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沉淀溶解平衡

一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,让高中教师能够快速的解决各种教学问题。关于好的高中教案要怎么样去写呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“沉淀溶解平衡”,欢迎您参考,希望对您有所助益!

第四节沉淀溶解平衡

一、学习点拨
1.目标要求
(1)了解难溶电解质在水中的溶解情况。
(2)理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正确理解和掌握溶度积KSP的概念。
(3)掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
(4)掌握简单的利用KSP的表达式,计算溶液中相关离子的浓度。
2.知识要点
(1)难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度
(2)运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
3.学习方法
难溶电解质在水中也会建立一种动态平衡,这种动态平衡和化学平衡、电离平衡一样合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。难溶电解质溶解程度大小可以用沉淀溶解平衡常数--溶度积KSP来进行判断,因此我们就可以运用溶度积KSP计算溶液中相关离子的浓度。对难溶电解质的溶解平衡常数的正确的理解,一方面要运用前面的影响化学平衡、电离平衡的因素知识进行牵移和类比以达到强化和内化的目标;另一方面要用溶度积KSP知识来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。本节内容的核心知识点就是溶度积KSP
二、学习训练材料
第一课时
[知识技能]
1.一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解,所以称为______________。尽管这些电解质难以溶解于水中,但在水中也会建立一种_____________。
2.难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样,合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律,其基本特征为:(1)____________(2)____________
(3)____________(4)____________
3.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,其平衡常数称为_________,简称_________。请写出PbI2Cu(OH)2BaSO4CaCO3Al(OH)3CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式

4.溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的___________,KSP的大小和溶质的溶解度不同,它只与________有关,与________无关。利用溶度积KSP可以判断__________、__________以及__________。
5.沉淀的转化是__________的过程,其实质是__________。
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:__________
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:
_______
7.将足量BaCO3分别加入:①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/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:_____
8.已知在室温时,Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2×10-20mol3L-3,求室温下Cu(OH)2饱和溶液中Cu2+和OH-的物质的量浓度。
[能力方法]
1.铝和镓的性质相似,如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿,如Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿(Al2O3)时,生成NaAlO2、NaGaO2;而后通入适量CO2,得Al(OH)3沉淀,而NaGaO2留在溶液中(循环多次后成为提取镓的原料)。发生后一步反应是因为
A、镓酸酸性强于铝酸B、铝酸酸性强于镓酸
C、镓浓度小,所以不沉淀D、Al(OH)3是难溶物
2.己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2++2OH-,CaCO3(固)Ca2++CO32-。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,为了除去有害气体SO2变废为宝,常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏。
(1)写山上述两个反应的化学方程式:
①S02与CaCO3悬浊液反应
②S02与Ca(OH)2悬浊液反应
(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由
3.以BaS为原料制备Ba(OH)28H2O的过程是:BaS与HCl反应,所得溶液在70℃~90C时与过量NaOH溶液作用,除杂,冷却后得到Ba(OH)28H2O晶体。据最新报道,生产效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……
1.新方法的反应方程式为:
2.该反应反应物CuO是不溶物,为什么该反应还能进行:
3.简述新方法生产效率高、成本低的原因。

4.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:

[拓展体验]
一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积,用符号Ksp表示。
即:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)[An+]m[Bm-]n=Ksp
已知:某温度时,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12 
试求:
(1)此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小。
(2)此温度下,在0.010mo1L-1的AgNO3溶液中,AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度,并比较两者的大小。
[学习小结]
参考答案
[知识技能]
1.难溶电解质动态平衡
2.可逆过程沉积和溶解速率相等各离子浓度不变改变温度、浓度等条件平衡移动
3.溶度积常数溶度积(略)
4.溶解能力温度浓度沉淀的生成溶解情况沉淀溶解平衡移动方向
5.一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质沉淀溶解平衡的移动此时有沉淀析出直至沉积与溶解达到平衡沉积与溶解处于平衡状态若溶液中存在难溶电解质,则难溶电解质会溶解,直至沉积与溶解达到平衡状态
6.白→淡黄→黄色AgClAgBrAgI的Ksp逐渐减小,白色AgCl沉淀转化成难溶的淡黄色的AgBr,然后淡黄色的AgBr再转变成更难溶的黄色AgI沉淀。
7.③④①②
8.略
[能力方法]
1.A
2.(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2或
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2
②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
(2)Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2浓度小,不利于吸收SO2
3.(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)28H2O+CuS[也可写Ba(OH)2]
(2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。
(3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶),过滤后,将滤液浓缩、冷却,就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶体,故生产效率高;CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。Jab88.com

