【成才之路】2013-2014学年高中化学 3-4难溶电解质的溶解平衡课时达标作业 新人教版选修4
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第四节难溶电解质的溶解平衡(第一课时)一、三维目标(一)知识技能: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。
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。
(二)过程方法:引导学生根据已有的知识经验,分析推理出新的知识。
(三)情感态度价值观:认识自然科学中的对立统一的辨证唯物主义。
二:教学重点:难溶电解质的溶解平衡、沉淀的转化三:教学难点:沉淀的转化和溶解四:教学方法:实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示五:教学过程:【引入新课】用初中学习的溶解度知识和高中学习的化学平衡理论。
来分析NaCl溶解于水的几种情况,引入新课。
【学生】回忆、思考、观察【设问】在NaCl溶液中,再加入固体溶质,固体有没有溶解过程?当v(结晶)=v(溶解)时,体系处于什么状态?【学生】思考、回答:溶解平衡【副板书】 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)【学生】回忆化学平衡理论,并与溶解平衡建立联系【设问】 NaCl能不能和盐酸反应?【学生】思考回答【补充演示实验——1】向饱和NaCl溶液中加浓盐酸【学生】观察实验现象,并运用平衡移动原理,讨论产生现象的原因【过渡】可溶电解质既然存在溶解平衡,那么难溶电解质是否也存在溶解平衡?【板书】第四节难溶电解质的溶解平衡【讲述】我们知道,溶液中有难溶于水的沉淀生成是离子反应发生的条件之一。
例如,AgNO3溶液与NaCl溶液混合,生成白色沉淀AgCl:如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的,一般认为反应可以进行到底。
【设问】Ag+和Cl—的反应真的能进行到底吗?【思考与交流】指导学生阅读P65-66,【板书】一、Ag+和Cl—的反应真的能进行到底吗?【问题】1、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时,溶液中是否含有Ag+和Cl-?【生回答】:有2、难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0?【生回答,教师强调】习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难溶电解质难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0(生成AgCl沉淀后的溶液中三种有关反应的粒子在反应体系中共存)。
高中化学 3.4难溶电解质的溶解平衡学案新人教版选修4[学习目标] 1.了解难溶电解质的溶解平衡。
2.了解溶度积的意义。
3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
[重点·难点] 重点:溶度积的意义,沉淀生成、溶解及转化的本质。
难点:溶度积的应用。
1.沉淀溶解平衡(1)概念:在一定温度下,当沉淀______和________的速率相等时,即达到沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例,表达式为________________。
(3)沉淀溶解平衡的特征(4)生成难溶电解质的离子反应的限度①25℃时,溶解性与溶解度的关系②沉淀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________________________时,沉淀就达完全。
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,沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率相等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2.沉淀的生成(1)调节pH法加入氨水调节pH至7~8,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。
反应离子方程式:________________________________________________________________________。
(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。
反应离子方程式如下:________________________________________________________________________,________________________________________________________________________;________________________________________________________________________,________________________________________________________________________。
