高三化學(xué) 1_11溶解平衡教學(xué)設(shè)計(jì)

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溶解平衡復(fù)習(xí)目標(biāo)（1）了解沉淀平衡的定義及影響因素。（2）掌握沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化條件及應(yīng)用。（3）了解溶度積及其有關(guān)的計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)溶解平衡的含義及影響因素、溶度積的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)溶度積的應(yīng)用教學(xué)過程【知識(shí)精講】1、溶解平衡的本質(zhì)（1）溶解平衡的含義：在一定重要條件下，當(dāng)沉淀與溶解的速度相等時(shí)，便達(dá)到固體難溶電解質(zhì)與溶液中離子間的平衡狀態(tài)。例如： BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42 (aq) （2）溶度積在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各離子濃度冪之乘積為一常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。用符號(hào)Ksp表示。對(duì)于AmBn型電解質(zhì)來說，溶度積的公式是：Ksp=An+mBm+n 溶度積與溶解度的關(guān)系溶度積和溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力，溶度積的大小與溶解度有關(guān)，它反映了物質(zhì)的溶解能力。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。根據(jù)離子積Qc與溶度積的大小關(guān)系，可以判斷溶液中沉淀的生成和溶解。某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度的乘積為Qc當(dāng)QcKsp時(shí)，為不飽和溶液，加入固體溶解；當(dāng)Qc=Ksp時(shí)，為飽和溶液，處于平衡狀態(tài)；當(dāng)QcKsp時(shí)，為過飽和溶液，析出沉淀。2、影響沉淀溶解平衡的因素（1）內(nèi)因難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)，這是決定因素。（2）外因濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動(dòng)，但Ksp不變。溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向溶解方向移動(dòng)，Ksp增大。其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時(shí)，平衡向溶解方向移動(dòng)，但Ksp不變。3、沉淀溶解平衡的應(yīng)用（1）沉淀的生成原理：若Qc大于Ksp，難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向左移動(dòng)，就會(huì)生成沉淀。 在工業(yè)生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中，常利用生成沉淀來達(dá)到分離或除去某些離子的目的。常見的方法有： 調(diào)節(jié)溶液的pH法：使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。 加沉淀劑法：如除去溶液中的Cu2+、Hg2+，可加入Na2S、H2S等作為沉淀劑。特別提醒 為使沉淀更完全，所選用沉淀劑的原則是：使生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行得越完全越好(所沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能的小，即沉淀溶解度越小越好)。 不能影響其他離子的存在，由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)。 （2）沉淀的溶解 原理：當(dāng)Qc小于Ksp，使難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向右移動(dòng)，沉淀就會(huì)溶解。 根據(jù)平衡移動(dòng)，對(duì)于在水中難溶的電解質(zhì)，如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，使平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)，就可以使沉淀溶解。方法有： 酸堿溶解法：如難溶于水的CaCO3溶于鹽酸中。 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解：如CuS溶于硝酸中，HgS溶解度更小，只能用王水使其溶解。 生成配合物使沉淀溶解：向沉淀體系中加入適當(dāng)配合劑，使溶液中的某些離子生成穩(wěn)定的配合物，減小其濃度，從而使沉淀溶解。如AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)、Ag+2NH3(加氨水) Ag(NH3)2+，此法對(duì)用酸堿法不能溶解的難溶電解質(zhì)尤其具有重要意義。（3）沉淀的轉(zhuǎn)化 實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。 特征 A一般說來，溶解能力相對(duì)較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對(duì)較弱的物質(zhì)。 B沉淀的溶解能力差別越大，越容易轉(zhuǎn)化。 例如：AgNO3 AgCl(白色沉淀) AgBr (淺黃色沉淀) AgI(黃色沉淀) Ag2S (黑色沉淀)。 沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用 A鋇化合物的制備 重晶石(主要成分是BaSO4)是制備鋇化合物的重要原料，但BaSO4不溶于酸，若用飽和Na2CO3溶液處理即可轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3。 總反應(yīng)的離子方程式為BaSO4+CO32BaCO3+SO42。雖然BaSO4比BaCO3更難溶于水，但在CO32濃度較大的溶液中，BaSO4溶解在水中的Ba2+能與CO32結(jié)合形成BaCO3沉淀。轉(zhuǎn)化過程是用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀，待達(dá)到平衡后，移走上層溶液；再加入飽和Na2CO3溶液，重復(fù)處理多次，使絕大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3；最后加入鹽酸，Ba2+即轉(zhuǎn)入到溶液中。 B鍋爐除水垢 除水垢CaSO4(s) CaCO3(s) Ca2+(aq)特別提醒沉淀溶解平衡與弱電解質(zhì)電離平衡的區(qū)別: （1）從物質(zhì)類別看，難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)，也可以是弱電解質(zhì)如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解質(zhì)，而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。 （2）從變化的過程來看，沉淀溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡狀態(tài)。 