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3.4.1:沉淀溶解平衡学案


《第四单元
【教学目标】

沉淀溶解平衡》学案

① 关注难溶电解质在水溶液中的化学行为。 ② 初步认识难溶电解质存在的溶解平衡及其特征。 ③ 理解 KSP 的含义及初步应用。 【教学重点】 难溶电解质在水溶液中存在着“沉淀 【教学难点】 通过探究认识难溶电解质的化学行为以及在水溶液中存在着沉淀溶解平衡,并能运用平衡 移动原理进行分析。 【教学过程】 【活动与探究】 (1)向盛有 3ml0.1mol/LNaCl 溶液的试管 a 中加入 1 滴 0.1mol/LAgNO3 溶液,振荡,静 置一段时间。 (2)将实验(1)中的试液分置于两支试管中,向其中一支试管 a 继续滴加少量 0.1mol/LAgNO3 溶液,向另一支试管 b 滴加少量 0.1mol/L KI 溶液,观察对比实验现象。 (3)再向试管 b 中滴加少量 0.1mol/LNa2S 溶液,观察实验现象。 请分析产生上述实验现象的原因。 操作 1 滴 AgNO3 溶液 现象 结论 溶解”的平衡。

3mlNaCl 溶液 试管 a AgNO3 溶液

试管 a ①少量 KI 溶液 ②少量 Na2S 溶液 ② 试管 b
1







【问题思考】 ① AgCl、BaSO4 等属于难溶解物。那么它们在水中是否完全不溶解? ② 依据电解质在水中的溶解度不同,可将电解质分为哪几类?

一、沉淀溶解平衡的建立: AgCl(s) v1 > v2 v1 = v2 时,溶质的离子与 v1 < v2 1、概念:在一定温度下,难溶电解质 AmBn 溶于水形成 固态物质之间建立 注:此处的“ ① ② ③ ④ 【问题思考】 写出 AgCl(s) AmBn(s) (1) 表达式 【课堂练习 1】请写出 BaSO4 、Cu(OH)2 、Ag2S 、Al(OH)3 的沉淀溶解平衡与溶度积 Ksp 表 达式。 难溶物 BaSO4 Cu(OH)2 Ag2S Al(OH)3 (2) 意义 ①Ksp 只与 和难溶电解质的
2

Ag+(aq)+ Cl—(aq)

(设沉淀溶解过程——速率 v1;沉淀生成过程——速率 v2)

,叫做沉淀溶解平衡。 ”表示“溶解”和“沉淀”是相对的两方面,不表示电离。

2、沉淀溶解平衡的特征

Ag+(aq) + Cl-(aq)的平衡常数表达式 mAn+(aq) + nBm-(aq)

3、溶度积常数: (简称溶度积)

沉淀溶解平衡

溶度积 Ksp 表达式

有关。

②溶度积和溶解度的值都可以反映物质的 ③用溶度积直接比较时,物质的类型必须相同。

能力。

【例题】已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.5×10-16,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,则下列难 溶盐的饱和溶液中 Ag+物质的量浓度的大小顺序正确的是( A、AgCl > AgI > Ag2CrO4 C、Ag2CrO4 > AgCl > AgI 4、有关溶度积 Ksp 的理解与应用 ① 利用 Ksp 判断沉淀的溶解与生成 【问题思考】 定义难溶电解质溶液中某时刻有关离子浓度幂的乘积为 Qc,Qc 与 Ksp 的大小之间有什么 关系? Qc 与 Ksp 的 大小关系 Qc>Ksp Qc = Ksp Qc<Ksp 【课堂练习 2】在 1L 含 0.001mol· L-1 的 SO42-的溶液中,注入 0.01mol· L-1 的 BaCl2 溶液,能否 使 SO42-沉淀完全?(已知 Ksp=1.08×10-10,当 SO42-离子浓度小于 1×10-5 mol· L-1 时则认为沉 淀完全) 溶液是否饱和 有无沉淀析出 ) B、AgCl > Ag2CrO4 > AgI D、Ag2CrO4 > AgI > AgCl

② Ksp 与溶解度(S)的关系。 【交流与讨论】P83 表 3-14 试从表中信息讨论难溶电解质的溶度积常数和溶解度的关系。 信息提示:在有关溶度积的计算中,离子浓度必须是物质的量浓度,其单位为 mol· L-1,而溶解 度的单位往往是 g /100g 水。因此,计算时常将难溶物溶解度 S 的单位用 mol· L-1 表示。 AmBn(s) 平衡浓度(mol· L-1) Ksp= (mS)
m

mAn+(aq)+nBm-(aq) mS · (nS) = m
n m

nS · n n· S m+n

(AB 型难溶物 S= 溶解度 S 的单位换算为 mol· L-1)

Ksp mol· L-1)

【课堂练习 3】铬酸银(Ag2CrO4)在 298K 时的溶解度为 0.00445g,求其溶度积 Ksp。 (提示:

3

二、影响沉淀溶解平衡的因素: 【问题思考】在有固态 Mg(OH)2 存在的饱和溶液中,存在如下平衡: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+ 2OH—(aq) 试用化学平衡移动原理分析向该饱和溶液中分别加入一定量水、固体 CH3COONa 、 MgCl2、NH4Cl 时,固体 Mg(OH)2 的质量有何变化? 沉淀溶解平衡也是动态平衡,遵循平衡移动原理 ①加水: ②温度: ③同离子效应: 【交流与讨论】对于平衡 AgCl(s) 响? 条件 升高温度 加 水 平衡移 动方向 C(Ag+) C(Cl—) 溶解量 Ksp 溶解度 (S) Ag+(aq)+ Cl—(aq) ,若改变条件,对其有何影

加入 NaCl(s) 加入 AgNO3(s) 【例题 4】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 【例题 5】在一定温度下 AgCl 饱和溶液中 c(Ag+)?c(Cl—)=Ksp。现将足量的 AgCl 分别加入到下 列各种物质中,AgCl 的溶解度由大到小排列顺序正确的是( ①20ml0.01mol/LKCl(aq) ③40ml0.03mol/LHCl(aq) ⑤50ml0.05mol/LAgNO3(aq) A、①>②>③>④>⑤ C、⑤>④>②>①>③ 三、沉淀平衡的应用 1.沉淀的生成 (1) 当 Qc>Ksp 平衡左移 (2) 当 Qc = Ksp 平衡状态 (3) 当 Qc<Ksp 平衡右移 -1 -1 【例题 6】将 4×10-3mol?L 的 AgNO3 溶液与 4×10-3mol?L 的 NaCl 溶液等体积混合能否有
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②30ml0.02mol/LCaCl2(aq) ④10ml 蒸馏水 B、④>①>③>②>⑤ C、④>③>⑤>②>①

沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10 2. 沉淀的溶解(Qc<Ksp) (1)生成弱电解质 (2)发生氧化还原反应而溶解 (3)生成配离子而溶解 3. 沉淀的转化 K 差值越大,沉淀转化越彻底。即生成的沉淀 Ksp 越小,转化越彻底。

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