课时素养评价
十五沉淀溶解平衡的应用
(40分钟70分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题7分,共49分)
1.向5 mL 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,再滴加一滴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.AgCl C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S 【解析】选C。本题考查了沉淀的转化,根据平衡移动原理,溶解度小的沉淀应当向溶解度更小的沉淀转化,所以溶解度AgCl>AgI>Ag2S。 2.下表为有关化合物的pK sp(pK sp=-lg K sp)。某同学设计实验如下:①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液,得到沉淀AgX;②向①中加NaY,则沉淀转化为AgY;③向②中加入Na2Z,沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为( ) 相关化合物AgX AgY Ag2Z pK sp a b c A.a>b>c B.a C.c D.a+b=c 【解析】选B。根据沉淀的转化原理可知,溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的沉淀转化,再结合pK sp=-lg K sp可知K sp越小其pK sp越大,故B正确。 3.下列化学原理的应用,主要是利用沉淀溶解平衡原理来解释的是( ) ①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后,常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞、珊瑚的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡则能 ⑤泡沫灭火器灭火的原理 A.②③④ B.①②③ C.③④⑤ D.①②③④⑤ 【解析】选A。①⑤都是利用盐的水解原理,②③④涉及沉淀的生成与沉淀的溶解,都可利用沉淀溶解平衡原理来解释。 【补偿训练】 下列说法中正确的是( ) A.饱和石灰水中,加入一定量生石灰,温度明显升高,所得溶液的pH增大 B.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡向左移动,溶液中离子的总浓度会减小 C.AgCl悬浊液中加入KI溶液,白色沉淀变成黄色,证明此条件下 K sp(AgCl)>K sp(AgI) D.硬水中含有较多的Ca2+、Mg2+、HC、S,加热煮沸可以完全除去其中的Ca2+、Mg2+ 【解析】选C。温度升高,Ca(OH)2溶解度降低,有Ca(OH)2析出,但溶液仍饱和,pH 变小,A项错误;加入NaCl,平衡左移,但溶液中离子的总浓度会增大,B项错误; 沉淀总是向溶解度更小的方向转化,C项中现象说明AgI的溶解度小于AgCl,对于阴、阳离子个数相等的难溶物,溶解度越小,K sp越小,C项正确;加热煮沸,只能降低Ca2+、Mg2+的浓度,但不可能完全除去,D项错误。 4.(2020·淮安高二检测)已知同温度下的溶解度:Zn(OH)2>ZnS,MgCO3>Mg(OH)2。就溶解或电离出S2-的能力而言,FeS>H2S>CuS,则下列离子方程式错误的是 ( ) A.Mg2++2HC+2Ca2++4OH-Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O B.Cu2++H 2S CuS↓+2H+ C.Zn2++S2-+2H 2O Zn(OH)2↓+H2S↑ D.FeS+2H+Fe2++H 2S↑ 【解析】选C。因为溶解度:Zn(OH)2>ZnS,溶液中离子反应往往是生成更难溶的物质,则Zn2+和S2-结合时更容易生成ZnS,Zn2++S2-ZnS↓,C项错误。其他选项所产生的沉淀均为所有可能沉淀中溶解度最小的,符合平衡原理。 5.MnS作为一种P型半导体,具有较大的带宽,作为一种窗口或缓冲材料在太阳能电池的应用上有巨大的潜力。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+,Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是( ) A.该反应平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+) B.MnS的K sp大于CuS的K sp C.向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)增大 D.该反应的平衡常数K= 【解析】选A。根据反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),可以推断 K sp(MnS)>K sp(CuS),该反应的平衡常数K==>1,c(Mn2+)>c(Cu2+)。 向平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Cu2+)增大,溶解平衡向右移动,c(Mn2+)增大,所以,只有A项不正确。 【补偿训练】 (2019·银川高二检测)实验:①向盛有1 mL 0.1 mol·L-1MgCl2溶液的试管中加1 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液,得到浊液 a,过滤得到滤液b 和白色沉淀c。②向沉淀 c中滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液,沉淀变为红褐色。下列分析不正确的是 ( ) A.滤液b中不含有Mg2+ B.实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶 C.②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3 D.浊液a中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq) 【解析】选A。将0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和0.5 mol·L-1NaOH溶液等体积混合得到氢氧化镁悬浊液和氯化钠以及剩余氢氧化钠的混合物,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,将a中所得浊液氢氧化镁过滤,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,所得滤液中含少量Mg2+,故A错误;实验②向Mg(OH)2沉淀中滴加氯化铁会生成氢氧化铁沉淀,沉淀向着更难溶的物质转化,所以实验可以证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶,故B、C正确;浊液a为氢氧化镁悬浊液,氢氧化镁存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,故D正确。 6.(2020·武汉高二检测)在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的K sp=4×10-10,下列说法不正确的是( ) A.在t℃时,AgBr的K sp为4.9×10-13 B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到b点 C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D.在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)平衡常数K≈816 【解析】选B。根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的K sp为 4.9×10-13,A正确。在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错。在a点时Q 7.