高二化学沉淀溶解平衡人教实验版
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一、沉淀的生成 1.应用在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
2.方法 方法实例 操作及原理调节pH 法除去NH 4Cl 中的FeCl 3溶于水,加氨水调节pH :Fe 3++3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓+3NH 4+除去CuCl 2中的FeCl 3加入Cu(OH)2或CuO ,①Fe 3++ 3H 2O Fe(OH)3 + 3H +②Cu(OH)2 + 2H +=== Cu 2++ 2H 2O CuO+ 2H +=== Cu2++ 2H 2O沉淀剂除去废水中的Hg 2+加入Na 2S :S 2-+ Hg 2+=== Hg S↓知识精讲知识导航第22讲沉淀溶解平衡的应用二、沉淀的溶解1.原理根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去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。
2.Mg(OH)2沉淀溶解实验①Mg(OH)沉淀几乎不溶解,溶液浑浊;②Mg(OH)沉淀溶解,溶H+ 与OH- 反应,使OH-浓度减小,Mg(OH)2沉淀溶解平衡不断右移,最终完全溶解。
3. 方法①酸溶法:如CaCO3溶于盐酸,Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。
②盐溶法:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中:Mg(OH)2 + 2NH4+=== Mg2+ + 2NH3·H2O③氧化还原法:如CuS、HgS等可溶于HNO3中:3CuS + 8HNO3=== 3Cu(NO3)2+ 3S + 2NO↑+ 4H2O④配合物法:如AgCl可溶于NH3·H2O,AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O三、沉淀的转化1. AgCl、AgI、Ag2S的转化实验操作实验现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀实验原理Ag+ + Cl- ==AgCl↓AgCl(s)+ KI AgI(s)+KCl2AgI(s)+ Na2S Ag2S(s)+2NaI实验结论溶解度:Ag2S<AgI<AgCl2. Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化实验操作实验现象产生白色沉淀白色沉淀转化为红褐色沉淀实验原理Mg2+ +2OH- === Mg(OH)2↓3Mg(OH)2(s)+ 2FeCl32Fe(OH)3(s)+3MgCl2实验结论Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,说明溶解度:Fe(OH)3<Mg(OH)2。
《沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡的应用》教学设计一、课标解读1、内容要求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。
2、学业要求能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡,能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡,能举例说明离子反应与平衡在生产、生活中的应用。
能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。
二、教材解读教材在沉淀溶解平衡概念建立之后,通过理论分析和实验活动结合的方式,介绍了沉淀溶解平衡的三个应用:沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化。
通过引导学生解释相关的实验现象,用学过的知识去分析和解决实际问题,突出化学理论的应用价值;并加深对沉淀溶解平衡原理及应用的理解。
在对实验现象的具体解读中,发展学生“证据推理与模型认知”、“科学探究和创新意识”的素养。
从宏观现象入手,分析现象背后的微观本质,促进学生帮助学生形成“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
针对实际问题的讨论,可以让学生体会化学平衡和条件对反应的调控,了解其在生活、生产和科研领域的重要作用,并能有机会应用理论解决实际问题。
三、学情分析学生已经完成了化学反应平衡及水溶液中离子反应平衡的学习,已经建立了化学反应平衡的相关概念,建立了分析平衡问题对一般模型。
通过上节课对学习,也初步建立了沉淀溶解平衡的概念,并且对相应问题具有一定的分析能力,但是此部分内容比较抽象,学生有时难以理解。