〖第四节难溶电解质的溶解平衡〗之小船创作从容说课在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类水解平衡之后,教科书接着介绍“难溶电解质的溶解平衡”,可帮助学生更全面地了解水溶液中离子平衡相关的理论,使他们更为透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。
本节内容的基本知识框架是:在教学方法上,本节教材以理论分析与实验探究并重,注重学习过程的作用。
先后以四个【思考与交流】为主线,辅助以必要的【资料】查询、“废水处理化学沉淀法工艺流程”介绍和“实验”活动,始终强调学生的主动参与。
关于学习过程中的思维训练,教科书突出地以辩证思维为特征,以溶解与沉淀这两个互逆的过程作为研究的对象,从“沉淀的生成”“沉淀的溶解”和“沉淀的转化”等不同角度反复地论证物质溶解的绝对性和物质溶解限度大小的相对性,并且在论证物质的“溶”与“不溶”之间更使水溶液中各种微观粒子的相互作用以动态的形式展示出来,最终得出结论:沉淀的生成、溶解和转化实质就是沉淀溶解平衡的建立和移动的过程。
教学中应注意的问题:1.为了便于学生深入理解难溶电解质的溶解平衡,教科书通过【科学视野】提供了有关“溶度积”的阅读材料供学生选学和参考,教学中不要求学生掌握有关“溶度积”的计算。
2.把握住知识的深度和教学语言的科学性,在难电离物质的溶解平衡问题上的讨论宜粗不宜细。
需要指出的是,难溶电解质的溶解平衡和难电离物质(弱电解质)的电离平衡不能混为一谈。
首先从物质类别方面看,难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。
再从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。
关于这类问题要让学生了解,但不必深入探讨。
1.新课引入。
通过一组补充实验,帮助学生回顾溶解平衡的相关知识,为后面将“有难溶物生成的离子反应”转化为“难溶电解质溶解的问题”来作铺垫。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作课时作业(十六)(对应学生用书第125页)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,如果再加入难溶性该沉淀物将促进溶解【解析】A项中,反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系。
B项正确;C项达到沉淀溶解平衡时溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等;D项中,达到沉淀溶解平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,所以平衡不移动。
【答案】 B2.向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的是()A.AgCl的溶解度增大B.AgCl的溶解度、K sp均不变C.AgCl的K sp增大D.AgCl的溶解度、K sp均增大【解析】物质的溶解度和溶度积都是温度的函数,与溶液的浓度无关。
所以向AgCl 饱和溶液中加水,AgCl的溶解度和K sp都不变,故B项对。
【答案】 B3.要使工业废水中的重金属离子Pb 2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb 2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:化合物 PbSO 4 PbCO 3 PbS 溶解度/g1.03×10-41.81×10-71.84×10-14由上述数据可知,选用的沉淀剂最好是( ) A .硫化物 B .硫酸盐 C .碳酸盐 D .以上沉淀剂均可【解析】 产生的沉淀的溶解度越小,沉淀反应进行的越完全。
在某种沉淀中加入适当的沉淀剂,可使原来的沉淀溶解而转化为另一种溶解度更小的沉淀。
【答案】 A4.为除去MgCl 2酸性溶液中的Fe 3+,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( )A .NH 3·H 2OB .NaOHC .Na 2CO 3D .MgCO 3 【解析】 Fe 3++3H 2OFe(OH)3+3H +,调整pH ,可使Fe 3+转化为Fe(OH)3沉淀后除去。
第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(第一课时)沉淀溶解平衡和溶度积【学习目标】1.掌握难溶电解质的溶解平衡;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K SP的概念,会运用溶度积进行有关计算。
【学习重、难点】难溶电解质的溶解平衡。
