高中化學第三章水溶液中的離子平衡第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡教案高二化學教案

【第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡】之小船創(chuàng)作[明確學習目標]1.認識難溶電解質(zhì)的積淀溶解均衡。認識積淀轉(zhuǎn)變的實質(zhì)。3.學會用積淀溶解均衡理論解決生產(chǎn)、生活中的實質(zhì)問題。一、積淀溶解均衡1．25℃時，溶解性與溶解度的關(guān)系2．積淀溶解均衡觀點：在必定溫度下，當積淀□05溶解的速率和積淀□06形成的速率相等時，即達到溶解均衡。圖示表示方法：以AgCl為例，溶解均衡可表示為08溶解＋－(aq)?！魽gCl(s)積淀Ag(aq)＋Cl特點二、積淀反響的應(yīng)用1．積淀的生成積淀生成的應(yīng)用在波及無體制備、提純、廢水辦理等領(lǐng)域，常利用生成積淀來達到□01分別或□02除掉某些離子的目的。積淀生成的方法①調(diào)理pH法：如工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶解于水，再加入□03氨水調(diào)理pH至7～8，可使Fe3＋轉(zhuǎn)變04為□Fe(OH)3積淀而除掉。②加積淀劑法：如以Na2S、H2S等作積淀劑，使某些金屬離子如2＋2＋等生成極難溶的硫化物□0506Cu、HgCuS、□HgS等積淀，是除掉雜質(zhì)常用的方法。其離子反響以下：2＋2－07Cu＋S===□CuS↓2＋08＋Cu＋H2S===□CuS↓＋2H2＋2－09Hg＋S===□HgS↓2＋10＋Hg＋H2S===□HgS↓＋2H2．積淀的溶解積淀溶解的原理11依據(jù)□均衡挪動原理，關(guān)于在水中難溶的電解質(zhì)，假如能想法不停地移去溶解均衡系統(tǒng)中的相應(yīng)離子，使均衡向□12積淀溶解的方向挪動，就能夠使積淀□13溶解。溶解方法①酸溶解法：利用較□14強的酸溶解較弱酸的難溶鹽。如CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸，過程可表示為CaCO3(s)2＋(aq)2－2－＋15Ca＋CO3(aq)，CO3＋H□－－＋1632317222－333HCO，HCO＋H□H2CO，HCO===□HO＋CO↑。跟著CO濃度的減少，積淀溶解均衡不停右移，CaCO3漸漸溶解。②鹽溶液溶解法：3．積淀的轉(zhuǎn)變積淀轉(zhuǎn)變實驗①難溶性銀鹽之間的轉(zhuǎn)變②Mg(OH)2與Fe(OH)3之間的轉(zhuǎn)變積淀轉(zhuǎn)變的實質(zhì)：溶解度小的積淀轉(zhuǎn)變成溶解度更小的積淀，兩種積淀的溶解度差異□31越大，積淀越簡單轉(zhuǎn)變。積淀轉(zhuǎn)變的應(yīng)用①鍋爐除水垢②除掉硫酸銅溶液中的鐵離子－11．常溫下，分別將AgCl溶于水和0.1mol·L的NaCl溶液中，其溶解度同樣嗎？為何？提示：不一樣。在NaCl溶液中，Cl－的存在會導(dǎo)致AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)向左挪動，使AgCl溶解度變得更小。2－2．假如要除掉某溶液中的SO4，你選擇加入鈣鹽還是鋇鹽？為何？提示：加入可溶性鋇鹽。因為BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小，用2＋2－更完整。Ba積淀SO4一、積淀溶解均衡1．積淀溶解均衡及其影響要素積淀溶解均衡是指固體積淀與溶液中有關(guān)離子間的均衡關(guān)系，包括了積淀的溶解和溶解后的電解質(zhì)的電離過程。如：BaSO4(s)2＋2－(aq)包括了Ba(aq)＋SO4BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4(aq)===Ba2＋2－(aq)＋SO4(aq)兩個過程。所以溶解均衡的電離方程式一定注明狀態(tài)、(aq)。影響積淀溶解均衡的要素影響要素

