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。
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)
教案
课题:第四节难溶电解质的溶解平衡(二)授课班级
课时
教
学
目
的知识
与
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
与
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:
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
一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容,帮助教师能够更轻松的上课教学。你知道如何去写好一份优秀的教案呢?以下是小编收集整理的“高二化学教案:《沉淀溶解平衡学案》教学设计”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。
本文题目:高二化学教案:沉淀溶解平衡学案
第3节 沉淀溶解平衡
学习目标
1. 能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质
2. 知道溶度积并利用溶度积进行简单的计算
3.熟悉溶度积与溶解度的相互换算。
知识梳理
1. 象碳酸钙、氢氧化镁这样的电解质,尽管在水中难以溶解,但它们在水中会建立一种___________________________,即沉淀溶解平衡。
2. 沉淀溶解平衡的研究对象是__________特点是_______________________。
一定温度下,难溶电解质在水中达到平衡时,也存在着一个平衡常数,叫做____________或____________,用符号_________表示,溶度积只与____________和_____________有关,与________无关,反映了物质在水中的__________。对于难溶物电解质AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡,可以表示为:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=_______________________
影响沉淀平衡的因素有______________________________________。
3.由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为________________,若难溶解电解质类型相同,则Ksp___________的沉淀易于转化为Ksp_________的沉淀;根据溶度积常数Ksp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律,对于难溶电解质AmBn,浓度商QC表示为:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp_______________________________________________________,
若QC>Ksp_______________________________________________________。
4.碳酸钡和硫酸钡的溶度积相差不大,为什么不用碳酸钡而硫酸钡做钡餐?
5.解释水垢的成分形成原因。
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1. 方法导引
(1)用类比的方法,从化学平衡出发,引出沉淀平衡也属于化学平衡,因此具有化学平衡的共同特点,从而很容易理解溶度积及影响沉淀平衡的条件。在此必须强调研究的对象是难溶的电解质,达到平衡时所得溶液为饱和溶液,推出Ksp和溶解度S的关系。溶度积Ksp和溶解度S的数值都可用来表示不同物质的溶解能力。但用溶度积直接比较时,必须是相同类型的难溶化合物。Ksp与S换算时,S的单位必须用物质的量浓度(mol?1-1或mol?dm-3)。
(2)根据溶度积常数Ksp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律,称为溶度积规则。对于难溶电解质AmBn,浓度商QC表示为:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp为饱和溶液,体系处于平衡状态
若QC>Ksp为过饱和溶液,体系中有沉淀生成
(3)由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。若难溶解电解质类型相同,则Ksp较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀;用此原理 可以解释自然界的某些现象及在工业上进行废水处理、物质制备等。
(4)在一定条件下,使一种离子先沉淀,而其它离子在另一条件下沉淀的现象叫作分步沉淀或称选择性沉淀。
对于同类的沉淀物(如MA型)来说,Ksp小的先沉淀,但对不同类型的沉淀物就不能根据Ksp值来判断沉淀先后次序。
当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子目的。
2. 例题解析
例1. 25℃时,AgCl的溶解度是0.00192g ?L-1,求它的溶度积.
解析. AgCl的相对分子质量为143.3, AgCl饱和溶液物质的量浓度为:
0.00192 g ?L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol?L-1
根据AgCl在溶液中的离解:
AgCl Ag+ + Cl--
溶液中应有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol?L-1
所以AgCl的Ksp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2
例2.18℃时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 mol3.L-3求饱和溶液中Mg2+的浓度。
解: 设Mg(OH)2中Mg2+的浓度为x mol?L-1,根据Mg(OH)2在溶液中的离解:
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH--
溶液中应有[Mg2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1
Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答:饱和溶液中Mg2+的浓度为1.65×10-4mol.L-1
文章来源:http://m.jab88.com/j/34668.html
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