【学习过程】一:Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?1.溶解度和溶解性:难溶电解质和易溶电解质之间并无的界限,溶解度小于的称为难溶电解质,离子相互反应生成电解质,可以认为是完全反应。
在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度2.根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识,说明生成沉淀的离子反应是否真正能进行到底?AgCl在溶液中存在两个过程,一方面,在水分子作用下,少量脱离AgCl表面溶入水中;另一方面,溶液中的受AgCl 表面正负离子的,回到AgCl的表面析出。
一定温度下,AgCl饱和溶液建立下列动态平衡的反应式:AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)沉淀、溶解之间由于动态平衡的存住,决定了反应不能完全进行到底.3.溶解平衡的特征:逆:溶解平衡是一个等:溶解速率和沉淀速率定:平衡状态时,溶液中各种离子的浓度动:动态平衡,溶解速率和沉淀速率是一个变:当外界条件改变,溶解平衡____________________注意:难溶强电解质的电离方程式用“=”如:AgCl ,溶解平衡:AgCl(s)Cl—(aq)+Ag+(aq);电离平衡:AgCl=Cl—+Ag+4.影响平衡的因素:影响因素沉淀溶解平衡电离平衡内因电解质本身的性质外因温度温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动温度升高正向移动稀释向溶解的方向移动正向移动同离子效应加入相同离子,向生成沉淀的方向移动逆向移动二、溶度积(K sp)1.概念: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. 2.表达式:对于沉淀溶解平衡M m A n n+(aq)+nA m—(aq),参照电离平衡原理得平衡常数:K sp =3.溶度积规则:比较K sp与溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积Q c)判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
高中化学学习材料鼎尚图文收集整理3-4《难溶电解质的溶解平衡》课时练双基练习1.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,过滤除去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净物MnCl2。
根据上述实验事实,可推知MnS具有相关性质是()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、CdSD.溶解度小于CuS、PbS、CdS解析:题给信息中有“通过添加难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀”的提示,所以该除杂方法的原理是利用难溶物质溶解性差异将杂质转化为更难溶物质而除去,由此可以确定C 选项是正确的。
答案:C2.下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是()A.K sp(AB2)小于K sp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,氯化银的K sp增大C.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中,加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀D.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中,加入稀盐酸,溶解平衡不移动解析:利用溶度积比较难溶电解质的溶解性大小时,必须是阴、阳离子比相同的物质才可以直接比较,如:AB、CD都是1∶1型,可以直接比较,而AB2和CD不可直接比较,A项错误;K sp不受溶液浓度的影响,只是温度的函数,B项错误;存在沉淀的转化AgCl(s)+I-(aq)===AgI(S)+Cl-(aq),C项正确;D项在碳酸钙沉淀中加入盐酸,会发生反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,溶解平衡向右移动,D项错误。
答案:C3.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3、Na2S溶液反应的情况如下:(1)CuSO4+Na2CO3主要:Cu2++CO2-3+H2O===Cu(OH)2↓+CO2↑次要:Cu2++CO2-3===CuCO3↓(2)CuSO4+Na2S主要:Cu2++S2-===CuS↓次要:Cu2++S2-+2H2O===Cu(OH)2↓+H2S↑下列几种物质溶解能力由大到小的顺序是()A.Cu(OH)2>CuCO3>CuSB.CuS>CuCO3>Cu(OH)2C.CuS>Cu(OH)2>CuCO3D.CuCO3>Cu(OH)2>CuS解析:物质的生成物溶解度越小,反应越易发生,在(1)中S[Cu(OH)2]<S(CuCO3),(2)中S(CuS)<S[Cu(OH)2]。
