 ]
[思考探究 ]
某温度下, Fe(OH)3(s)、 Cu(OH)2(s)、 Fe(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解
平衡,改变溶液 pH ,金属阳离子浓度的变化如图所示。
问题思考:
(1)Fe(OH)3能否溶于稀硫酸?试用沉淀溶解平衡理论解释。
【提示】 能; Fe(OH)3(s) Fe 3+(aq)+3OH -(aq)加入稀硫酸, H +与 OH -发生中和反应,上述平衡右移,故 Fe(OH)3能溶于稀硫酸。
(2)采取什么措施能使 a 点到 b 点?
【提示】 调节 (增大 ) 溶液 pH ,使 c (Fe3+) 减小, c (OH-) 增大。
(3)向等物质的量浓度的 Fe 3+、 Cu 2+、 Fe 2+的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶 液,先后依次出现的沉淀是什么?
【提示】 Fe(OH)3、 Cu(OH)2、 Fe(OH)2。
(4)如何除去 CuCl 2溶液中混有的少量 Fe 3+和 Fe 2+?
【提示】 先加入 H 2O 2或氯水, 将 Fe 2+转化为 Fe 3+; 再加入 CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO 3或 Cu 2(OH)2CO 3调节 CuCl 2溶液的 pH 。
[认知升华 ]
1. 沉淀的生成和溶解原理
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. 沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用:常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法:
①调节 pH 法。
②加沉淀剂法。
3. 沉淀的溶解
(1)沉淀的溶解原理:根据平衡移动原理,对于难溶电解质,只要不断减少 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,从而使沉淀溶解。
范文四:第9课时_沉淀反应的应用
训练9 沉淀反应的应用
1. 工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都
( )
K sp (CuS)=1.3×10
-36
;K sp (ZnS)=1.6×10
-24
-18
2.25 ℃时,已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(K sp ) 分别为K sp (FeS)=6.3×10
;
。下列关于常温时的有关叙述正确的是
( )
A .硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B .将足量的ZnSO 4晶体加入到0.1 mol·L 1.6×10
-23
-1
的Na 2S 溶液中,Zn 2的浓度最大只能达到
+
mol·L 1
-
+
+
-
C .除去工业废水中含有的Cu 2,可采用FeS 固体作为沉淀剂
D .向饱和的FeS 溶液中加入FeSO 4溶液后,混合液中c (Fe2) 变大、c (S2) 变小,但K sp (FeS)变大
3. 已知:25 ℃时,K sp [Mg(OH)2]=5.61×10的
是 ( ) A .25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF 2溶液相比,前者的c (Mg
2) 大
+
-12
,K sp [MgF2]=7.42×10
-11
。下列说法正确
B .25 ℃时,Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH 4Cl 固体,c (Mg2) 增大
+
C .25 ℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L
1
-1
氨水中的K sp 比在20 mL 0.01 mol·L
-
NH 4Cl 溶液中的K sp 小
D .25 ℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF 溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF 2 4. 下列叙述不正确的是 ( ) A .由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小 B .将等体积的4×103 mol·L
-
-1
的AgNO 3溶液和4×103 mol·L
-
-1
的K 2CrO 4溶液混合,
有Ag 2CrO 4沉淀产生
C .向AgCl 的悬浊液中滴加饱和NaBr 溶液可以得到黄色AgBr 悬浊液 D .向100 mL 0.1 mol·L 色沉淀生成
5. 根据实验回答问题:
(1)在一支试管中加入2 mL 0.1 mol·L
-1
-1
的Na 2SO 4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L
-1
的AgNO 3溶液,有白
的ZnSO 4溶液,再滴加1 mol·L
-1
的Na 2S 溶液可
观察到的现象是____________________。
(2)静置后倾去上层清液,并用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,然后向白色沉淀中滴加适量的0.1 mol·L
-1
的CuSO 4溶液,振荡试管。观察到的现象是________________________。
(3)上述实验中反应的离子方程式是
①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 (4)试用沉淀溶解平衡的原理分析解释(2)中实验现象的变化。 二、分步沉淀
6. 在Cl 和CrO 2L 4离子浓度都是0.100 mol·
-
-
-1
的混合溶液中逐滴加入AgNO 3溶液(忽略体
-
积改变) 时,问AgCl 和Ag 2CrO 4哪一种先沉淀?当Ag 2CrO 4开始沉淀时,溶液中Cl 离子浓度是多少?
