高中化学 第三章 第四节 难溶电解质的溶解平衡同步学案 新人教版选修4
- 格式:doc
- 大小:394.00 KB
- 文档页数:9
第四节难溶电解质的溶解平衡●课标要求1.能描述沉淀溶解平衡。
2.知道沉淀转化的本质。
●课标解读1.了解沉淀溶解平衡的建立及特点。
2.运用化学平衡理论分析沉淀的生成、溶解、转化的实质。
分析解决物质的分离、提纯、沉淀的溶解、转化等实际问题。
●教学地位本节介绍了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。
●新课导入建议从1993~1999年,图瓦卢的海平面总共上升了9.12厘米,按照这个数字推算,50年之后,海平面将上升37.6厘米,这意味着图瓦卢至少将有60%的国土彻底沉入海中。
TavalaKatea 认为,这对由八个珊瑚岛组成的图瓦卢就意味着灭亡,因为涨潮时图瓦卢将不会有任何一块土地能露在海面上。
你知道为什么图瓦卢的珊瑚岛会被海水侵蚀吗?【提示】珊瑚岛的岩石成分是CaCO3。
人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化石燃料,都会使大气中CO2浓度增大,进而使海水中CO2的浓度增大,使Ca2++2HCO-3+CO2+H2O平衡逆向移动。
另外,气候变暖使海平面上升,也加速了珊瑚岛的侵蚀。
●教学流程设计课前预习安排:(1)看教材P61~62,填写【课前自主导学】中“知识1,溶解平衡”的内容,并完成【思考交流1】;(2)看教材P62~P65页,填写【课前自主导学】中的“知识2,沉淀反应的应用”,并完成【思考交流2】。
(3)看教材P65~P66页,填写【课前自主导学】中的“知识3,溶度积”,并完成【思考交流3】。
⇒步骤1:导入新课,本课时教材地位分析。
⇒步骤2:建议对【思考交流】1、2、3多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。
⇓步骤6:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容,安排学生课下完成【课后知能检测】。
⇐步骤5:在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的内容,验证学生对探究点的理解掌握情况。
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【习目标】1掌握难溶电解质的溶解平衡;的概念,会运用2解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正确解和掌握溶度积SP溶度积进行有关计算。
【习重、难点】难溶电解质的溶解平衡。
【习过程】一:Ag+和-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:2.根据对溶解度及反应限度、平衡原的认识,说明生成沉淀的离子反应是否真正能进行到底?Ag在溶液中存在两个过程,一方面,在水分子作用下,少量脱离Ag表面溶入水中;另一方面,溶液中的受Ag表面正负离子的,回到Ag 的表面析出。
一定温度下,Ag饱和溶液建立下列动态平衡的反应式:Ag()-(q)+Ag+(q)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:Ag ,溶解平衡:Ag()-(q)+Ag+(q);电离平衡:Ag=-+Ag+4影响平衡的因素:外二、溶度积(p ) 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,这个常称为该难溶电解质的溶度积,用符号p 表示。
2表达式:对于沉淀溶解平衡MAM +(q)+A -(q),参照电离平衡原得平衡常:p =3溶度积规则:比较p 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。
Q c >p 时 Q c =p 时 Q c <p 时 4影响溶度积的因素:p只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中的离子浓度的变能使平衡移动,并不改变p 。
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时,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) Ag+(aq)+ Cl—(aq)(2)特征:①逆:可逆过程;②动:动态平衡,v(溶解)=v(沉淀)≠ 0;③定:达到平衡时,溶液中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、KCl、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CaSO4、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CaCO3、AgCl、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。
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1×10-5mol/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。
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:向平衡体系中加入相同的离子,使平衡向沉淀的方向移动。
3.溶度积:(1)在一定温度下,难溶强电解质M m A n溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,这时的离子浓度幂的乘积是一个常数,叫作溶度积常数,简称溶度积。
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学习目标:1.用动态平衡的观点认识难溶电解质的溶解平衡及其影响因素。
