人教選修4第三章第4節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡教案

1、第三章第四節(jié) 難溶電解質(zhì)的溶解平衡【教學(xué)目標(biāo)】1 .認(rèn)識(shí)什么是沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡是如何建立的，知道哪些外界條件會(huì)影響沉淀溶解平衡2 .認(rèn)識(shí)溶度積的概念，初步學(xué)會(huì)利用溶度積計(jì)算溶液中各離子的濃度。3 .知道沉淀溶解平衡有哪些應(yīng)用，會(huì)用沉淀溶解平衡原理解決有關(guān)化學(xué)問題(如沉淀 轉(zhuǎn)化、沉淀生成等)。教教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】運(yùn)用溶度積規(guī)則判斷分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化及沉淀溶解平衡在生產(chǎn)生活的 應(yīng)用。【教學(xué)過程】設(shè)問1:對(duì)于平衡AgCl (s) Ag + + Cl ，運(yùn)用&與溶液中的離子積 Qc的關(guān)系 分析：增加C(Ag+)或C(C)，平衡為什么向生成沉淀的方向移動(dòng)？解析：Qc = C

2、(Ag+) - C(Cl )Qc > Ksp時(shí)：平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)一一有沉淀生成Qc = Ksp 時(shí)：平衡不移動(dòng)Qc < Ksp時(shí)：平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)沉淀溶解增加C(Ag+)或C(C)，平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)同離子效應(yīng)三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用：引言:沉淀溶解平衡作為一種動(dòng)態(tài)的平衡，我們可以通過改變條件，控制其進(jìn)行的方向， 沉淀轉(zhuǎn)為溶液中的離子，或者溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀。1、沉淀的生成：歸納1:當(dāng)溶液中Qc > Ksp時(shí)，平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)一一有沉淀生成，因而要使溶液中的某離子生成沉淀而除去，可 增加能與之結(jié)合成更難溶物質(zhì)的離子的濃度。例 1: AgCl 的

3、 Ksp=1.80 x 10-10，將 0.001 mol/L NaCl 和 0.001 mol/LAgNO 3 溶液等體積混 合，是否有AgCl沉淀生成？解：兩溶液等體積混合后，Ag +和Cl 濃度都減小到原濃度的1/2.c(Ag+)=c(Cl )=1/2 X0.001mol/L=0.005mol/L在混合溶液中，則 C(Ag+) . c(Cl-)=(0.005)2=2.5 X 10-5 >Ksp,所以有AgCl沉淀生成。練習(xí)1:將足量 BaCO分別加入： 30mL水 10mL 0.2mol/LNa 2CO溶液50mL0.01mol/ rL氯化鋼溶液100mL0.01mol/L鹽酸中溶

4、解至溶液飽和。請(qǐng)確定各溶液中Ba2+的濃度由大到小的順序?yàn)椋?、沉淀的溶解歸納2:根據(jù)溶度積原理，沉淀溶解的必要條件是溶液中離子積小于溶度積Ksp因此，創(chuàng)造一定條件，降低溶液中的離子濃度，使離子積小于其溶度積，就可使沉淀溶解.1 .生成難解離的物質(zhì)使沉淀溶解 (1)金屬氫氧化物沉淀的溶解例如：Mg(OH)2(s) + 2HCl fMgCl2 + 2 H2OMg(OH) 2 氫氧化物中的 OH-,加入 HCl 后生成 H 2O, C(OH-)降低，Qc (Mg(OH) 2) v Ksp (Mg(OH)2),于是沉淀溶解。(2)碳酸鹽沉淀的溶解例如：CaCO3(s) +2HC1' 一 Ca

5、Cl2 + CO2 T + H2OCaCO對(duì)CO32與酸生成難解離的 HCO3甚至CO4體，加入HCl后，H+與溶液中的 CO32- 反應(yīng)生成難解離的 HCO3或CO2氣體和水，使溶液中 C(CO32-)降低，導(dǎo)致 Qc (CaCO3)v Ksp(CaCO3),故沉淀溶解。(3)金屬硫化物沉淀的溶解例如ZnS(s) + 2HCl ， f ZnCl2 + H2S T在ZnS沉淀中加入 HCl,由于H+與S2-結(jié)合生成HS-,再與H+結(jié)合生成H2s氣體，使ZnS的 Qc (ZnS) r< Ksp(ZnS),沉淀溶解。(4)PbSO4沉淀的溶解例如：PbSO4(s) + 2 NH4Ac一 Pb

6、(Ac)2 J + (NH4)2SO4在PbSO枷淀中加入，能形成可溶性難解離的Pb(Ac)2 ,使溶液中C(Pb2+)降低，導(dǎo)致PbSO4的 Qc (PbSO4) v Ksp(PbSO4),沉淀溶解。(5)形成難解離的配離子例如:AgCl(s) + 2NH3工Ag(NH3)2+ + Cl-在AgCl沉淀加入氨水，由于Ag珂以和氨水中的 NH3結(jié)合成難解離的配離子 Ag(NH3)2 +, 使溶液中C(Ag+)降低，導(dǎo)致AgCl沉淀溶解。2 .利用氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解例如:3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3S J + 2NOT + 4H2OHgS CuS等Ksp值很小的金