(2019·赣州高二检测)25℃时,三种难溶银盐的K sp与颜色如表所示,下列说法正确的是 ( ) AgCl Ag2CrO4AgI 颜色白红黄 K sp 1.8×10-102.0×10-128.5×10-17 A.Ag2CrO4和AgI饱和溶液中,c(Ag+)前者小于后者 B.浓度均为2×10-5mol·L-1的NaCl和AgNO3溶液等体积混合能产生白色沉淀 C.向AgCl悬浊液中逐滴加入0.1 mol·L-1 KI溶液,沉淀将由白色转化为黄色 D.向浓度均为0.01 mol·L-1的KCl与K2CrO4混合溶液中慢慢滴入AgNO3溶液,先生成红色沉淀 【解析】选C。由表中数据可知,AgI饱和溶液中c(Ag+)= =9.2×10-9mol·L-1,Ag2CrO4饱和溶液中:c(Ag+)==1.59 ×10-4mol·L-1>9.2×10-9mol·L-1,即Ag2CrO4和AgI饱和溶液中,c(Ag+)前者大于后者,故A错误;浓度均为2×10-5mol·L-1的NaCl和AgNO3溶液等体积混合时瞬间c(Ag+)=c(Cl-)=×2×10-5mol·L-1=10-5mol·L-1,此时Q=10-5×10-5=10-10 <1.8×10-10=K sp(AgCl),所以不能产生白色沉淀,故B错误;AgI溶度积小于AgCl,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现,所以向AgCl悬浊液加入KI 溶液,沉淀将由白色转化为黄色AgI,故C正确;浓度均为0.01 mol·L-1的KCl与K2CrO4混合溶液中慢慢滴入AgNO3溶液,产生AgCl时最小的c(Ag+)== mol·L-1=1.8×10-8mol·L-1,产生Ag2CrO4时最小的c(Ag+)= =mol·L-1=1.41×10-5mol·L-1>1.8×10-8mol·L-1,所以随着AgNO3溶液的慢慢滴入,先生成白色AgCl沉淀,故D错误。 【补偿训练】 某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( ) A.K sp[Fe(OH)3] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点 C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等 D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 【解析】选B。K sp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),K sp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-),Fe3+、Cu2+浓度相等(b、c点)时,Fe3+对应的pH小,c(H+)较大,则c(OH-)较小,又知K sp仅与温度有关,则K sp[Fe(OH)3] Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq),加入NH4Cl固体,因为N水解产生H+,H+与OH-反应使平衡正向移动,c(Fe3+)增大,B选项错误;c(H+)和c(OH-)的乘积为K w,K w仅与温度有关,C选项正确。 二、非选择题(本题包括2小题,共21分) 8.(9分) (2020·温州高二检测)已知几种难溶电解质的溶度积如表所示: 几种难溶电解质的K sp(25℃) 沉淀溶解平衡K sp AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq) 5.4×10-13 AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq) 8.5×10-17 FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq) 6.3×10-18 ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq) 1.6×10-24 CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq) 6.3×10-36 (1)AgBr、AgI、FeS、ZnS、CuS的溶解能力由大到小的顺序为:___。 (2)向饱和的AgI溶液中加入固体硝酸银,则c(I-)____________(填“增大”“减小”或“不变”),若改加AgBr固体,则c(Ag+)____________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)在25℃时,向100 mL浓度均为0.1 mol·L-1FeCl2、ZnCl2、CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,生成的沉淀的先后顺序是_____________________(用沉淀物的化学式表示)。 【解析】(1)由同种类型的难溶电解质的K sp越小溶解能力越小知,溶解能力AgBr>AgI>FeS>ZnS>CuS。 (2)向饱和的AgI溶液中加入固体硝酸银,c(Ag+)增大,则c(I-)减小;若改加AgBr 固体,溶解使c(Ag+)增大。 (3)阳离子浓度相同,K sp越小沉淀时所需的c(S2-)越小,就先沉淀。 答案:(1)AgBr>AgI>FeS>ZnS>CuS (2)减小 增大(3)CuS、ZnS、FeS 9.(12分)钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。 已知:SrSO 4(s)Sr2+(aq)+S(aq) K sp=2.5×10-7 mol2·L-2 SrCO 3(s)Sr2+(aq)+C(aq) K sp=2.5×10-9 mol2·L-2 (1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为______________________________, 该反应的平衡常数表达式为_______________________________________; 该反应能发生的原因是___ ___。(用沉淀溶解平衡的有关理论解释) (2)对于上述反应,实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”“减小”或“不变”): ①升高温度,平衡常数K将________________________________________; ②增大C的浓度,平衡常数K将_________________________。 (3)已知,SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为_____________________;实验现象及其相应结论为___ ____________________________________。 【解析】(1)SrSO 4转化成SrCO3的离子反应为SrSO4(s)+C(aq)SrCO3(s)+ S(aq),平衡常数表达式为K=,根据沉淀转化的原理,该反应能够发生, 是因为K sp(SrCO3) (2)①降低温度有利于提高SrSO4的转化率,说明降温平衡向正反应方向移动,因此升高温度,平衡向逆反应方向移动,故平衡常数K减小。②平衡常数只与温度有关,增大C的浓度,平衡常数不变。 (3)根据提供的信息,可以推断SrSO4难溶于盐酸,而SrCO3可溶于盐酸,因此向溶液中加入盐酸,若沉淀全部溶解,则SrSO4完全转化成SrCO3,若沉淀没有全部溶解,则SrSO4没有完全转化成SrCO3,需要注意的是,不能选择稀硫酸,因为SrCO3与稀硫酸反应生成SrSO4。 答案:(1)SrSO 4(s)+C(aq)SrCO3(s)+S(aq) K=K sp(SrCO3)< K sp(SrSO4),加入C后,平衡 SrSO 4(s)Sr2+(aq)+S(aq)正向移动,生成SrCO3 (2)①减小②不变 (3)盐酸若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化 (20分钟30分) 一、选择题(本题包括2小题,每小题8分,共16分) 10.已知在pH为4～5的环境中,Cu2+、Fe2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸用蒸汽加热到80 ℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法中可行的是( ) A.