第8章 沉淀溶解平衡及沉淀滴定
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高中化学《沉淀溶解平衡》教学教案一、教学目标1. 让学生理解沉淀溶解平衡的概念,掌握溶解度积的定义及计算方法。
2. 能够运用沉淀溶解平衡原理分析实际问题,提高解决实际问题的能力。
3. 培养学生的观察能力、思维能力和创新能力,激发学生学习化学的兴趣。
二、教学内容1. 沉淀溶解平衡的概念及表示方法2. 溶解度积的定义及计算方法3. 影响沉淀溶解平衡的因素4. 沉淀溶解平衡在实际问题中的应用5. 溶解度表的应用三、教学重点与难点1. 重点:沉淀溶解平衡的概念、溶解度积的计算方法及应用。
2. 难点:溶解度积的计算方法及影响沉淀溶解平衡的因素。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究沉淀溶解平衡的规律。
2. 利用多媒体课件,生动展示沉淀溶解平衡的微观过程。
3. 进行实验演示,让学生直观感受沉淀溶解平衡的变化。
4. 开展小组讨论,培养学生的团队合作精神。
五、教学过程1. 导入:通过展示自然界中的沉淀现象,引发学生对沉淀溶解平衡的好奇心,激发学习兴趣。
2. 新课导入:介绍沉淀溶解平衡的概念及表示方法。
3. 知识讲解:讲解溶解度积的定义及计算方法。
4. 案例分析:分析实际问题,运用沉淀溶解平衡原理进行解答。
5. 课堂练习:让学生运用所学知识解决实际问题,巩固知识点。
6. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
8. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,为下一步教学做好准备。
六、教学策略与评价1. 教学策略:情境创设:通过生活实例或实验现象,让学生感知沉淀溶解平衡的存在。
问题解决:设计具有挑战性的问题,引导学生运用所学知识进行分析与讨论。
互动交流:鼓励学生提问、发表见解,促进师生之间的思想碰撞和智慧共享。
实践操作:组织学生进行实验操作,观察沉淀的与溶解过程。
2. 评价策略:课堂提问:检查学生对沉淀溶解平衡概念和溶解度积计算方法的掌握程度。
高考化学一轮总复习教师用书:
沉淀溶解平衡图像及分析
必备知识·梳理夯实
知识梳理
1.两类沉淀溶解平衡图像
(1)沉淀溶解平衡——浓度图像
①典型示例(以某温度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线为例)
②图中点的变化及分析
a →c曲线上变化,增大c(Br-)
d→c加入AgNO3(忽略溶液体积变化)
c→a曲线上变化,增大c(Ag+)
曲线上方的点表示有沉淀生成,曲线下方的点表示不饱和溶液,曲线上的点处于平衡状态
(2)沉淀溶解平衡——对数图像
图像分析
pM=-lg c(M) (M:Mg2+、Ca2+、Mn2+),p c(CO2-3)=-lg c(CO2-3)
横坐标数值越大,c(CO2-3)越小
纵坐标数值越大,c(M)越小
线上方的点为相应物质的不饱和溶液线下方的点表示有相应物质的沉淀生成
线上的点为相应物质的饱和溶液
根据线上任意一点的坐标,可计算相应物质的K sp
沉淀滴定曲线是沉淀滴定过程中构成难溶电解质的离子浓度与沉淀剂加入量之间的关
系曲线。
T℃,分别向10.00 mL 0.1 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1 mol·L-1AgNO3溶液,滴定过程中-lg c(M)(M为Cl-或CrO2-4)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示。
(1)曲线L1代表与-lg c(Cl-) 与V(AgNO3溶液)的变化关系。
(2)T℃时,溶度积K sp(Ag2CrO4)= 4.0×10-12。
(3)相同实验条件下,若改为0.05 mol·L-1的KCl和K2CrO4溶液,则曲线L2中N点向点Q上方移动。
第八章 重量分析法和沉淀滴定法解度,并计算饱和CaSO 4溶液中,非离解形式的Ca 2+的百分数。
