海头高级中学高二化学选修四3.4《沉淀溶解平衡》学案(苏教版)(7页).doc

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1、-海头高级中学高二化学选修四3.4沉淀溶解平衡学案(苏教版)-第 6 页三点剖析重点1 沉淀溶解平衡的建立 溶解和结晶的平衡也受外界条件的影响，如果改变温度、改变浓度也会使溶解和结晶的平衡破坏。 在AgCl的溶液中，一方面，在水分子作用下，少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中AgCl=Ag+Cl-；另一方面，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀，Ag+Cl-=AgCl。在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到了AgCl的饱和溶液，即建立如下动态平衡：AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)难溶电解质的溶解平衡也是有条件的，条件变

2、化，平衡破坏。如上述的沉淀和溶解平衡就受温度、浓度等的影响，通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解，也可以使沉淀转化。溶解平衡特征（1）“动”动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。（2）“等”v溶解=v沉淀。（3）“定”达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。（4）“变”当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。【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，将促进溶解解析：本题考查了沉

3、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。答案：B重点2 沉淀溶解平衡的移动 由于难溶物溶解是一个可逆反应，物质溶解为吸热反应，升高温度溶解度增大。溶度积规则AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=Cm(An+)Cn(Bm-)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至

4、溶液饱和，达到新的平衡。Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。QcKsp,溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。增大An+和Bm-的浓度，平衡向生成沉淀的方向移动，减小An+和Bm-的浓度，平衡向沉淀溶解的方向移动。【例2】在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中，存在着如下平衡：Mg(OH)2Mg2+(aq)+2OH-(aq)向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时，固体Mg（OH）2的质量有什么变化？解析：可运用平衡移动原理，加以解释。答案：加入固体CH3COONa使Mg(OH)2固体的质量增加。理由是CH3COONa在溶液中水解

5、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,增大了c(OH-),使Mg(OH)2的溶解平衡向着生成Mg(OH)2的方向移动。加入固体NH4Cl使Mg(OH)2固体的质量减小。理由是NH4Cl在溶液中电离出，与OH-发生反应：+OH-NH3H2O，减小了c(OH-)，使Mg(OH)2溶解平衡向着生成Mg2+和OH-的方向移动。难点1 有关溶度积的计算与应用mBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(n+)cn(m-)分别求出n+和m-的浓度就可以求出Ksp。n+和Bm-的浓度，或者求AmBn的溶解度。利用公式=。【例3】 铬酸银在298 K时的溶解度为0.004 45 g,

6、求其溶度积。解析：因铬酸银（Ag2CrO4）饱和溶液是极稀的，其密度可认为是1 gmL-1，已知Ag2CrO4的相对分子质量为332，所以Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为 =1.3410-4 molL-1因Ag2CrO42Ag+所以c(Ag+)=21.3410-4 molL-1=2.6810-4 molL-1c(410-4 molL-1Ksp(Ag2CrO4)=c2(g+)c()=(2.6810-4)21.3410-4=9.6210-12。答案：Ksp(Ag2CrO4)=9.6210-12难点2 溶解沉淀的化学方法 化学方法溶解沉淀的原则是：使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。常用的方法有

7、酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法。 原理是借助某些可溶性弱电解质（水、弱酸或弱碱），使难溶物的离子浓度降低而溶解。本法适用于溶解氢氧化物、弱酸或弱碱盐等难溶物质。具体办法是：难溶酸用强碱溶解；难溶碱用强酸或较强酸溶解；难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。 注意：用酸溶解含金属离子的难溶物时，所选用酸的酸根与金属离子不应产生沉淀。 在难溶物中加入配位剂，因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度，使平衡向右移动而溶解，配位剂的浓度越大，或生成配合物的稳定性越大，则难溶物的溶解度也越大。例如：含AgCl(s)的溶液中加入过量的Cl-，而使AgCl溶解度增加或完全溶解。 原理是通过氧化还

8、原反应使难溶物的离子浓度降低，使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物，如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子：3Ag2S+8HNO3=6AgNO3+3S+2NO+4H2O 本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀，然后再溶解。例如BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液，使BaSO4转化为BaCO3，再将BaCO3溶于盐酸。 应当指出，沉淀溶解有的是几种方法综合的结果，例如HgS溶于水，就是氧化还原法和配位法的综合运用：3HgS+12HCl+2HNO3=3H2(HgCl4)+3S+2NO+4H2O【例4】 为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加

9、热搅拌的条件下加入一种试剂是（ ） B.Na2CO3 C.氨水 解析：要除FeCl3实际上是除去Fe3+,除Fe3+的方法是加入某物质使之成为沉淀过滤即可。同时该题巧妙运用了Fe(OH)3的溶解度小于（MgOH2）的溶解度，从而可以使Fe(OH)3沉淀，而不致使Mg2+转化为沉淀而析出。答案：D各个击破类题演练1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Cl-C.升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变解析：溶解平衡是一个动态平衡，溶解速率和离子

