化学ⅳ人版34难溶电解质的沉淀溶解平衡学案.docx

1、化学人版34难溶电解质的沉淀溶解平衡学案化学人版3-4难溶电解质的沉淀溶解平衡学案知能定位1.了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。 2.理解溶度积的概念，能用溶度积规那么判断沉淀的产生、溶解。 3.了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化。情景切入你知道美丽的溶洞是怎样形成的吗？自主研习【一】沉淀溶解平衡原理 1.沉淀溶解平衡 1概念 在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的溶解平衡。 2溶解平衡的建立 以AgCl溶解平衡为例，表达式：AgCl溶解沉淀Ag+Cl-。 (3)溶解平衡的特征 动动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零|等溶

2、解速率和沉淀速率相等。 |定平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变 |变当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。 4表示方法 Fe(OH)3的沉淀溶解平衡可表示为Fe(OH)3Fe3+3OH-。 2.溶度积 1含义 沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或溶度积，符号为KSP。 (2)表示方法：对MmAnmMn+nAm-来说，KSP=cm(Mn+)cn(Am-) 3影响因素 KSP与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，与沉淀量无关。 4意义 溶度积(KSP)反映了物质在水中的溶解能力。对同类型的难溶电解质如AgCl、AgBr、AgI而言，KSP数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。 【二】沉淀

3、溶解平衡原理的应用 1.沉淀的转化 1实验探究 实验操作实验现象结论和化学方程式实验1出现白色沉淀AgNO3+NaCl=AgCl+NaNO3实验2向实验1的试管中滴加KI溶液白色沉淀转化成黄色沉淀AgCl转化成溶解度更小的AgI沉淀实验3向实验2的试管中滴加Na2S溶液黄色沉淀又转化成黑色沉淀AgI转化成溶解度 更小的Ag2S沉淀2实验结论：在一定条件下溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。 2.沉淀的生成 1调节pH法：除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH) 2CO3,调节pH至34,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。 2加沉淀剂

4、法 误食可溶性钡盐，可用Na2SO4解毒，反应式为Ba2+SO2-4=BaSO4；除去食盐溶液中的MgCl2，可加入少量NaOH，反应式为Mg2+2OH-=Mg(OH)2。课堂师生互动知识点1溶度积1.溶度积KSP 在一定条件下，难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积，用KSP表示。 2.表达式 AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) KSP=cm(An+)cn(Bm- ) 3.溶度积的应用 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条

5、件下沉淀能否生成或溶解： QcKSP，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Qc=KSP，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 QcAgBrAgIAg2S，Cu(OH)2KSP (MgF2),那么会产生MgF2沉淀，D错误。答案：B变式探究1室温下Mg(OH)2的Ksp=5.610-12mol3L-3，Cu(OH)2的Ksp=2.210-20mol3L-3，试判断Mg(OH)2、Cu(OH)2在水中的溶解能力大小为() A.Mg(OH)2Cu(OH)2 B.Mg(OH)2=Cu(OH)2 C.Mg(OH)2Cu(OH)2 D.不可比较答案：A解析：Mg(OH)2、Cu(OH)2的

6、化学式中阴、阳离子的个数比都是2:1，所以可以用相同温度下的Ksp比较它们在水中的溶解能力，Ksp越大，溶解能力越大。变式探究2对于难溶盐MX，其饱和溶液中的M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H +)c(OH-)=KW，存在等式cM+cX-=Ksp。现将足量的AgCl分别放入以下物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是() 20mL0.01molL-1KCl溶液 30mL0.02molL-1CaCl2溶液 40mL0.03molL-1HCl溶液 10mL蒸馏水 50mL0.05molL-1AgNO3溶液 A.B. C.D. 答案：B 解析：AgCl(s) Ag+Cl-，由于cAg

7、+c(Cl-)=Ksp，cCl-或cAg+越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，而与溶液体积无关。中c(Cl-) =0.01molL-1，中c(Cl-)=0.04molL-1，cCl-=0.03molL-1，中cCl-=0molL-1，中cAg+=0.05molL-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的顺序为。知识点2沉淀的转化1.沉淀转化的实质 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡移动，即将溶解能力相对较强的物质转化成溶解能力相对较弱的物质，两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化，如：AgNO3溶液AgCl白色沉淀AgI黄色沉

