沉淀溶解平衡

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名称 沉淀溶解平衡
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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 2011-06-24 19:00:04

文档简介

专题三 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡(第一课时)
【学习目标】
1、知道难溶电解质的溶解平衡的建立及溶解平衡的应用
2、能用溶度积常数(Ksp)进行简单计算
【学习重难点】:能用溶度积常数(Ksp)进行简单计算
【活动一】:沉淀溶解平衡
〖合作与探究1〗:认真阅读教材P87页“活动与探究”思考下列问题:
⑴该实验的现象为 ;
⑵该实验说明“难溶”或“不溶”物质在水中是否完全不能溶解即完全不溶解的物质是否存在?
⑶沉淀溶解平衡的概念是 ;
〖练习〗1、下列说法中正确的是        (   )
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的 D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
2、如下对“难溶”的理解正确的是 ( )
A. 在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的 B. 难溶就是绝对不溶
C. 难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质
D. 如果向某溶液中加入另一种试剂时 , 生成了难溶性的电解质,则说明原溶液中的相应离
子已基本沉淀完全
3. 下列说法不正确的是 (  )
A. 不溶于水的物质溶解度为0  B. 绝对不溶解的物质是不存在的
C. 当残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol L-1时就认为沉淀完全
D. 习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质
4、有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法正确的是 ( )
A. AgCl沉淀的生成和溶解仍在不断进行,但速率相等
B. AgCl不溶于水,溶液中没有Cl-和Ag+
C. 升高温度,AgCl的溶解度增大,Cl-和Ag+浓度增大
D. 向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变
【活动二】:溶度积及其简单计算
⑴请写出表示下列几种沉淀溶解平衡的的方程式并写出其溶度积常数表达式
AgCl ;Ksp= ;
Mg(OH)2 ;Ksp= ;
BaSO4 ;Ksp= ;;
Fe(OH)3 ;Ksp= ;;
⑵溶度积常数的意义(与化学平衡常数及弱电解质电离平衡常数相似)
①在溶度积常数表达式中,离子浓度指的都是 (填“平衡时”或“任意时刻”)浓度;
②溶度积常数的数值只与 有关,与浓度无关;沉淀溶解有的是吸热的,有的是放热的,若温度越高,溶度积常数增大,则该物质溶解是 (“放热”或“吸热”);
③组成相似的难溶物质溶度积常数值越大,表示该沉淀溶解度 (“越大”或“越小”);
试根据课本P88页,表3—14比较S(AgCl)、S(AgBr)、S(AgI)(S表示溶解度) ;
注意:不同类型的难溶电解质,不能简单地根据Ksp大小,判断难溶电解质溶解度的大小。
④若一沉淀在水中任意时刻的离子浓度商用Qc表示则:
当Qc 大于 Ksp时,情况为:__ ____ _ __
当Qc 等于 Ksp时,情况为:__ _____ _ __
当Qc 小于 Ksp时,情况为:_ _____ _ __
〖练习〗1、下列说法正确的是
A、难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小
B、任何难溶物在水中都存在溶解平衡,溶解度大小都可以用Ksp表示
C、溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大
D、升高温度,溶解度减小,则Ksp也减小
2、下列有关Ksp的叙述中正确的是( )
A. Ksp越大说明电解质的溶解度越大
B. Ksp只与电解质的本性有关,而与外界条件无关
C. Ksp表示难溶强电解质在水中达到沉淀溶解平衡时,溶液中离子浓度幂之积
D. Ksp的数值只与难溶电解质的性质和温度有关
3、难溶电解质AB2饱和溶液中,c(A+) = xmol·L-1,c(B-) = ymol·L-1,则Ksp值为 ( )
A. ; B.xy; C.xy2 D.4xy2
4、100ml0.01mol/lKCl溶液中加入1ml0.01mol/l AgNO3溶液(Ksp=1.8×10-10)下列中对的是( )
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
⑶根据溶度积的简单计算(根据Ksp表达式即Ksp与离子浓度间的关系):
1、已知在室温时,Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10-20 mol3·L-3,求室温下Cu(OH)2饱和溶液中
Cu2+和OH-的物质的量浓度。
2、已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9,求饱和溶液中Pb2+和I― 的浓度;在c(I― )=0.1mol·L-1
的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少
3、已知 298K 时Mg(OH)2 的 Ksp = 5.61×10-12,求其溶解度S。
4、已知常温下,Mg(OH)2在水中的溶解度为6.38×10-3g/L,求