四、素养目标【教学目标】1、能通过实验了解沉淀的生成、溶解和转化。
2、能应用化学平衡理论解释生活中沉淀的生成、溶解和转化的相关现象,并总结出一般规律。
【评价目标】1、通过对实验现象的预测,探查学生对沉淀溶解平衡概念的理解。
2、通过解释实验现象,评价学生对沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化过程的理解程度,以及宏微结合的学科素养。
五、教学重点、难点应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化。
六、教学方法教法:七、 教学思路八、 教学过程部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:金属离子Fe2+Fe3+Cu2+开始沉淀的pH 6.3 1.5 5.2沉淀完全的pH 8.3 2.8 6.7问题2:从沉淀溶解平衡的角度,解释为什么Fe2+、Fe3+和Cu2+沉淀的pH不同?三种离子对应氢氧化物的Ksp不同。
从“一颗结石说起”——沉淀溶解平衡第二课时沉淀的转化教学设计单元学习基本信息学科化学实施年级高二教材版本人教版单元名称从“一颗结石说起”——沉淀溶解平衡课时名称第二课时沉淀的转化【教材分析】学习本节内容之前,学生已经学习了电离平衡和水解平衡,沉淀溶解平衡是以上内容的延续和发展,学生对沉淀溶解平衡的学习能够在上述理论的指导下进行,并且能够对化学平衡理论知识综合运用的同时深化理解,进一步领会沉淀溶解平衡的本质。
沉淀溶解平衡作为本专题的最后一个单元,既是电解质理论的进一步延伸又是化学平衡知识的概括和整合。
【学情分析】初中阶段学生学习了物质溶解性以及溶解度的相关知识;在必修一已经学习了电解质的电离和离子反应;在本书中又学习了化学反应速率、化学平衡、电离平衡、水解平衡以及平衡常数,在知识上为本节课的学习奠定了基础。
学生具有一定的生活常识,并且具备一定的自主学习能力、归纳总结能力、逻辑思维能力,能对遇到的问题进行独立思考;对运用所学化学知识解决生活中的问题充满了期待和兴趣。
【教学目标】(1)能运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解、生成和转化。
(2)能利用溶度积和离子积进行简单的计算。
(3)通过动手实验,理解沉淀转化的实质。
【教学重点】(1)难溶电解质相互之间转化的实质。
(2)能够运用所学知识解决生活中沉淀转化问题。
【教学难点】难溶电解质相互之间转化的实质。
【教学流程】【教学过程】情境创设,导入新课:通过上一节课的学习,我们知道了CaC2O4溶液中存在着沉淀溶解平衡:CaC2O4(s) ⇌Ca2+ (aq)+ C2O42- (aq) 。
生活中有不少人会患上肾结石,肾结石的成分其中80%为CaC2O4。
关于肾结石有一个传言:长期喝浓茶易得肾结石。
形成肾结石的原因虽然较为复杂但是我们可以从沉淀溶解平衡的角度辨别传言的真伪。
任务1:体会沉淀溶解平衡的移动。
【提供信息】茶叶中草酸含量的测定表明其中可溶性草酸盐主要为Na2C2O4和K2C2O4。
第三章《水溶液中的离子反应与平衡》教学设计
第四节沉淀溶解平衡
第一课时沉淀溶解平衡
【提问导入】通过几种电解质的溶解度的表格
引导学生完成教材中“思考与讨论”的思考题
【学生】回答问题
【教师】解答思考题
(1)通常所说的难溶物是指在常温下,其溶解度小于0.01g,并不是在水中完全不能溶解。
(2)生成AgCl沉淀的离子反应是指进行到一定限度,并不能完全进行到底,此时溶液中还有Ag+和Cl。
【过渡】播放视频
【学生】建立沉淀溶解平衡
在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即建立下列动态平衡:
【总结】
【教师】讲解溶度积的意义
【学生】溶度积的应用
判断有无沉淀——溶度积规则
沉淀溶解平衡是化学中一个重要的概念,它描述了在溶液中,当沉淀形成和溶解达到平
3.4.1 沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡
AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl-(aq) 注明状态和可逆号
动态平衡v(溶解)=v(沉淀)≠0
二、溶度积Ksp
A m
B n(s)m A n+(aq)+n B m-(aq)
只与温度有关
三、溶度积的应用
Q >Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出
Q =Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态
Q <Ksp,溶液不饱和,无沉淀析出
四、平衡影响因素
内因
外因
在引入沉淀溶解平衡的概念时,我通常采用直接讲解的方式,然后给出一些例子进行说。