已知:K sp (AgCl)=1.56×10K sp (Ag2CrO 4) =9.0×10
7. 一溶液中含有Fe 3和Fe 2,它们的浓度都是0.050 mol·L 1。如果要求Fe 3沉淀完全而
+
+
-
+
-12
-10
。
Fe 2不生成沉淀Fe(OH)2,需控制pH 在何范围?
+
已知:K sp [Fe(OH)3]=1.1×10K sp [Fe(OH)2]=1.64×10
-14
-36
-1
-
(提示:当某离子浓度小于105 mol·L
时可以认为该离子沉淀完全了)
8. 试利用平衡移动原理解释下列事实:
(1)FeS不溶于水,但能溶于稀盐酸中__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)分别用等体积的蒸馏水和0.010 mol·L
-1
硫酸洗涤BaSO 4沉淀,用水洗涤造成BaSO 4
的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量______________________________________ ________________________________________________________________________。 [能力提升]
9. 某小型化工厂生产皓矾(ZnSO4·7H 2O) 的工艺流程如下图所示:
已知:开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH 范围分别为Fe(OH)3:2.7~3.7;Fe(OH)2:7.6~9.6;Zn(OH)2:5.7~8.0。 试回答下列问题:
(1)加入的试剂①应是________,其目的是___________________________________。 (2)加入的试剂②,供选择使用的有:氨水、NaClO 溶液、20% H2O 2溶液、浓硫酸、浓硝酸等,应选用________,其理由是_________________________________________。 (3)加入的试剂③是________,目的是_________________________________________。 10.已知在25 ℃的水溶液中,AgX 、AgY 、AgZ 均难溶于水,但存在溶解平衡。当达到平
衡时,溶液中离子浓度的乘积是一个常数(此常数用K sp 表示,K sp 和水的K w 相似) 。 如:AgX(s) Ag (aq)+X (aq) K sp (AgX)=c (Ag)·c (X) =1.8×10AgY(s) Ag (aq)+Y (aq) K sp (AgY)=c (Ag)·c (Y) =1.0×10AgZ(s) Ag (aq)+Z (aq) K sp (AgZ)=c (Ag)·c (Z) =8.7×10
+
-
-17
+
-
+
-
-12
+
-
+
-
-10
+
-
(1)根据以上信息,判断AgX 、AgY 、AgZ 三者的溶解度(用已被溶解的溶质的物质的量/1 L溶液表示) S (AgX)、S (AgY)、S (AgZ)的大小顺序为___________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若向AgY 的饱和溶液中加入少量的AgX 固体,则c (Y)______________(填“增大”、“减小”或“不变”) 。
(3)在25 ℃时,若取0.188 g的AgY(相对分子质量188) 固体放入100 mL水中(忽略溶液体积的变化) ,则溶液中Y 的物质的量浓度为__________。
(4)由上述K sp 判断,在上述(3)的体系中,能否实现AgY 向AgZ 的转化,并简述理由:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
2
11.工业废水中常含有一定量的Cr 2O 27和CrO 4,它们会对人类及生态系统产生很大危害,
-
-
-
-
必须进行处理。还原沉淀法是常用的一种方法,其过程如下:
H -2-Fe 3+OH
CrO 2―→Cr O ――→Cr ――→Cr(OH)3↓ 4―27
转化还原沉淀
2
(1)转化过程中存在平衡:2CrO 24+2H Cr 2O 7+H 2O 。能说明该反应达平衡状态的
-
+
-
+
2+
-
是________。
2a .Cr 2O 27和CrO 4的浓度相同
-
-
2b .2v (Cr2O 27) =v (CrO4)
-
-
c .溶液的pH 保持不变
10-2-
(2)若1 L废水转化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6 g,CrO 24有转化为Cr 2O 7(已11知铬的相对原子质量为52) 。
①转化后所得溶液中c (Cr2O 27) =__________。
-
②已知:常温时该反应的平衡常数K =1014。上述转化后所得溶液的pH =________。 (3)若在还原过程中还原1 mol Cr2O 27H 2O 。 7,需要________mol的FeSO 4·
-