向溶液中通入Cl2,再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5 B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀 C.向溶液中通入Cl2,再通入NH3,调节pH为4～5 D.加入纯Cu将Fe2+还原为Fe 【解析】选A。根据题干信息,A项中的操作可将Fe2+先转化为Fe3+再转化为Fe(OH)3而除去,A正确;在酸性溶液中H2S与Fe2+不反应,而H2S与Cu2+生成CuS沉淀,B错误;C项中的操作会引入新的杂质离子N,C错误;由金属的活泼性Fe>Cu知,D 错误。 11.(2019·吉安高二检测)一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知:pM=-lg c(M),p(C)=-lg c(C)。下列说法正确的是( ) A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的K sp依次增大 B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(C) C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+) D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c(C) 【解析】选B。碳酸盐的溶度积可表示为K sp(MCO3)=c(M2+)·c(C),由图像可知,MgCO3、CaCO3、MnCO3的pM为一定值时,其p(C)逐渐增大,由溶度积表达式可知三种物质的K sp逐渐减小,A错;a点在MnCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为其饱和溶液,结合MnCO3图中曲线知,c(C)=c(Mn2+),B对;b点在CaCO3的沉淀溶解平衡曲线上,为其饱和溶液,结合CaCO3曲线可知,c(C) MgCO3的沉淀溶解平衡曲线上方,为其不饱和溶液,根据图中横纵坐标知溶液中 c(C)>c(Mg2+),D错误。 二、非选择题(本题包括1小题,共14分) 12.(2019·济南高二检测)(1)已知25 ℃时, K sp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,K sp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。向0.01 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中,逐滴加入浓NaOH溶液,Cu2+完全沉淀时(Cu2+的浓度近似为2.2× 10-6mol·L-1),溶液的pH为____________;此时____________(填“是”或“否”)有Mg(OH)2沉淀生成。 (2)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下: 已知: Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 加入NH3·H2O调节pH=8可除去____________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含 ____________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是___ ___。 已知:K sp(BaC2O4)=1.6×10-7,K sp(CaC2O4)=2.3×10-9。 【解析】(1)Cu2+完全沉淀时,K sp[Cu(OH)2]=2.2×10-20=c(Cu2+)·c2(OH-)=2.2× 10-6·c2(OH-),则c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,c(H+)==1.0×10-7 mol·L-1,则 pH=7;此时c(Mg2+)·c2(OH-)=0.01×(1.0×10-7)2=1.0×10-16 (2)根据流程图和表中数据,加入NH3·H2O调pH为8,只有Fe3+完全沉淀,故可除去Fe3+;加入NaOH调pH=12.5,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣Ⅱ中含 Mg(OH)2、Ca(OH)2;根据K sp(BaC2O4)=1.6×10-7可知,H2C2O4过量时Ba2+转化为BaC2O4沉淀,BaCl2·2H2O产品的产量会减少。 答案:(1)7 否 (2)Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少 关闭Word文档返回原板块 第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 第二课时沉淀溶解平衡原理的应用教学设计 （一）三维目标 知识与技能目标 1、使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析。 2、知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解 释。 过程与方法目标 初步建立解决沉淀溶解平衡问题的一般思路，尝试运用微粒观、动态观、定量观分析沉淀溶解平衡的相关问题。 情感态度价值观目标 通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情。 （二）教学重点 1．沉淀的转化的基本原理； 2．解决沉淀溶解平衡相关问题的基本思路； ( 三)教学难点 用微粒观、动态观、定量观分析水溶液中的平衡问题。 ( 四)教学过程 【教师】上一节课我们学习了难溶电解质的沉淀溶解平衡，我们要求大家要学会描述沉淀溶解平衡的建立，这里我们以AgCl悬浊液为例，请一位同学来描述一下在这个体系中，沉淀溶解平衡是如何建立的？ 【学生】微观上说，在AgCl悬浊液体系，一方面，在水分子的作用下，少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中，这是沉淀溶解过程；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl表面析出，这是沉淀生成过程。在一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，达到平衡状态，形成AgCl饱和溶液，这种平衡就是沉淀溶解平衡。 【教师】我们可以用平衡表示式表示沉淀溶解平衡。 【教师】 【教师】为了便于分析，我们省略相关标注。 【教师】沉淀溶解平衡是一个动态平衡，也会因影响因素的变化而发生移动。影响沉淀溶解平衡的因素有温度、离子浓度、pH等。根据平衡移动原理，如果改变影响平衡的条件，平衡将向能够减弱这种改变的方向移动。例如，当AgCl悬浊液体系达到沉淀溶解平衡时，增大体系中Cl-的浓度，平衡就会向生成AgCl沉淀的方向移动；反之，如果减小体系中Cl-的浓度，那么平衡就会向AgCl沉淀溶解的方向移动。因此，根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。这就是沉淀溶解平衡的应用。 【板书】第2课时沉淀溶解平衡原理的应用 [讲述] 那么现在我们就通过实验来初步体会沉淀溶解平衡的应用。 (学生完成第90页的“活动与探究”) [学生] 滴加AgNO3溶液后出现白色沉淀，滴加KI溶液后，变成黄色沉淀，滴加Na2S 溶液，变成黑色沉淀。 [引导思考]那么，如何解释这种现象呢？这里我们提供给同学们关于难溶物颜色的资料。刚才看到的不同颜色的沉淀应该分别是哪些呢？发生了什么样的变化。 [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的颜色 [引导学生表述] 根据所给数据结合已学知识，白色沉淀应该是AgCl，黄色沉淀是AgI，黑色沉淀是Ag2S沉淀。刚才的现象说明了向AgCl溶液中滴加KI溶液，AgCl会转化为AgI；而继续滴加Na2S溶液，则沉淀转化为Ag2S黑色沉淀。 [讲述] 这就是沉淀溶解平衡的一个重要应用——沉淀的转化。 [板书] 一、沉淀的转化 [设疑] 为什么会发生上述沉淀的转化？沉淀转化有什么一般性的规律呢？我在上面给 大家上述沉淀的溶解度数据，大家可以参考这些数据，然后和小组的同学一起讨论。 [组织] 请同学以前后两桌4~6个人为一组进行讨论，然后请各组同学派代表来回答问题。开始讨论！ [PPT演示] AgCl、AgI、Ag2S的溶解度(25℃) [学生讨论，老师参与讨论，并适当引导学生得出较为准确的结论] [学生汇报讨论结果，教师及时给予引导] 向NaCl溶液加AgNO3溶液，生成白色的AgCl 沉淀生成。由于AgCl是难溶电解质，在溶液中存在沉淀溶解平衡。(利用已写板书，不再进行书写) 。 7 沉淀-溶解平衡习题解答(p180-182) 1. 解答：(1)解：AgI (2)解：Mg(OH)2 2. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - s+0.0010 2s K sp =(s+0.0010)(2s)2≈4?0.0010s 2 (2) Ag 2CrO 4 ? 2Ag + + CrO 42- 2s+0.010 s K θsp =(2s+0.010)2?s ≈0.0102?s 3. 解答： M 2X = 2M + + X 2- X 2-有酸效应： 4. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - (2) BaSO 4 ? Ba 2+ + SO 42- (3) CuS ? Cu 2+ + S 2- ) L mol (104.1)L mol ()5.077.234104.1(11612 62 ----??=???==s K sp ) L m ol (102.1)L m ol ()32.581105.8(44)2(11113 33 2 ----??=????==?=s s s K sp 1 5111 L mol 102.8L mol 0010.04107.20.00104----??=???= ?= θsp K s 1 82 12 2L mol 100.2010.0100.2010.0---??=?==θ sp K s 19 2 12 2X(H)100.1Ka Ka ][H Ka ][H 1?=++=++α) L (mol 100.14100.1100.44)2(1103 19 493 X(H) sp X(H) sp 'sp 2---??=???=?= ?==?ααθθ θK s K K s s ) L (mol 102.14)10(107.24 )2(1010 8.6101][1133 2 2.1113 2 ) (2 ) (22 .14 2 ) (-----+??=??= ?= ?=?=?+=+=H F sp H F sp a H F K s K s s K H αααθθ) L (mol 104.110101.11010 2.10 .21][1142.210)() (22 .22 ) (24 24 224----+??=??=?=?==?+=+=--- H SO sp H SO sp a H SO K s K s K H αααθθ ) L (mol 102.21010610][][1189.1936)() (29 .192 ) (222 122---++??=??=?=?==++=--- H S sp H S sp a a a H S K s K s K K H K H αααθθ 沉淀溶解平衡专题 一． 考查沉淀溶解平衡的基本概念 例1：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，沉淀的速率与溶解的速率相等 C ．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变 D ．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解 例2：牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)3OH(固) 5Ca 2++3PO 43-+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Ca 5(PO 4)3F （固）的溶解度比上面的 矿化产物更小，质地更坚固。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： 解析：本题重点考查沉淀溶解平衡的移动知识，减小右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向右移动，增大右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向左移动，由此可知答案。 答案：H ++OH -=H 2O ，使平衡向脱矿方向移动 5Ca 2++3PO - 34+F -Ca 5（PO 4）3F ↓ 加Ca 2+（或加PO - 34等） 二． 考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算 例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl －] ＝1.8×10－ 10 Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO 2- 4] ＝1.1×10－12 试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4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0.010mo1·L -1的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 1 5 10 sp L mol 10 3.110 8.1)AgCl (K )AgCl (c ---??=?= = Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq)＋CrO 42－ (aq) 2x x (2x)2·x=Ksp 1 5 3 12 3 424210 5.64 10 1.14 ) ()(---??=?= = L mol CrO Ag K CrO Ag c sp ∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4) ②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1 AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl － (aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋x)·x ＝1.8×10－ 10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010 x ＝1.8×10－8(mol ·L － 1) c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L － 1) Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq) ＋ CrO 2－ 4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－ 12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010 第四节难溶电解质的溶解平衡 第1课时沉淀溶解平衡与溶度积 [学习目标] 1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。 2.知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 一、难溶电解质的溶解平衡 1．AgCl沉淀溶解平衡的建立 (1)在装有少量难溶的AgCl白色固体的试管中，加入约5 mL蒸馏水，充分振荡后静置。 ①取约2 mL上层清液于另一试管中，滴加浓盐酸，观察到的现象是有白色沉淀生成。 ②由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Ag＋。 (2)分析AgCl的溶解过程：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，即存在溶解过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即存在沉淀过程。在一定温度下，当AgCl溶解和生成的速率相等时，达到溶解平衡状态，得到AgCl的饱和溶液。 