第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡
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微专题4难溶电解质沉淀溶解平衡图像分析1.曲线型图像第一步:明确图像中纵、横坐标的含义纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步:理解图像中线上点、线外点的含义(1)以氯化银为例,在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=K sp。
在温度不变时,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。
(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液,此时Q>K sp。
(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<K sp。
2.对数型图像解题时要理解pH、pOH、pC的含义,以及图像横坐标、纵坐标代表的含义,通过曲线的变化趋势,找到图像与已学化学知识间的联系。
(1)pH(或pOH)—pC图横坐标:将溶液中c(H+)取负对数,即pH=-lg c(H+),反映到图像中是c(H+)越大,则pH 越小,pOH则相反。
纵坐标:将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数,即pC=-lg c(A),反映到图像中是c(A)越大,则pC越小。
例如:常温下,几种难溶氢氧化物的饱和溶液中金属离子浓度的负对数与溶液的pH关系如图所示。
①直线上的任意一点都达到沉淀溶解平衡;②由图像可得Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+完全沉淀的pH分别为3.7、4.8、8.3、11.2。
(2)pC—pC图纵、横坐标均为一定温度下,沉淀溶解平衡时粒子浓度的负对数。
例如:已知p(Ba2+)=-lg c(Ba2+),p(酸根离子)=-lg c(酸根离子),酸根离子为SO2-4或CO2-3。
某温度下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解关系如图所示,①直线上的任意一点都达到沉淀溶解平衡;②p(Ba2+)=a时,即c(Ba2+)=10-a mol·L-1时,p(SO2-4)>p(CO2-3),从而可知K sp(BaSO4)<K sp(BaCO3);M点在BaCO3平衡曲线上方,p(Ba2+)、p(CO2-3)均大于平衡值,此时溶液中c(Ba2+)、c(CO2-3)均小于平衡线上的值,故不能生成BaCO3沉淀;若M点在BaSO4平衡曲线下方,p(SO2-4)、p(Ba2+)小于平衡值,此时溶液中c(Ba2+)、c(SO2-4)均大于平衡线上的值,故能生成BaSO4沉淀。
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 An mM n++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(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+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 +2OH ==Mg(OH) 2↓。
第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡(实验班)第一节沉淀溶解平衡原理和简单计算学案编号:35编写人:王珍审核人:胡蕾审批人:班组:姓名:组评:师评:学习目标:1、能熟练掌握常见的物质的溶解性2、能说出沉淀溶解平衡和溶度积常数的定义3、会进行溶度积的简单计算和判断1、学习重点:沉淀溶解平衡和溶度积常数的定义学习难点:溶度积的计算和判断学习过程:【导学一】化学中常见物质的溶解性一、请同学们翻看课本98页的附表Ⅱ,对高中阶段常见的酸碱盐的溶解性进行记忆,并回答下列问题(1)根据表格我们知道常见的物质的溶解性有“溶”“微”“难”之分,你知道他们是根据什么标准进行这样的分类的吗?(2)高中阶段常见盐类物质中,有哪些是我们所说的“沉淀”?(3)对于我们所说的‘沉淀‘类物质在水中是完全不溶吗?(请通过P87的【活动与探究】中的实验2 来验证你的想法)提示:AgCl是白色沉淀 AgBr是淡黄色沉淀 AgI是黄色沉淀【实验分析】PdI2是我们常说的沉淀,如果它在水中完全不溶的话,则在烧杯的上层液中无Pd2+和I-。
所以我们可以通过验证PdI2溶液的上层液有没有Pd2+和I-来验证PdI2沉淀究竟是在水中,完全不溶还是难溶。
你的结论是:【导学二】沉淀溶解平衡原理一、阅读课本87-88页相关内容,理解沉淀溶解平衡和溶度积的概念回答下列问题:1、以AgCl为例子说明沉淀溶解平衡是如何建立的?2、沉淀溶解达到平衡后反应停止了吗?3、溶度积常数用什么表示?溶度积常数定义是什么?溶度积常数的意义是什么?4、以BaSO4和AL(OH)3 为例子写出它们的平衡表达式和溶度积(K SP)表达式,并总结书写溶度积表达式时应注意的问题。
【导学三】溶解度与溶度积常数的关系【阅读表3-14回答:】1、物质的溶度积常数和溶解度有什么关系?溶度积越大是否溶解度也就越大?2、溶度积规则:(1)试分析:将等体积的1mol/L的AgNO3溶液中滴加1.0×10-11mol/L的NaCl溶液,通过计算判断是否能析出AgCl沉淀,为什么?(2)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积Q C的相对大小,可以判断难容电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解,Q C>K SP,溶液,沉淀析出Q C<K SP,溶液,沉淀析出Q C = K SP ,溶液【对应训练】1、下列说法中正确的是()A、物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水B、不溶于水的物质溶解度为0C、绝对不溶解的物质是不存在的D、某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A. 反应开始时,溶液中各离子浓度均相等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3、在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中,加入1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液,下列说法正确的是(AgClK SP=1.8×10-10)()A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀C.无法确定D.有沉淀但不是AgCl4、已知K SP(Ag2CrO4) = 9×10-12,将等体积的0.004mol/L AgNO3和0.004mol/LK2CrO4混合,有无Ag2CrO4沉淀析出?。