3-4第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡知能定位1.了解难溶物在水中的溶解情况,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.了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用(沉淀的生成和分步沉淀,沉淀的溶解和转化)。
情景切入你知道美丽的溶洞是怎样形成的吗?自主研习一、沉淀溶解平衡原理 1.沉淀溶解平衡 (1)概念在一定温度下,当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的溶解平衡。
(2)溶解平衡的建立 以AgCl 溶解平衡为例,表达式: AgCl 溶解 沉淀 Ag ++Cl -。
(3)溶解平衡的特征动 ——动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零 |等 ——溶解速率和沉淀速率相等。
|定 ——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变 |变 ——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动。
(4)表示方法Fe(OH) 3的沉淀溶解平衡可表示为2.溶度积 (1)含义沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或溶度积,符号为K SP 。
(2)表示方法:对M m Ann++nA m-来说,K SP =c m (M n+)·c n (A m-)(3)影响因素K SP 与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,与沉淀量无关。
(4)意义溶度积(K SP )反映了物质在水中的溶解能力。
对同类型的难溶电解质(如AgCl 、AgBr 、AgI )而言,K SP 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。
二、沉淀溶解平衡原理的应用 1.沉淀的转化 (1)实验探究AgI 转化成溶解度更小的Ag 2S 沉淀(2)实验结论:在一定条件下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.沉淀的生成 (1)调节pH 法:除去CuSO 4溶液中少量Fe 3+,可向溶液中加入Cu(OH) 2或Cu 2(OH)2CO 3,调节pH 至3~4,使Fe 3+转化为Fe(OH) 3沉淀除去。
(2)加沉淀剂法误食可溶性钡盐,可用Na 2SO 4解毒,反应式为Ba 2++SO 2-4==BaSO 4↓;除去食盐溶液中的MgCl 2,可加入少量NaOH ,反应式为 Mg 2++2OH -==Mg(OH) 2↓。
高中化学选修4第三章第四节:《难溶电解质的溶解平衡》教案通过我们的分析,在含有NaCl晶体的饱和NaCl溶液中,存在NaCl、Na+和Cl-,三者建立平衡可以通过一个简单的实验加以验证。
【板书】NaCl(s)Na+(aq) + Cl-(aq)【学生演示实验】取少量饱和NaCl溶液,向其中逐滴加入浓盐酸,观察实验现象。
请用你学过的平衡的知识分析,为何滴加浓盐酸后会析出NaCl晶体?再来看第三个关键词:难溶?你如何理解【图片】“预习效果检测T3”学生实录接下来我们再通过一个简单的实验来感受一下较为难溶的电解质的溶解平衡。
所用的试剂有:PbI2【黄色粉末,溶解度0.063克(20℃)】、KI溶液。
请大家设计实验方案来证明PbI2的溶解平衡。
【学生分组实验】探究PbI2的溶解平衡。
【板书】PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I-(aq)结合我们的实验和理论分析,相信大家对的浓度为零溶解平衡的表达式又是怎样的呢?以M m A n为例:【板书】3. 表达式:M m A n(s)m M n+(aq) + n A m- (aq)根据平衡常数的知识,我们知道该平衡的常数K = c m (m n+)·c n (A m−)c(M m A n),而c(M m A n)为定值。
【板书】4. 溶度积:K sp = c m (M n+)·c n (A m-)【课后思考】已知硫酸钡是比碳酸钡难溶的物质,但是实际生产生活中,我们会用前者来制备后者:BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)。
结合化学平衡和溶解平衡的知识分析该过程是如何实现的?(提示:K sp[BaSO4] = 1.1×10-10,K sp[BaCO3] = 2.6×10-9。