4..H++OH-=H2O,使平衡向脱矿方向移动5Ca2++3PO+F-=Ca5(PO4)3F↓
加Ca2+(或加PO等)

[拓展体验]
①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
2xx
(2x)2x=Ksp
∴c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
②在0.010molL-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010molL-1
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解平衡时:0.010+xx
(0.010+x)x=1.8×10-10∵ x很小,∴ 0.010+x≈0.010
x=1.8×10-8(molL-1)
c(AgCl)=1.8×10-8(molL-1)

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO2-4(aq)
溶解平衡时:0.010+x x

(0.010+2x)2x=1.1×10-12∵ x很小,∴ 0.010+2x≈0.010
x=1.1×10-8(molL-1)∴ c(Ag2CrO4)=1.1×10-8(molL-1)
∴ c(AgCl)>c(Ag2CrO4)

延伸阅读

沉淀溶解平衡的应用


教案
课题:第四节难溶电解质的溶解平衡(二)授课班级
课时

的知识

技能了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用(沉淀生成、分步沉淀,沉淀的溶解和转化)
过程

方法引导学生动手实验、分析实验、自主学习、独立思考,根据实验现象,学会分析、解决问题
情感
态度
价值观在活动中增强团结、协作的合作意识,培养学生学习化学的兴趣,以及对立统一的辩证唯物主义观点
重点难溶电解质的溶解平衡,沉淀的转化
难点沉淀的转化和溶解
知识结构与板书设
计二、沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成
(1)方法:A、调节PH法B、加沉淀剂法C、同离子效应法D、氧化还原法
(2)原则:生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好
(3)意义:物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
(4)不同沉淀方法的应用
1直接沉淀法:除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2分步沉淀法:鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3共沉淀法:除去一组某种性质相似的离子,加入合适的沉淀剂
4氧化还原法:改变某离子的存在形式,促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
2、沉淀的溶解
(1)酸碱溶解法
(2)盐溶解法
(3)生成配合物使沉淀溶解
(4)发生氧化还原反应使沉淀溶解
3、沉淀的转化
(1)方法: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。
(2)实质:生成溶解度更小的难溶物
教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
[新课引入]难溶电解质的沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡,我们可以通过改变条件,控制其进行的方向,沉淀转为溶液中的离子,或者溶液中的离子转化为沉淀。本节课我们共同探究沉淀反应的应用。
[板书]二、沉淀溶解平衡的应用
[探究问题]向饱和NaCl溶液中加浓盐酸会有什么现象?运用平衡移动原理,讨论产生现象的原因
[讲]加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
[问]以上是存在溶解平衡时的情况,如果不存在溶解平衡,如何生成沉淀呢?
[探究问题]如何处理工业废水中的Fe3+?
[讲]加入含OH-的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,OH-的溶液就是“沉淀剂”。还可以通过调节溶液的pH值来使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀
[讲]常见的方法是调节PH法和加沉淀剂法。如工业原料氯化铵中含杂质FeCl3,使其溶解于H2O,再加入氨水调节PH至7-8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。再如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CUS、HgS等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。
[板书]1、沉淀的生成
(1)方法:A、调节PH法B、加沉淀剂法C、同离子效应法D、氧化还原法
[讲]1、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。如:沉淀Ag+,可用NaCl作沉淀剂,因为它的溶解度小。溶液中沉淀物的溶解度越小,被沉淀离子沉淀越完全。如:被沉淀离子为Ca2+离子,可用生成CaCO3,CaSO4或CaC2O4形成沉淀出来,但这三种沉淀物中以CaC2O4的溶解度最小,因此,沉淀成CaC2C4的形式,Ca2+离子去除的最完全。
2、形成沉淀和沉淀完全的条件:由于难溶电解质溶解平衡的存在,在合理选用沉淀剂的同时,有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。加入适当过量沉淀剂,使沉淀完全,一般过量20%--50%。要注意沉淀剂的电离程度。如欲使Mg2+离子沉淀为Mg(OH)2,用NaOH做沉淀剂比用氨水的效果要好。
(4)控制溶液PH值,对于生成难溶氢氧化物或硫化物的反应,必须控制溶液的PH值。
3、通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式,促使其转变为溶解度更小的难电解质以便分离出去
[思考与交流]P63,指导学生思考讨论两个问题
1、如果要除去某溶液中的SO42―,你选择加入钙盐还是钡盐?为什么?
