2018-2019年高中化學(xué) 第03章 水溶液中的離子平衡 專(zhuān)題3.4 沉淀溶解平衡及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修4.doc

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3-4 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．掌握難溶電解質(zhì)的溶解平衡； 2正確理解和掌握溶度積Ksp的概念，會(huì)運(yùn)用溶度積進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 【教學(xué)重點(diǎn)】 難溶電解質(zhì)的溶解平衡 【教學(xué)難點(diǎn)】 溶度積的計(jì)算 【自主學(xué)習(xí)】 1．溶解度：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在_______________克溶劑里達(dá)到_______________狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。 2．20℃時(shí)， 易溶物質(zhì) 可溶物質(zhì) 微溶物質(zhì) 難溶物質(zhì) S____10克 S___1克 S_____0．01克 小于____克 3．沉淀溶解平衡的概念：在一定溫度下，當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成______________時(shí)，___________速率和______________速率相等的狀態(tài)。 4．固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì) v(溶解)________v(沉淀)，固體溶解 v(溶解)______v(沉淀)，溶解平衡 v(溶解)_________v(沉淀)，析出晶體 5．化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于_______________，沉淀就達(dá)完全。 6．影響沉淀溶解平衡的因素：難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)、__________、_________、________________等。 7．溶度積的定義：一定溫度下，難溶電解質(zhì)在飽和溶液中各離子濃度___________________是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為該難溶電解質(zhì)的溶度積，用符號(hào)______________表示。對(duì)于沉淀溶解平衡MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)，參照電離平衡原理得平衡常數(shù)：Ksp =_____________________ ，溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則：比較Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積（離子積Qc）判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解，Qc＞Ksp時(shí)，_____________________；Qc＝Ksp時(shí)_________________________；Qc＜Ksp時(shí)，____________________________。 8．影響溶度積的因素：Ksp 只與__________________________和__________________有關(guān)，而與沉淀的量無(wú)關(guān)，并且溶液中的離子濃度的變化能使平衡移動(dòng)，并不改變Ksp ；溶度積的 物理意義：Ksp反映了____________________________。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比 相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大 則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。但對(duì)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相同的電解質(zhì)，則不能直接由它們的溶度積來(lái)比較溶解能力的大小，必須通過(guò)具體計(jì)算確定。 合作探究 【問(wèn)題1】根據(jù)已學(xué)知識(shí)，總結(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡的定義、特點(diǎn)、影響因素？ 【問(wèn)題2】完成課本實(shí)驗(yàn)3-3、3-4、3-5能得出什么結(jié)論？ 【問(wèn)題3】閱讀課本科學(xué)視野，掌握溶度積的定義、溶度積與Qc的關(guān)系，溶度積的意義？ 【自主練習(xí)】判斷正誤 （1）若Ksp(AB)小于Ksp(CD)，則AB的溶解度小于CD的溶解度，若Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，則AB2的溶解度也小于CD的溶解度 （2）不可能使要除去的離子全部通過(guò)沉淀除去，一般認(rèn)為殘留在溶液的離子濃度小于1．010－5molL－1時(shí)，沉淀已經(jīng)完全 （3）在一定條件下，溶解度小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化成溶解度較大的沉淀 （4）常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小 （5）溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp增大 隨堂檢測(cè) 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag＋和Cl－濃度的乘積是一個(gè)常數(shù) B．AgCl的Ksp＝1．810－10 mol2L－2，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag＋與Cl－濃度的乘積等于1．810－10 mol2L－2 C．溫度一定時(shí)，當(dāng)溶液中Ag＋和Cl－濃度的乘積等于Ksp值時(shí)，此溶液為AgCl的飽和溶液 D．向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大 2．AgCl和Ag2CrO4的溶度積分別為1．810－10 mol2L－2和2．010－12 mol3L－3，若用難溶鹽在溶液中的濃度來(lái)表示其溶解度，則下面的敘述中正確的是(　　) A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 C．兩者類(lèi)型不同，不能由Ksp的大小直接判斷溶解能力的大小 D．都是難溶鹽，溶解度無(wú)意義 3．在100 mL 0．10 molL－1的AgNO3溶液中加入100 mL溶有 2．08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL 溶有0．010 mol CuSO45H2O的溶液，充分反應(yīng)。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．