解:%6.37%100101.91082.11082.1%%100%100]Ca [%)2(L mol 1082.1101.9200200]][SO Ca []CaSO )[1(633sp00200136sp 0sp242004=⨯⨯+⨯⨯=⇒⨯+=⨯+=⋅⨯=⨯⨯==⇒===⇒---+----+未解离形式未解离形式=水K s s s s K s K s s s ββ2. 已知某金属氢氧化物M(OH)2的K sp =4×10-15,向0.10 mol/L M 2+溶液中加入NaOH ,忽略体积变化和各种氢氧基络合物,计算下列不同情况生成沉淀时的pH 值:(1) M 2+离子有1%沉淀; (2) M 2+离子有50%沉淀;(3) M 2+离子有99%沉淀。
解:30.81000.2%)991(10.0104][])[3(45.71083.2%)501(10.0104][])[2(30.71001.2%)11(10.0104][])[1()1(10.0104][][104]][[6152715271521521522=⇒⨯=-⨯⨯===⇒⨯=-⨯⨯===⇒⨯=-⨯⨯==-⨯⨯==⇒⨯==--+---+---+--+---+pH M K OH pH M K OH pH M K OH x MK OH K OH M sp sp sp sp sp3. 考虑盐效应,计算下列微溶化合物的溶解度: (1)BaSO 4在0.10 mol/L NaCl 溶液中; (2)BaSO 4在0.10 mol/L BaCl 2溶液中。
解:1510SOBa 02242SO 2SOBa 2Ba 22L mol 109.23486.03746.0101.1]][SO Ba [3486.010.040000328.0110.02512.0lg 3746.010.050000328.0110.02512.0lg 10.0)110.0110.0(21)I 1(242242422----+⋅⨯=⨯⨯=⇒⋅====⇒⨯⨯+⨯⨯=-=⇒⨯⨯+⨯⨯=-=⨯+⨯⨯=-+--++s K K s spsp γγγγγγ1810SOBa 0spsp 242242SO 2SOBa 2Ba 22L mol 109.12225.02565.010.0101.110.0]][SO [Ba ]SO [,10.010.0]Ba [2225.030.040000328.0130.02512.0lg 2565.030.050000328.0130.02512.0lg 30.0)120.0210.0(21I )2(242242422----+-+⋅⨯=⨯⨯⨯=⇒⋅==⋅==≈+==⇒⨯⨯+⨯⨯=-=⇒⨯⨯+⨯⨯=-=⨯+⨯⨯=-+--++s K K s ss γγγγγγ4. 考虑酸效应,计算下列微溶化合物的溶解度: (1) CaF 2在pH=2.0的溶液中; (2) BaSO 4在2.0 mol/L 的HCl 中; (3) PbSO 4在0.10 mol/L HNO 3中;(4) CuS 在pH=0.5的饱和H 2S 中([H 2S] ≈ 0.1 mol/L ) 解:13322441132a a sp 2a a 2-2sp a aF F -L mol 102.110106.6106.64107.2)][(4 )2][(]][F [Ca 2][][F )1------++++⋅⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯⨯=+⨯=⨯+⨯==⨯+=⨯=--H K K K s s H K K s K sH K K c δ142102sp 2242sp 22-24L mol 105.1101.1200201 200]][SO Ba [ 2000.21010][SO )2----+--⋅⨯=⨯⨯=====+⨯=K s s K ss1428122-24L mol 102.4106.111 11101010][SO )3------⋅⨯=⨯⨯==⨯+=s ss1152236362222sp 2225.05.07157157-22-2L mol 105.6102.9 106 106102.9]][S [Cu 102.91010103.1101.7103.1101.7103.11.0][S ]H []H [)1.0(][S )412121-------+-⨯-------++⋅⨯=⨯⨯=⨯=⨯⨯==⨯=+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⇒++⨯+=s s K K K K K K s a a a a a5. 计算BaSO 4在0.010 mol/L BaCl 2 - 0.070 mol/L HCl 中的溶解度。