人教版(2019)选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡教学设计1、理解难溶电解质的沉淀溶解平衡,能应用化学平衡理论描述溶解平衡O2、了解溶度积的意义,明确溶度积与离子积的关系。
3、了解沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质。
重点:沉淀溶解平衡及溶度积的理解应用难点:沉淀溶解平衡及溶度积的理解应用一、导入新课将硝酸银溶液与氯化钠溶液混合,会生成白色沉淀。
如果上述两种溶液中硝酸银和氯化钠的物质的量相对且充分反应,此时溶液中还有Ag+和CT吗?二、新课讲授【师】在初中化学中,我们曾根据物质溶解度的大小,将物质分为易溶物、可溶物、微溶物和难溶物。
例如,AgCl、BaSCU、Fe(OH)3等都属于难溶物。
根据书中表格信息回答下列问题。
(1)通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解?(2)生成AgCl沉淀的离子反应完成后,溶液中是否还有Ag+和CT?【学生】讨论回答【师】从固体溶解和沉淀生成的角度,AgCl在溶液中存在两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和CT脱离AgCl的表面进入水中一溶解;另一方面,溶液中的Ag+和CT受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出一沉淀。
【提问】什么时刻可以达到平衡呢?【学生】沉淀溶解等于沉淀生成【师】在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即可建立动态平衡,即沉淀溶解平衡。
【师】回忆我们学过的影响化学反应平衡的因素,想一想沉淀溶解平衡的影响因素有哪些呢?【学生】浓度、温度【师】①内因:难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因温度一绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;少量平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。
浓度一加水稀释,平衡向溶解的方向移动。
同离子效应一向平衡体系中加入难溶物相应的离子,平衡向生成沉淀的方向移动。
其他一向平衡体系中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时,平衡向溶解的方向移动。
高二化学沉淀溶解平衡人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
沉淀溶解平衡
二. 重点、难点:
1. 难溶电解质的溶解平衡是本节的重点
2. 难溶电解质的溶解和转化是本节的难点
三. 具体内容:
1. 生成沉淀的离子反应能够发生的原因
2. 溶解平衡的概念
3. 溶解平衡的特征
4. 溶解平衡的移动
5. 溶度积的表达式
6. 溶度积的规律
7. 沉淀反应的应用:沉淀的生成、溶解、转化
【典型例题】
[例1] 在有固体Mg(OH)2存在的饱和溶液中,存在着如下平衡:
Mg(OH)2Mg2+(aq)+2OH-(aq)。
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?
答案:固体质量增加;固体质量减少。
解析:考虑所加入物质的电离和水解问题对此溶解平衡的影响。
[例2] 298K时,AgCl的溶解度为1.79×10-3g·L-1,求该温度下AgCl的溶度积?
答案:1.56×10-10
解析:考察溶解度和溶度积之间的换算。
[例3] 为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是(提示:氢氧化铁完全沉淀时的pH为3.7,氢氧化镁完全沉淀时的pH为11.1)()
A. NaOH
B. Na2CO3
C. 氨水
D. MgO
答案:D
解析:考虑除杂原则和溶解沉淀平衡的问题。
[例4] 将等体积的4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合,是否能析出Ag2CrO4沉淀?
(已知:K sp(Ag2CrO4)=9.0×10-12)
答案:能析出Ag2CrO4沉淀
解析:考察Q C和K sp的比较应用。
[例5] 下列叙述中正确的是()
A. 溶度积大的化合物溶解度肯定大
B. 向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变
C. 将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
D. AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl为弱电解质
答案:B
解析:考察基本的概念辨析。
[例6] 已知在室温下,碘化铅的溶度积为7.1×10-9mol3/L3,计算室温下碘化铅饱和溶液中Pb2+和I-的浓度?
