难溶电解质的溶解平衡第二课时:沉淀反应的应用

发表时间:2021/3/31   来源:《教学与研究》2021年第1期   作者:苏建强
[导读] 掌握原理进行分析,处理生成、溶解、转化的系列问题
        作者:苏建强
        单位:甘肃省定西市安定区香泉民族中学
        【学习目标】掌握原理进行分析,处理生成、溶解、转化的系列问题。
        【教学重点】产生的沉淀反应现象
        【教学难点】化学离子反应在实际中的应用。
        【课堂探究】通过改变关键因素条件,操作进行方向,促使沉淀与溶液中的离子进行相互的转换或沉淀。
一、沉淀的生成
        【问题引入】将浓酸盐倒入饱和NaCl溶液中会产生什么现象?发现分析产生现象的原因。
        【总结】发现平衡向沉淀进行挪动,是加入的是相同离子的缘故,已知溶解已发生平衡情况,如不发生溶解平衡,会生成沉淀吗?
        【问题引入】为了环境,废水中含有Fe3+,应该如何处理?
        【学生讨论】废水中加入溶液OH-,将Fe3+进行沉淀为Fe(OH)3。
        【讲授】废水中加入溶液OH-使Fe3+进行沉淀得到Fe(OH)3,产生关键是OH-作为“沉淀剂”留存。我们也可以调整沉淀反应的pH值。
A、加入沉淀剂B、相同离子效应法C、调节PH值D、氧化还原法
        【例如】
       
        【思考讨论】解答课本例题,学生思考交流问答。
        现有钙盐和钡盐,向含有的SO42―的试管中添加,你会选择那一个呢?原因是什么呢?
答:选择钡盐,会让SO42-沉淀的更好,CaSO4的溶解度更低。
        【小结】
        1)生成沉淀的反应发生,离子浓度越高越好。
        2)实际应用主要是用于提纯,也可作为恒定物质的标准。
        3)应用沉淀的使用方法
        【讲解】生成沉淀常用于分离离子,进行无机设备提纯及工业科研领域中。
        【随堂练习】试管溶液MgCI2中含有FeCI3需要去除,可以在加温搅动状态下,添加以下哪一种溶液(B)
A、氨水 B、MgO C、NaOH D、Na2CO3
        【承接】通过实验分析,发现沉淀的状态,是由平衡原理产生。在同体系中溶解度低向更低的挪动。
二、沉淀的溶解
        同体系中离子减少,产生反应后会在同体系中进行平衡挪动,这种现象就是沉淀溶解。
        【实验探究1】【板书】

        【分析】首先,添加盐酸后,促使氢氧化镁的溶解。首先,使c(OH-)降低,同体系中向右平行挪动;其次,加入氯化铵后,化铵NH4+发生水解,促使c(OH-)降低。
        【承接】当然,还有些其他方式。例如,AgCI可溶于NH3·H2O,生成配合物质沉淀溶解的有银氨溶液,其配制过程就是类似反应。
三、沉淀的转化
        【知识回顾】溶解度高转化底是比较容易实现。
        【实验探究2】观察分析,试图用平衡原理说明,讨论产生现象的原因。

        学生:阅读课本相关部分,完成思考与交流。
        设问:通过实验你观察到了什么现象?
        【实验分析】AgCI↓→AgI↓→Ag2S↓
        【实验探究3】
        【设问】逆向进行,会出现什么现象呢?

学生思考:通过实验步骤,分析实验现象过程及结果分析。
        【实验分析】Mg(OH)2↓→Fe(OH)3↓
        【实验说明及总结】沉淀是由溶解度底的向更底的方位进行转化发生。
        【承接】沉淀转化成果具有科研价值。例如,锅炉水垢会促使燃料的利用率增加,并且造成能源资源浪费,并且影响锅炉使用时间,严重则会造成安全隐患,因此要按规定定期清除。
        【生活应用】将工业中CaSO4产生变为CaCO3,可以促使锅炉去除水垢。
为了达到目的,我们需要将CaSO4进行处理为CaCO3,需要促使碳酸钙、氢氧化镁形成疏散水垢,饱和Na2CO3溶液进行浸泡数天即可得到疏散垢,再将其用盐酸或饱氯化铵液进行沉淀转化,便可以去除水垢。
水垢[CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2+(aq)
离子化学方程式:CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-
        【小结】沉淀溶解,是溶解度底的向更底的进行,区别越大则越容易。
一般方法为,实际→难溶电解质→沉淀溶解沉平衡→粒子→平衡挪动挪动
        【总结】
        1、在应用过程中离子的浓度不变的状态,其离子的速度等于离子重新结合成沉淀的速度。
        2、发现平衡的主要五个特征。
        3、电解质的性质和平衡移动原理。
        4、难溶过程中沉淀产生,成果有使用科研价值与发展效益。
        5、利用平衡原理,使离子平移为体系中的相应离子。
        6、溶解度底向更底产生。
        【随堂练习1】

        Mg(OH)2固体溶解后,达到平衡值标准时,产生离子方程式:Mg(OH)2(s)=Mg2+(aq)+2OH-(aq),需要让Mg(OH)2质量降低固体的质量减少,可加入(AD)。
        A.NH4NO3
        B.Na2S
        C.MgSO4
        D.CH3COONa
        【随堂练习2】
        使用酸盐、碳酸盐、硫化物作为沉淀剂,可以让工业废水中的Pb2+进行沉淀,已知Pb2+与离子形成的化合物的溶解度如下:

由数据得知,沉淀剂选择最好的状态是选用(C)
        A. 氢硫化物 B. 碳酸氢钠 C.硫化物D.以上沉淀剂均可
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