)难溶电解质的溶解平衡1. 概念2. 特征:逆、等、动、定、变3. 表达式:M m A n(s)mM n+(aq) +nA m- (aq) 4. 溶度积:K sp = c m (M n+)·c n (A m-) 副板:NaCl(s)Na+(aq) + Cl-(aq) PbI2(s)Pb2+(aq) + 2I-(aq)当AgNO3、NaCl等体积等浓度混合:c(Ag+)= c(Cl-)= √K sp(AgCl)= √1.8×10−5mol/L当c(Cl-) = 0.1 mol/L时:c(Ag+) = √K sp(AgCl)/ c(Cl-)= 1.8 ×10-9 mol/L< 1.0 ×10-5 mol/L。
目标:(简短、明确、观点、重点、规律)1、认识难溶物在水中的积淀溶解均衡特色。
2、能运用均衡挪动原理剖析、解决积淀的溶解和积淀的转变问题。
重点:能运用均衡挪动原理剖析、解决积淀的溶解和积淀的转变问题难点:能运用均衡挪动原理剖析、解决积淀的溶解和积淀的转变问题教课方案(知识系统化、问题化)1、观点:在必定条件下,难溶电解质在溶剂中的速率等于的速率,溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
(也叫积淀溶解均衡)2、表达式: M m A n (s) mM n+( aq)+ nA m—( aq)如: AgCl (s)3. 意义:不表示电离均衡,表示一方面:少量的Ag+和 Cl -离开 AgCl 表面进入水中,另一方面:溶液中的Ag+和 Cl -受 AgCl 表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl 的表面。
4、特色:逆、动、等、定、变(1)逆:积淀生成过程与积淀溶解过程是_____的。
(2)动: _____均衡,达到积淀溶解均衡时,积淀的生成与溶解仍在进行。
(3)等:达到积淀溶解均衡,积淀溶解速率与积淀生成速率_____。
(4)定:达到积淀溶解均衡,溶质离子浓度保持_____。
(5)变:积淀溶解均衡是在必定 _____下成立起来的,条件改变,均衡损坏【说明】溶解均衡拥有等、动、定、变的均衡特色。
任何均衡都是相对的、临时的和有条件的。
当改变影响均衡的一个条件,均衡就会发生挪动。
练习:书写碘化银、氢氧化镁溶解均衡的表达式5、影响溶解均衡的要素:【思虑】:应当从那几方面去剖析?(1)内因:电解质自己的性质难溶微溶易溶0.010.1m(g)【注意】:①、绝对不溶的电解质是没有的。
②、同是难溶电解质,溶解度差异也很大。
③、易溶电解质做溶质时只假如饱和溶液也可存在溶解均衡。
依据前面所学知识大家一同来商讨影响溶解均衡的外界要素:(2)外因:关于均衡 AgCl( s)Ag +( aq) + Cl —( aq),若改变条件,对其有何影响?均衡挪动方溶解度( S)条件C(Ag+)C(Cl — ) 溶解量向高升温度加水加入 NaCl(s)加入 AgNO3(s)加入 NaI ( s)a. 浓度:①加水稀释,均衡向______方向挪动;②增大同样离子浓度,均衡向 ______方向移动;③减小同样离子浓度,均衡向______方向挪动。
第一学期新人教版高二化学选修4第三章第四节《难溶电解质的溶解平衡》学案(两课时)含答案年级: 班级: 学号: 姓名:Ⅰ 学习目的及重难点:【学习指点局部——预习﹒交流】课堂小测1. 关于NaClO 溶液中各种离子浓度的关系,正确的选项是A. c 〔Na +〕﹥c 〔ClO -〕﹥c 〔H +〕﹥c 〔OH -〕B. c 〔Na +〕﹥c 〔ClO -〕﹥c 〔OH -〕﹥c 〔H +〕C. c 〔H +〕﹥c 〔OH -〕﹥c 〔ClO -〕﹥c 〔Na +〕D. c 〔Na +〕+ c 〔H +〕= c 〔ClO -〕+c 〔OH -〕2. 一定能在以下溶液中少量共存的离子组是 〔 〕A.含有少量Al 3+ 的溶液 Na + 、NH 4+、SO 42─、Cl ─B.C(H +) = 1×10─13 mol •L ─1的溶液 Na + 、Ca 2+ 、SO 42─、CO 32─C.含有少量Fe 3+的 溶液 Na +、Mg 2+ 、 NO 3─ 、SCN ─D.含有少量 NO 3─的 溶液 H + 、 Fe 2+ 、SO 42─、Cl─【课堂活动局部——新知﹒探求】义务一:看法沉淀的生成、溶解和转化【活动1】观察实验3-3、3-4、3-5,记载实验现象: 实验3-4实验3-5加NaOH 溶液加FeCl 3溶液实验现象实验结论实验3-3:向3支盛有大批Mg(OH)2沉淀的试管中区分滴加过量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液,观察并记载现象 滴加试剂 蒸馏水 盐酸 氯化铵现象【活动2】讨论:难溶电解质的溶解平衡效果一:↓=+-+AgCl Cl Ag 能完全停止究竟吗?结合实验理想,说明理由;效果二:解释说明实验3-4现象; 效果三:解释说明实验3-5现象; 效果四:解释说明实验3-3现象;【活动2】归结和总结,对难溶物、溶解度的看法1、学会用数轴的方式,了解易溶物、微溶物和难溶物:溶 溶 溶0.01 0.1 m(g)思索:难溶物质的溶解度很小,有没有能够等于零呢? 2、正确了解难溶电解质的溶解平衡:〔一〕存在:只需有固体存在的悬浊液中都存在例:NaCl 〔s 〕 Na +(aq)+Cl -(aq) AgCl 〔s 〕 Ag +(aq)+Cl -(aq)〔二〕特征〔1〕等: 〔2〕动: 〔3〕定:到达平衡时,溶液中 〔4〕变:当外界条件改动,溶解平衡将 〔三〕沉淀反响的运用 〔1〕沉淀的构成和转化参与 与溶液中的某些离子生成沉淀,到达分别或除去某些离子的目的。