第八章水溶液中的离子反应与平衡第8讲沉淀溶解平衡图像课标要求核心考点五年考情核心素养对接认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化沉淀溶解平衡图像分析2023新课标卷,T13;2023全国乙,T13;2023全国甲,T13;2023辽宁,T15;2022湖南,T10;2021全国乙,T13;2021全国甲,T12;2019全国Ⅱ,T12;2019海南,T9变化观念与平衡思想:难溶电解质的沉淀溶解平衡图像中曲线上的点处于动态平衡命题分析预测1.高考中常以c (A m +)或c (B n -)、pA m +[pA m +=-lg c (A m +)]或pB n -[pB n -=-lg c (B n -)]、温度(T )、V (加入溶液体积)等为纵、横轴形成的二维图像为载体,考查K sp 的应用、沉淀溶解平衡移动时相关量的变化或计算。
2.沉淀溶解平衡图像是高考高频考点,难度较大,侧重对考生创新思维和创新意识的考查,预计2025年高考仍会延续这种考查考点沉淀溶解平衡图像分析1.沉淀溶解平衡浓度图像模型图像分析BaSO 4的沉淀溶解平衡图像(1)求K sp或K sp的数量级:A点,c(Ba2+)=c(S O42-)=10-5 mol·L-1,K sp(BaSO4)=[1]10-10。
(2)曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,Q c[2]=K sp。
温度不变时,K sp不变,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。
曲线上方区域的点所示溶液均为[3]过饱和溶液,Q c[4]>K sp。
曲线下方区域的点所示溶液均为[5]不饱和溶液,Q c[6]<K sp2.沉淀溶解平衡对数图像模型图像分析CaSO4与CaCO3的沉淀溶解平衡图像注:pM=pCa2+=-lg c(Ca2+),pR=pS O42-(或pC O32-)=-lg c(S O42-)[或-lg c(C O32-)](1)曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态。
第8章沉淀溶解平衡一判断题1一定温度下,AgCl的饱和水溶液中,[c(Ag+)/c]和[c(Cl-)/c]的乘积是一个常数。
()2任何AgCl溶液中,[c(Ag+)/c]和[c(Cl-)/c]的乘积都等于K(AgCl)。
()3K(MgCO3)=3.5⨯10-8,这意味着在所有含MgCO3溶液中,c(Mg2+)=c(CO32-),而且c(Mg2+)·c(CO32-)=3.5⨯10-8()4Ag2CrO4的标准溶度积常数表达式为:K(AgCrO4)=4[c(Ag+)/c]2·[c(CrO42-)/c]。
()5Mg(OH)2的标准溶度积常数表达式为:K(Mg(OH)2)=[c(Mg+)/c]·4[c(OH-)/c]2。
()6难溶电解质的K是温度和离子浓度的函数。
()7已知K(ZnCO3)=1.4⨯10-11,K(Zn(OH)2)=1.2⨯10-17,则在Zn(OH)2饱和溶液中的c(Zn2+)小于ZnCO3饱和溶液中的c(Zn2+)。
.......................................................................... ()8将含有Ag+的溶液与另一含有CrO42-的溶液混合后,生成了Ag2CrO4沉淀,此时溶液中c(Ag+)=4.7⨯10-6mol·L-1,c(CrO42-)=5.0⨯10-2mol·L-1,则K(Ag2CrO4)=1.1⨯10-12。
()1NaCl是易溶于水的强电解质,但将浓盐酸加入到它的饱和溶液中时,也可能有固体析出,这是由于Cl-的同离子效应作用的结果。