8、淀Ag 2S黑色沉淀。 反应的化学方程式为： 2.沉淀转化的应用 1防龋齿 使用含氟牙膏后，Ca2+及PO3-4生成更难溶的Ca5(PO4)3F从而使牙齿变得坚固 Ca5(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH - (2)锅炉除垢 水垢CaSO4CaCO 3FY(HClFY)Ca 2+ 其反应的化学方程式： CaSO4+Na2CO3=Na2SO4+CaCO3 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O XC特别提醒.TIF 利用沉淀的转化可比较不同沉淀溶解度的相对大小，即沉淀的转化是将溶解度小的物质转化成溶解度更小的物质，因此溶解度AgClAgIAg2S。 考例2在25的水溶液中

9、，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KSP表示，KSP和水的KW相似。如AgX(s) Ag+aq+X-aq KSP (AgX)=c(Ag+)c(X-) =1.810-10mol2L-2 AgY(s) Ag+aq+Y-aq KSP(AgY)=c(Ag+)c(Y-)=1.010-12mol2L-2 AgZ(s) Ag+aq+Z-aq KSP(AgZ)=c(Ag+)c(Z-)=8.710-17mol2L-2 (1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为。 2假设向Ag

10、Y的饱和溶液中加入少量的AgX固体，那么c(Y)(填“增大”、“减小”或“不变”)。 3在25时，假设取0.188g的AgY(相对分子质量188)固体放入100mL水中忽略溶液体积的变化，那么溶液中Y-的物质的量浓度为。 4由上述KSP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：。解析：1因为AgX、AgY、AgZ的阴、阳离子个数的比相同，可以直接利用KSP的大小来判断溶解度的大小。根据KSP越小，溶解度越小得：S(AgX)S(AgY)S(AgZ)。 2由于AgY比AgX更难溶，那么向AgY的饱和溶液中加入AgX固体时，发生沉淀的转化：AgX(s)+Y-(aq)=AgY(

11、s)+X-(aq)，那么c(Y-)减小。 325时，KSP(AgY)=1.010-12mol2L-2即溶液达到饱和时，c(Ag+)=c(Y-)=1.010-6molL-1。而0.188gAgY的物质的量为0.001mol，将其溶于100mL水中时，形成了AgY的饱和溶液溶质还有未溶解的，那么c(Y)=1.010-6molL-1。4由于KSP(AgZ)S(AgY)S(AgZ) (2)减小 31.010-6molL-14能，因为KSP(AgZ)c(CrO2-4) C.cSO2-4NaCl的溶度积常数，故产生NaCl晶体B.HCl是强酸，所以它能使NaCl沉淀出来 C.由于cCl-增加，使NaCl的

12、溶解平衡向析出NaCl的方向移动，故有NaCl沉淀析出D.酸的存在，降低了盐的溶解度 答案：C 解析：浓盐酸加到NaCl饱和溶液中，破坏了NaCl的溶解平衡，而使NaCl沉淀出来，可以用平衡移动原理解释。NaCl是易溶于水的物质，而溶度积是对难溶物而言。 能力提升1.(2017广东卷，18)硫酸锶SrSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。以下说法正确的选项是() A.温度一定时，KspSrSO4随c(SO2-4)的增大而减小 B.三个不同温度中，313K时KspSrSO4最大 C.283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液 D.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 答案

13、：BC 解析：考查难溶物的沉淀溶解平衡。溶度积Ksp只随温度的改变而改变，温度一定，K sp一定，A错误；Ksp(SrSO4)=c(Sr2+) c(SO2-4)，313K时Ksp(SrSO4)=10-2.9/283K时K sp(SrSO4)=10-2.95,363K时Ksp(SrSO4)=10-3,故B正确；图中a点对应的浓度商Q=10-3.1510-3，溶液仍为饱和溶液，D选项错误。2.某温度时，BaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图。以下说法正确的选项是() 提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)c(SO2-4)，称为溶度积常数。