第4讲 难溶电解质的沉淀溶解平衡[考纲要求] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2.了解溶度积的含义。
考点一 沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶液中的溶质 溶解沉淀①v 溶解>v 沉淀,固体溶解②v 溶解=v 沉淀,溶解平衡③v 溶解<v 沉淀,析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因以AgCl(s) Ag +(aq)+Cl -(aq) ΔH >0为例外界条件移动方向平衡后c (Ag +)平衡后c (Cl -)K sp 升高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变(5)电解质在水中的溶解度20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:2.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①调节pH法如除去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。
+4②沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
(2)沉淀的溶解①酸溶解法如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。
②盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O。
+4③氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法如AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
(3)沉淀的转化①实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。
第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡原理【学习目标】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.能用平衡移动原理认识沉淀溶解平衡的移动。
3.理解溶度积的概念,能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。
【阅读教材】P87~88(引入)溶洞、钟乳石为大自然的杰作。
你知道它是如何形成的吗?这与化学平衡又有什么关系?一、沉淀溶解平衡原理【阅读教材】P87“活动与探究”11.物质的溶解性(1)溶解度的大小:(2)影响物质溶解度的因素:温度:一般固体和液体,温度越高,溶解度越,但物质反常。
气体的溶解度随温度的升高而。
压强:对固体和液体溶解度的影响很,对气体溶解度的影响很。
例1.下列属于微溶物质的是()A.AgCl B.BaCl2 C.CaSO4 D.Ag2S例2.下列物质的溶解度随温度升高而减小的是()A.KNO3 B.Ca(OH)2C.BaSO4 D.CO2【阅读教材】P87“活动与探究”22.沉淀溶解平衡:(1)没有绝对不溶的物质(2)沉淀溶解平衡:在一定下,当沉淀的速率和沉淀的速率时,形成溶质的溶液,达到平衡状态,人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡。
①AgCl的电离方程式。
②AgCl的沉淀溶解平衡方程式。
类似于水的离子积常数,我们可以用溶度积常数来描述沉淀溶解平衡。
(3)溶度积常数:①概念:在一定下,难溶电解质在溶液中达到平衡时,电离出的离子的物质的量浓度的系数次幂的乘积为一常数,称为溶度积常数或简称,通常用表示。
②举例:AgCl的沉淀溶解平衡AgCl Ag++Cl-,K sp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-);Fe(OH)3的沉淀溶解Fe(OH)3Fe3++3OH-,K sp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-);BaSO4的沉淀溶解平衡,溶度积;Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,溶度积;③溶度积常数与溶解度的关系:同种类型的难溶物,其溶度积常数越大,溶解度越。
④影响溶度积常数的因素:K sp的大小和溶质的溶解度不同,它只与有关。
⑤溶度积常数的应用:通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c的相对大小,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,析出沉淀;Q c = K sp,溶液饱和,沉淀溶解平衡状态;Q c < K sp,未饱和溶液,若有固体溶质,会继续溶解。
例3.(2012·江苏·18)(1)已知室温下BaSO4的K sp =1. 1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1. 0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥mol·L-1。
例4.已知:K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=1.5×10-16,K sp(Ag2CrO4)=2.0×l0-12,则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>Ag2CrO4 B.AgCl>Ag2CrO4>AgIC.Ag2CrO4>AgCl>AgI D.Ag2CrO4>AgI>AgCl(4AgCl(s)88【实例应用】例5.在进行胃部透视时,为取得良好的检查效果,需要在检查之前服用“钡餐”,“钡餐”的主要成分是硫酸钡。
在25℃时,1 L水中约能溶解2.4×10-3 g硫酸钡。
(1)计算25℃时硫酸钡的溶度积K sp。
(2)钡离子是一种有毒的重金属离子,当人体中钡离子浓度达到2×10-3 mol·L-1时,就会对健康产生危害。
请通过计算说明为什么可以用硫酸钡作为“钡餐”。
(3)在25℃时,1 L水中约能溶解0.018 g碳酸钡,且胃液是酸性的,能否用碳酸钡代替硫酸钡作为“钡餐”的主要成分?【练习与实践】1.(2010·江苏·20)(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的K sp=l.8×10-11,若溶液中c(OH-)= 3.0×10-6mol·L-1。