()2同离子效应使难溶电解质的溶解度变大。
()3饱和溶液一定是浓溶液。
()4CaF2在稀HNO3的溶解度比在纯水中的溶解度大。
()5MgF2在MgCl2中的溶解度比在水中的溶解度小。
()6根据同离子效应,沉淀剂加入越多,其离子沉淀越完全。
................................. ()7已知K(AgBrO3)=5.5⨯10-5,K(Ag2SO4)=1.4⨯10-5。
AgBrO3的溶解度(mol·L-1)比Ag2SO4的小。
()8已知难溶强电解质MB2的溶解度为7.7⨯10-6mol·L-1,则K(MB2)=4.5⨯10-16mol·L-1。
()9已知298K时,K(Mg(OH)2)=1.8⨯10-11,则Mg(OH)2在水中的溶解度为1.7⨯10-4mol·L-1。
()10已知298K时,K(BaSO4)=1.1⨯10-10,其相对分子质量为233.3。
若将1.0⨯10-3molBaSO4溶于10L水中形成饱和溶液,则未溶解的BaSO4的质量为0.21g。
()11溶度积规则的实质是沉淀反应的反应商判据。
()12把AgNO3溶液滴入NaCl溶液中,只有当c(Ag+)=c(Cl-)时,才能产生AgCl沉淀。
()13已知K(BaSO4)=1.1⨯10-10,如将10.0mL0.10mol·L-1BaCl2溶液与30mL0.0050mol·L-1Na2SO4溶液混合,则有BaSO4沉淀生成。
()14已知K(CaSO4)=9.1⨯10-6,将50mL0.014mol·L-1CaCl2溶液与250mL0.25mol·L-1Na2SO4溶液混合,则有沉淀生成。
()15将0.10mol·L-1CaCl2溶液与等体积0.20mol·L-1HF溶液混合,生成CaF2沉淀,此时溶液中c(Ca2+)为c1。
如将0.10mol·L-1CaCl2溶液与等体积0.80mol·L-1HF溶液混合,生成CaF2沉淀后溶液的c(Ca2+)为c2,则c1>c2。
()16所有难溶金属氢氧化物沉淀完全时的pH值必定都大于7。
()17因为Al3+易水解,所以不能根据[c(Al3+)/c]·[c(OH-)/c]3>K[Al(OH)3]来判断Al(OH)3沉淀的生成。
()180.10mol·L-1Fe3+在水溶液中开始沉淀时,其pH值必定大于7。
()19当溶液的pH值为4时,Fe3+能被沉淀完全。
()19a根据ZnS、CdS的标准溶度积常数不同,利用调节溶液pH值的方法,可将ZnS、CdS 混合物中的Zn2+、Cd2+分离开。
()20所有难溶的金属硫化物,都可以用调节pH值的方法,将相应的金属离子分离开。
()21在分步沉淀中,当第一种被沉淀的离子浓度c≤1.0⨯10-5mol·L-1,而第二种离子还没有生成沉淀时,可称其为两种离子能被分离开。
()22在某溶液中含有多种离子,可与同一沉淀试剂作用。
在此溶液中逐滴加入该沉淀试剂,则K小的难溶电解质,一定先析出沉淀。
()23在含有Ca2+、Mg2+的混合溶液中,逐滴加入NaF溶液,首先有CaF2沉淀析出,则K(CaF2)<K(MgF2)。
()24CaF2在0.4mol·L-1KNO3溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度大。
()25AgBr(s)在0.1mol·L-1KBr中溶解度比在纯水中小,而在0.1mol·L-1KNO3中的溶解度比在纯水中大。
()26利用沉淀转化可使某些既难溶于水又不溶于酸的物质转化为可溶于酸的物质。
()27在沉淀转化中,只能是溶解大的难溶物质转化为溶解度小的难溶物质。
()二选择题1BaSO4(s)和BaCrO4(s)的标准溶度积常数近似相等,由BaSO4(s)和BaCrO4(s)各自所形成的饱和溶液中,SO42-和CrO42-浓度关系正确的是()。
(A)c(SO42-)≈c(CrO42-);(B)c(SO42-)>c(CrO42-);(C)c(SO42-)<c(CrO42-);(D)无法判断。
2下列叙述正确的是()。
(A)由于AgCl水溶液导电性很弱,所以它是弱电解质;(B)难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的标溶度积常数;(C)标准溶度积常数大者,溶解度也大;(D)用水稀释含有AgCl固体的溶液时,AgCl的标准溶度积常数不变。