積淀溶解均衡內(nèi)因

電解質(zhì)自己的性質(zhì)溫度

溫度高升，向吸熱方向進行外稀釋

向溶解方向挪動因同離子效應(yīng)

加入同樣離子，向生成積淀的方向挪動2．溶度積

(Ksp)觀點：在必定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，電離出的各離子濃度冪的乘積為一個常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積，用符號Ksp表示。表達式：關(guān)于溶解均衡mnmn＋nm－MA(s)M(aq)＋A(aq)Ksp＝cm(Mn＋)·cn(Am－)意義溶度積(Ksp)反應(yīng)了物質(zhì)在水中的溶解能力。影響要素溶度積常數(shù)只與難溶性電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，而與積淀的量和溶液中離子的濃度沒關(guān)。大部分物質(zhì)，溫度高升，溶度積增大。[即時練]1．在必定溫度下，必定量的水中，石灰乳懸濁液存在以下均衡：2＋－Ca(OH)2(s)Ca(aq)＋2OH(aq)，當向此懸濁液中加入少許氧化鈣固體時，以下說法正確的選項是( )A．c(Ca2＋)增大B．c(Ca2＋)不變C．c(OH－)增大D．Ca(OH)2固體的質(zhì)量不變答案B分析在必定溫度下，Ca(OH)2已經(jīng)達到飽和(石灰乳懸濁液)，當加入少許CaO固體時，CaO＋H2O===Ca(OH)2，不考慮溫度變化，仍為飽和溶液，故c(Ca2＋)、c(OH－)均不變，Ca(OH)2固體質(zhì)量增添。2．以下說法正確的選項是( )A．溶度積小的物質(zhì)必定比溶度積大的物質(zhì)溶解度小B．對同種類的難溶物，溶度積小的必定比溶度積大的溶解度小C．難溶物質(zhì)的溶度積與溫度沒關(guān)D．難溶物的溶解度僅與溫度有關(guān)答案B分析A項，沒有指明詳細的溫度，也沒指明詳細能否為同一類物質(zhì)，錯誤；C項，溶度積明顯與溫度有關(guān)，當溫度高升時，固體物質(zhì)的溶解度一般會增大，其溶度積一般也增大，錯誤；D項，難溶物的溶解度不單與溫度有關(guān)，還與溶劑中能否存在難溶物中的離子有關(guān)。規(guī)律方法Ksp的理解Ksp反應(yīng)了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，當物質(zhì)的化學式所表示的陰、陽離子個數(shù)比同樣時，Ksp越大，溶解度越大。關(guān)于化學式中陰、陽離子個數(shù)比不一樣的難溶電解質(zhì)，不可以直接用Ksp的大小來比較其溶解度的大小。能夠利用Ksp來計算飽和溶液中某種離子的濃度，由溶液體積計算出溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量。二、積淀反響的應(yīng)用1．積淀的生成積淀生成時積淀劑的選擇原則①使生成積淀的反響進行得越完整越好(被積淀離子形成積淀的Ksp盡可能地小，即積淀溶解度越小越好)。如除掉廢水中的Cu2＋，能夠使Cu2＋轉(zhuǎn)變成CuCO3、Cu(OH)2或CuS，依照三者溶解度的大小可知，應(yīng)選擇積淀劑使廢水中的Cu2＋轉(zhuǎn)變成溶解度最小的CuS。②不可以影響其余離子的存在，由積淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除掉或不引入新的雜質(zhì)離子。常用的積淀方法①調(diào)理pH法經(jīng)過調(diào)理溶液的pH，使溶液中的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)變成積淀而除掉。②直接積淀法經(jīng)過積淀劑除掉溶液中的某種指定離子或獲得該難溶電解質(zhì)。2．積淀的溶解積淀溶解時的重點步驟是加入的試劑能與產(chǎn)生積淀的離子發(fā)生反響，生成揮發(fā)性物質(zhì)(氣體)或弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿或水)，使均衡向積淀溶解的方向挪動，使積淀溶解的常用方法主要有三種：加入適合試劑，使其與溶液中某種離子聯(lián)合生成弱電解質(zhì)。加入適合氧化劑或復(fù)原劑，與溶液中某種離子發(fā)生氧化復(fù)原反響。加入適合試劑，與溶液中某種離子聯(lián)合生成配合物。3．積淀的轉(zhuǎn)變積淀轉(zhuǎn)變的實質(zhì)是積淀溶解均衡的挪動。一般是溶解度小的積淀會轉(zhuǎn)變生成溶解度更小的積淀。當一種試劑能積淀溶液中幾種離子時，生成積淀所需試劑離子濃度越小的越先積淀；假如生成各樣積淀所需試劑離子的濃度相差較大，就能分步積淀，進而達到分別離子的目的。溶解度較小的積淀在必定條件下也能夠轉(zhuǎn)變成溶解度較大的積淀，如在