10、结合速率相等，难溶物在水中溶解很少，不是绝对不溶，溶解是吸热过程，升高温度，溶解度增大，在AgCl沉淀中，加入NaCl固体，增大Cl-浓度，使溶解度减小。答案：AC变式训练1在一定温度下,氯化银在水中存在如下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),若把AgCl分别放入100 mL Na2SO4；100 mL 0.1 molL-1 NaCl溶液；100 mL 0.1 molL-1AlCl3溶液；100 mL 0.1 molL-1MgCl2溶液中。搅拌后在相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是A. B.C. D.解析：在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，若加入Cl-会

11、使溶解平衡向逆向移动，使Ag+浓度减小，C（Cl-）越大，逆向进行程度越大。答案：A类题演练2对于难溶盐MX，其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)c(OH-)=KW，存在等式c(+)c(X-)=Ksp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是（ ）20 mL 0.01 molL-1KCl溶液 30 mL 0.02 molL-1CaCl2溶液 40 mL 0.03 molL-1HCl溶液 10 mL蒸馏水 50 mL 0.05 molL-1AgNO3溶液A. B.C. D.解析：AgCl（s）=Ag+Cl-，由于c（Ag+）c（Cl-）

12、=Ksp，Cl-或Ag+的浓度越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，而与溶液体积无关。中c（Cl-）=0.01 molL-1 中c（Cl-）=0.04 molL-1 c（Cl-）=0.03 molL-1 中c（Cl-）=0 molL-1 中c（Ag+）=0.05 molL-1Ag+或Cl-浓度由小到大的顺序为,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为。答案：B变式训练2FeCl3溶液中，加入难溶于水的CaCO3粉末，观察到CaCO3逐渐溶解，产生无色气体和红褐色沉淀。则：（1）气体为_，红褐色沉淀为_。（2）上述现象产生

13、的理由是_。答案：（1）CO2 Fe(OH)3(3)FeCl3在溶液中水解呈酸性：Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+加入CaCO3逐渐与H+反应：CaCO3+2H+=Ca2+H2O+CO2消耗H+使Fe3+水解，平衡向右移而出现红褐色沉淀类题演练3 氢氧化镁难溶于水，但它溶解的那一部分在溶液中完全电离。t 时，饱和氢氧化镁溶液的pH=11,若不考虑KW值的变化，则该温度下氢氧化镁的溶解度是_（溶液的密度为1.0 gcm-3）。解析：Mg(OH)2的电离方程式为：Mg(OH)2=Mg2+2OH-1 mol 2 mol设Mg(OH)2的溶解度为S，溶液的体积为1 L，根据溶解度的计算式：581

14、 0001=S(100+S)解得S=0.002 9 g。答案：0.002 9 g变式训练3在含有Cl-、Br-、I-浓度均为0.01 molL-1的溶液中，缓慢且少量地加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是（ ）A.AgCl、AgBr、AgI B.AgI、AgBr、AgClC.AgBr、AgCl、AgI 解析：Ksp的顺序是AgI最小，AgCl最大，因而AgI易生成沉淀，AgCl最不易生成沉淀。答案：B类题演练4向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液，出现白色沉淀，继续滴加一滴KI溶液并振荡，沉淀变为黄色，再滴入一滴Na2S溶液并振荡，沉淀又变成黑色，根据上述变

15、化过程，分析此三种沉淀物的溶解度关系为（ ）A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgClAgIAg2SC.AgClAgIAg2S D.AgIAgClAg2S解析：根据平衡移动原理，沉淀应当向溶解度更小的沉淀转化，即向着降低离子浓度的方向进行，所以溶解度AgClAgIAg2S。答案：C变式训练4把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+2OH-加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ）2S溶液 3溶液 2溶液解析：该平衡为溶解平衡。若使Ca(OH)2减少，只须使平衡正向移动。选项中Na2S、NaOH溶液显碱性，使平衡逆移；CaCl2溶液完全电离出Ca2+也

16、使平衡逆移。而B项为AlCl3溶液与OH-作用生成难溶Al(OH)3，消耗OH-，平衡正向移动，使Ca(OH)2固体不断电离而减少。解析：本题实验的目的是要鉴定，而用到的试剂为稀酸中加入碘的淀粉溶液，依据溶液颜色的变化判断。杂质离子是弱酸根，遇H+会生成SO2而与I2反应，使溶液蓝色褪去，从而干扰的检验。（2）考查物质的溶解性，顺着题意较易做出解答，不过在写离子方程式时一定要注意物质的改写，切莫把CdCO3(难溶)写成离子形式。变式训练5鉴定的方法之一是利用的还原性。将在稀酸中加入适量的碘与淀粉蓝色溶液，会使蓝色褪去，反应为+I2+H2O=+2H+2I-。（1）若待测液中有S2O2-3，会不会对实验有干扰？_。其原因是什么？_。（2）若待测液中有S2-和时，除去S2-的常用方法是检验之前先加入固体难溶物CdCO3（碳酸镉），不久沉淀由浅色转化为黄色的硫化镉（CdS），而溶液中却无损失，其原因是什么？_。写出有关离子方程式：_。答案：（1）会有干扰 酸化会生成S和SO2，SO2因发生下列反应：SO2+I2+2H2O=+4H+2I-，而使碘的淀粉溶液蓝色褪去（2）CdCO3转化为更难溶的CdS(或CdS的溶解度比CdCO3小) CdCO3+S2-=CdS+