答案:1.2×10-3mol/L;2.4×10-3mol/L。
解析:考察溶度积和浓度之间的换算。
[例7] 对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)·c (OH-)=K w,存在等式c(M+)·c(X-)=K sp,一定温度下,将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序正确的是()
A. 20mL 0.01mol/L KCl溶液
B. 30mL 0.02mol/L CaCl2溶液
C. 40mL 0.03mol/L HCl溶液
D. 10mL蒸馏水
E. 50mL 0.05mol/L AgNO3溶液
答案:DACBE
解析:考察沉淀溶解平衡的影响因素。
[例8] 把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是()
A. Na2S溶液
B. AlCl3溶液
C. NaOH溶液
D. CaCl2溶液
答案:B
解析:考察溶解平衡的移动。
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1. Al(OH)3为两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式。
试根据平衡移动原理,解释下列有关问题。
(1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因是_______。
(2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,其原因是_____________。
2. 一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与电离的离子间的溶解平衡关系:Ba(OH)2(s)Ba2++2OH-。
向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末,下列叙述正确的是()
A. 溶液中钡离子数目减少
B. 溶液中钡离子浓度减小
C. 溶液中氢氧根离子浓度增大
D. pH减小
3. 向AgCl饱和溶液中加入水,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增大
4. 将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为()
A. 只有AgBr沉淀生成
B. AgCl与AgBr沉淀等量生成
C. AgCl与AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主
D. AgCl与AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主
5. 在下列溶液中,BaSO4的溶解度最大的是()
A. 1mol/L H2SO4溶液
B. 2mol/L H2SO4溶液
C. 纯水
D. 0.1mol/L H2SO4溶液
6. 下列说法正确的是()
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0
C. 绝对不溶解的物质是不存在的
D. 某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
7. 把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中,一定温度下达到平衡:
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq).当向悬浊液中加少量生石灰后,若温度保持不变,下列判断正确的是()
A. 溶液中Ca2+数目减少
B. 溶液中c(Ca2+)增大
C. 溶液pH值不变
D. 溶液pH值增大
8. 向5mL 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,再滴入一滴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<AgI<Ag2S
C. AgCl>AgI>Ag2S
D. AgI>AgCl>Ag2S
9. 下列说法正确的是()
A. 在一定温度下AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数;
B. AgCl的K sp=1.8×10-10mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol2·L-2;
C. 温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于K sp值时,此溶液为AgCl的饱和溶液;
D. 向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,K sp值变大。
10. 某混合溶液中KBr、KCl、KI的浓度均为0.01mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.01mol·L-1AgNO3溶液,先后产生沉淀的离子次序为,其沉淀物的颜色分别为。
11. 已知25℃,AgI的饱和溶液中c(Ag+)为1.22×10-8mol/L,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×10-5mol/L。
若在5mL含有KCl和KI各为0.01mol/L的溶液中,加入8mL 0.01mol/L AgNO3溶液,这时溶液中所含溶质的离子浓度由大到小的顺序是_________。
12. 要除去MgCl2酸性溶液里少量的FeCl3,不宜选用的试剂是()
A. MgO
B. MgCO3
C. NaOH
D. Mg(OH)2
试题答案
1. Al(OH)3的碱式电离为Al(OH)3Al3++3OH-,加入酸溶液,由于H+与Al(OH)
电离出来的少量OH-中和生成水,使该溶解平衡向正反应方向移动;Al(OH)3的酸式电3
离为Al(OH)3H++AlO2-+H2O,加入碱溶液,由于OH-与H+反应生成水,使c(H+)
减少,使该溶解平衡向正反应方向移动。
2. A
3. B
4. D
5. C
6. C
7. C
8. C
9. C
10. I-、Br-、Cl-;黄色、浅黄色、白色
11. c(K+)>c(NO3-)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-)
12. C
试题解析
3. 在一定温度和指定溶剂条件下,难溶盐的溶解度和溶度积都为常数。
4. 由于浓AgNO3溶液是足量的,Cl-和Br-都会与过量的Ag+结合成沉淀,但AgBr的溶
解度相对更小,所以以AgBr沉淀为主。
5. 能使BaSO4Ba2++SO42-平衡发生右移的因素都能使BaSO4的溶解度增大。
加入
H2SO4,由于同离子效应,使得平衡左移。
7. 生石灰和水反应,生成氢氧化钙,形成一样的平衡,所以pH和离子浓度不变,但因为
反应消耗了水,从溶解度的角度考虑,水少了,溶质会析出,钙离子的数目会减少。
8. 沉淀转化的原理是向溶解度更小的沉淀转化。
9. D中盐酸电离出Cl-,使得平衡向左移动。
10. 根据溶解度越小的沉淀越先产生。
11. 因为K+没有生成沉淀,所以浓度最大;而K+比NO3-的浓度大,因为其由两种物质
提供;而沉淀的溶解度是AgI更小,所以I-在溶液中最少;而Ag+与两种离子产生沉淀,所以比Cl-的浓度小。
12. C会引入新杂质Na+。