苏教版化学选修四《化学反应原理》专题三 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第2课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡的应用 课件+学案+练习(无答案) (3份打包)

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名称 苏教版化学选修四《化学反应原理》专题三 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 第2课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡的应用 课件+学案+练习(无答案) (3份打包)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2016-08-26 22:17:04

文档简介

专题三第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡
第二课时沉淀溶解平衡原理的应用
1.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是(   )
A.AgCl的溶解度增大
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变
C.AgCl的Ksp增大
D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
2.下列说法不正确的是(  )
A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B.由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小
3.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为(  )
A.只有AgBr沉淀生成
B.AgCl和AgBr沉淀等量生成
C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主
D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主
4.在100 mL 0.01 mol/L KCl溶液中,加入1 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10)(  )
A.有AgCl沉淀析出      B.无AgCl沉淀
C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl
5.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净的MnCl2。
根据上述实验事实,可推知MnS具有的相关性质是(  )
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
6.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11.下列说法正确的是(  )
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2
7.在25 ℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液.观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀.已知有关物质的溶度积Ksp(25 ℃)如下:
AgCl
AgI
Ag2S
Ksp
1.8×10-10
8.51×10-16
6.3×10-50
下列叙述错误的是(  )
A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀
C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同
D.25 ℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同
8.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示.据图分析,下列判断错误的是(  )
A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
9.向含有AgI的饱和溶液中:
(1)加入AgCl固体,则c(I-)________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同).
(2)若改加更多的AgI,则c(Ag+)将________.
(3)若改加AgBr固体,则c(I-)________,而c(Ag+)________.
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Ksp表示,Ksp和水的KW相似).
如:AgX(s) Ag+(aq)+X-(aq)
Ksp(AgX)=c(Ag+)·c(X-)=1.8×10-10
AgY(s) Ag+(aq)+Y-(aq)
Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12
AgZ(s) Ag+(aq)+Z-(aq)
Ksp(AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17
(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)①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:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②在上述(3)体系中,能否实现AgY向AgX的转化?根据你的观点选答一项.
若不能,请简述理由:______________________________________________________.
若能,则实现转化的必要条件是:____________________________________________
________________________________________________________________________.
11.已知:Cu(OH)2Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20.当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解.
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________.
(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________.
12.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:
MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[Mn+]m[Am-]n
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如表资料:
难溶电解质
CaCO3
CaSO4
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
2.8×10-9
9.1×10-5
6.8×10-6
1.8×10-11
实验步骤如下:
①往100 mL 0.1 mol/L的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol/L的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成.
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌、静置、沉淀后弃去上层清液.
③再加入蒸馏水搅拌、静置、沉淀后再弃去上层清液.
(1)写出第②步发生反应的化学方程式:_______________________________________
________________________________________________________________________.
(2)设计第③步的目的是_________________________________________________.