【方法精講】1、溶度積和離子積以AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)為例：溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號(hào)KspQc表達(dá)式Ksp(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的濃度都是平衡濃度Qc(AmBn)cm(An)cn(Bm)，式中的濃度是任意濃度應(yīng)用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解QcKsp：溶液過飽和，有沉淀析出QcKsp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)QcKsp：溶液未飽和，無沉淀析出2、沉淀溶解平衡圖像題的解題策略體積也必須是混合液的體積?！镜淅v】【例1】實(shí)驗(yàn)：0.1molL-1AgNO3溶液和0.1molL-1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c； 向?yàn)V液b中滴加0.1molL-1KI溶液，出現(xiàn)渾濁； 向沉淀c中滴加0.1molL-1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是 （ ）A濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)B濾液b中不含有Ag+C中顏色變化說明AgCl 轉(zhuǎn)化為AgID實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCI更難溶【答案】B【解析】由濾液b加0.1molL-1KI溶液，出現(xiàn)渾濁，說明溶液中存在Ag+，也就說明了濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)，所以A正確，B錯(cuò)誤；中沉淀顏色變化說明AgCl 轉(zhuǎn)化為AgI，故實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCI更難溶，所以C D正確?！纠?】某溫度下，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是 （ ）A加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn) B通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)Cd點(diǎn)無BaSO4沉淀生成 Da點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp【答案】C【解析】BaSO4在水中的沉淀溶解平衡BaSO4（s） Ba2+（aq）+SO42-（aq），當(dāng)向其中加入Na2SO4溶液時(shí)，c（SO42-）增大，平衡逆向移動(dòng)，c（Ba2+）減小，所以不可能使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)，錯(cuò)誤。B蒸發(fā)溶液，c（SO42-）、c（Ba2+）都增大，因此不可能使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)，錯(cuò)誤。C在d點(diǎn)是由于溶液為不飽和溶液，因此無BaSO4沉淀生成，正確。Da點(diǎn)、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是同一溫度，溫度不變，對(duì)應(yīng)的Ksp不變，錯(cuò)誤?！纠?】銀是一種貴金屬，古代常用于制造錢幣及裝飾器皿，現(xiàn)代在電池和照明器材等領(lǐng)域亦有廣泛應(yīng)用。回答下列問題，已知Ksp(AgCl)=1810-10,若向50mL0018molL-1的AgNO3溶液中加入50mL0020molL-1的鹽酸，混合后溶液中的Ag+的濃度為 molL-1，pH為 ?！敬鸢浮?.810-7mol/L；2【解析】根據(jù)反應(yīng)中HCl和硝酸銀的物質(zhì)的量可知HCl過量，則計(jì)算剩余的氯離子的物質(zhì)的量濃度為（0.02-0.018）mol/L/2=0.001mol/L，根據(jù)AgCl的溶度積的表達(dá)式計(jì)算即可；因?yàn)樵摲磻?yīng)中氫離子未參加反應(yīng)，所以溶液的體積變?yōu)?00mL時(shí)，氫離子的濃度為0.01mol/L，則pH=2【考題精練】1AgCl（s）Ag+（aq） + Cl-（aq），平衡時(shí)，Ksp =C（Ag+ )C(Cl-) ,過量氯化銀分別投入100 mL水 24 mL 01 molL-1NaCl 10 mL 01 molL-1MgCl2 30 mL 01 molL-1AgNO3溶液中,溶液中C(Ag+)由大到小順序?yàn)?（ ） A B C D【答案】B【解析】從平衡移動(dòng)的角度分析，將過量氯化銀分別放入下列溶液中，依據(jù)溫度不變Ksp=c（Ag+）c（Cl-）為定值，Cl-濃度越大，則Ag+的濃度越??；100mL蒸餾水中，c（Cl-）=0，24mL 0.1molL-1NaCl，c（Cl-）=0.1molL-1，10mL 0.1molL-1MgCl2中，c（Cl-）=0.2molL-1所以Cl-濃度：，依據(jù)Ksp=c（Ag+）c（Cl-）為定值，銀離子濃度由大到小的順序是：，而加入的是銀離子，所以30mL 0.1molL-1AgNO3溶液中c（Ag+）=0.1molL-1，所以中c（Ag+）最大；銀離子濃度由大到小的順序是：；選B。2下列說法正確的是 （ ）A常溫下向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大B用稀鹽酸洗滌AgCl沉淀比用水洗滌損耗AgCl小C在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體，c(Ba2+)增大D物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增加，物質(zhì)的溶解都是吸熱的【答案】B【解析】AgCl的Ksp值只與溫度有關(guān)，常溫下向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀鹽酸中含較多的Cl，使AgCl（S）Ag+（aq）+ Cl（aq）平衡逆向移動(dòng)，故用稀鹽酸洗滌AgCl沉淀比用水洗滌損耗AgCl小，B項(xiàng)正確；在含有BaSO4沉淀的溶液中存在BaSO4（S） Ba2+（aq）+ SO42（aq），加入Na2SO4固體使溶液中c(SO42)增大，溶解平衡逆向移動(dòng)，故c(Ba2+)減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；物質(zhì)的溶解有的吸熱，有的放熱，例如：Ca(OH)2的溶解過程為放熱，且其溶解度隨溫度升高而降低，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；本題選B。325時(shí)，Ksp(BaSO4)=110-10，Ksp(BaCO3)=2.610-9。該溫度下，下列說法不正確的是 （ ）A同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出BBaCO3的懸濁液中加入少量的新制氯水，c(Ba2+)增大CBaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，DBaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4不可能轉(zhuǎn)化為BaCO3【答案】D【解析】A、Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)，所以同濃度的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出，A正確；B、BaCO3的懸濁液中加入少量的新制氯水，氯水顯酸性，消耗溶液中的CO32，促進(jìn)碳酸鋇的溶解平衡，因此c(Ba2+)增大，B正確；C、BaSO4和BaCO3共存的懸濁液中，C正確；D、只要溶液中c(CO32) c(Ba2)Ksp(BaCO3)就可以形成碳酸鋇沉淀，所以BaSO4懸濁液中加入Na2CO3濃溶液，BaSO4有可能轉(zhuǎn)化為BaCO3，D不正確，答案選D。