2.以定量的角度通过溶度积常数,认识沉淀溶解平衡的程度和反应进行方向的判断。
(难点)3.运用沉淀溶解平衡的移动观点,解决和评价生产、生活中的实际问题。
(重点)[自主预习·探新知]一、难溶电解质的溶解平衡1.沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当沉淀溶解和生成速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
如AgCl溶于水有AgCl(s)溶解沉淀Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.沉淀溶解平衡的特征——动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于0。
——溶解速率和沉淀速率相等。
——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变。
——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动。
3.沉淀溶解平衡的移动固体物质的溶解是可逆过程:固体物质溶解沉淀溶液中的溶质(1)v溶解>v沉淀固体溶解。
(2)v溶解=v沉淀溶解平衡。
(3)v溶解<v沉淀析出晶体。
4.生成难溶电解质的离子反应的限度(1)25 ℃时,溶解性与溶解度的关系(2)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1×10-5mol·L-1时,沉淀就达完全。
二、溶度积常数1.溶度积常数K sp在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数(简称溶度积),用K sp表示。
2.表达式(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)K sp=c(Ag+)·c(Cl-);(2)Ag 2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)K sp=c2(Ag+)·c(S2-);(3)Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)K sp=c(Fe3+)·c3(OH-);(4)A m B n(s)mA n+(aq)+nB m-(aq)K sp=c m(A n+)·c n(B m-)。
班级学号姓名第四节难溶电解质的溶解平衡【课标要求】1掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用2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【学习重点】难溶电解质的溶解平衡,沉淀的转化【学习难点】沉淀的转化和溶解【学习过程】【情景创设】一、溶解平衡指导学生阅读P59-60,思考:1、难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0?在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:2、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时,溶液中是否含有Ag+和Cl-?此溶液是否为AgCl的饱和溶液?3、难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡?仔细阅读、思考理解,并写出AgCl的溶解平衡表达式。
4、溶解平衡的特征:二、沉淀反应的应用(1)沉淀的生成①沉淀生成的应用:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的。
②废水处理化学沉淀法工艺流程示意图(见教材P61)③沉淀的方法a调节PH法:b加沉淀剂法:写出使用Na2S、H2S作沉淀剂使Cu2+、Hg2+形成沉淀的离子方程式.1、在生活中,水资源是很宝贵的,如果工业废水中含有Ag+,理论上,你会选择加入什么试剂?2、粗盐提纯时,NaCl溶液中含有SO42-离子,选择含Ca2+还是Ba2+离子的试剂除去?(2)沉淀的溶解①沉淀溶解的原理:②沉淀溶解的实验探究(实验3-3)a、为什么加入1ml盐酸沉淀溶解了?写出反应的化学方程式。
b、为什么加入过量的氯化铵溶液,沉淀也可以溶解?写出反应的化学方程式。
c、试从以上现象中找出沉淀溶解的规律。
(3)沉淀的转化①沉淀转化的实验探究(实验3-4)实验一实验二②沉淀转化的方法及实质③沉淀转化的应用(阅读教材P63-64)三、溶度积(K sp)(1)概念:(2)表达式:对于沉淀溶解平衡M m A n Mm n+(aq)+Na m-(aq),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。
新课标人教版高中化学选修四第三章第四节《难溶电解质的溶解平衡》精品学案教学目标1、知识与技能: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。
2、过程与方法:引导学生根据已有的知识经验,分析推理出新的知识。
3、情感态度与价值观:认识自然科学中的对立统一的辩证唯物主义。
教学重点:难溶电解质的溶解平衡、沉淀的转化教学难点:沉淀的转化和溶解教学方法:实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示学习过程:【温故】1、什么叫饱和溶液?什么叫不饱和溶液?2、固体物质的溶解度⑴定义:在一定_________下,某固态物质在_______溶剂里达到_________状态时所溶解的________。
叫做这种物质在这种溶剂....里的溶解度。
⑵条件:___________;标准:____________;状态:_____________ ;单位:________。
注意:任何物质的溶解是有条件的,在一定的条件下某物质的溶解量也是有限的,不存在无限可溶解的物质。