Cl－(aq)＋Ag＋(aq)，由于沉淀、溶解之间的这(3)AgCl溶于水的平衡方程式是AgCl(s)溶解 沉淀 种动态平衡的存在，决定了Ag＋和Cl－的反应不能进行到底。 2．溶解平衡的概念与特征 (1)概念 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 (2)特征 (3)反应完全的标志 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1.0×10－5 mol·L－1时，沉淀就达完全。 3．影响因素 (1)实例分析 已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－) 加水正向移动不变不变 升温正向移动增大增大 加MgCl2(s)逆向移动增大减小 加盐酸正向移动增大减小 加NaOH(s)逆向移动减小增大 (2)外界条件对沉淀溶解平衡的影响 ①温度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动；少数溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。 ②浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。 ③同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。 ④其他：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。 (1)易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡，不饱和溶液中不存在溶解平衡。 (2)影响难溶电解质溶解平衡的因素，除内因外，主要涉及温度、浓度(包括稀释、加入同种离子)等。 例1下列关于溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)的说法正确的是() A．AgCl沉淀的生成和溶解同时在不断进行，且速率相等 B．等物质的量的AgNO3和NaCl溶于水后，溶液中不存在Ag＋和Cl－ C．只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成 《沉淀溶解平衡》 学生的已有认知 学习这部分内容的学生基本是高二年级的学生，学生在初中阶段就已经了解了物质的溶解性，知道了常见的难溶物质。在高中高一年级的学习，学生已经了解了电解质的概念。沉淀溶解平衡内容虽然比较抽象，但与化学平衡有许多相似地方。通过高中阶段《化学反应原理》这门必须课程前一部分内容的学习，学生已经建立了平衡的意识，学习了化学反应平衡、弱电解质电离平衡以及盐类水解平衡等，知道了平衡体系的特征及研究平衡的过程与方法，这对本节课内容的学习有很大帮助。另外学生已具备一定的实验操作能力，学生对于高中化学基础知识有了一定的了解，并已具备一定的化学思维基础和实验技能，能对实验现象及结果作初步分析和处理。 一、学生认知障碍 我教的是两个普通班，班级学生是全市1200名之后的学生，学生的基础比较薄弱，学习兴趣不是很高，学生对于抽象问题的理解能力较差，在学习过程中主要存在以下几个方面的问题： 1.学生在初中时学习过饱和溶液，但他们并不知道可溶性电解质存在 溶解平衡，他们认为氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠晶体时，晶体不发生任何改变。学生认为试管中未溶解的氯化钠晶体是一成不变的。 2.学生很难直接提出检验碘化铅能溶于水的实验方案，学生在设计 实验的能力方面有欠缺。 3.学生不能理解溶度积常数Ksp与沉淀的量无关，学生认为再加入 沉淀固体，沉淀溶解平衡正向移动。 4.在判断平衡移动的方向时，学生习惯用勒下特列原理，不会定量 的用浓度商Q与溶度积常数Ksp相比较来确定。 5.关于沉淀转化问题，学生很难理解，可能是学生逆向思维能力较 差。对于混合体系学生的意识比较模糊，他们还是把混合体系的各成分割裂开研究问题。 二、学生产生认知障碍的原因 1.学生闹不清楚可溶性电解质存在溶解平衡的主要原因是学生主观 臆断，在初中的学习过程中从微观角度认识物质的相关性做的不 够好。 2.学生的知识在学习过程中都是割裂的、断层的，知识内化不够好， 往往都是课堂上用到以前的知识或方法时，很难很快从大脑中提 取知识或者提取时存在一定的难度。 3.学生对平衡移动方向的判断没有明确的依据，学生习惯用勒夏特 列原理来定性分析，不习惯用Q与Ksp相比较的定量分析，而恰 巧勒夏特列原理学生在使用起来比较模糊。 沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像 （解析版） 一、单选题（本大题共22小题，每题1分，共22分） 1.一定温度下，三种碳酸盐MCO 3 (M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO2－3)＝－lg c(CO2－3)。下列说法正确的是 ( ) A．MgCO 3、CaCO 3 、MnCO 3 的K sp依次增大 B．a点可表示MnCO 3 的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO2－3) C．b点可表示CaCO 3 的饱和溶液，且c(Ca2＋) 沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡 固体溶质?溶液中的溶质v(溶解)>v(结晶) 固体溶解v(溶解)=v(结晶) 溶解平衡v(溶解) 第3节沉淀溶解平衡知识点 核心知识点及知识点解读 一、沉淀溶解平衡和溶度积 1、沉淀溶解平衡的建立：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉 淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、沉淀溶解平衡常数－－溶度积 （1）定义：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫 做溶度积常数或溶度积。 （2）表达式：以PbI2(s)溶解平衡为例： PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp＝[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3 （3）意义 溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。 （4）影响K sp的因素 K sp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和 溶液中离子的浓度无关。 3、沉淀溶解的特征：等、动、定、变。 等——v溶解 = v沉淀（结晶） 动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0 定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。 变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。 4、影响溶解平衡的因素 （1）内因：电解质本身的性质 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因：遵循平衡移动原理 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同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp 不变。 ④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离 子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。 