⑴Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积Ksp。
⑵求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。
⑶求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度
5、将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和时,有无砖红色
Ag2CrO4沉淀生成?已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12
【巩固练习】
1、下列说法正确的是
A.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水 B.不溶于水的物质溶解度为0
C.绝对不溶解的物质是不存在的D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
2、写出难溶电解质PbCl2、AgBr、Ba3(PO4)2、Ag2S的溶解平衡表达式或溶度积表达式错误的是
A.PbCl2(s) Pb2++2Cl—; Ksp==c(Pb2+)·c(Cl—)2
B.AgBr(s) Ag++Br—; Ksp==c(Ag+)·c(Br—)
C.Ba3(PO4)2(s) 3Ba2++2PO43—;Ksp==c(Ba2+)3·c(PO43—)2
D.Ag2S(s) 2Ag++S2—; Ksp==c(Ag+)·c(S2—)
3、下列说法正确的是
A.AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl为弱电解质
B.溶度积反映了难溶电解质在水中的溶解能力,所以溶度积大的化合物溶解能力肯定大
C.将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D.一定温度下,向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的
溶度积不变,其溶解度也不变
4、向含有AgCl(s)的饱和AgCl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.Ksp(AgCl)增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
5、下列说法中,正确的是
A.Kw随温度、浓度的改变而改变
B.凡是能自发进行的化学反应,一定是△H<0、△S>0
C.对已达到化学平衡的反应,改变压强,平衡常数(K)一定改变
D.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与溶液中的离子浓度无关
6、已知常温下BaSO4的溶解度为2.33×10-4g,类似于水的离子积,难溶盐AmBn也有离子积Ksp
且Ksp=〔C(An+)〕m〔C(Bm-)〕n,则其Ksp为
A.2.33×10-4   B.1×10-5   C.1×10-10  D.1×10-12
7、在已知AgCl和Ag2CrO4 的溶度积分别为1.8×10-10mol-2和2.0×10-12mol3·L-3。若用难溶
盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下列叙述正确的是 .
A.AgCl和Ag2CrO4 的溶解度相等 B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4
C.两者类型不同,不能直接由Ksp的大小来判断其溶解能力的大小
D.都是难溶盐,溶解度无意义
8、氢氧化镁难溶于水,但溶于水的部分完全电离。室温下将一药匙氢氧化镁加入盛有200mL蒸馏水的烧杯中,充分搅拌后过滤,测得滤液的 pH=11,密度为1.0g·cm-3,则该温度下氢氧化镁的溶解度为
A. 2.9×10-2 g B. 2.9×10-3 g C. 5.8×10-2 g D. 5.8×10-3 g
9、将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和4×10-3mo1·L –1 K2CrO4混合,有无Ag2CrO4沉淀产生 (已
知KSP (Ag2CrO4)=1.12×10-12 )。专题三 第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡(第二课时)
【学习目标】
1、利用平衡移动原理分析难溶电解质溶解平衡的影响因素
2、能运用平衡移动原理分析、解决沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化问题
【学习重难点】:能运用平衡移动原理分析、解决沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化问题
【复习回顾】
1、写出下列沉淀的溶解平衡表达式及溶度积常数表达式。
AgCl ;Ksp= ;
Mg(OH)2 ;Ksp= ;
BaSO4 ;Ksp= ;
2、特征:等:达到沉淀溶解平衡时,沉淀_________速率的与沉淀__________速率相等;
逆:沉淀生成过程与溶解过程时_________的;
动:动态平衡,达沉淀溶解平衡时,沉淀的生成和溶解仍在进行,只是速率相等;
定:达沉淀溶解平衡,溶质各离子浓度保持不变;
变:当条件改变,平衡会破坏,后建立新的平衡。
【活动一】:影响沉淀溶解平衡的因素
1、内因:难溶电解质本身性质;
2、外因:⑴加水稀释沉淀溶解平衡向 方向移动;思考:若加该难溶电解质会怎样?⑵温度:大多数难溶电解质溶解是吸热的,升高温度,沉淀溶解平衡向 方向移动;⑶同离子效应:若加入与难溶电解质含有相同离子的物质,沉淀溶解平衡将向 移
动;如:向AgCl沉淀溶解平衡中若加入含Cl—的物质(如NaCl溶液或盐酸);
⑷化学反应:加入能与难溶电解质溶解得到的离子反应生成更难溶的物质或气体或配
合物,平衡向 移动;
思考:对于平衡:AgCl Ag+ + Cl- 改变条件,平衡有何影响?