【知新】可溶的电解质溶液中存在溶解平衡,难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢?一、难溶电解质溶解平衡的建立(Ag+和Cl-的反应能进行到底吗?)[思考与交流] 指导学生阅读P61,思考:1、难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0?在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:+-的饱和溶液?3、难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡?仔细阅读、思考理解,并写出AgCl的电离平衡和溶解平衡表达式。
4、溶解平衡的特征:【跟踪练习】(s) Ca2+ (aq) + 2OH- (aq) 加入下列溶液,可使Ca(OH)21、石灰乳中存在下列平衡:Ca(OH)减少的是()A.Na2CO3溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液2、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C1—C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl沉淀中加人NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变3、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。
第四节难溶电解质的溶解平衡(学案)教学目标(1)了解饱和溶液、溶解度的概念。
会分析溶解度曲线(2)了解难溶电解质的溶解平衡(3)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KSP的概念。
(4)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。
教学重难点运用平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。
教学过程:一、溶液思考:1、什么是饱和溶液?饱和溶液有何特征?2、饱和溶液是否浓度一定大?稀溶液是否一定不饱和?3、固体溶解度如何定义的?气体溶解度如何定义的?溶解度都受哪些因素的影响?溶解过程为什么会有热量的变化?二、沉淀溶解平衡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_______ __。
对于AmBn(s) mAn++nBm-KSP=练习2、请写出PbI2 Cu(OH)2 BaSO4 Ag2CrO4 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式4.溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的__ ______ ___,KSP的大小和溶质的溶解度不同,它只与__ ______ 有关,与__ ______ 无关。
利用溶度积KSP可以判断__ ______ __、__ ______ __以及__ _____ _ __。
练习1、25℃下在AgCl固体的饱和溶液中存在AgCl(s) Ag++ Cl-,进行下列操作后有什么变化?2.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡 Mg(OH)2 Mg2++2OH-,为使固体的量减少,可加入少量的()A. NH4NO3 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO43.在一定温度下,AgCl的饱和溶液中C(Ag+)和C(Cl-)的乘积为一常数,现将足量的AgCl固体分别加入①10毫升蒸馏水②30毫升0.1摩/升盐酸③5毫升0.5摩/升NaCl溶液④10毫升0.2摩/升CaCl2溶液,使AgCl溶解并达到饱和。
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。
人教版高中化学选修4第三章难溶电解质的溶解平衡·学案课前预习同学们,明天我们将一起学习《难溶电解质的溶解平衡》。
难溶电解质的溶解平衡与化学平衡、弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡一起构成了高中化学的平衡理论体系。
为了让自己能更加系统、全面、深入地理解这部分内容,在今天的预习工作中你就不能偷懒哦!期待明天你的精彩表现!预习内容:教材25页内容、教材61-62页内容、教材65-66页“科学视野——溶度积”预习效果检测:1. 固体溶质的______与溶液中溶质的______是一对可逆的过程,当溶液饱和之后,______与______的速率相等,达到溶解平衡状态。
2. 饱和NaCl溶液中存在的粒子有:______________________________,饱和蔗糖(C12H22O11)溶液中存在的粒子有:______________________________。
从粒子的角度简要分析电解质与非电解质在溶解(或结晶)的过程中的区别:_______________________________________________。
3. 你是如何理解“易溶”和“难溶”的?________________________________________4. 难溶电解质的溶解平衡与化学平衡的对比以你的思考与困惑(选填):课堂笔记【实验探究】一:证明饱和食盐水(含NaCl晶体)中存在溶解平衡实验试剂:饱和食盐水、浓盐酸。
实验过程:取少量饱和NaCl溶液,向其中逐滴加入浓盐酸,观察实验现象。
实验现象:______________________________________________________。
实验结论:______________________________________________________。