二、沉淀溶解平衡的应用 1、溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积－－浓度商Q C的现对大小，可以判断难溶 电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： Q C>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q C=K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q C 第3节沉淀溶解平衡 第1课时沉淀溶解平衡与溶度积 基础过关练 题组一沉淀溶解平衡 1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A.开始时,溶液中各离子浓度相等 B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀速率和溶解速率相等 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,再加入该沉淀,将促进溶解 2.下列有关CaCO3的沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( ) A.CaCO3沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等 B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液不导电,属于弱电解质 C.升高温度,CaCO3的溶解度增大 D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3溶解的量减少 3.对“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是( ) A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质 B.说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质 C.说明Ag+与Cl-反应不能完全进行到底 D.说明Ag+与Cl-反应可以完全进行到底 4.(双选)(2020河北唐山期末)一定温度下,BaSO4(s) Ba2+(aq)+S O42-(aq)体系中,c(Ba2+)和c(S O42-)关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.a、b、c三点对应的K sp相等 B.BaSO4在c点的溶解量比b点的大 C.BaSO4溶于水形成的饱和溶液中,c(Ba2+)=c(S O42-) D.b点的溶液中加入BaCl2固体,c(S O42-)沿曲线向a点方向变化 题组二溶度积 5.下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是(深度解析) A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,且是一种动态平衡 B.K sp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关 C.K sp反映了物质在水中的溶解能力,可直接根据K sp的大小比较电解质在水中的溶解能力大小 D.K sp改变,可使沉淀溶解平衡移动 6.已知25 ℃时BaSO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡:BaSO4(s) Ba2+(aq)+S O42-(aq),K sp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2·L-2,下列有关BaSO4的溶度积和沉淀溶解平衡的叙述正确的是( ) A.25 ℃时,向c平(S O42-)=1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体,c平(S O42-)增大 B.向该饱和溶液中加入Ba(NO3)2固体,BaSO4的溶度积增大 C.向该饱和溶液中加入Na2SO4固体,该溶液中c平(Ba2+)>c平(S O42-) D.向该饱和溶液中加入BaCl2固体,该溶液中c平(S O42-)减小 7.已知K sp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,K sp(AgI)=8.3×10-17 mol2·L-2。下列关于难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.两种难溶物的K sp相差越大,难溶物就越容易转化为更难溶的物质 C.AgI比AgCl更难溶于水,所以AgCl可以转化为AgI × D.常温下,要使AgCl在NaI溶液中转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于 √1.8 10-12mol·L-1 8.(2020湖北宜昌期末)已知:K sp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,K sp(AgI)=8.3×10-17 mol2·L- 2,K -13 mol2·L-2,则下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是( ) sp(AgBr)=5.0×10 A.AgCl>AgI>AgBr B.AgBr>AgI>AgCl C.AgBr>AgCl>AgI D.AgCl>AgBr>AgI 9.(2020福建师范大学附中期末)某温度下,向10 mL 0.1 mol/L CuCl2溶液中滴加0.1 mol/L的Na2S 溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,已 知:lg2=0.3,K sp(ZnS)=3×10-25 mol2·L-2。下列有关说法正确的是( ) 第三章第四节难溶电解质的溶解平衡 【教学目标】 1．认识什么是沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡是如何建立的，知道哪些外界条件会影响 沉淀溶解平衡。 2．认识溶度积的概念，初步学会利用溶度积计算溶液中各离子的浓度。 3．知道沉淀溶解平衡有哪些应用，会用沉淀溶解平衡原理解决有关化学问题（如沉淀 转化、沉淀生成等）。 【教学重点、难点】 运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化及沉淀溶解平衡在生产生活的 应用。 【教学过程】 [设问1]：对于平衡AgCl（s） Ag+ + Cl—,运用K sp与溶液中的离子积Qc的关系分析：增加C(Ag+)或C(Cl—)，平衡为什么向生成沉淀的方向移动? 解析: Qc = C(Ag+) ﹒C(Cl—) Qc ＞ Ksp时：平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成 Qc = Ksp时：平衡不移动 Qc ﹤ Ksp时：平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解 增加C(Ag+)或C(Cl—)，平衡向生成沉淀的方向移动———同离子效应 三、沉淀溶解平衡的应用： [引言]：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。 1、沉淀的生成： [归纳1]：当溶液中Qc ＞ Ksp时，平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成，因而要使溶液中的某离子生成沉淀而除去，可增加能与之结合成更难溶物质的离子的浓度。 例1: AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成? 解: 两溶液等体积混合后, Ag+ 和Cl—浓度都减小到原浓度的1/2. c(Ag+)=c(Cl—)=1/2×0.001mol/L=0.005mol/L 在混合溶液中,则C(Ag+)﹒c(Cl-)=(0.005)2=2.5 ×10-5＞Ksp, 所以有AgCl 沉淀生成。 练习1：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： _____ 2、沉淀的溶解 [归纳2]：根据溶度积原理,沉淀溶解的必要条件是溶液中离子积小于溶度积Ksp因此,创造一定条件,降低溶液中的离子浓度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶解. 1．生成难解离的物质使沉淀溶解 (1)金属氢氧化物沉淀的溶解 1．