(3)请补充第④步操作及发生的现象:_____________________________________
________________________________________________________________________.
(4)请写出该转化在实际生产、生活中的一个应用_____________________________
________________________________________________________________________.
1.解析:在一定温度和指定的溶剂条件下,难溶物质的溶解度和溶度积都为常数。
答案:B
2.解析:Ksp只与难溶电解质自身的性质和温度有关,与沉淀的量和离子的浓度无关,A、C正确;相同类型的难溶电解质,沉淀向着溶解度减小的方向转化,B项正确;只有相同类型的难溶电解质,Ksp小的,溶解度一定小,D错误。
答案:D
3.解析:由于浓AgNO3溶液是足量的,Cl-和Br-都会与过量的Ag+结合成沉淀,但AgBr的溶解度相对更小,混合液中c(Cl-)远大于c(Br-),所以以AgCl沉淀为主。
答案:C
4.解析:c(Ag+)= mol/L=9.9×10-5 mol/L,c(Cl-)= mol/L=9.9×10-3 mol/L,所以c(Ag+)·c(Cl-)=9.8×10-7>1.8×10-10,故有AgCl沉淀析出。
答案:A
5.解析:添加过量的MnS是为了除去MnCl2溶液中的Cu2+、Pb2+、Cd2+,为了不引入MnS杂质,MnS应该具有难溶的性质,但又能提供S2-,以便与Cu2+、Pb2+、Cd2+结合,所以MnS的溶解度应大于CuS、PbS、CdS。
答案:C
6.解析:A项,Mg(OH)2与MgF2同属于AB2型沉淀,可根据Ksp的大小比较离子浓度,Ksp[Mg(OH)2]比Ksp[MgF2]小,说明Mg(OH)2溶液中的c(Mg2+)更小;B项,因Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O,而使c(Mg2+)增大;C项,Ksp不随浓度改变而改变;D项,Mg(OH)2的Ksp与MgF2的Ksp数量级接近,类比BaSO4可转化为BaCO3,说明Mg(OH)2也可能转化为MgF2。
答案:B
7.解析:由于AgCl、AgI、Ag2S的Ksp依次减小,当向AgCl溶液中加入同浓度的KI和Na2S溶液时,沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)右移,依次转化为溶解度更小的AgI和Ag2S,A、B正确,由于在NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不同,而Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)导致AgCl在两溶液中的溶解程度不同,C错误,由于Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-),Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)且三种沉淀的Ksp不相同,故在三种溶液中,c(Ag+)不同。
答案:C
8.解析:本题考查沉淀溶解平衡知识,意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力.Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,又知Ksp仅与温度有关,则Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],A选项正确;存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入NH4Cl固体,因为NH水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,B选项错误;c(H+)和c(OH-)的乘积为KW、KW仅与温度有关,则C选项正确;由题意和题图知D选项正确。
答案:B
9.解析:含有AgI的饱和溶液中存在如下平衡:
AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)
(1)加入固体AgCl时,c(Ag+)增大,平衡左移,c(I-)减小;
(2)加入AgI时,对平衡无影响,c(I-)不变;
(3)加入AgBr时,c(Ag+)增大,平衡左移,则c(I-)减小。
答案:(1)变小 (2)不变 (3)变小 变大
10.解析:(1)根据各物质的Ksp可知其溶解度S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ);
(2)由于AgY比AgX更难溶,则向AgY饱和溶液中加入AgX固体,则发生沉淀的转化;AgX(s)+Y-(aq)===AgY(s)+X-(aq),c(Y-)减小。
(3)25℃时,Ksp(AgY)=1.0×10-12,即溶液达到饱和时,c(Ag+)=c(Y-)=1.0×10-6 mol/L,可知100 mL水溶解AgY的质量约为:0.10 L×1.0×10-6 mol/L×188 g/mol=1.88×10-5 g<0.188 g,即0.188 g AgY固体放入100 mL水中,形成AgY的饱和溶液且固体还有剩余,则溶液中c(Y-)=1.0×10-6 mol/L。
(4)①由于Ksp(AgZ)②在(3)中c(Ag+)=1.0×10-6 mol/L,虽然Ksp(AgX)>Ksp(AgY),但当:
c(X-)>=1.8×10-4 mol/L时,也可实现AgY向AgX的转化。
答案:(1)S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)
(2)减小 (3)1.0×10-6 mol/L
(4)①能 Ksp(AgY)=1.0×10-12 >Ksp(AgZ)=8.7×10-17
②能 当溶液中c(X-)>1.8×10-4 mol/L时,AgY开始向AgX的转化,若要实现AgY向AgX的完全转化,必须保持溶液中的c(X-)>1.8×10-4 mol/L
11.解析:(1)根据信息,当c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)=  mol/L=  mol/L=10-9 mol/L,c(H+)=10-5 mol/L,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH>5。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2 mol/L/1000=2×10-4 mol/L,c(OH-)= =10-8 mol/L,c(H+)=10-6 mol/L,此时溶液的pH=6。
答案:(1)5 (2)6
12.解析:在硫酸钙的悬浊液中存在着CaSO4(s) SO(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO与Ca2+结合生成沉淀,即CO+Ca2+===CaCO3↓.既然是探究性试验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙.然后联系生活实际除去锅炉中的水垢,即可解答(4)小题。
答案:(1)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3
(2)洗去沉淀中附着的SO
(3)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解,并放出无色无味气体
(4)将锅炉水垢中的CaSO4转化为CaCO3易于除去
课件22张PPT。第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡原理的应用【案例一】检查胃病做钡餐透视中,为什么用BaSO4而不用BaCO3? +2H+H2O + CO2BaCO3 Ba2+ + CO32-【讨论】如果在钡餐透视中误食了BaCO3或可溶性钡盐,如何急救?