二:探究PbI2的溶解平衡实验试剂:PbI2固体【黄色粉末,溶解度0.063克(20℃)】、KI溶液实验设计:______________________________________________________。
第四节难溶电解质的溶解平衡重难点一难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较1.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。
2.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从而达到平衡状态。
3.表示方法不同:以Al(OH)3为例,Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq)表示溶解平衡,Al(OH)3Al3++3OH-表示电离平衡。
需要注意的是:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)表示BaSO4的溶解平衡,而BaSO4溶于水的部分完全电离,因此电离方程式为:BaSO4===Ba2++SO2-4。
4.难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡,符合勒夏特列原理,外界条件改变时,平衡将会发生移动。
重难点二溶度积问题1.溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力;2.用溶度积直接比较时,物质的类型必须相同:AB型物质:K sp=c(A+)·c(B-);AB2(或A2B)型物质:K sp=c(A2+)·c2(B-)[或K sp=c2(A+)·c(B2-)];A2B3型物质:K sp=c2(A3+)·c3(B2-)对于同类型物质,K sp越小,其溶解度越小。
重难点三离子共存问题总结离子能否在同一电解质溶液里大量存在,决定于离子能否发生化学反应,或离子的物理性质是否符合题目的相关规定。
因此,要弄清离子能否在同一溶液中大量共存的问题,关键是掌握离子的性质。
1.不能在酸性溶液中大量共存的离子一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等,如①OH-②AlO-2③CO2-3④HCO-3⑤SiO2-3⑥SO2-3⑦HSO-3⑧S2O2-3⑨S2-⑩HS-⑪ClO-⑫F-⑬PO3-4⑭HPO2-4⑮H2PO-4如:H2O+AlO-2+H+===Al(OH)3↓,AlO-2+4H+===Al3++2H2O。
2.不能在碱性溶液中大量共存的离子一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等,如:①H +②Fe2+③Fe3+④Cu2+⑤Ag+⑥Zn2+⑦Mg2+⑧Al3+⑨NH+4⑩HCO-3⑪H2PO-4⑫HPO2-4⑬HSO-3⑭HS-等。
如:H2PO-4+2OH-===PO3-4+2H2O,NH+4+OH-NH3·H2O。
3.相互间反应生成沉淀或微溶物的离子不能大量共存如①SO2-4与Ba2+、Pb2+、Ag+、Ca2+等不共存;②CO2-3与Ca2+、Mg2+、Ba2+等不共存;③S2-与Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe2+等不共存;④C17H35COO-与Ca2+、Mg2+等生成沉淀不共存。
4.因氧化性强而不能与强还原性离子大量共存如①酸性条件下NO-3与I-、Fe2+、S2-、SO2-3等不共存;②酸性条件下SO2-3与S2-等不共存(但在碱性条件下可以共存);③MnO-4与I-、S2-、SO2-3、Br-、Cl-等不共存。
5.能相互结合形成络合物的离子不能大量共存[如①Fe3+与SCN-:Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+;②Ag+与NH3·H2O:Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O。
6.水解显酸性的离子(如Al3+、Fe3+等)和水解显碱性的离子(AlO-2、CO2-3、HCO-3、ClO -等)不能大量共存如:①Al3+与AlO-2、HCO-3:Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓,Al3++3HCO-3 ===Al(OH)3↓+3CO2↑;②Fe3+与ClO-:Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO;③Fe2+与ClO-:2Fe2++ClO-+4OH-+H2O===2Fe(OH)3↓+Cl-。
7.溶液若无色,则不存在有色(溶液中)离子如Fe3+、Cu2+、MnO-4、Fe2+等。
8.不能在中性溶液中大量存在的离子Al3+、Fe3+、Cu2+等弱碱的阳离子,其本性是使溶液呈酸性,它们不能在中性溶液中大量存在;CO2-3、ClO-、PO3-4等酸根阴离子,它们的本性是使溶液呈碱性,它们不能在中性溶液中大量存在。
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,将促进溶解答案 B解析本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。
A项:反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系;B项正确;C项: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;D项: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。
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种,平衡移动原理仍适用于该平衡体系。
在学习该部分知识时,要注意平衡移动原理对该部分知识的指导作用。