(1)已知K sp(AgBr)＝4.9×10－13，则将AgBr放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？ (2)已知常温时，K sp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12mol3·L－3， 则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH 为多少？ (3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH 溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？ 2．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2， K sp(Ag2CrO4)＝1.6×10－12mol3·L－3， 现在向0.001 m ol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答： (1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？ (2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设滴加过程中体积不变) 3．(2009·广东，18改编) 硫酸锶(SrSO4)在水中的 沉淀溶解平衡曲线如图。 下列说法正确的是( ) A．温度一定时，K sp(SrSO4) 随c(SO2－4)的增大而减小 B．三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大 C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液 D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 9. 已知：pAg＝－lg[c(Ag＋)]， K sp(AgCl)＝1×10－12mol2·L－2。 如图是向10 mL AgNO3溶液中 逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl 溶液时，溶液的pAg随着加入 NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( ) A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1 B．图中x点的坐标为(100,6) C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀 D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI 则图像在终点后变为虚线部分 《沉淀溶解平衡》教学设计 一、教材分析 案例章节 《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。 内容分析 （1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。 （2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。 （3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。 根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标： 教学目标分析 知识与技能： 1．认识沉淀溶解平衡的建立过程； 2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解； 3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质； 4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。 情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。 教学难点分析 1．沉淀溶解平衡的建立； 2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化； 3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 教学重点分析 1．沉淀溶解平衡的建立过程； 2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。 二、学情分析 学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。 课堂检测·素养达标 1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A.BaSO4属于难溶物,它在水中完全不能溶解 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 【解析】选B。虽然难溶电解质的溶解度很小,但在水中仍有极少量的溶解,A项不正确;v(沉淀)=v(溶解)是溶解平衡的特征,B项正确;沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等,如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡 时,c(Ag+)=2c(S),C项不正确;沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动,D项不正确。 2.(2019·绵阳高二检测)已知 AgCl 的 K sp=1.8×10-10,在 50 mL 5.0×10-5mol·L-1的 KCl 溶液中,加入 50 mL 4.0×10-6mol·L-1的 AgNO3溶液,下列说法正确的是 ( ) A.无 AgCl沉淀生成 B.有 AgCl 沉淀生成 C.有沉淀生成但不是 AgCl D.无法确定 【解析】选A。50 mL 5.0×10-5mol·L-1的 KCl 溶液中,加入 50 mL 4.0× 10-6mol·L-1的 AgNO3溶液,可知Q=× =5.0×10-11 难溶电解质的溶解平衡 一、教材及学情分析 本节内容是《化学反应原理》专题三第四单元。它包含沉淀溶解平衡原理（含溶度积）及沉淀溶解平衡原理的应用（第二课时）两部分内容，是无机化学电离理论中的一部分。 它的内容标准为：能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质；考纲要求为：了解难溶电解质的溶解平衡(不要求计算)。所以，总的看来，总体难度不大，在教学中，首先应注意与初中和高中必修内容的衔接，适当控制内容的深广度和份量。 由于该知识点在生产、生活中的应用实例较多，加上学生已经学习了复分解反应、化学平衡、弱电解质的电离平衡、水的电离平衡、盐类的水解平衡等相关知识，并具备应用其解决简单实际问题的能力。在本节中，学生将继续应用化学平衡的观点研究新的一类平衡——沉淀溶解平衡。 此前，学生已学习了沉淀生成和溶解的初步知识，通过本节课的学习，完善学生对与沉淀相关的生成、溶解、转化过程的认识，深刻理解复分解反应的本质。 二、指导思想与设计思路 本课重视学习过程，新知识生成的逻辑顺序,与教材紧密结合,将知识缓缓铺开。 本节课首先创设情境，让学生进入课堂。然后采用类演示的方法，形成沉淀溶解平衡的模型，帮助学生从微观角度理解沉淀溶解平衡的动态过程，让学生掌握沉淀溶解平衡的建立，利用K与Q的关系顺利过渡到沉淀的溶解与生成。 三、教学目标和重难点 1.基本目标 (1)知识与技能：初步认识难溶电解质存在的溶解平衡及其特征，理解K SP的含义及初步应用。 (2)过程与方法：通过沉淀的生成、溶解的教学，培养学生分析问题、解决问题的能力。 (3)情感态度与价值观：让学生体验难溶电解质溶解平衡状态的存在，树立对立统一的思想，激发求知的兴趣和求真求是的科学态度。培养学生学会探究、思考、合作、交流创新的品质。 2.教学重、难点及突破方法 (1)重点：难溶电解质在水溶液中存在着“沉淀溶解”的平衡。 (2)难点：通过探究认识难溶电解质的化学行为以及在水溶液中存在着沉淀溶解平衡，并能运用平衡移动原理进行分析。 (3)突破方法：举例子与理论分析相结合。 