山东淄博博山溶洞陕西商洛柞水县柞水溶洞2HCO3-溶洞的形成:CaCO3 Ca2+ + CO32-【案例三】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的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡: 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: 。 Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) + 3PO43-(aq) + OH-(aq) KSP = 2.5 × 10-59Ca5(PO4)3OH(S)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq) +OH-(aq)发酵生成的有机酸能中和OH-,使平衡向脱矿方向移动,加速腐蚀牙齿(2)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.8×10-61,比Ca5(PO4)3OH更难溶,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
.5Ca2+ + 3PO43-+ F- = Ca5(PO4)3F方法总结沉淀溶解和生成的本质:
解决沉淀溶解平衡问题的基本思路: 平衡体系中离子浓度改变,沉淀溶解平衡发生移动。沉淀平衡移动沉淀溶解沉淀生成实验操作
1.取一支试管,向其中滴加2mL硝酸银溶液,然后向其中逐滴加入氯化钠溶液。
2.向上述试管中滴加碘化钾溶液。
3.向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。活动与探究填写实验(一)各步的实验现象和离子方程式。 [活动]白色沉淀产生白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色 (1)已知25℃时AgCl、 AgI、Ag2S 的溶解度分别是1.5×10-4 g 、 2.1×10-7 g 、1.3×10-16 g ,分析上述实验现象的产生原因。

(2)已知AgCl、 AgI和Ag2S的KSP分别为1.8×10-10、8.3×10-17 、1.6×10-49 ,分析沉淀转化的方向。[讨论] 沉淀的转化示意图KI = I - + K++AgI(S)KSP(AgCl) = 1.8 * 10-10KSP(AgI) = 8.3 * 10-17AgCl(S) Ag+ + Cl -AgCl(S) + I - AgI(S) + Cl -沉淀转化的
实质:
沉淀转化的
条件:动脑思考沉淀溶解平衡的移动
一般是难溶的物质转化成更加难溶的物质溶解度大的沉淀:
溶度积常数大的沉淀溶解度小的沉淀:
溶度积常数小的沉淀学以致用 锅炉水垢既会降低燃料的利用率,造成能源浪费,也会影响锅炉的使用寿命,造成安全隐患,因此要定期清除。信息:锅炉水垢中还含有CaSO4,难溶于水和酸,如何清除?锅炉中水垢中含有CaSO4 ,可先用Na2CO3溶液处理,使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。+
CO32-CaCO3CaSO4    SO42- + Ca2+ 1.非结合胆红素(VCB)分子中有羟基,被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应,就是一个有沉淀生成的离子反应,假如你是一位医生,请你从化学的角度分析以下预防胆结石的方法是否合理?