(4)沉淀过程中生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr 3(aq)
+
+3OH (aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积K sp =10溶液的pH 应调至________。 [拓展探究]
--32
,要使c (Cr3) 降至105 mol·L 1,
+
-
-
12.难溶性杂卤石(K2SO 4·MgSO 4·2CaSO 4·2H 2O) 属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K 2SO 4·MgSO 4·2CaSO 4·2H 2O(s) 2Ca 2+2K +Mg 2+4SO 24+2H 2O
+
+
+
-
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K 的原因:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入__________溶液调滤液pH 至中性。
(4)不同温度下,K 的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。由 图可得,随着温度升高,①___________,②___________。 (5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:
2CaSO 4(s)+CO 23 CaCO 3(s)+SO 4
-
-
+
+
已知298 K时,K sp (CaCO3) =2.80×109,K sp (CaSO4) =
-
4.90×105,求此温度下该反应的平衡常数K (计算结果保留
-
三位有效数字) 。
范文五:沉淀反应的应用第2课时
《选修四第三章第四节 沉淀反应的应用》导学案(第2课时)
高二 班 第 组 姓名 组内评价 教师评价
【课标要求】
1、掌握沉淀转化的条件及应用。 2、了解溶度积的简单计算。 【难点重点】
1、沉淀转化的条件及应用 2、溶度积的简单计算 【新课导学】
沉淀转化的条件及应用 1.沉淀的生成
(1)应用: (2)方法:
① 例: ② 例: 2.沉淀的溶解
分析:如:CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于盐酸中。
原理: 【交流、讨论】若使氢氧化镁沉淀溶解,可以采取什么方法?所依据的原理是什么?
探究实验三:
设计使氢氧化镁沉淀溶解可行实验方案。完成实验,记录现象,写出反应的化学方程式。 可供选择试剂:蒸馏水、盐酸、饱和NH4Cl溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、 FeCl3
溶液。
【思考与交流】应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应,并尝试找出使沉淀溶解的规律。
3.沉淀的转化
【总结】沉淀的生成、溶解、转化实质上都是沉淀溶解平衡的移动的过程,其基本依据主要有:
①浓度:加水,平衡向 方向移动。 ②温度:升温,多数平衡向 方向移动。 ③加入相同离子,平衡向 方向移动。
④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离的物质的离子,使平衡向 的方向移动。 【学以致用】
1.钟乳石的形成:
石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。
溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时,水分蒸发,二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚,渐渐形成了钟乳石、石笋等。
2.龋齿的形成原因及防治方法
①牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的难溶物质保护着,它在唾液中存在下列平衡: Ca5(PO4)3OH(S)
5Ca2+
(aq) +3PO3--
4 (aq) +OH(aq)
进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿就会受到腐蚀,其原因是:
。
②已知Ca5(PO4)3F的溶解度比Ca5(PO4)3OH更小,牙膏里的氟离子会与Ca5(PO4)3OH反应。请用离子方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因:
练习1. 在一定温度下,向AgI的饱和溶液中:(填“增大”、“减小”或“不变”) (1)若加入AgNO-
3固体,c(I) 。
(2)若加入更多的AgI固体,则c(Ag+
) 。 (3)若加入固体AgBr,c(I-) 。 练习2. 已知常温下FeS的K-18
sp=6.25×10。
(1)常温下FeS的溶解度为多少g?(设饱和溶液的密度为1g?cm-3
)
(2)在常温下将过量FeS投入到0.10mol?L-1
的Na2S溶液中,则平衡时c(Fe2+
)为多少?