改变条件 平衡移动方向 C(Ag+) C(Cl-)
升温
加AgCl固体
加NaCl固体
加AgNO3固体
加稀氨水
〖练习〗1、石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2 OH― (aq),加入下列溶液,可使
Ca(OH)2减少的是( )
A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液 E.升温
2、向含有AgCl(s)的饱和AgCl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.Ksp(AgCl)增大 D.AgCl的溶解度、Ksp均增大
3、CaCO3在下列液体中溶解度最大的是 ( )
A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.乙醇
4、将足量BaCO3分别加入:① 30mL 水;②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液;③50mL 0.01mol/L 氯
化钡溶液;④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到
小的顺序为:______________________(填序号)
【活动二】:沉淀溶解平衡原理的应用
1、沉淀的生成
①沉淀生成的应用:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的。
②沉淀的方法
a调节PH法:
b加沉淀剂法:
⑴沉淀剂的选择,要求除去溶液中的某种离子,又不能影响其他离子的存在,并且由沉淀剂引入
溶液的杂质离子还要便于除去。
⑵生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好
如:被沉淀离子为Ca2+离子,可用生成CaCO3,CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来,但这三种沉
淀物的溶解度CaC2O4<CaCO3 <CaSO4,因此,沉淀成CaC2C4的形式,Ca2+离子去除的最完全
写出使用Na2S、H2S作沉淀剂使Cu2+、Hg2+形成沉淀的离子方程式.
〖小结〗沉淀的生成
A、当溶液中Qc _____ Ksp时,平衡向_________的方向移动——有沉淀生成。
B、要使溶液中的某离子生成沉淀而除去,可 能与之结合成更难溶物质的离子浓度。
1、为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是
A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO
2、沉淀的溶解
①沉淀溶解的原理:
②沉淀溶解的实验探究(实验3-3)
[讨论] a、为什么加入1ml盐酸沉淀溶解了?写出反应的化学方程式。
b、为什么加入过量的氯化铵溶液,沉淀也可以溶解?写出反应的化学方程式。
c、试从以上现象中找出沉淀溶解的规律。
〖小结〗沉淀的溶解
A、沉淀溶解原理: 根据平衡移动原理,对于处在水中的难溶电解质,只要不断______溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向 方向移动,从而使沉淀 。
B、溶解沉淀的方法:①加入 量的水; ②使沉淀转化为 ; ③使沉淀转化为 。
3、沉淀的转化
①沉淀转化的实验探究(实验3-4)
实验一
实验步骤 NaCl和AgNO3溶液混合 向所得固液混合物中KI溶液 向新得固液混合物中Na2S溶液
实验现象
实验结论
实验二
实验步骤 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向白色沉淀中滴加FeCl3溶液 静置
实验现象
实验结论
②沉淀转化的方法及实质
〖小结〗沉淀的转化
A、沉淀的转化是__ _____ _ __的过程,其实质是__ _____ 。
B、一般说来,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。
沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题,其基本依据主要有
①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
③加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
3、在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有AgCl沉淀生成 B.只有AgI沉淀生成
C.生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D.两种沉淀都有,但以AgI为主
4、试用化学平衡移动的原理分析
(1)为何碳酸钙溶于碳酸?
(2)为何氢氧化铝既“溶”于强酸又“溶”于强碱?
(3)碳酸钙不“溶”于稀硫酸却“溶”于醋酸中
(4)用等量的水和稀硫酸洗涤BaSO4沉淀,为何用水洗的沉淀损失要大于用稀硫酸洗时的沉淀损失?
6.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:
Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++3PO43-+OH- 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 ;已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。主动脉用离子方程式
表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:
根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法:
【巩固练习】
1、向5mL NaCl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=Ag2S B.AgClC.AgCl>AgI> Ag2S D.AgI>AgCI> Ag2S
2、在已知AgCl和Ag2CrO4 的溶度积分别为1.8×10-10mol-2和2.0×10-12mol3·L-3。若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下列叙述正确的是 ( )
A.AgCl和Ag2CrO4 的溶解度相等
B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4
C.两者类型不同,不能直接由Ksp的大小来判断其溶解能力的大小
D.都是难溶盐,溶解度无意义
3、在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有AgCl沉淀生成 B.只有AgI沉淀生成
C.生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D.两种沉淀都有,但以AgI为主
4、当固体AgCl放在较浓的KI溶液中振荡时,部分AgCl转化为AgI,其原因是( )
A.AgI比AgCl稳定 B.氯的非金属性比碘强
C.I-的还原性比Cl-强 D.AgI的溶解度比AgCl小
5、已知Ksp(AgCl )=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16。下列关于不溶物之间转化的
说法中错误的是
A.AgCl不溶于水,不能转化为AgI
B.两种不溶物的Ksp相差越大,不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物
C.AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl可以转化为AgI
D.常温下,AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于 EQ \F(1,) ×10-11 mol·L-1
6、将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀,沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出现这种颜色变化的原因是:
_ _____