四、教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图 1.导入新课教师提问 [幻灯片]展示学习目标通过预习，回答问 题 返馈学生预习效 果，明确学习目标 2.题目解读教师提问这节课的研究对 象，研究问题，举例常见 的难溶电解质。回答问题，举例常 见的难溶电解质 有哪些。 了解我们要研究 的对象 3.举个例研 究难溶电解质的溶解平衡以AgCl(s)Ag＋ (aq)＋Cl－(aq)的为例研究 难溶电解质的溶解平衡， 并让学生总结 仔细思考理解难 溶电解质的溶解 平衡，并找出特征 “逆、等、定、动、 变” 从整体到具体的 研究学习方法 4.练习[幻灯片]展示习题完成习题讲练结合 5.过渡让学生尝试书写一些难溶 电解质溶解表达式。如， Fe(OH)3 Al(OH)3学生完成任务自然过渡，引入溶 度积的学习。将该 知识点顺序提前 的调节，更符合知 沉淀溶解平衡的计算： 1:已知一定温度下，Mg(OH)2在水中的溶解度为5.8 ×10-3g/L。 (1)求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积K sp (2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和[OH-] (3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。 (4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。 2．(1)已知25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： 25 ℃时，在Mg(OH)2____________。 (2)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl 的K sp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝__________。②完全沉淀后，溶液的pH＝__________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？ ________________(填“是”或“否”)。 (3)在某温度下，K sp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝ 1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋) 达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H＋)约为__________________。 沉淀溶解平衡的应用： 例1：已知：Cu(OH)2： Ksp为2.2×10-20， Fe(OH)3： Ksp为1.6×10-39 现有浓度均为0.1mol/L的 Cu2+、Fe3+的混合溶液， 1.6×10-39则： ⑴Fe3+开始沉淀时的c(OH-)=_____，完全沉淀时的c(OH-)=_____ ， （离子浓度小于10-5时可看成完全沉淀） Cu2+开始沉淀时的c(OH-)=_____ 。 ⑵若要除去Fe3+，应将pH调节至____________ 例2锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，还可能形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4，用酸很难除去。思考：如何去除CaSO4 ？写出相应方程式。 例3：BaSO4的Ksp比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？已知常温下， BaCO3的K SP = 5.1×10-9 mol2?L-2，BaSO4的K SP =1.0×10-10 mol2?L-2 。现将0.233g BaSO4固体放入100mL水中（忽略溶液体积变化），则： ①溶液中c(Ba2+)= ， ②若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化， CO32-浓度的取值范围是。 沉淀溶解平衡专题 二、溶度积和离子积 一定温度下，难溶电解质A m B n溶于水形成饱和溶液时建立起沉淀溶解平衡。 A m B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq) (1)溶度积K sp＝。 (2)意义：K sp反映了难溶电解质 ，当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp数值，难溶电解质在水中的溶解能力。 (3)沉淀溶解与生成的判断(Q c表示溶液中有关离子浓度的乘积，称为离子积) ①Q c K sp：溶液过饱和，有沉淀析出。 ②Q c K sp：溶液恰饱和，溶解平衡状态。 ③Q c K sp，溶液未饱和，无沉淀生成。 (4)K sp的影响因素 K sp只与和有关，与沉淀量无关。 溶液中的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 考点精讲 考点一沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 原理：若Q c大于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。 在工业生产、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。常见的方法有： (1)调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 (2)加沉淀剂法：加入沉淀剂使杂质离子转化为沉淀除去。 如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；用BaCl2溶液沉淀SO2－4，离子方程式为Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。 注意：(1)利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2＋，应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。 (2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol/L时，沉淀已经完全。 (3)由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。 2．沉淀的溶解 原理：若Q c小于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。 根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。方法有： (1)酸碱溶解法：加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解质，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。 (3)配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如AgCl溶于氨水，离子方程式为：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 (4)氧化还原法：通过氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如Ag2S溶于稀HNO3，离子方程式为： 3Ag2S＋8H＋＋8NO－3===6Ag＋＋3SO2－4＋8NO↑＋4H2O 3．沉淀的转化 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动 (2)特征 ①一般说来，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。 ②沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。《沉淀溶解平衡原理的应用》教案
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