最終得到白色沉淀和無(wú)色溶液 B．最終得到白色沉淀是等物質(zhì)的量的兩種化合物的混合物 C．最終得到的溶液中，Cl－的物質(zhì)的量為0．02 mol D．在最終得到的溶液中，Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為0．01 molL－1 4．要使工業(yè)廢水中的重金屬Pb2＋沉淀，可用硫酸鹽、碳酸鹽、硫化物等作沉淀劑，已知Pb2＋離子與這些離子形成的化合物的溶解度如下： 化合物 PbSO4 PbCO3 PbS 溶解度/g 1．0310－4 1．8110－7 1．8410－14 由上述數(shù)據(jù)可知，選用沉淀劑最好為(　　) A．硫化物 B．硫酸鹽 C．碳酸鹽 D．以上沉淀劑均可 5．當(dāng)氫氧化鎂固體在水中達(dá)到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)時(shí)，為使Mg(OH)2固體的量減少，須加入少量的(　　) A．MgCl2 B．NaOH C．MgSO4 D．NaHSO4 6．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積的關(guān)系如圖所示。則原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值為(　　) A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2 C．V1/(V2－V1) D．V2/V1 7．已知常溫下： Ksp[Mg(OH)2]＝1．210－11 mol3L－3，Ksp(AgCl)＝1．810－10 mol2L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝1．910－12 mol3L－3，Ksp(CH3COOAg)＝2．310－3 mol2L－2。下列敘述正確的 A．等體積混合濃度均為0．2 molL－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定產(chǎn)生CH3COOAg沉淀 B．將0．001 molL－1的AgNO3溶液滴入0．001 molL－1的KCl和0．001 molL－1的K2CrO4溶液中先產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀 C．在Mg2＋為0．121 molL－1的溶液中要產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要控制在9以上 D．向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)變大 8．25℃時(shí)，已知下列三種金屬硫化物的溶度積常數(shù)(Ksp)分別為：Ksp(FeS)＝6．310－18 mol2L－2；Ksp(CuS)＝1．310－36 mol2L－2；Ksp(ZnS)＝1．610－24 mol2L－2。下列關(guān)于常溫時(shí)的有關(guān)敘述正確的是(　　) A．硫化鋅、硫化銅、硫化亞鐵的溶解度依次增大 B．將足量的ZnSO4晶體加入到0．1 molL－1的Na2S溶液中，Zn2＋的濃度最大只能達(dá)到1．610－23 molL－1 C．除去工業(yè)廢水中含有的Cu2＋，可采用FeS固體作為沉淀劑 D．向飽和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)變大、c(S2－)變小，但Ksp(FeS)變大 參考答案 自主學(xué)習(xí) 合作探究 【問(wèn)題1】難溶電解質(zhì)的溶解平衡定義：在一定溫度下，當(dāng)難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時(shí)，溶解速率和生成沉淀速率相等的狀態(tài)。特點(diǎn)為：逆、等、動(dòng)、定、變；影響難溶電解質(zhì)的溶解平衡的因素：一、難溶電解質(zhì)的本身性質(zhì)，這是決定因素；二、1．溫度，一般升高溫度，促使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；2．加水稀釋?zhuān)偈蛊胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng)；3．同離子效應(yīng)，加入相同離子，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。 【問(wèn)題2】實(shí)驗(yàn)3-3， 滴加試劑 蒸餾水 鹽酸 氯化銨溶液 現(xiàn)象 不溶解 沉淀溶解 沉淀溶解 原理：設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng) 實(shí)驗(yàn)3-4， 步驟 NaCl和AgNO3溶液混合 向所得固液混合物中滴加KI溶液 向新的固液混合物中滴加Na2S溶液 現(xiàn)象 有白色沉淀產(chǎn)生 產(chǎn)生黃色沉淀 黃色沉淀變?yōu)楹谏恋? 實(shí)驗(yàn)3-5 步驟 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液 靜置 現(xiàn)象 白色沉淀 白色沉淀逐漸溶解 最終變?yōu)榧t褐色沉淀 結(jié)論：沉淀只是從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化沉淀可以從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化，兩者差別越大，轉(zhuǎn)化越容易。 【問(wèn)題3】對(duì)于沉淀溶解平衡MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)， Ksp =cm(Mn＋)cn(Am－)，溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則：比較Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積（離子積Qc）判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解，Qc＞Ksp時(shí)，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出；Qc＝Ksp時(shí)溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；Qc＜Ksp時(shí)，溶液不飽和，無(wú)沉淀析出。 影響溶度積的因素：Ksp 只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與沉淀的量無(wú)關(guān)，并且溶液中的離子濃度的變化能使平衡移動(dòng)，并不改變Ksp ；溶度積的物理意義：Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比 相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大 則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。但對(duì)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相同的電解質(zhì)，則不能直接由它們的溶度積來(lái)比較溶解能力的大小，必須通過(guò)具體計(jì)算確定。 【自主練習(xí)】√√ 【隨堂檢測(cè)】 1．C　2．C 3．B 4．A　5．D　　 6．C 7．C 8．C