苏教版选修4 沉淀溶解平衡 学案.doc

互动课堂疏导引导知识点1：沉淀溶解平衡1.易溶物质的溶解平衡 以蔗糖为例，在一定温度下，把适量的蔗糖溶解在水里，蔗糖分子便不断离开蔗糖表面扩散到水里去，水溶液开始逐渐变甜；另一方面，溶解在水里的蔗糖分子又不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，随着时间的推移，蔗糖溶解的速率逐渐减小，结晶的速率逐渐增大，最终这两个相反过程的速率会相等，于是蔗糖的溶解达到最大限度，形成了饱和溶液，此时溶液最甜，我们就称之为达到了溶解结晶的平衡状态。但在此溶解结晶的平衡状态中，溶解和结晶这两个相反的过程并没有停止，只是速率相等而已，因此，溶解平衡是一种动态平衡。 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。2.难溶电解质的溶解平衡 物质溶解性的大小是相对的，agcl、baso4等的难溶也不是绝对的不溶。20 时，agcl的溶解度是1.510-4 g,baso4的溶解度是2.410-4 g，可见绝对不溶的物质是没有的。 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。3.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，溶液中的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。知识点2：溶度积1.溶度积ksp 在一定条件下，难溶强电解质ambn溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积ksp。2.表达式ambn（s)man+(aq)+nbm-(aq),ksp=cm(an+)cn(bm-)3.影响ksp的因素 与其他的化学平衡常数一样，ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动而不改变溶度积。4.ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力(1)用溶度积直接比较时，物质的类型（如ab型、a2b型、ab2型等）必须相同。(2)对于同类型物质，ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由ksp数值可知，溶解能力agclagbragi,cu(oh)2mg(oh)2。知识点3：沉淀的溶解与生成 在难溶电解质的溶液中，欲使沉淀溶解常用的方法是：在难溶电解质的饱和溶液中加入适当溶剂使之与组成沉淀的一种构晶离子结合成另一类化合物，从而使之溶解。具体方法可采用酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法以及沉淀转化溶解法。1.酸碱溶解法 在实际工作中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题。根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。例如，难溶于水的caco3沉淀可以溶于盐酸中：caco3(s) ca2+ 在上述反应中，气体co2的生成和逸出，使caco3溶解平衡体系中的浓度不断减小，平衡向沉淀溶解方向移动，只要盐酸的量足够，caco3就可溶解完全。类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有fes、al(oh)3、cu(oh)2等。2.发生氧化还原反应使沉淀溶解 有些金属硫化物如cus、hgs等，其溶度积特别小，在饱和溶液中c(s2-)特别小，不能溶于非氧化性强酸，只能溶于氧化性酸，减小c(s2-)，从而达到沉淀溶解的目的。如：3cus+8hno3=3cu(no3)2+3s+2no+4h2o而hgs的ksp更小，仅用hno3不够，只能溶于王水，使c(s2-)和c(hg2+)同时减小：3hgs+12hcl+2hno3=3h2(hgcl4)+3s+2no+4h2o此法适用于溶解那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。3.沉淀转化溶解法 此法是将难溶物转化为能为前三种方法溶解的沉淀，然后再溶解。典型的例子就是baso4的溶解。它不能为酸碱所溶解，又不易形成稳定的配离子，也不具有明显的氧化还原性，唯一的办法就是把它转化为一种新的难溶盐弱酸钡盐（常使之转化为baco3)。知识点4：沉淀的转化 根据难溶物质溶解度的大小，难溶物质间可以进行转化，例如：agno3agcl(白色沉淀）agbr（淡黄色沉淀）agi(黄色沉淀）ag2s(黑色沉淀）活学巧用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：b2.下列属于微溶物质的是（ ）a.agcl b.bacl2 c.caso4 d.ag2s解析：一般认为溶解度小于0.01 g的为难溶物，溶解度大于0.01 g小于1 g的为微溶物，溶解度大于1 g小于10 g的为可溶物，溶解度大于10 g的为易溶物。b为易溶物，c为微溶物，a、d为难溶物，故选c。答案：c3.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(m+)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-)=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-1。ag+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：b4.与c(h+)c(oh-)=kw类似，fes饱和溶液中存在：fes(s) fe2+s2-,c(fe2+)c(s2-)=ksp。常温下ksp=8.110-17。（1）理论上fes的溶解度为_。（2）又知fes饱和溶液中c(h+)与c(s2-)之间存在以下限量关系：c2(h+)c(s2-)=1.010-22,为了使溶液里c(fe2+)达到1 moll-1，现将适量fes投入其饱和溶液中，应调节溶液中的c(h+)为_。解析：（1）由fes（s) fe2+s2-得c(fe2+)=910-9 moll-1即1 l水中可溶解910-9 mol的 fes。由100s=1 000(910-988) g 所以s=7.9210-8 g。（2）c(fe2+)=1 moll-1,则c(s2-)=8.110-17 moll-1。又c2(h+)c(s2-)=1.010-22,所以c(h+)=1.1110-3 moll-1。答案：(1)7.9210-8 g(2)1.1110-3 moll-15.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nh4cl固体使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。6.为了除去mgcl2溶液中的fecl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ）a.naoh b.na2co3 c.氨水 d.mgo解析：本题常规方法是加入化学物质直接与fe3+反应形成沉淀，但在这里却巧妙地利用了mgo消耗fecl3水解生成的hcl,促使fecl3水解成fe(oh)3，同时mgo转化成mgcl2，不引入新杂质，即使mgo过量，因为它不溶于水也不会引起二次污染。 本题同时运用了fe(oh)3的溶解度小于mg(oh)2的溶解度，从而可以使fe(oh)3沉淀，而不至于使mg2+转化为沉淀而析出。答案：d7.向盛有1 ml 0.1 moll-1 mgcl2溶液的试管中滴加12滴2 moll-1 naoh,有白色沉淀生成，再滴加2滴0.1 moll-1 fecl3溶液，静置。可能观察到的实验现象为_。已知：