从溶解度角度考虑,应选择钡盐
[板书](2)原则:生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好
(3)意义:物质的检验、提纯及工厂废水的处理等
[讲]生成难溶电解质的沉淀,是工业生产、环保工程和科学研究中除杂质或提纯物质的重要方法之一,但不是唯一方法。
[板书](4)不同沉淀方法的应用
1直接沉淀法:除去指定的溶液中某种离子或获取该难溶电解质
2分步沉淀法:鉴别溶液中含有哪些离子或分别获得不同难溶电解质
3共沉淀法:除去一组某种性质相似的离子,加入合适的沉淀剂
4氧化还原法:改变某离子的存在形式,促使其转变为溶解度更小的难溶电解质便于分离除去
[随堂练习]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(D)
A、NaOHB、Na2CO3C、氨水D、MgO
[过]既然已经存在沉淀,就存在沉淀溶解平衡。沉淀的溶解就要从沉淀向溶解方向移动考虑。
[问]结合以前的知识,如果想溶解碳酸钙,可以用什么方法?为什么?
[板书]2、沉淀的溶解
(1)酸碱溶解法
[投影]CaCO3的溶解
[讲]在上述反应中,气体CO2的生成和逸出使CaCO3溶解平衡体系中的CO32―浓度不断减小,平衡向沉淀溶解方向移动。难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2也可溶于强酸,其反应如下:FeS+2H+==Fe2++H2S;Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O;Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O
[过]除了酸之外,某些盐溶液也可用来溶解沉淀。
[板书](2)盐溶解法
[投影实验3-3]
滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液
现象固体无明显溶解现象迅速溶解逐渐溶解
[思考与交流]1、有关反应的化学方程式:
2、应用平衡移动原理分析、解释上述发生的反应。并试从中找出使沉淀溶解的规律
分析:对于难溶氢氧化物来说,如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2……,加酸,由于形成弱电解质水促使沉淀溶解。例如Mg(OH)2可溶于盐酸,表示如下:
由于溶液中生成水,OH-离子浓度降低,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡向右移动,从而促使Mg(OH)2沉淀溶解。
Mg(OH)2、Mn(OH)2等溶解度较大的氢氧化物还能溶于NH4Cl溶液中。表示为:
由于溶液中生成弱电解质NH3H2O,使OH-离子浓度降低,Mn(OH)2沉淀溶解平衡向右移动,从而促使Mn(OH)2沉淀溶解。
[小结]上面两个反应中,Mg(OH)2在水中少量溶解、电离出的OH―分别与酸和盐电离出的H+、NH4+作用,生成弱电解质H2O和NH3H2O,它们的电离程度小,在水中比Mg(OH)2更难释放出OH―,H2O和NH3H2O的生成使Mg(OH)2的溶解沉淀平衡向溶解方向移动,直至完全溶解。
[过]除此之外,还有一些其他方法。例如,AgCl可溶于NH3H2O,银氨溶液的配制过程其实质都是生成配合物沉淀溶解
[板书](3)生成配合物使沉淀溶解
(4)发生氧化还原反应使沉淀溶解
[讲]如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于非氧化性酸,只能溶于氧化性酸,通过减少C(S2―)而达到沉淀溶解的目的。例如:3CuS+8HNO3==3Cu(NO3)2+S+2NO+4H2O
[随堂练习]试用平衡移动原理解释下列事实
1、FeS不溶于水,但却能溶于稀盐酸中。
2、CaCO3难溶于稀硫酸,但却能溶于醋酸中。
3、分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。
[过渡]当向AgNO3和NaCl恰好完全反应的平衡体系中加入I-,若再加入S2-,会看到什么现象?
[投影实验]向盛有10滴0.1mol/L的AgNO3溶液的试管中加0.1mol/L的NaCl溶液,至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1mol/LKI溶液,观察、记录现象;再向其中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,观察并记录现象
[思考]根据实验3-4的实验步骤,指导学生完成实验。
[设问]通过实验你观察到了什么现象?
[投影]
步骤AgCl和AgNO3溶液混合向所得固体混合物中滴加KI溶液向新得固体混合物中滴加Na2S溶液
现象又白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色
[演示实验3-5]根据实验3-4的实验步骤,指导学生完成实验。
步骤向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液静置
现象有白色沉淀析出白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出溶液褪至无色
[板书]3、沉淀的转化
(1)方法: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。
[讲]沉淀的转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现
[板书](2)实质:生成溶解度更小的难溶物
[总结]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。
[随堂练习]
1、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:_
2、己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,为了除去有害气体SO2变废为宝,常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏。
(1)写山上述两个反应的化学方程式:
①SO2与CaCO3悬浊液反应
②SO2与Ca(OH)2悬浊液反应
(2)试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由