难溶电解质的溶解平衡【学习目标】1.了解难溶电解质的溶解平衡。
2.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
3.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。
【学习过程】一、难溶电解质的溶解平衡1.难溶电解质的溶解平衡:⑴定义:在一定条件下,难溶强电解质溶于水,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等吋,形成溶质的饱和溶液,达到平衡状态,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
AgCl (s) —一 Ag (aq) + Cl- (aq)(2)特征:①逆:可逆过程;②动:动态平衡,卩(溶解)=v (沉淀)工0;③定:达到平衡时,溶液屮各离子浓度保持不变;④变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。
2.影响溶解平衡的因素:(1)内因:不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样,而且差别很大,有的能溶解很多,像NaCl、KC1、NaOH等,这些物质的溶解度大于0. 1克,通常把它们称作易溶物质;有的溶解的不多,如CaSOn Ca(OH)2等,这些物质的溶解度在0. 01克到0. 1克之间,通常把它们称作微溶物质;有的溶解的很少,像CaC0:i> AgCK AgS等,这些物质的溶解度小于0.01 克,通常把它们称作难溶物质,在水溶液中我们把它们称作沉淀。
所以一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,就可以认为反应完全了。
难溶徽溶易溶------------------------- 1 ------------------------ 1 --------------------- ►0.01 0.1 m(g)①绝对不溶的电解质是没有的,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 XW5niol/L时,沉淀就达完全。
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:难溶电解质的溶解平衡作为一种平衡体系,遵从平衡移动原理。
第四节难溶电解质溶解平衡一、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K SP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K SP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K SP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K SP来进行判断,因此我们就可以运用溶度积K SP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K SP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K SP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PbI2 Cu(OH)2 BaSO4 CaCO3 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积K SP表达式4.溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的__ ______ ___,K SP的大小和溶质的溶解度不同,它只与__ ______ 有关,与__ ______ 无关。
【成才之路】2013-2014学年高中化学3-4难溶电解质的溶解平衡课时达标作业新人教版选修4一、选择题1.(双选)下列关于沉淀溶解的说法正确的是()A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B.沉淀溶解平衡过程是可逆的C.在平衡状态时,v(溶解)=v(结晶)=0D.达到沉淀溶解平衡的溶液一定是饱和溶液解析:无论难溶电解质还是易溶电解质,都存在沉淀溶解平衡状态,例如,NaCl过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态,故A错;电解质的沉淀溶解平衡状态是可逆的,故B 对;沉淀溶解平衡状态v(溶解)=v(结晶)≠0,故C错;沉淀溶解平衡状态,电解质也达到饱和了,故D项正确。
答案:BD2.如下对“难溶”的理解正确的是()A.在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的B.难溶就是绝对不溶C.难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质D.如果向某溶液中加入足量另一种试剂时,生成了难溶性的电解质,则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全解析:难溶是指溶解度小于0.01 g。