3向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水,下列叙述正确的是 ............................ ()。
(A)AgCl的溶解度增大;(B)AgCl的溶解度、K均不变;(C)K(AgCl)增大;(D)AgCl的溶解度、K均增大。
4在BaSO4饱和溶液中,加入Na2SO4(s),达平衡时()。
(A)c(Ba2+)=c(SO42-);(B)c(Ba2+)=c(SO42-)=[K(BaSO4)]1/2;(C)c(Ba2+)≠c(SO42-),[c(Ba2+)/]·[c(SO42-)/]=K(BaSO4);(D)c(Ba2+)≠c(SO42-),[c(Ba2+)/]·[c(SO42-)/]≠K(BaSO4)。
5在AgNO3饱和溶液中,加入NaCl固体,达平衡时()。
(A)c(Ag+)=c(Cl-);(B)c(Ag+)=c(Cl-)=[K(AgCl)]1/2;(C)c(Ag+)≠c(Cl-),[c(Ag+)/c]·[c(Cl-)/c]=K(AgCl);(D)c(Ag+)≠c(Cl-),[c(Ag+)/c]·[c(Cl-)/c]≠K(AgCl)。
6在Ag2CrO4饱和溶液中,加入K2CrO4固体,平衡时()。
(A)c(Ag+)=2c(CrO42-);(B)c(Ag+)=2c(CrO42-),[c(Ag+)/c]2·[c(CrO42-)/c]=K(Ag2CrO4);(C)c(Ag+)≠2c(CrO42-),[c(Ag+)/c]2·[c(CrO42-)/c]=K(Ag2CrO4);(D)c(Ag+)≠2c(CrO42-),[c(Ag+)/c]·[c(CrO42-)/c]=K(Ag2CrO4)。
7在难溶电解质M2B的饱和溶液中,c(M+)=x mol·L-1,c(B2-)=y mol·L-1,则K(M2B)等于()。
y)。
(A)x2·y;(B)x·y;(C)(2x)2·y;(D)x2·(128将PbI2固体溶于水得到饱和溶液,c(Pb2+)=1.2⨯10-3mol·L-1,则PbI2的K为:()。
(A)6.9⨯10-9;(B)1.7⨯10-9;(C)3.5⨯10-9;(D)2.9⨯10-6。
9将PbCl2固体溶于水得到饱和溶液,c(Cl-)=3..2⨯10-2mol·L-1,则PbCl2的K为()。
(A)6.6⨯10-5;(B)1.6⨯10-5;(C)5.1⨯10-4;(D)1.3⨯10-4。
10在Ca 3(PO 4)2的饱和溶液中,已知c (Ca 2+)=2.0⨯10-6mol ·L -1,c (PO 43-)=1.58⨯10-6mol ·L -1,则Ca 3(PO 4)2的K 为()。
(A)2.0⨯10-29;(B)3.2⨯10-12;(C)6.3⨯10-18;(D)5.1⨯10-27。
11对于难溶电解质A 3B 2,在其饱和溶液中c (A 2+)=x mol ·L -1,c (B 3-)=y mol ·L -1,则K (A 3B 2)=()。
(A)(3x )3·(2y )2;(B)(x /2)3·(y /3)2;(C)x ·y ;(D)x 3·y 2。
12在难溶电解质A 2B 3的饱和溶液中,c (A 3+)=x mol ·L -1,c (B 2-)=y mol ·L -1,则K (A 2B 3)=()。
(A)(2x )2·(3y )3;(B)x 2·y 3;(C)(x /2)2·(y /3)3;(D)(2x )3·(3y )2。
13对难溶电解质A m B n 来说,下列标准溶度积常数表达式中,正确的是.()。
(A)K =[mc (A n +)/c ]m ·[nc (B m -)/c ]n ;(B)K =[c (A n +)/c ]·[c (B m -)/c ];(C)K =[c (A n +)/c ]m ·[c (B m -)/c ]n ;(D)K =[nc (A n +)/c ]m ·[mc (B m -)/c ]n 。
14已知K (PbI 2)=7.1⨯10-9,则其饱和溶液中c (I -)=()。