学生回忆、讨论

学生思考、讨论、回答:可以加入含OH-的溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀

教学回顾:

沉淀溶解平衡教学案


 第四单元沉淀溶解平衡

 第1课时 沉淀溶解平衡原理

[目标要求] 1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向。

一、沉淀溶解平衡的建立
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度小。
尽管生成物的溶解度很小,但不会等于0。
2.溶解平衡的建立
以AgCl溶解为例:
从固体溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。
溶解平衡:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即得到AgCl的饱和溶液,如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应不能进行到底。
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01g是很小的,因此一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5molL-1时,沉淀就达完全。
二、溶度积
1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡:
MmAn(s)??mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m[c(Am-)]n。
2.意义
Ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。
3.规则
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,可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出;
Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
QcKsp,溶液未饱和。
知识点一 沉淀的溶解平衡
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是()
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
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
答案 C
解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解和生成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越高,一般物质的溶解度越大;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,使溶解平衡左移,AgCl的溶解度减小。
2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()
A.反应开始时,溶液中各离子的浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
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
答案 B
3.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,若温度不变,下列说法正确的是() 
A.溶液中Ca2+数目减少B.c(Ca2+)增大
C.溶液中c(OH-)减小D.c(OH-)增大
答案 A
知识点二 溶度积
4.在100mL0.01molL-1KCl溶液中,加入1mL0.01molL-1AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2L-2)()
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
答案 A
解析 c(Ag+)=0.01×1101molL-1=9.9×10-5molL-1,c(Cl-)=0.01×100101molL-1=9.9×10-3molL-1,所以Qc=c(Ag+)c(Cl-)=9.8×10-7mol2L-21.8×10-10mol2L-2=Ksp,故有AgCl沉淀析出。
5.下列说法正确的是()
A.在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2L-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1.8×10-10mol2L-2
C.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
答案 C
解析 在AgCl的饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数,故A错;只有在饱和AgCl溶液中c(Ag+)c(Cl-)才等于1.8×10-10mol2L-2,故B项叙述错误;当Qc=Ksp,则溶液为饱和溶液,故C项叙述正确;在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动,不会影响Ksp,所以D错。
6.对于难溶盐MX,其饱和溶液中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c(M+)c(X-)=Ksp。一定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()
①20mL0.01molL-1KCl;
②30mL0.02molL-1CaCl2溶液;
③40mL0.03molL-1HCl溶液;
④10mL蒸馏水;
⑤50mL0.05molL-1AgNO3溶液
A.①②③④⑤
B.④①③②⑤
C.⑤④②①③
D.④③⑤②①
答案 B
解析 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c(Ag+)c(Cl-)=Ksp,溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①c(Cl-)=0.01molL-1;②c(Cl-)=0.04molL-1;③c(Cl-)=0.03molL-1;④c(Cl-)=0molL-1;⑤c(Ag+)=0.05molL-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的排列顺序:④①③②⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序:④①③②⑤。