答案:C3.下列有关叙述中,正确的是()A.一定温度下的BaSO4水溶液中,Ba2+和SO2-4浓度的乘积是一个常数B.向含有BaSO4固体的溶液中加入适量的水使溶解又达到平衡时,BaSO4的溶度积不变,其溶解度也不变C.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程D.向饱和的BaSO4水溶液中加入硫酸,BaSO4的K sp变大解析:一定温度下,只有在BaSO4的饱和溶液中,Ba2+和SO2-4浓度的乘积才是一个常数,A错误;溶度积和溶解度都是温度的函数,向BaSO4固体中加入水,可使沉淀溶解平衡发生移动,但溶度积和溶解度均不变,B正确;无论难溶电解质还是易溶电解质,都存在沉淀溶解平衡状态,例如在NaCl的过饱和溶液中就存在沉淀溶解平衡状态,C错误;向BaSO4溶液中加入H2SO4溶液,只会使溶解平衡发生移动,但不会影响BaSO4的K sp,D错误。
答案:B4.(2013·福州市高三质检)已知:K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=1.5×10-16,K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则在相同温度下,下列难溶盐的饱和溶液中,Ag+浓度大小顺序正确的是()A.AgCl>AgI>Ag2CrO4B.AgCl>Ag2CrO4>AgIC.Ag2CrO4>AgCl>AgID.Ag2CrO4>AgI>AgCl解析:本题考查溶度积,考查学生对溶度积的理解。
难度较小。
溶度积等于电离方程式中离子浓度的幂之积,AgCl与AgI溶度积越小,Ag+浓度越小;而Ag2CrO4中含有2个Ag+和1个CrO2-4,开立方后Ag+浓度最大。
答案:C5.(2013·北京东城)(双选)下列叙述中,不正确的是()A.CaCO3能够溶解在CO2的水溶液中B.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液C.AgCl可溶于氨水D.MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2只得到一种沉淀解析:沉淀溶解平衡体系中的离子被消耗可促进沉淀的溶解,增大某种离子浓度可以促使沉淀生成。
A项中CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO2-3(aq),H2CO3H++HCO-3,CO2-3和H+结合生成HCO-3,促使两个平衡都向右移动,CaCO3逐渐溶解转化为Ca(HCO3)2;B项中Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入盐酸或NH4Cl溶液,均消耗OH-,促使Mg(OH)2溶解;C项中AgCl(s),Ag+(aq)+Cl-(aq),加入氨水后Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O,所以AgCl逐渐溶解;D项中反应的离子方程式为Mg2++SO2-4+Ba2++2OH-===Mg(OH)2↓+BaSO4↓,得到两种沉淀。
答案:BD6.(2013·太原市高三调研)在溶液中有浓度均为0.01 mol·L-1的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等离子,已知:25℃时,K[Fe(OH)3]=4.0×10-38;K sp[Cr(OH)3]=7.0×10-31;K sp[Zn(OH)2]sp=1.0×10-17;K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。
当其氢氧化物刚开始沉淀时,下列哪一种离子所需的pH最小()A.Fe3+B.Cr3+C.Zn2+D.Mg2+解析:本题考查溶度积的表示和计算,考查考生对溶度积的掌握情况和计算能力。
难度中等。
溶度积越小,沉淀时所需的c(OH-)越小,再根据K W可知溶液的c(H+)越大,溶液的pH 越小。
答案:A7.(2013·高考课标卷)室温时,M(OH)2(s),M 2+(aq)+2OH -(aq) K sp =a 。
c (M 2+)=b mol·L-1时,溶液的pH 等于( ) A.12lg(b a) B.12lg(a b ) C .14+12lg(ab)D .14+12lg(ba)解析:根据溶度积常数的表达式可知,c (OH -)=K spc (M 2+)=a bmol·L -1,结合水的离子积可得:c (H +)=10-14a bmol·L -1=10-14b a mol·L -1,则pH =-lgc (H +)=14+12lg(a b),C 项正确。