例2难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。
在常温下,溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数,叫溶度积常数(K sp)。
例如:Cu(OH)22++2OH-,K sp=c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20。
当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于____________才能达到目的。
(2)要使0.2 mol/L CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。
答案(1)5(2)6解析(1)根据题意:当c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)=2×10-20 c(Cu2+)mol/L=2×10-200.02mol/L=10-9 mol/L,c(H+)=10-5 mol/L,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH≥5。
(2)要使Cu2+浓度降至0.2 mol/L/1 000=2×10-4 mol/L,c(OH-)=2×10-202×10-4mol/L=10-8 mol/L,c(H+)=10-6 mol/L。
此时溶液的pH=6。
1.分析表所提供的或从有关书籍、网站上查找的更多电解质在水中溶解度的数据,在溶解度的大小、易溶和难溶界限等方面你能得到哪些有关信息?谈谈你对书后所附部分酸、碱和盐的溶解性表中“溶”与“不溶”的理解。
点拨溶解度可以很小,但仍有度。
溶与不溶是相对的,没有绝对不溶的物质。
2.根据你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能真正进行到底。
点拨生成沉淀的离子反应不能真正进行到底。
一般说生成沉淀的离子反应能够完全,这是相对的说法。
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;其次希望沉淀生成的反应进行得越完全越好。
1.如果要除去某溶液中的SO2-4,你选择加入钙盐还是钡盐?为什么?点拨从溶解度大小考虑,应选择钡盐。
2.以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生成可从哪些方面考虑?是否可能使要除去的离子全部通过沉淀除去?说明原因。
点拨从溶解度是否足够小考虑。
选择合适的沉淀剂或不断破坏溶解平衡使平衡向生成沉淀的反应方向移动。
在溶液中,不可能通过沉淀的方法除去要除去的全部离子,一般认为,当欲除去的离子浓度小于1×10-5 mol/L时,可认为沉淀基本完全。
1.写出实验3-3中有关反应的化学方程式。
点拨溶于盐酸:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O溶于氯化铵:Mg(OH)2+2NH4Cl===MgCl2+2NH3·H2O2.应用平衡移动原理分析、解释实验3-3中发生的反应,并试从中找出使沉淀溶解的规律。
点拨上面两个反应中,Mg(OH)2在水中少量溶解,电离出的OH-分别与酸和盐电离出的H+、NH+4作用,生成弱电解质H2O和NH3·H2O。
它们的电离程度小,在水中比Mg(OH)2更难释放出OH-,H2O和NH3·H2O的生成使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动,直至完全溶解。
该法从沉淀溶解平衡体系中不断移去沉淀溶解电离出的离子,如使生成弱电解质,可达到使沉淀溶解的目的。
1.根据你观察到的现象,分析所发生的反应。
点拨在上述两个实验中,AgCl沉淀转化为AgI沉淀,AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀;Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀。
2.如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤真倒顺序,会产生什么结果?试利用平衡移动原理和两种沉淀溶解度上的差别加以解释,并找出这类反应发生的特点。
点拨颠倒操作步骤,转化不会发生。
沉淀只能从溶解度小的转化为溶解度更小的。
1.2.C3.C5.(1)S2-与H+作用产生H2S气体,逸出平衡体系,使FeS的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
(2)CaSO4也难溶于水,向CaCO3中加H2SO4是沉淀转化问题,但CaSO4溶解度大于CaCO3,无法实现转化。
(CH3COO)2Ca溶于水,且CH3COOH提供的H+与CaCO3溶解平衡中的CO2-3作用,可生成CO2逸出反应体系,使其沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
(3)H2SO4溶液中的SO2-4对BaSO4的沉淀溶解平衡有促进平衡向生成沉淀的方向移动的作用。
6.(1)产生龋齿的沉淀溶解反应:Ca5(PO4)3OH+4H+―→5Ca2++3HPO2-4+H2O与防止龋齿有关的沉淀转化反应:Ca5(PO4)3OH+F-―→Ca3(PO4)3F+OH-(2)略。
1.下列属于微溶物质的是()A.AgCl B.BaCl2C.CaSO4 D.Ag2S答案 C解析BaCl2易溶,AgCl、Ag2S属难溶物。
2.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Cl-与Ag+的反应不能完全进行到底D.说明Cl-与Ag+可以完全进行到底答案BC解析关于沉淀平衡的表达式,其完整的书写形式为:AgCl(s) AgCl(aq)===Ag+(aq)+Cl-(aq),故对于难溶物质来说,是先溶解,再电离。