7、屬硫化物就不能溶于鹽酸。加入氧化劑，使某一離子發(fā)生氧化 還原反應(yīng)而降低其濃度，導(dǎo)致金屬硫化物沉淀溶解。例2、牙齒表面由一層硬的、 組成為Ca(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca(PQ)30H畫)、5Ca2+3PO3-+OH進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕，其原因是 已知 Ca(PQ)3F (固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅(jiān)固。主動(dòng)脈用離子方程式表示， 當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齦齒的原因： 根據(jù)以上原理.，請(qǐng)你提出一種其它促進(jìn)礦化的方法： 解析：H+OH=HO,使平衡向脫礦方向移動(dòng)Ca(PO4) 3OH(s)、5Ca2+(aq

8、) + 3PO 43 (aq) + OH (aq)+F 、Ca(PO4)3F(s)5Ca2+3PO4 +F-=C% ( PQ) 3口力口 Ca2+ (或力口 PO4 等)練習(xí)2:溶洞的形成：分析其形成原理。3、沉淀的轉(zhuǎn)化：歸納3加入可與體系中某些離子發(fā)生反應(yīng)生成更難溶電解質(zhì)的離子，平衡會(huì)向溶解的方向移動(dòng)，同時(shí)生成另一種溶解度更小的沉淀。沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì):沉淀溶解平衡的移動(dòng)。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)。例3:將AgNO溶液加入氯化鈉溶液中，再依次加入澳化鈉溶液、碘化鉀溶液會(huì)出現(xiàn)不同顏色的沉淀，沉淀的顏色變化是 一 一。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是：.練習(xí)3:在工業(yè)

9、廢水處理過程中，用FeS等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的重金屬離子(Cu2+、Hg2將)?練習(xí)4：分析化學(xué)上將難溶強(qiáng)酸鹽(如：BaSO)轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽(如：BaCO)原理？拓展：分級(jí)沉淀：歸納溶液中有兩種以上能與同種離子反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的離子時(shí)，最先析出的是溶解度較小 的化合物，這就是分步沉淀，。例4:在含有同濃度的I-和Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO昭液，為什么最先看到淡黃色 AgI 沉淀，至加到一定量 AgNO的液后，才生成白色 AgCl沉淀？解析：這是因?yàn)?AgI的溶度積比AgCl小得多，離子積最先達(dá)到溶度積而首先沉淀。練習(xí)5:在Cl-和CrO42-離子濃度都是 0.100 mol L-1

10、的混合溶液中逐滴加入 AgNO笳液(忽略體積改變) 時(shí)，問AgCl和Ag2CrO4哪一種先沉淀？當(dāng) Ag2CrO4開始沉淀時(shí)，溶液中Cl-離子濃度是多少？。解,查麥可知，§£1=1.56X110KsPj Ag2CrO4=0.CiX 10-12庭恐開始沉淀所需為底3 6x10七 = 6=0.1=i. se X10-3 (nol - L-1)如2c式)4開始沉淀所需伍葉為J，工二- K ICT-k十=1 二"'' =9. 5X 10-6 (康口1 LT)因此，首先滿足溶度積的艇C1先沉淀.當(dāng)A?2cHM開始沉淀時(shí)，：但葉二。,5X105 Gnol L-

11、1)工省 4莖 1 1.56xl0-n此時(shí)，匕1,二 1上¥ = 93x1。 -i. 54X10-5 (nal L-1)鞏固提高：練習(xí)6.在含AgCl固體的飽和溶液中，分別加入下列物質(zhì)，對(duì)AgCl的溶解度有什么影響，并解釋之。(1)鹽酸(2) AgNO 3 (3)KNO 3(4) 氨水解：(1)加入鹽酸，產(chǎn)生同離子效應(yīng)，AgCl的溶解度減小。(2)加入AgNO,產(chǎn)生同離子效應(yīng)，AgCl的溶解度減小。(3)加入KNO,產(chǎn)生鹽效應(yīng)，AgCl的溶解度增大。(4) 加入氨水，形成Ag(NH3)2Cl配合物，AgCl的溶解度增大練習(xí)7 .計(jì)算下列反應(yīng)的平衡常數(shù)，并估計(jì)反應(yīng)的方向。(1) PbS

12、 + 2HAcPb2+ + H 2s + 2Ac- (已知 囁年=9.04 X 10-29, K,hac=1.76 X 10-5)(2) CiJ+ +H2sCuS(S)+2H+(已知 &p,cus=1.27 X 10-36,H2s的 K=9.1 X108,K2=1.1X10-12)解；(1)反應(yīng) FbS + £HAc= Fb：十H：5+2Ac-Pb;：H:SAc-; P-H舟A匚丁舊丁歸 P£Ac:HA<pPTfS，K50人10工工。飛乂10-丁"" ，二7 口乂 in&&9.1x10x1.1x10-因?yàn)镵很小，所以反應(yīng)逆向

13、進(jìn)行的程度較大.反應(yīng)CuF = CuS千2H'.舊丁 一 舊丁嶼"廣旭CL歸向廣A-A;= 7.89X10 14因?yàn)槭胶艽螅苑磻?yīng)正向進(jìn)行的程度較大.練習(xí)8. AgI沉淀用(NH)2s溶液處理使之轉(zhuǎn)化為 Ag2s沉淀，該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少?若在1.0L(NH4)2s溶液中轉(zhuǎn)化 0.010molAgI , (NHk)2s溶液的最初濃度是多少？ (Kw =8.51X10-17； Kp,Ag2s=6.69 X 10-50) L-1)解：轉(zhuǎn)化反應(yīng)如下 ：2AgI + s 2-Ag2s + 2I轉(zhuǎn)化 0.10 mol AgI 后，溶液 I-濃度為：I -=0.010/1=0.010 (molK_I 2_ i2Ag 2K222s2 s2