 
练基础落实

1.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是()
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡不移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
答案 D
2.CaCO3在下列哪种液体中,溶解度最大()
A.H2OB.Na2CO3溶液C.CaCl2溶液D.乙醇
答案 A
解析 在B、C选项的溶液中,分别含有CO2-3、Ca2+,会抑制CaCO3的溶解,而CaCO3在乙醇中是不溶的。
3.下列说法正确的是()
A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向
D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
答案 C
解析 溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积,还与平衡式中化学计量数的幂指数有关,溶度积受温度的影响,不受离子浓度的影响。
4.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10mol2L-2和2.0×10-12mol3L-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
答案 C
解析 AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同,不能直接利用Ksp来比较二者溶解能力的大小,所以只有C对;其余三项叙述均错误。比较溶解度大小,若用溶度积必须是同类型,否则不能比较。
5.已知HF的Ka=3.6×10-4molL-1,CaF2的Ksp=1.46×10-10mol2L-2。向1L0.1molL-1的HF溶液中加入11.1gCaCl2,下列有关说法正确的是()
A.通过计算得知,HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B.通过计算得知,HF与CaCl2不反应
C.因为HF是弱酸,HF与CaCl2不反应
D.如果升高温度,HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大,也可能减小
答案 A
解析 该题可采用估算法。0.1molL-1的HF溶液中c(HF)=0.1molL-1,因此,c2(F-)=c(H+)c(F-)≈3.6×10-4molL-1×0.1molL-1=3.6×10-5mol2L-2,又c(Ca2+)=11.1g÷111g/mol÷1L=0.1molL-1,c2(F-)×c(Ca2+)=3.6×10-6Ksp,显然,A是正确的;D项,由于HF的电离是吸热的,升高温度,Ka一定增大,D错误。

练方法技巧
6.
已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5mol3L-3,将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034molL-1]。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020molL-1Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系的是()
答案 B
解析 已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5mol3L-3=[c(Ag+)]2c(SO2-4),则饱和溶液中c(SO2-4)=Ksp[cAg+]2=2.0×10-50.0342molL-1=0.017molL-1,当加入100mL0.020molL-1Na2SO4溶液时,c(SO2-4)=0.017molL-1+0.020molL-12=0.0185molL-1,c(Ag+)=0.017molL-1(此时QcKsp),因此答案为B。
7.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12mol3L-3,Ksp[MgF2]=7.42×10-11mol3L-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20mL0.01molL-1氨水中的Ksp比在20mL0.01molL-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2
答案 B
解析 Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质,故Ksp越小,其溶解度越小,前者c(Mg2+)小,A错误;因为NH+4+OH-===NH3H2O,所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,c(Mg2+)增大,B正确;Ksp只受温度的影响,25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数,C错误;加入NaF溶液后,若Qc=c(Mg2+)[c(F-)]2Ksp(MgF2),则会产生MgF2沉淀,D错误。
8.Mg(OH)2难溶于水,但它溶解的部分全部电离。室温下时,饱和Mg(OH)2溶液的pH=11,若不考虑KW的变化,则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0gcm-3)
答案 0.0029g
解析 根据Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),c(OH-)=10-3molL-1,则1LMg(OH)2溶液中,溶解的n[Mg(OH)2]=1L×12×10-3molL-1=5×10-4mol,其质量为58gmol-1×5×10-4mol=0.029g,再根据S100g=0.029g1000mL×1.0gcm-3可求出S=0.0029g。
凡是此类题都是设溶液的体积为1L,根据1L溶液中溶解溶质的质量,计算溶解度。
练综合拓展
9.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,以达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/molL-1)如下图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是______。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为______。
A.<1B.4左右C.>6
(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+杂质,______(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是
________________________________________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式_________________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质FeSMnSCuSPbSHgSZnS
Ksp6.3×10-182.5×
10-131.3×10-363.4×10-286.4×10-531.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的______除去它们。(选填序号)
A.NaOH B.FeSC.Na2S
答案 (1)Cu2+ (2)B
(3)不能 Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
(5)B
解析 (1)据图知pH=4~5时,Cu2+开始沉淀为Cu(OH)2,因此pH=3时,铜元素主要以Cu2+形式存在。
(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,以保证Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未沉淀,据图知pH应为4左右。
(3)据图知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,无法通过调节溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。
(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:
Cu(OH)2+4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(5)因为在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积最大,且与其他三种物质的溶度积差别较大,因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+,且因FeS也难溶,不会引入新的杂质。