BaSO4的飽和溶液中加入高濃度的

Na2CO3溶液，也能夠轉(zhuǎn)變成溶解度較大的BaCO3積淀。4．溶度積與離子積的關(guān)系經(jīng)過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積Qc的相對大小，能夠判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀可否生成或溶解：Qc>Ksp，溶液過飽和，有積淀析出，直至溶液飽和，達到新的均衡。Qc＝Ksp，溶液飽和，積淀與溶解處于均衡狀態(tài)。Qc<Ksp，溶液未飽和，無積淀析出。[即時練]3．Mg(OH)2固體在水中存在以下溶解均衡：Mg(OH)2(s)2＋(aq)－Mg＋2OH(aq)，欲減少Mg(OH)2固體的量，能夠加入少許的()A．NaOH固體B．NaCl固體C．MgSO4固體D．NaHSO4固體答案D分析A項，加NaOH固體，會使c(OH－)增大，均衡左移，Mg(OH)2固體的量增添，錯誤；B項，加NaCl固體，平衡不挪動，錯誤；C項，加MgSO4會使c(Mg2＋)增添，均衡左移，Mg(OH)2固體的量增添，錯誤；D項，加NaHSO4固體，發(fā)生中和反響，c(OH－)減少，均衡右移，Mg(OH)2固體溶解而減少，正確。4．(1)

關(guān)于

Ag2S(s)

2Ag＋(aq)＋S2－(aq)