答案:C8.(2013·黑龙江一模)已知CaCO 3的K sp =2.8×10-9,现将浓度为2×10-4 mol·L-1的Na 2CO 3溶液与CaCl 2溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用CaCl 2溶液的浓度至少应为( )A .2.8×10-2 mol·L -1B .1.4×10-5 mol·L -1C .2.8×10-5 mol·L -1D .5.6×10-5 mol·L -1解析:由沉淀形成的条件知,要产生沉淀必须满足:c (Ca 2+)·c (CO 2-3)>2.8×10-9,因等体积混合后,c (CO 2-3)=1×10-4mol·L -1,故混合溶液中c (Ca 2+)应大于2.8×10-5 mol·L -1,则混合前c (CaCl 2)至少应为5.6×10-5 mol·L -1。
答案:D9.(2013·高考命题专家原创题)已知25℃时,几种钡盐在水中的溶度积常数如表所示:A .25℃时,溶解度:S (BaF 2)<S (BaC 2O 4)<S (BaSO 4)<S (BaCrO 4)B .25℃时,固体碳酸钡在醋酸中的溶解量比在同体积同浓度的醋酸钠溶液中的小C .25℃时,向硫酸钡的饱和溶液中加入饱和碳酸钠溶液,可生成少量碳酸钡D .25℃时,为了除去水体中Ba 2+污染,选择Na 2CrO 4作沉淀剂比Na 2CO 3好答案:C10.(2013·高考命题专家原创题)已知Ag 2SO 4的溶度积K sp (Ag 2SO 4)=1.35×10-5,将一定量粉末状态的Ag2SO4溶于水中,使Ag2SO4刚好饱和,t1时刻改变条件,溶液中离子浓度变化如图所示。
t1时刻改变的条件可能是①加入适量0.01 mol·L-1的Ag2SO4溶液②加入适量20.0 mol·L-1的Na2SO4溶液③加入适量0.03 mol·L-1的AgNO3溶液④加入适量NaCl溶液⑤加入适量蒸馏水()A.①②③B.①②⑤C.①④⑤D.③④⑤解析:通过图像可知饱和溶液中c(Ag2SO4)=0.015 mol·L-1,故①相当于将0.015 mol·L -1的AgSO4稀释,①与图像相符;②中加入的溶液的c(SO2-4)大于原溶液中c(SO2-4)的浓度,2而图像中c(SO2-4)呈减小趋势,②与图像不符;③中加入的溶液的c(Ag+)与原溶液相同,c(Ag +)不变,③与图像不符;加入NaCl溶液,生成AgCl沉淀,c(Ag+)减小,由于稀释作用,c(SO2-)4也减小,④与图像相符;加蒸馏水对原溶液起到了稀释的作用,⑤与图像相符。
答案:C11.某温度时,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,又知:K sp(AgCl)=1.8×10-10,K(Ag2S)=6.3×10-50。
下列说法正确的是()spA.加入NaCl可以使溶液由a点变到b点B.b点和d点均无AgCl沉淀生成C.a点对应的K sp大于c点对应的K spD.向0.1 mol/L 的硝酸银溶液中滴加0.1 mol/L 的NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加0.1 mol/L 的Na2S溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀。
其沉淀转化的反应方程式为:2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)解析:a、c两点表示处于溶解平衡状态,b点表示过饱和状态,应有沉淀析出,d点表示未达到饱和状态,不会有沉淀析出,B错误;加入NaCl,Cl-的浓度增大,而a点变到b 点,Cl-的浓度不变,A错误;K sp只与温度有关,a、c两点的K sp相等,C错误;Ag2S比AgCl更难溶于水,故AgCl可转化为Ag2S,D正确。
答案:D12.(2013·河南商丘高三期末)一定温度下的难溶电解质A m B n在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数K sp=c m(A n+)·c n(B m-)称为难溶电解质的离子积。
已知下表数据:)44243A.向该混合溶液中逐渐加入NaOH溶液,最先看到的是蓝色沉淀B.该溶液中c(SO2-4):[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4C.向该溶液中加入适量氯水,调节pH到4~5后过滤,可获得纯净的CuSO4溶液D.向该溶液中加入适量氨水,凋节pH到9.6后过滤,将所得沉淀灼烧,可得等物质的量的CuO、FeO、Fe2O3三种固体的混合物解析:在加入NaOH溶液的过程中Fe(OH)3先沉淀,故最先看到的是Fe(OH)3红褐色的沉淀;若各阳离子不水解,c(SO2-4)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]=5∶4,而此三种阳离子都水解,所以c(SO2-4)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4,B项正确;氯水可将Fe2+氧化为Fe3+,pH=4~5时,Fe3+被完全沉淀,其浓度约为10-5 mol·L-1,此时得到的并不是纯净的CuSO4溶液,还有极少量的Fe2(SO4)3,又因为加入氯水,引入了Cl-是新的杂质,C项错误;灼烧后得不到FeO,因在灼烧过程中,其被氧化为Fe2O3,D项错误。