 第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用

[目标要求] 1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。

一、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,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
2.沉淀的方法
(1)调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:
Fe3++3NH3H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
(2)加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子,如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下:
Cu2++S2-===CuS↓,
Cu2++H2S===CuS↓+2H+,
Hg2++S2-===HgS↓,
Hg2++H2S===HgS↓+2H+。
二、沉淀的转化
1.实验探究
(1)Ag+的沉淀物的转化
实验步骤

实验现象有白色沉淀生成白色沉淀变为黄色黄色沉淀变为黑色
化学方程式AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3AgCl+KI===AgI+KCl2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI
实验结论溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
实验步骤

实验现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀
化学方程式MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2
实验结论Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小
2.沉淀转化的方法
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
3.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。
两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。
4.沉淀转化的应用
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
(1)锅炉除水垢
水垢[CaSO4(s)――→Na2CO3溶液CaCO3――→盐酸Ca2+(aq)]
其反应方程式是CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)对一些自然现象的解释
在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时,便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。
其反应如下:
CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,
CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。
知识点一 沉淀的生成
1.在含有浓度均为0.01molL-1的Cl-、Br-、I-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、AgCl
C.AgBr、AgCl、AgID.三种沉淀同时析出
答案 B
解析 AgI比AgBr、AgCl更难溶于水,故Ag+不足时先生成AgI,析出沉淀的先后顺序是AgI、AgBr、AgCl,答案为B。
2.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.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgO
答案 D
解析 要除FeCl3实际上是除去Fe3+,由于pH≥3.7时,Fe3+完全生成Fe(OH)3,而pH≥11.1时,Mg2+完全生成Mg(OH)2,所以应加碱性物质调节pH使Fe3+形成Fe(OH)3;又由于除杂不能引进新的杂质,所以选择MgO。
3.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+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()
A.硫化物B.硫酸盐
C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可
答案 A
解析 PbS的溶解度最小,沉淀最彻底,故选A。
知识点二 沉淀的转化
4.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.AgClAgIAg2S
C.AgClAgIAg2SD.AgIAgClAg2S
答案 C
解析 沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgClAgIAg2S。
5.已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18mol2L-2;CuS:Ksp=6.3×10-36mol2L-2。下列说法正确的是()
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先出现的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
答案 D
解析 A项由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的,因此FeS的溶解度比CuS大;D项向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS,可以用FeS作沉淀剂;B项Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项先达到CuS的Ksp,先出现CuS沉淀。


