2018-2019版高中化學 專題3 溶液中的離子反應 第四單元 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 第1課時學案 蘇教版選修4.doc
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第1課時沉淀溶解平衡與溶度積學習目標定位1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影響因素。2.明確溶度積和離子積的關(guān)系,并由此學會判斷反應進行的方向。一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡1實驗探究(1)在裝有少量難溶的AgCl白色固體的試管中,加入約5 mL蒸餾水,充分振蕩后靜置。取約2 mL上層清液加入另一試管中,滴加濃鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成。由上述實驗得出的結(jié)論是原上層清液中含有Ag。(2)分析AgCl的溶解過程:AgCl在溶液中存在下述兩個過程:一方面,在水分子作用下,少量Ag和Cl脫離AgCl的表面溶于水中,即存在溶解過程;另一方面,溶液中的Ag和Cl受AgCl表面陰、陽離子的吸引,回到AgCl的表面析出,即存在沉淀過程。在一定溫度下,當AgCl溶解和生成的速率相等時,達到溶解平衡狀態(tài),得到AgCl的飽和溶液。(3)AgCl溶于水的平衡方程式是AgCl(s)Cl(aq)Ag(aq),由于沉淀、溶解之間的這種動態(tài)平衡的存在,決定了Ag和Cl的反應不能進行到底。(4)反應完全的標志對于常量的化學反應來說,化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1.0105 molL1時,沉淀就達完全。2溶解平衡的概念與特征(1)概念在一定溫度下,當沉淀溶解和生成的速率相等時,即建立了動態(tài)平衡,叫做沉淀溶解平衡。(2)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)和AgCl=AgCl表示的意義不同:前者表示AgCl的溶解平衡,后者表示AgCl在水中完全電離(是指溶解的那一部分)。(3)特征動態(tài)平衡v溶解v沉淀0。達到平衡時,溶液中離子的濃度保持不變。當改變外界條件時,溶解平衡將發(fā)生移動,達到新的平衡。3溶解平衡的影響因素已知溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),請分析當改變下列條件時對該溶解平衡的影響,填寫下表:條件改變移動方向c(Mg2)c(OH)加水正向移動不變不變升溫正向移動增大增大加MgCl2(s)逆向移動增大減小通HCl正向移動增大減小加NaOH(s)逆向移動減小增大(以上濃度變化均指平衡后和原平衡比較) 外界條件對溶解平衡的影響(1)溫度升高,多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動。(2)加水稀釋,濃度減小,溶解平衡向溶解方向移動,但平衡后因仍存在溶解平衡,故離子濃度保持不變。(3)加入與難溶電解質(zhì)構(gòu)成微粒相同的物質(zhì),溶解平衡向生成沉淀的方向移動。(4)加入與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反應的物質(zhì),溶解平衡向溶解的方向移動。例1判斷正誤(對的打“”,錯的打“”)(1)難溶電解質(zhì)的溶解度為0()(2)等物質(zhì)的量的AgNO3和NaCl混合后,溶液中不存在Ag和Cl()(3)對于“AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)”, 說明溶解的AgCl部分電離,是弱電解質(zhì)()(4)當改變外界條件時,沉淀溶解平衡會發(fā)生移動,直至達到新的平衡()(5)沉淀溶解達到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等,且保持不變()(6)溶液中的離子濃度小于1105 molL1時,可視為沉淀完全()答案(1)(2)(3)(4)(5) (6)考點沉淀溶解平衡題點沉淀溶解平衡與飽和溶液的特征例2Mg(OH)2固體在水中存在下列溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),欲減少Mg(OH)2固體的量,可以加入少量的()ANaOH固體 BNaCl固體CNaHSO4固體 DMgSO4固體答案C解析欲使Mg(OH)2減少,應使平衡右移,NaHSO4電離產(chǎn)生的H會使平衡體系中c(OH)減小,而使沉淀溶解平衡右移,Mg(OH)2固體的量減小??键c沉淀溶解平衡題點改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動相關(guān)鏈接1不同的固體物質(zhì)在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但無論大小,都有一定的溶解度。在20 時,物質(zhì)的溶解度與溶解性的關(guān)系如下:下列物質(zhì),屬于易溶物質(zhì)的是,屬于微溶物質(zhì)的是,屬于難溶物質(zhì)的是。NaCl、NaOH、H2SO4、MgCO3、CaSO4、 Ca(OH)2、CaCO3、BaSO4、Mg(OH)22固體物質(zhì)的溶解是可逆過程固體溶質(zhì) 溶液中的溶質(zhì)(1)v溶解v沉淀固體溶解(2)v溶解v沉淀溶解平衡(3)v溶解Ksp,溶液過飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達到新的平衡。(2)QcKsp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。(3)QcKsp,溶液未飽和,無沉淀析出,若加入過量難溶電解質(zhì),難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。1溶質(zhì)積的意義在一定溫度下,Ksp為常數(shù)。難溶電解質(zhì)的Ksp的大小反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。