则溶液中c(Mg2+)= 。
在水中的沉2.(2008·山东理综·15)某温度时,BaSO淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是()(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)的平衡常数提示:BaSOK sp=c(Ba2+)·c(SO42-),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K sp大于c点对应的K sp3.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不断进行,但速率相等.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4.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液中存在平衡:Ca(OH)2Ca2++2OH-,当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是()A.n(Ca2+)增大B.c(Ca2+)不变.C.n(OH-)增大D.c(OH-)不变.5.在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中,有如下平衡:Mg(OH)2Mg2++2OH-,向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时,固体Mg(OH)2的质量有什么变化?加入固体CH3COONa加入固体NH4Cl6.氯化银在水中存在沉淀溶解平衡;AgCl Ag++Cl-25℃时,氯化银的K sp=1.8×10-10。
现将足量氯化银分别放入:①100 mL蒸馏水中;②100 mL 0.1 mol·L-1盐酸中;③100 mL 0.1 mol·L-1氯化铝溶液中;④100 mL 0.1 mol·L-1氯化镁溶液中。
充分搅拌后,相同温度下,银离子浓度由大到小的顺序是(填写序号)。
在0.1 mol·L-1氯化铝溶液中,银离子的浓度最大可达到mol·L-1。
7.某温度时,AgSO4在水中的沉淀溶解曲线如图所示。
该温度下,下列说法正确的是()A.含有大量SO42-的溶液中肯定不存在Ag+B.0.02 mol·L-1的AgNO3溶液与0.2 mol·L-1的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀C.Ag2SO4的溶度积常数(K sp)为1×10-3D.a点表示Ag2SO4的不饱和溶液,蒸发不可以使溶液由a点变到b点第2课时沉淀溶解平衡原理的应用【学习目标】1.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)。
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。
【阅读教材】P89~92(引入)难溶电解质的沉淀溶解平衡原理在科研、生产、环保和生活中有着许多应用。
二、沉淀溶解平衡原理的应用【阅读教材】P89“交流与讨论”——写出有关离子方程式1.沉淀的生成和溶解例1.写出有关的离子方程式:(1)用氨水除NH4Cl中的FeCl3杂质:。
(2)用Na2S沉淀Cu2+:。
(3)用H2S沉淀Hg2+:。
例2.粗盐中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,应如何除去?写出操作步骤。
①加入试剂;②加入试剂;③加入试剂;④(操作);⑤加入试剂,调节溶液的pH,蒸发结晶。
【信息提示】物质分离和提纯的“四原则”、“三必须”“四原则”: ①不增(不增加新的杂质)。
②不减(不减少被提纯的物质)。
③易分(被提纯的物质与新杂质易分离)。
④易复(被提纯的物质易复原)。
“三必须”:①除杂试剂必须过量②过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)③除杂途径必须选最佳【阅读教材】P89“问题解决”①Ca 5(PO4)3OH5Ca2++PO43-+OH-乳酸②Ca(PO4)3OH+F-Ca5(PO4)3 F+ OH-F-(3)请你提出另一种保护牙齿的方法:。
例3.写出有关的离子方程式:(1)CaCO3溶于盐酸:。
(2)FeS溶于稀盐酸:。
(3)Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液:。
(4)向AgCl沉淀中滴加氨水:。
【阅读教材】P90“活动与探究”Ag++ Cl-= AgCl↓,AgCl +I-= AgI+Cl-,2AgI+S2-= Ag2S+2I-2.沉淀的转化(1)一般说来,溶解度的沉淀转化成溶解度的沉淀容易实现。
【阅读教材】P91“交流与讨论”①原理:②离子方程式:溶解度小的沉淀能否转化成溶解度大的沉淀呢?【阅读教材】P91~92“BaSO4转化成BaCO3”离子方程式:(2)沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的;当离子的浓度积Q c > K sp时,固体沉淀的量;当离子的浓度积Q c = K sp时,固体沉淀的量;当离子的浓度积Q c < K sp时,固体沉淀的量。
例4.判断正误:(2010·江苏·10)C.常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生,说明常温下K sp(BaCO3) < K sp(BaSO4)()【阅读教材】P92“除去硫酸铜溶液中的少量铁离子”3.分步沉淀例5.要除去CuCl2酸性溶液中的Fe3+,且不引入新杂质,可加入什么物质?例6.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.NaOH B.Na2CO3C.氨水D.MgO E.Mg(OH)2F.MgCO3【关注高考】1.(2008·江苏·17)[K sp(AgBr)=5.4×10-13,K sp(AgCl)=2.0×10-10](2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,c(Br-)c(Cl-)= 。
2.(2010·江苏·20)(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的K sp=l.8×10-11,若溶液中c(OH-)= 3.0×10-6 mol·L-1。
则溶液中c(Mg2+)= 。
【练习与实践】1.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.NaOH B.Na2CO3C.氨水D.MgO 2.(2007·上海·12)往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量m(沉淀)与加入AgNO3溶液体积V(AgNO3)的关系如图所示。