练基础落实

1.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而除去。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
答案 C
2.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.NaHSO4
答案 D
解析 若使Mg(OH)2固体的量减小,应使Mg(OH)2的溶解平衡右移,应减小c(Mg2+)或c(OH-)。答案为D。
3.已知常温下:Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11mol3L-3,Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12mol3L-3,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3molL-2。下列叙述正确的是()
A.等体积混合浓度均为0.2mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001mol/L的AgNO3溶液滴入0.001mol/L的KCl和0.001mol/L的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
C.在Mg2+为0.121mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH至少要控制在9以上
D.向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)变大
答案 C
4.已知下表数据:
物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
Ksp/25℃8.0×10-16mol3L-32.2×10-20mol3L-34.0×10-38mol4L-4
完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是()
①向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀 ②向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到白色沉淀 ③向该混合溶液中加入适量氯水,并调节pH到3~4后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液 ④在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
A.①②B.①③C.②③D.②④
答案 C

练方法技巧

5.含有较多Ca2+、Mg2+和HCO-3的水称为暂时硬水,加热可除去Ca2+、Mg2+,使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水,试判断其水垢的主要成分为()
(已知Ksp(MgCO3)=6.8×10-6mol2L-2,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12mol3L-3)
A.CaO、MgOB.CaCO3、MgCO3
C.CaCO3、Mg(OH)2D.CaCO3、MgO
答案 C
解析 考查沉淀转化的原理,加热暂时硬水,发生分解反应:Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓+CO2↑+H2O,Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓+CO2↑+H2O,生成的MgCO3在水中建立起平衡:MgCO3(s)Mg2+(aq)+CO2-3(aq),而CO2-3发生水解反应:CO2-3+H2OHCO-3+OH-,使水中的OH-浓度增大,由于Ksp[Mg(OH)2]Ksp(MgCO3),在持续加热的条件下,使MgCO3逐渐转化为更难溶的Mg(OH)2,因此水垢的主要成分就成为CaCO3和Mg(OH)2。
6.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。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,下列说法正确的是()
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。
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 由溶度积公式可知,在溶液中当c(SO2-4)升高时,c(Ba2+)要降低,而由a点变到b点c(Ba2+)没有变化,A错;蒸发浓缩溶液时,离子浓度都升高,而由d点变到c点时,c(SO2-4)却没变化,B错;d点落在平衡图象的下方,说明Kspc(Ba2+)c(SO2-4),此时是未饱和溶液,无沉淀析出,C正确;该图象是BaSO4在某一确定温度下的平衡曲线,温度不变,溶度积不变,a点和c点的Ksp相等,D错。
练综合拓展

7.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=[c(Mn+)]m[c(Am-)]n,称为溶度积。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(25℃)
难溶电
解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2
Ksp2.8×10-9
mol2L-29.1×10-6
mol2L-26.8×10-6
mol2L-21.8×10-12
mol3L-3
实验步骤如下:
①往100mL0.1molL-1的CaCl2溶液中加入100mL0.1molL-1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Na2CO33g,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。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息知Ksp越大,表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计第③步的目的是
________________________________________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)大
(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓
(3)洗去沉淀中附着的SO2-4
(4)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
解析 本题考查的知识点为教材新增加的内容,题目在设计方式上为探究性实验,既注重基础知识,基本技能的考查,又注重了探究能力的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO2-3浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO2-3与Ca2+结合生成沉淀,即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓。既然是探究性实验,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。
8.(1)在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂,使Fe2+转化为Fe3+,下列物质可采用的是______。
A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液pH至4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的______。
A.NaOHB.NH3H2OC.CuOD.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5molL-1时就认定沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0molL-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5molL-1]时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。
答案 (1)①B ②CD (2)4 3 可行
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OH-),则c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(molL-1),则c(H+)=1.0×10-4molL-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-),则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11molL-1。此时c(H+)=1×10-3molL-1,pH=3,因此上述方案可行。

高二化学沉淀溶解平衡002


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。高中教案的内容具体要怎样写呢?下面是小编精心为您整理的“高二化学沉淀溶解平衡002”,希望对您的工作和生活有所帮助。

第四单元沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡(第一课时)
【学习目标】
1、让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。
2、培养学生的知识迁移能力、动手实验的能力和逻辑推理能力。
【课前预习】
1、分析沉淀溶解平衡形成的过程及影响因素。
2、写出氯化银、氢氧化铁溶解平衡常数的表达式。

【新课学习】板块一、沉淀溶解平衡及其影响因素
【实验探究】
1、在学习初中化学时,我们曾根据物质的溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶等。如氯化银、硫酸钡就属于难溶物。那么,它们在水中是否完全不能溶解?