對同類型電解質(zhì)而言,Ksp越小,其在水中的溶解能力也越小。2影響因素3應用(1)通過比較溶度積與溶液的離子積Qc的相對大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解。(2)根據(jù)溶度積能計算出飽和溶液中的離子濃度。例3已知25 時,AgCl的溶度積Ksp1.81010,則下列說法正確的是()A向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大BAgNO3溶液與NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag)c(Cl)C溫度一定時,當溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp時,此溶液中必有AgCl的沉淀析出DKsp(AgI)Ksp(AgCl),所以飽和溶液的濃度c(AgI)c(Cl)c(I)B25 時,Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度C在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體,c(Ba2)增大D25 時,AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同答案B解析A項,Ksp(AgCl)Ksp(AgI),所以含AgCl和AgI固體的懸濁液中c(Ag)c(Cl)c(I);B項,Cu(NO3)2溶液中含有Cu2,使Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)逆向移動,溶解度比在水中的?。籆項,在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體,c(SO)增大,沉淀溶解平衡向生成沉淀方向移動,c(Ba2)減??;D項,溶液中c(Cl)越大,AgCl的溶解度越小??键c沉淀溶解平衡題點改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動6把足量熟石灰放入蒸餾水中,一段時間后達到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。下列敘述正確的是()A給溶液加熱,溶液的pH升高B恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高C向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固體增多D向溶液中加入少量的NaOH固體,Ca(OH)2固體增多答案D解析A項,加熱時Ca(OH)2溶解度減小,平衡逆向移動,c(OH)減小,pH減??;B項,CaOH2O=Ca(OH)2,由于保持恒溫,Ca(OH)2溶解度不變,c(OH)不變,因此pH不變;C項,COCa2=CaCO3,使平衡正向移動,Ca(OH)2固體減少;D項,加入NaOH固體時,c(OH)增大,平衡逆向移動,因此Ca(OH)2固體增多??键c沉淀溶解平衡題點沉淀溶解平衡的綜合題組三溶度積及應用7一定溫度下,將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的排列順序是()20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液 10 mL 蒸餾水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液A BC D答案B解析AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),c(Cl)或c(Ag)越大,對AgCl的溶解抑制作用越大,AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只與溶液中Ag或Cl的濃度有關(guān),而與溶液體積無關(guān)。c(Cl)0.01 molL1;c(Cl)0.04 molL1;c(Cl)0.03 molL1;蒸餾水中無Cl或Ag;c(Ag)0.05 molL1。Ag或Cl濃度由小到大的順序為。考點沉淀溶解平衡題點難溶物在同離子溶液中的溶解8某溫度時,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點變到b點B通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點Cd點無BaSO4沉淀生成Da點對應的Ksp大于c點對應的Ksp答案C解析Ksp在溫度一定的條件下是一定值,與Ba2和SO的濃度大小有一定關(guān)系,但兩者濃度的乘積是一定值。b點本身已過飽和,d點沒有達到沉淀溶解平衡,故無BaSO4沉淀生成??键c溶度積常數(shù)題點溶度積常數(shù)(Ksp)的綜合考查9室溫時,M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa,c(M2)b molL1時,溶液的pH等于()A.lg() B.lg()C14lg() D14lg()答案C解析由Kspc(M2)c2(OH)得c(OH),Kwc(H)c(OH)得c(H) molL1pHlg14lg()??键c溶度積常數(shù)題點溶度積的表達和簡單計算10已知CaCO3的Ksp2.8109,現(xiàn)將濃度為2104 molL1的Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合,若要產(chǎn)生沉淀,則所用CaCl2溶液的濃度至少應為()A2.8102 molL1B1.4105 molL1C2.8105 molL1D5.6105 molL1答案D解析由沉淀形成的條件知,要產(chǎn)生沉淀必須滿足:c(Ca2)c(CO)2.8109,因等體積混合,混合溶液中,c(CO)1104 molL1,c(Ca2)應大于2.8105 molL1,則混合前c(CaCl2)至少應為5.6105 molL1。考點溶度積常數(shù)題點飽和溶液中溶度積常數(shù)、離子濃度、pH、溶解度等換算11在BaSO4飽和溶液中加入少量的BaCl2溶液產(chǎn)生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度積常數(shù),則平衡后溶液中()Ac(Ba2)c(SO)(Ksp)Bc(Ba2)c(SO)Ksp,c(Ba2)c(SO)Cc(Ba2)c(SO)Ksp,c(Ba2)c(SO)Dc(Ba2)c(SO)Ksp,c(Ba2)c(SO);由于溫度未發(fā)生改變,所以溶液中Kspc(Ba2)c(SO)。