高中化学 第三章 第3节 沉淀溶解平衡导学案 鲁科版选修4.doc
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1、 精品资料第3节 沉淀溶解平衡【课前学案导学】 精准定位学习目标导航1.了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点;2.理解溶度积的概念,能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解;3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化进行分析,并能解释一些生活问题。自主梳理基础知识导航一、Ag+和Cl的反应1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于_生成物的溶解度减小。2.从固体溶解平衡的角度可以理解AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量_Ag+和Cl脱离AgCl表面;另一方面,溶液中的离子受AgCl表面正负离子的吸引,回到_AgCl表面析出,形成沉淀。3.溶解平衡:在一定温度下,当_沉淀
2、溶解与生成速率时,即达到_溶解平衡。4.难溶电解质与易溶电解质之间并无严格界限,习惯上将_溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01g是很小的,因此一般情况下,相等量的离子互相反应生成_难溶电解质,可以认为反应完全了,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于_10-5mol/L时,沉淀就达完全。问题思考1 :难溶电解质的沉淀溶解平衡与难电离物质的电离平衡有什么联系和区别?二、沉淀反应的应用1.沉淀的生成(1)沉淀生成的应用:在涉及_、_、科研、_等领域中,常利用_来达到分离或除去某些离子的目的。(2)沉淀的方法:_、_、_。2.沉淀溶解的方法(1)酸碱溶解法。
3、加入_与溶解平衡体系中的_反应,降低_离子浓度,使平衡向溶解方向移动。(2)用某些盐溶解:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中,方程式为:_3.沉淀的转化(1)一般地,_的沉淀转化为_的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别_,沉淀转化越容易。(2)锅炉除水垢:反应方程式为:_ (3)各种原生铜的硫化物经氧化、淋漓作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。其反应如下:_ 问题思考2 ?如果要除去某溶液中的SO42,你选择加入钙盐还是钡盐?为什么?自主梳理参考答案一、1、生成物的溶解度减小2、Ag+和Cl脱离AgCl表
4、面 回到AgCl表面析出,形成沉淀3、当沉淀溶解与生成速率 溶解平衡4、溶解度小于0.01g的电解质 难溶电解质10-5mol/L 二、1、(1)无机制备 提纯工艺的生产废水处理 生成沉淀(2)调节pH法 加沉淀剂法 氧化还原沉淀法2、(1)酸或碱 相应离子(2)Mg(OH)2(s)+NH4Cl(aq)MgCl2(aq)+2NH3H2O 3、(1)溶解度小 溶解度更小 越大(2)CaSO4+Na2CO3=CaCO3+NaSO4,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(3)CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4,CuSO4+ PbS= CuS+PbSO4。问题思考参考答案 问题思考1:
5、难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质,而难电离物质只能是弱电解质。再从变化的过程来看,溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态;而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。问题思考2加入可溶性钡盐。因为BaSO4的溶解度比CaSO4的溶解度小,用Ba2+沉淀SO42更完全。 【课堂探究导学】 合作探究-名师保驾护航探究一:溶解平衡的建立1.沉淀溶解平衡:一定温度下,沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,形成饱和溶液,固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。2.特征:(1)动沉淀溶解平衡是一种动态平衡;(2)等v(沉
6、淀)=v(溶解)0;(3)定平衡时,溶液中离子的浓度保持不变;(4)变当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于判断溶解平衡移动分析。3.影响沉淀溶解平衡的因素:内因:难溶物质本身性质主要决定因素外因:(1)浓度加水,平衡向溶解方向移动(2)温度升温,多数平衡向溶解方向移动(3)同离子效应向平衡体系中加入相同的离子使平衡向沉淀方向移动(4)其他向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体时,平衡正移特别提醒沉淀溶解平衡是针对与难溶电解质而言的,其状态为形成饱和溶液,特征是固体溶解的速率和离子沉淀的速率相等,固体的质量和离子的浓度不再变化。应该注意到
7、:沉淀溶解平衡同化学平衡相似,也是一个动态平衡,平衡移动原理同样也适用于沉淀溶解平衡体系。探究二:沉淀反应的应用1.沉淀的生成(1)沉淀生成的应用:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。(2)沉淀的方法:调节pH法、加沉淀剂法、氧化还原沉淀法。2.沉淀溶解的方法(1)酸碱溶解法。加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。(2)用某些盐溶解:如Mg(OH)2可溶于NH4Cl溶液中,方程式为: Mg(OH)2(s)+NH4Cl(aq)MgCl2(aq)+2NH3H2O3.沉淀的转化(1)一般地,溶解
8、度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现;两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越容易。(2)锅炉除水垢:反应方程式为: CaSO4+Na2CO3=CaCO3+NaSO4,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(3)各种原生铜的硫化物经氧化、淋漓作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。其反应如下: CuSO4+ZnS=CuS+ZnSO4,CuSO4+ PbS= CuS+PbSO4。探究三:溶度积常数1.概念:溶度积常数(Ksp):在一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时,离子浓度保持不变。其离子浓
9、度的化学计量数次方的乘积为一个常数,称之为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。2.表达式:如:对于PbI2(s) Pb2+ + 2I这个溶解沉淀平衡的可逆过程,它的平衡常数可以表示为:K = ,Ksp = KPbI2 = Pb2+I2 25,Ksp = KPbI2 = Pb2+I2 = 7.1109 mol3L33.溶度积规则难溶电解质在一定条件下,沉淀能否生成或溶解,可以根据溶度积的概念来判断:难溶电解质的多相离子平衡物质:任意状态时的浓度商Qc与溶度积Ksp,可以判断沉淀的生产与溶解:(1)QcKsp 平衡向左移动,沉淀析出;(2)Qc=Ksp 处于平衡状态,饱和溶液;(3)Qc与溶度积
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