2、请按如下步骤进行实验
(1)将少量AgCl(难溶于水)固体加入盛有一定量水的50mL烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,静置一段时间。
(2)取上层清液2mL,加入试管中,逐滴加入Na2S溶液,振荡,观察实验现象。

3、请分析产生以上实验现象的原因。

3、从中得出什么结论?

【归纳整理]一、沉淀溶解平衡
1、概念:

2、特点:

【巩固练习】:分别书写下列物质的电离方程式和沉淀溶解平衡方程式
BaSO4

CaCO3

【交流与讨论】根据化学平衡的相关知识,讨论影响沉淀溶解平衡的因素有哪些?
1、内因(决定因素):

讨论:对于平衡AgCl(S)Ag+(aq)+Cl-(aq)若改变条件,对其有何影响

2、外因:

板块二、溶度积常数
【交流与讨论】写出氯化银、氢氧化铁溶解平衡常数的表达式。
【归纳整理】二、溶度积常数(简称溶度积)
1、定义

2、表达式:

3、意义:

4、特点:
【当堂巩固】:
1、写出难溶物BaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度积的表达式。

2、将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液①水中②10mL0.1mol/LNaCl溶液③5mL0.1mol/L的MgCl2溶液中,Ag+浓度大小顺序是________________________

【交流与讨论】5、溶度积的应用:
a、已知溶度积求离子浓度:
例1:已知室温下PbI2的溶度积为7.1x10-9,求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1mol/l的溶液中,Pb2+的浓度最大可达到多少?

b、已知溶度积求溶解度:
例2:已知298K时Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,求其溶解度S(设溶液密度为1g/L)。
c、已知离子浓度求溶度积:
例3:已知298K时AgCl在水中溶解了1.92×10-3gL-1达饱和,计算其Ksp。

d、利用溶度积判断离子共存:
例4:已知298K时,MgCO3的Ksp=6.82x10-6,溶液中c(Mg2+)=0.0001mol/L,
c(CO32-)=0.0001mol/L,此时Mg2+和CO32-能否共存?

6、离子积与溶度积规则

7、溶度积规则的应用
a.判断是否产生沉淀
例1.将5ml1x10-5mol/L的AgNO3溶液和15ml4x10-5mol/L的K2CrO4溶液混合时,有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成?(已知该温度下Ag2CrO4的Ksp=9x10-12)

例2:取5ml0.002molL-1BaCl2与等体积的0.02molL-1Na2SO4的混合,是否有沉淀产生?若有,计算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+)1*10-5molL-1](该温度下BaSO4的Ksp=1.1×10-10.)?

b.判断沉淀是否完全溶解
例3.室温下,将1.0g氯化银中加入1000L水中,氯化银是否完全溶解(25℃氯化银Ksp=1.8x10-10)?

c.判断沉淀是否能够转化
例4.室温下,向10ml饱和氯化银溶液中,加入10ml0.01mol/l的KI溶液,试通过计算回答能否生成碘化银沉淀(25℃氯化银Ksp=1.8x10-10,碘化银Ksp=8.5x10-17)?

【课后反思】我的问题和收获

高二化学沉淀溶解平衡003


第四单元沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡(第二课时)
【学习目标】
让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用,并运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题。
【新课学习】三、沉淀溶解平衡的应用
版块一、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]=2.6×10-39Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5mol/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。
版块二、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】:P85
版块三、沉淀的溶解
【自主学习】:P83【拓展视野】
①.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。
【课后反思】我的问题和收获

文章来源:http://m.jab88.com/j/32596.html

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