考點溶度積常數(shù)題點飽和溶液中溶度積常數(shù)、離子濃度、pH、溶解度等換算12(2017湖南岳陽一中高二月考)不同溫度(T1和T2)時,硫酸鋇在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,已知硫酸鋇在水中溶解時吸收熱量。下列說法正確的是()AT1T2B加入BaCl2固體,可使溶液由a點變 到c點Cc點時,在T1、T2兩個溫度下均有固體析出Da點和b點的Ksp相等答案D解析因為硫酸鋇在水中溶解時吸收熱量,則溫度升高硫酸鋇的Ksp增大,T2時硫酸鋇的Ksp大于T1時硫酸鋇的Ksp,故T2T1,A錯誤;硫酸鋇溶液中存在著沉淀溶解平衡,a點在平衡曲線上,加入BaCl2,c(Ba2)增大,平衡左移,c(SO)應降低,所以不能使溶液由a點變到c點,B錯誤;在T1時c點溶液的QcKsp,有沉淀析出,在T2時c點溶液的QcKsp,沒有沉淀析出,C錯誤;Ksp是一常數(shù),溫度不變,Ksp不變,在曲線上的任意一點Ksp都相等,D正確??键c溶度積常數(shù)題點溶度積常數(shù)(Ksp)的綜合考查綜合強化13室溫下用廢電池的鋅皮制備ZnSO47H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,鐵變?yōu)開,加堿調(diào)節(jié)至pH為_時,鐵離子剛好沉淀完全(離子濃度小于1105 molL1時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為_時,鋅開始沉淀(假定Zn2濃度為0.1 molL1)。若上述過程不加H2O2的后果是_,原因是_?;衔颶n(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp的近似值101710171039答案Fe32.76Zn2和Fe2不能分離Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近解析鐵溶于稀硫酸生成Fe2,F(xiàn)e2被雙氧水氧化為Fe3。KspFe(OH)3c(Fe3)c3(OH)1039,鐵剛好完全沉淀時,c(OH) molL14.641012 molL1,則c(H) molL12.16103 molL1,pH2.7;KspZn(OH)2c(Zn2)c2(OH)1017,鋅開始沉淀時,c(OH) molL1108 molL1,則c(H) molL1106 molL1,pH6;Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近,若不加雙氧水,沉淀Zn2的同時Fe2也會沉淀,從而使Zn2和Fe2不能分離??键c溶度積常數(shù)題點溶度積的表達和簡單計算14(1)已知25 時,Ksp(AgCl)1.81010,Ksp(AgI)8.51017。請回答下列問題:25 時,若向50 mL 0.018 molL1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 molL1的鹽酸,混合后溶液中的c(Ag)為_ molL1,pH為_。25 時,取一定量含有I、Cl的溶液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl和AgI同時沉淀時,溶液中為_。(2)已知:25 時Ksp(Ag2CrO4)9.01012,Ksp(AgCl)1.81010,則Ag2CrO4的溶解度_(填“大于”“小于”或“等于”)AgCl的溶解度。(3)25 時,Mg(OH)2飽和溶液_(填“能”或“不能”)使石蕊溶液變藍色。(已知KspMg(OH)24.01012,lg 50.7)。答案(1)1.810724.7107(2)大于(3)能解析(1)反應后剩余的c(Cl)0.001 molL1,c(Ag) molL11.8107 molL1 。反應后溶液中的c(H)0.010 molL1,pH2。4.7107。(2)25 時,Ag2CrO4和AgCl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度分別為x、yAg2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)x 2x xAgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)y y y4x39.01012,y21.81010x molL1104 molL1y105 molL1所以xy,Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度。(3)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為x,則4x34.01012,x1.0104 molL1,c(OH)2.0104 molL1,c(H) molL151011 molL1,pH lg(51011)11lg 510.3。所以能使石蕊溶液變藍色??键c溶度積常數(shù)題點飽和溶液中溶度積常數(shù)、離子濃度、pH、溶解度等換算15在Cl和CrO濃度都是0.100 molL1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略體積改變)時,AgCl和Ag2CrO4哪一種先沉淀?當Ag2CrO4開始沉淀時,溶液中Cl濃度是多少?已知:Ksp(AgCl)1.81010Ksp(Ag2CrO4)9.01012。答案AgCl開始沉淀所需c(Ag) molL11.8109 molL1,Ag2CrO4開始沉淀所需c(Ag) molL19.5106 molL1,因此,AgCl先沉淀。當Ag2CrO4開始沉淀時:c(Ag)9.5106 molL1此時,c(Cl) molL11.89105 molL1??键c溶度積常數(shù)題點溶度積的表達和簡單計算- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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