，其

Ksp的表達式為

______________。以下說法中不正確的選項是________(填序號)。①用稀鹽酸清洗AgCl積淀比用水清洗消耗AgCl少②一般地，物質(zhì)的溶解度隨溫度的高升而增添，故物質(zhì)的溶解大多是吸熱的③關(guān)于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al3＋－，前＋3OH者為溶解均衡，后者為電離均衡④除掉溶液中的2＋，用－積淀比用2－好，說明MgOHCO3Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的大⑤積淀反響中常加過度的積淀劑，其目的是使積淀更完全如何除掉Mg(OH)2中混有的Ca(OH)2？___________________________。答案(1)sp＝c2(Ag＋)·(S2－)(2)④Kc加足量MgCl2溶液，充分攪拌，過濾，清洗即得純Mg(OH)2分析(1)由溶解均衡表達式可得sp＝c2(Ag＋)·(S2Kc)。(2)①Cl－克制AgCl溶解，正確；②物質(zhì)的溶解大多是吸熱的，正確；③正確；④除掉溶液中的2＋，用－積淀MgOH2－好，是因為Mg(OH)的K更小，節(jié)余的2＋更少，比用COMg32sp錯誤；⑤正確。規(guī)律方法增大積淀溶解度的要素對大部分物質(zhì)而言，加熱可促使其溶解。但也有些物質(zhì)的溶解度隨溫度高升而降低，故此時高升溫度，其溶解程度降低。加入能耗費積淀溶解獲得的離子的物質(zhì)，此時因溶解時產(chǎn)生的離子濃度減小而使均衡向溶解的方向挪動。本章概括總結(jié)1．必定溫度下，向含有AgCl(s)的飽和AgCl溶液中加水至固體恰巧完整消逝，以下表達中正確的選項是( )A．AgCl的溶解度增大B．AgCl的溶解度、Ksp均不變C．溶液中c(Cl－)變小D．溶液中n(Cl－)不變答案B分析因溫度必定，故AgCl的溶解度和Ksp都不變，故A錯誤，B正確；固體消逝后獲得的溶液還是該溫度下的AgCl飽和溶液，所以c(Cl－)不變，可是溶解的AgCl比開始時多，所以n(Cl－)變大，C、D錯誤。2．在BaSO4飽和溶液中加入少許BaCl2溶液產(chǎn)生BaSO4積淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度積常數(shù)，則均衡后溶液中( )A．(Ba)＝(SO4)＝(12＋sp)2cc2－Kc2＋c2－Kc2＋c2－(Ba(SO4(Ba)(SO4)B．)·)>sp，＝C．c(Ba2＋2－)＝Ksp，c(Ba2＋2－))·c(SO4)>c(SO4D．c(Ba2＋2－)≠Ksp，c(Ba2＋2－))·c(SO4)<c(SO4答案C分析在BaSO飽和溶液中加入少許BaCl2溶液，均衡4BaSO(s)2＋2－c(Ba2＋)Ba(aq)＋SO(aq)左移，此時溶液中44增大，所以c(Ba2＋)>c(SO24－)。因為溫度未發(fā)生改變，所以溶液中c(Ba2＋)·c2－)＝sp。(SO4K3．已知sp(FeS)＝6.3×10－18，sp(CuS)＝6.3×10－36。KK以下說法中正確的選項是( )A．同溫度下，CuS的溶解度大于FeS的溶解度B．同溫度下，向飽和FeS溶液中加入少許Na2S固體后，Ksp(FeS)變小C．向含有等物質(zhì)的量的FeCl2和CuCl2的混淆溶液中逐滴加入Na2S溶液，最初出現(xiàn)的積淀是FeSD．除掉工業(yè)廢水中的Cu2＋，能夠采用FeS作積淀劑答案D分析

因為

FeS的

Ksp大，且

FeS與

CuS的

Ksp表達式是同樣的，所以FeS的溶解度比CuS大，A項錯誤；Ksp不隨濃度變化而變化，它只與溫度有關(guān)，

B項錯誤；因

CuS的

Ksp小于FeS的Ksp，故先出現(xiàn)CuS積淀，C項錯誤；向含有Cu2＋的工業(yè)廢水中加入FeS，F(xiàn)eS會轉(zhuǎn)變?yōu)楦y溶的CuS，D項正確。4．往含

I－和

Cl

－的稀溶液中滴入

AgNO3溶液，積淀的質(zhì)量與加入

AgNO3溶液體積的關(guān)系以以下圖所示。

則原溶液中

c(I－)/

c(Cl

－)

的比值為

(

)A．(

V2－V1)/

V1

B．V1/

V2C．V1/(

V2－V1)D

．V2/

V1答案C分析依據(jù)I－＋Ag＋===AgI↓(黃色)，Cl－＋Ag＋===AgCl↓(白色)，聯(lián)合圖示，可知I－、Cl－耗費AgNO溶液3的體積分別為1、(2－1)，所以在原溶液中c(I－)/c(Cl－)VVVV1/(V2－V1)。5．有關(guān)AgCl積淀的溶解均衡說法正確的選項是( )A．AgCl積淀生成和積淀溶解不停進行，但速率為0B．AgCl難溶于水，溶液中沒有Ag＋和Cl－C．高升溫度，AgCl積淀的溶解度增大D．向AgCl積淀中加入NaCl固體，AgCl積淀的溶解度不變答案C分析溶解均衡為動向均衡，是積淀生成的速率和積淀溶解的速率達到相等而并不是速率為0的狀態(tài)，所以A錯誤；依據(jù)積淀溶解均衡，溶液中存在少許的

Ag＋和

Cl－，所以

B錯誤；向AgCl積淀中加NaCl，增大c(Cl－)，使均衡向逆方向挪動，則溶解度減少，所以D錯誤；AgCl溶解是一個吸熱過程，高