《2025年非常学案高中化学选择性必修第一册人教版》

1. 对于溶解平衡 $ {CaCO_{3}(s)⇌ Ca^{2 + }(aq) + CO^{2 - }_{3}(aq)} $，下列措施能使 $ {CaCO_{3}} $ 沉淀的是________，能使 $ {CaCO_{3}} $ 溶解的是________（填序号）。
(1)加 $ {Na_{2}CO_{3}} $ 溶液
(2)通入 $ {CO_{2}} $
(3)加 $ {CaCl_{2}} $ 溶液
(4)加入盐酸
(5)加饱和石灰水
2. 向 $ {Mg(OH)_{2}} $ 的悬浊液中加入 $ {FeCl_{3}} $ 溶液，沉淀变为红褐色，反应的离子方程式为____。

答案： 旧知回顾 1.
(1)
(3)
(5)
(2)
(4) 2.${3Mg(OH)_{2}(s) + 2Fe^{3+}(aq)⇌ 2Fe(OH)_{3}(s) + 3Mg^{2+}(aq)}$

新知必备
1. 沉淀的生成
(1) 沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2) 沉淀生成的方法
①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，使$Q[\mathrm{Fe(OH)}_3]$＞$K_{sp}[\mathrm{Fe(OH)}_3]$，$\mathrm{Fe}^{3+}$转变为$\mathrm{Fe(OH)}_3$沉淀而除去。反应的离子方程式为${Fe^{3+} + 3NH_{3}· H_{2}O\xlongequal{}Fe(OH)_{3}\downarrow + 3NH^{+}_{4}}$。
②加沉淀剂法：如以$\mathrm{Na}_2\mathrm{S}$、$\mathrm{H}_2\mathrm{S}$等作沉淀剂，使某些金属离子如$\mathrm{Cu}^{2+}$、$\mathrm{Hg}^{2+}$等生成极难溶的${CuS}$、${HgS}$等沉淀而除去。
a. 通入$\mathrm{H}_2\mathrm{S}$除去$\mathrm{Cu}^{2+}$的离子方程式：${H_{2}S + Cu^{2+}\xlongequal{}CuS\downarrow + 2H^{+}}$。
b. 加入$\mathrm{Na}_2\mathrm{S}$除去$\mathrm{Hg}^{2+}$的离子方程式：${Hg^{2+} + S^{2-}\xlongequal{}HgS\downarrow}$。
(1) 除去某溶液中的$\mathrm{SO}_4^{2-}$是加入钙盐还是钡盐？为什么？
(2) 如何使沉淀完成后，溶液中剩余的浓度能够尽量小？
2. 沉淀的溶解
(1) 沉淀溶解的原理
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平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。
(2) 实例分析
$\mathrm{CaCO}_3$难溶于水，却易溶于盐酸，原因是$\mathrm{CaCO}_3$在水中存在沉淀溶解平衡：$\mathrm{CaCO}_3(\mathrm{s})\rightleftharpoons\mathrm{Ca}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{CO}_3^{2-}(\mathrm{aq})$，当加入盐酸后发生反应：$\mathrm{CO}_3^{2-}+2\mathrm{H}^+\xlongequal{}\mathrm{H}_2\mathrm{O}+\mathrm{CO}_2\uparrow$，$c(\mathrm{CO}_3^{2-})$减小，溶液中$\mathrm{CO}_3^{2-}$与$\mathrm{Ca}^{2+}$的离子积$Q(\mathrm{CaCO}_3)$＜$K_{sp}(\mathrm{CaCO}_3)$，导致平衡向沉淀溶解的方向移动。类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有$\mathrm{FeS}$、$\mathrm{Al(OH)}_3$、$\mathrm{Cu(OH)}_2$等。
(3) 实验探究：$\mathrm{Mg(OH)}_2$沉淀溶解

答案： 1.
(1)分离或除去某些离子
(2)＞ ${Fe^{3+} + 3NH_{3}· H_{2}O\xlongequal{}Fe(OH)_{3}\downarrow + 3NH^{+}_{4}}$ ${CuS}$、${HgS}$ ${H_{2}S + Cu^{2+}\xlongequal{}CuS\downarrow + 2H^{+}}$ ${Hg^{2+} + S^{2-}\xlongequal{}HgS\downarrow}$
微思考
(1)加入钡盐;因为${BaSO_{4}}$的$K_{sp}$小于${CaSO_{4}}$的$K_{sp}$,${BaSO_{4}}$的溶解度更小,${SO^{2-}_{4}}$沉淀更充分。
(2)增大沉淀该离子的离子浓度。
2.
(1)相应离子 沉淀溶解
(2)减小 $＜$ 溶解
(3)固体无明显溶解现象 固体快速溶解