(选修4)34难溶电解质的溶解平衡教学案

1（选修4）3.4难溶电解质的溶解平衡教、学案[学习目标]1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.了解溶度积的意义。3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。[重点·难点]重点：溶度积的意义，沉淀生成、溶解及转化的本质。难点：溶度积的应用。基础知识：1．沉淀溶解平衡(1)概念：在一定温度下，当沉淀______和________的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例，表达式为________________。(3)沉淀溶解平衡的特征逆：沉淀的溶解是一个____________过程。动：动态平衡，溶解速率和沉淀速率___________。等：溶解速率和沉淀速率__________。定：平衡状态时，溶液中的离子浓度___________。变：当改变外界条件时，溶解平衡____________。(4)生成难溶电解质的离子反应的限度①25℃时，溶解性与溶解度的关系②沉淀完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于______________时，沉淀就达完全。练习：下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解2．沉淀的生成(1)调节pH法加入氨水调节pH至7～8，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式：________________________________________________________________________。(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应离子方程式如下：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。23．沉淀的溶解(1)原理根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断________溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)方法①酸溶解法难溶电解质CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2可溶于强酸，其反应的离子方程式如下：________________________________________________________；________________________________________________________；________________________________________________________；________________________________________________________。②盐溶液溶解法Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。4．沉淀的转化(1)实质________________的沉淀转化成________________的沉淀。两种沉淀的溶解度差别________，沉淀越容易转化。(2)应用①锅炉除水垢水垢[CaSO4(s)]――→Na2CO3CaCO3(s)――→盐酸Ca2＋(aq)其反应的化学方程式如下：________________________________________________________；________________________________________________________。②自然界中矿物的转化原生铜的硫化物――→氧化、淋滤________溶液――→渗透，加闪锌矿和方铅矿________其反应的化学方程式如下：________________________________________________________，________________________________________________________。基础提高：一、沉淀溶解平衡的移动及其应用1．影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因：_____________________________________________________________________。(2)外因：①温度：温度升高，多数沉淀溶解平衡向________的方向移动。②浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向________的方向移动。③同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，沉淀溶解平衡向________________的方向移动。④能反应的物质：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向3________的方向移动。2．沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成、溶解及其转化，均是利用了沉淀溶解平衡的移动。利用沉淀溶解平衡的移动，可以促使沉淀溶解或沉淀生成。如CuS的溶解度很小，不溶于稀酸，但在氧化性酸中却可以溶解。CuS在水中存在如下平衡：CuS(s)≒Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，氧化性酸可氧化S2－，使S2－浓度减小，促进沉淀溶解。注意：在沉淀的生成中，就是利用同离子效应原理，加入过量沉淀剂使沉淀离子沉淀完全的，而沉淀的溶解及转化，就是加入能消耗难溶电解质离子的方法促进其溶解或转化的。练习1：现向含AgBr的饱和溶液中：(1)加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________；(3)加入AgCl固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________；(4)加入Na2S固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________。练习2有关AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是()A．AgCl沉淀溶解平衡时速率为零B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变二、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，叫作溶度积，用Ksp表示。2．表达式AmBn≒____________________________________Ksp＝________________________3．溶度积与离子积的关系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件下沉淀能否生成或溶解：Qc____Ksp，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。Qc____Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。注意：(1)溶度积Ksp仅仅是温度的函数(难溶电解质一定时)。(2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。练习1：已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12mol3·L－3，Ksp[MgF2]＝7.42×10－11mol3·L－3。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20mL0.01mol·L－1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol·L－1NH4Cl溶液中的Ksp小4D．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2练习2：已知Cu(OH)2(s)≒Cu2＋＋2OH－，Ksp＝c(Cu2＋)c2(OH－)＝2×10－20mol3·L－3。(1)在CuSO4溶液中c(Cu2＋)＝0.020mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液pH在_________________范围。(2)要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使c(Cu2＋)降为原来的千分之一)，则应调整pH＝________。巩固练习：1．对“AgCl(s)≒Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是()①说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质②说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质③说明Cl－与Ag＋的反应不能完全进行到底④说明Cl－与Ag＋可以完全进行到底A．③④B．③C．①③D．②④2．在含有浓度均为0.01mol·L－1的Cl－、Br－、I－离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是()A．AgCl、AgBr、AgIB．AgI、AgBr、AgClC．AgBr、AgCl、AgID．三种沉淀同时析出3．难溶电解质AB2的饱和溶液中，c(A2＋)＝xmol·L－1，c(B－)＝ymol·L－1，则Ksp(AB2)为()A.12xyB．xyC．xy2D．4xy24．下列说法正确的是()A．在一定温度下AgCl水溶液中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数B．AgCl的Ksp＝1.8×10－10mol2·L－2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10mol2·L－2C．温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大5．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10－10mol2·L－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，则下面的叙述中正确的是()A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度C．两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小D．都是难溶盐，溶解度无意义6．在100mL0.10mol·L－1的AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08gBaCl2的溶液，再加入100mL溶有0.010molCuSO4·5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是()A．最终得到白色沉淀和无色溶液B．最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物C．最终得到的溶液中，Cl－的物质的量为0.02molD．在最终得到的溶液中，Cu2＋的物质的量浓度为0.01mol·L－17．要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×10－41.81×10－71.84×10－14由上述数据可知，选用沉淀剂最好为()5A．硫化物B．硫酸盐C．碳酸盐D．以上沉淀剂均可8．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的()A．MgCl2B．NaOHC．MgSO4D．NaHSO49．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，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是()A．大量食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．适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石D．常喝水稀释钙离子，溶解沉淀10．在下列溶液中，BaSO4的溶解度最大的是()A．1mol·L－1H2SO4溶液B．2mol·L－1H2SO4溶液C