A. 大量使用纯碱可使钙离子沉淀完全,防止胆结石生成
B. 不食用含钙的食品
C. 适量服用维生素E、维生素C等抗氧化自由基可防止胆结石
D. 常喝水稀释钙离子,溶解沉淀初显身手:2.如何吃菠菜? 菠菜中含有一种叫草酸的物质,其学名是乙二酸,结构简式为HOOC-COOH,味苦涩,溶于水,是二元弱酸:
HOOC-COOH→HOOC-COO-+ H+
   HOOC-COO-→-OOC-COO-+ H+
草酸进入人体后,在胃酸作用下,电离平衡向左移动。以分子形式存在的草酸,从药理上看,是一种有毒的物质,过量的草酸会腐蚀胃黏膜,还会对肾脏造成伤害,另外,草酸会跟人体内的Ca2+形成草酸钙沉淀,使摄入的钙质不易被利用,造成人体缺钙。假如你是一位营养师,你对如何既科学又营养地吃菠菜有什么好的建议?初显身手: 一种方法是除去草酸,即在油炒前,先将菠菜用热水烫一烫,草酸溶于水而除去,且这样炒的菠菜没有苦涩味。
另一种方法是把草酸转化为沉淀,这就是“菠菜烧豆腐”的方法。每100 g菠菜中含300 mg草酸,每100 g豆腐约含240 mg钙,因此,每70 g豆腐中的Ca2+,可以结合100 g菠菜中的草酸(不含菠菜自身的钙),当大部分草酸跟钙结合,可使涩味大大降低,菜肴更加美味可口。草酸钙进入人体,部分被胃酸溶解,溶解后形成的Ca2+仍能被人体吸收,未溶解的部分则排出体外。因此,食物中的Ca2+正好是草酸的解毒剂,豆腐中损失的钙可以由其他食物补充。谢谢!专题三第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡
第二课时沉淀溶解平衡原理的应用
【学习目标】
了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。
【学习重点】溶解平衡在生产、生活中的应用
【学习难点】?沉淀的相互转化
【学习过程】沉淀溶解平衡原理的应用
一、沉淀的生成
【交流与讨论】沉淀生成的意义和条件是什么?
【归纳整理】1、意义:
2、条件:
【交流与讨论】
1.如果误食可溶性钡盐,造成钡中毒,应尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃。
2.精制食盐水时,可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子。
【交流与讨论】哪些方法可以使沉淀生成?
【归纳整理】3、沉淀生成的方法
a、加沉淀剂
b、调pH值
【例1】将硫酸铜溶液的pH调节到3-4,就可以除去溶液中的铁离子,为什么不形成氢氧化铜沉淀?(已知Ksp[Fe(OH)3]= 2.6×10-39 Ksp[Cu(OH)2]= 2.2×10-20,一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全。)
c、同离子效应法
例如硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小。
二、沉淀的转化
【实验探究】
(1)取一支试管,向其中滴加2mlAgNO3溶液, 然后向其中逐滴加入NaCl溶液。
(2)向实验(1)中的试管中滴加KI溶液。
(3)向实验(2)中的试管中滴加Na2S溶液。
【归纳整理】
1、沉淀转化的条件
2、沉淀转化的实质
【例2】重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重要原料 :BaSO4不溶于酸,但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3(25℃ BaSO4 的Ksp=1.1x10-10 ,BaCO3的Ksp=2.6x10-9)
【交流与讨论】P91
三、沉淀的溶解
【自主学习】:P92【拓展视野】
牙齿的主要成份是什么?
②为什么吃糖会引起龋齿?
③为什么使用含氟牙膏可以降低龋齿的发生率,使牙齿更健康?
【归纳整理】
1、沉淀溶解的实质
2、沉淀溶解的条件
3、沉淀溶解的方法
【课堂反馈】
1、请运用化学平衡的特征分析下列说法是否正确:
⑴当沉淀溶解达到最大程度时,沉淀溶解过程及离子结合成沉淀的过程不再发生变化。
⑵当沉淀溶解平衡建立时,溶液中离子的浓度不再发生变化。
⑶将相同质量的AgCl(过量)分别溶于少量水和盐酸中,则水中银离子的浓度小于盐酸中银离子的浓度。
2、已知AgI的Ksp=8.5×10-17,AgCl的Ksp= 1.8×10-10 。在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,先析出什么沉淀?两种沉淀能否有效地分离?试通过计算加以说明。