2019-2020同步苏教化学选修四新突破讲义:专题3 第4单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 Word版含答案.doc
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1、第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡目标与素养:1.知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,并能结合实例进行描述。(宏观辨识与微观探析)2.能描述沉淀溶解平衡,能写出溶度积的表达式,知道溶度积的含义。(宏观辨识与微观探析)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。(科学态度与社会责任)一、沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡原理(1)概念在一定温度下,当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的平衡状态,称为沉淀溶解平衡。(2)溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例,表达式:AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)。(3)溶解平衡的特征2溶度积常数(1)含义描述难溶电解质在水中的沉
2、淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或简称溶度积,符号为Ksp。(2)表示方法对MmAnmMnnAm来说Kspc(Am)nc(Mn)m。(3)影响因素Ksp与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,与沉淀量无关。(4)意义溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。对同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。二、沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成(1)调节pH法除去CuSO4溶液中少量Fe3,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,调节pH至34,使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。(2)加沉淀剂法误食可溶性钡盐,
3、可用Na2SO4解毒,其化学方程式为Ba2SO=BaSO4;除去食盐溶液中的MgCl2,可加入少量NaOH,其化学方程式为Mg22OH=Mg(OH)2。(3)利用平衡原理法向饱和Na2CO3溶液中加入BaSO4,可将BaSO4转化为BaCO3,反应的离子方程式:BaSO4CO=BaCO3SO。2沉淀的转化实验探究实验步骤实验现象A中产生白色沉淀,B中变为黄色沉淀,C中变为黑色沉淀离子方程式AgCl= AgClAgClI=AgICl2AgIS2=Ag2S2I实验结论溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀3沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,溶解能力相对较强的物质易转化
4、为溶解能力相对较弱的物质。(1)同温条件下,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,这种认识对吗?为什么?(2)如何利用Ksp(BaSO4)1.11010计算BaSO4在水中的溶解度?(3)锅炉水垢中含有CaSO4,能否用水或酸除去CaSO4呢?提示:(1)不对。对于同类型物质而言,Ksp数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强,如AgClAgBrAgI;而对于不同类型的物质,则不能直接比较,如Ksp(AgCl)1.81010,KspMg(OH)21.81011,不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶,需转化为溶解度进行比较。(2)由于沉淀的饱和溶液浓度很小,其密度可近似认为是1 gm
5、L1。根据Ksp(BaSO4)1.11010,得c(Ba2)c(SO)105 molL1,则1 L溶液中(即1 L水中)溶解的BaSO4为105 mol。S(BaSO4)100 g 2.4104 g。(3)不能。因为CaSO4微溶于水且难与酸反应。1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)难溶电解质的溶解度为0。()(2)等物质的量的AgNO3和NaCl混合后,溶液中不存在Ag和Cl。()(3)当改变外界条件时,沉淀溶解平衡会发生移动,直至达到新的平衡。()(4)溶解度小的物质,Ksp一定小,溶解度大的物质,Ksp也一定大。()答案:(1)(2)(3)(4)2已知Ca(OH)2饱和溶液中
6、存在平衡:Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)H0,下列有关该平衡体系的说法正确的是()升高温度,平衡逆向移动向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子,可以向溶液中加入适量的NaOH溶液恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高给溶液加热,溶液的pH升高向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增大向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变ABCDAHKsp,溶液过饱和,有沉淀析出;(2)QcKsp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;(3)QcKsp,溶液未饱和。注意离子积Qc与溶度积Ksp的表达式相同,但意义不同。Qc表达式中离子浓
7、度是任意时刻的,所以其数值不定;但对某一难溶电解质,在一定温度下,Ksp为定值。【例1】一定温度下,卤化银AgX(X:Cl、Br、I)的沉淀溶解平衡曲线如图中甲、乙、丙所示。已知pAglg c(Ag),pXlg c(X)。下列有关叙述正确的是()A甲、乙、丙三种卤化银的溶度积Ksp依次增大B甲一定是AgI的沉淀溶解平衡曲线C对三种卤化银而言,a点均为饱和溶液Db、c两点均达到溶解平衡状态,且溶液中c(Ag)c(X)C根据题目信息中对于pAg和pX的定义可知,各点的坐标值越大,则其对应的离子浓度越小,根据图象信息可知,甲、乙、丙三种卤化银的溶度积Ksp依次减小,故甲、乙、丙分别为AgCl、AgB
8、r、AgI的沉淀溶解平衡曲线,A项、B项错误;a点坐标值小,对三种卤化银而言,离子浓度较大,均达到饱和状态,C项正确;甲、乙、丙三条线上的点对于AgCl、AgBr、AgI而言,均达到溶解平衡状态,但c点的c(Ag)AgBrAgI。(2)不同类型的物质,Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。1用0.100 molL1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL1 Cl溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()A根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为1010B曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)C相同实验条件下,若改为0.040 0 molL1
9、Cl,反应终点c移到aD相同实验条件下,若改为0.050 0 molL1 Br,反应终点c向b方向移动C本题考查沉淀溶解平衡及溶度积常数。A项,根据滴定曲线知,当加入25 mL AgNO3溶液时达到反应终点,此时c(Cl)1105 molL1,Ag沉淀完全,则c(Ag)1105molL1,故Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl),数量级为1010,正确;B项,由溶度积常数的定义知,曲线上各点满足Ksp(AgCl)c(Ag)c(Cl),正确;C项,相同条件下,若改为0.040 0 molL1 Cl,达到反应终点时c(Cl)不变,消耗V(AgNO3)20 mL,错误;D项,相同条件下,若改为0.0
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