14、A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C.d点无BaSO4沉淀生成 D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp 答案：C 解析：由题意知，曲线上任何一点对应的c(Ba2+)与c(SO2-4) 之积为BaSO4的Ksp。由a点到b点，Ba2+浓度不变，当加入Na2SO4时，c(SO2-4)增大，那么c(Ba2+)必定下降，不符合题意，故A项错，同理B项也错；温度不变，Ksp不变，那么D项错。3.一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(OH)2(s) Ba2+2OH-。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，

15、以下表达正确的选项是() A.溶液中钡离子数目减小 B.溶液中钡离子浓度减小 C.溶液中氢氧根离子浓度增大 D.pH减小 答案：A 解析：氢氧化钡悬浊液中存在氢氧化钡的固体和氢氧化钡饱和溶液的溶解平衡，即氢氧化钡的固体溶解在溶液中电离生成钡离子和氢氧根离子，溶液中的钡离子和氢氧根离子结合，沉淀出氢氧化钡的固体，再加入少量的氢氧化钡粉末，由于溶液中固体不存在浓度问题，平衡没有发生移动。可是选项中所描述的量都发生变化，与结论相矛盾。是否从该体系的另一方面分析，水的量发生变化考虑？由于加入的氢氧化钡粉末在水中转化为结晶水合物，消耗了一定量的水，平衡发生移动。溶解的离子结合生成氢氧化钡的固体，引起溶解

16、物质相应的量发生变化。选项A中的钡离子的个数随着水的量的减少，溶液质量、溶质质量都相应减少，其个数必然减少。此题也可采用排除法，当平衡发生移动时，一定会引起相应物质的数量变化。假设是讨论某种具体物质的数量，它应该绝对变化，如溶质微粒个数、溶质质量和溶液质量等。但假设讨论两个量的比值，在特定条件下可能不变，如溶解度、浓度等。4.除去NaCl中的FeCl3需加入的试剂是() A.NaOHB.石灰水 C.铜片D.氨水 答案：A 解析：注意不能引入新的杂质。5.向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成

17、黑色，根据上述变化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为() A.AgCl=AgI=Ag2SB.AgClAgIAgIAg2SD.AgIAgClAg2S 答案：C 解析：沉淀应当向溶解度更小的沉淀转化，即向着降低离子浓度的方向进行，所以溶解度：AgClAgIAg2S。6.工业上制取纯净的CuCl22H2O的主要过程：将粗氧化铜含少量Fe溶解于稀盐酸中，加热、过滤，调节滤液的pH为3；对所得滤液按如下图步骤进行操作： Cu2+、Fe2+在pH为45时不水解，而Fe3+却几乎完全水解而沉淀。 请回答以下问题： 1X是，其反应的离子方程式是。 2Y物质应具备的条件是，生产中Y可选：。 3溶液乙在蒸发结晶

18、时应注意：。答案：1Cl2Cl2+2Fe2+=2Fe3+2Cl-2调节溶液酸性，其pH为45，且不引进新杂质CuO或 Cu(OH)23通入HCl气体或加入盐酸，并不断搅拌且不能蒸干 解析：根据框图，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为Cl2；结合题示，调节pH至45，使Fe3+全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或CuOH2；CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+，加入盐酸可抑制其水解，在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。7.难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液里各种离子的浓度以它们化

19、学计量数为方次的乘积是一个常数，叫溶度积常数Ksp。例如：Cu(OH)2Cu2+2OH-，Ksp=cCu2+c2OH-=210-20mol3L-3。 当溶液中各种离子的浓度方次的乘积大于溶度积时，那么产生沉淀，反之固体溶解。 1某CuSO4溶液里cCu2+=0.02molL-1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于。 2要使0.2molL-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全使Cu2+浓度降至原来的千分之一，那么应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为。答案：1526 解析：1根据信息，当c(Cu2+)c2(OH-)=210-20mol3L-3时开始出现沉淀，那么c(OH -)=10-9molL-1，c(H+)=10-5molL-1，pH=5，所以要生成Cu(OH) 2沉淀，应调整pH5。 2要使Cu2+浓度降至0.2molL-1/100