选修难溶电解质的溶解平衡教学案

1、（选修4）3.4 难溶电解质的溶解平衡 教、学案学习目标1.了解难溶电解质的溶解平衡。2.了解溶度积的意义。3.知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。重点·难点重点：溶度积的意义，沉淀生成、溶解及转化的本质。难点：溶度积的应用。基础知识：1沉淀溶解平衡(1)概念：在一定温度下，当沉淀_和_的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例，表达式为_。(3)沉淀溶解平衡的特征逆：沉淀的溶解是一个_过程。动：动态平衡，溶解速率和沉淀速率_。等：溶解速率和沉淀速率_。定：平衡状态时，溶液中的离子浓度_。变：当改变外界条件时，溶解平衡_。

2、 (4)生成难溶电解质的离子反应的限度25时，溶解性与溶解度的关系沉淀完全的标志对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于_时，沉淀就达完全。练习：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，沉淀生成的速率和沉淀溶解的速率相等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2沉淀的生成(1)调节pH法加入氨水调节pH至78，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应离子方程式：_。(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2、Hg2等生成极难溶的硫化物Cu

3、S、HgS等沉淀。反应离子方程式如下：_；_。3沉淀的溶解(1)原理根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断_溶解平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。(2)方法酸溶解法难溶电解质CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2可溶于强酸，其反应的离子方程式如下：_；_；_；_。盐溶液溶解法Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液，反应的离子方程式为_。4沉淀的转化(1)实质_的沉淀转化成_的沉淀。两种沉淀的溶解度差别_，沉淀越容易转化。(2)应用锅炉除水垢水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2(aq)其反应的化学方程式如下：_；_。自然界中矿物的转化原生

4、铜的硫化物_溶液_其反应的化学方程式如下：_，_。基础提高：一、沉淀溶解平衡的移动及其应用1影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因：_。(2)外因：温度：温度升高，多数沉淀溶解平衡向_的方向移动。浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向_的方向移动。同离子效应：加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，沉淀溶解平衡向_的方向移动。能反应的物质：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向_的方向移动。2沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成、溶解及其转化，均是利用了沉淀溶解平衡的移动。利用沉淀溶解平衡的移动，可以促使沉淀溶解或沉淀生成。如CuS的溶解度很小，不溶于稀酸，但在氧化性酸中却可以溶解。CuS在水中存在

5、如下平衡：CuS(s)Cu2(aq)S2(aq)，氧化性酸可氧化S2，使S2浓度减小，促进沉淀溶解。注意：在沉淀的生成中，就是利用同离子效应原理，加入过量沉淀剂使沉淀离子沉淀完全的，而沉淀的溶解及转化，就是加入能消耗难溶电解质离子的方法促进其溶解或转化的。练习1：现向含AgBr的饱和溶液中：(1)加入固体AgNO3，则c(Ag)_(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；(2)加入更多的AgBr固体，则c(Ag)_；(3)加入AgCl固体，则c(Br)_，c(Ag)_；(4)加入Na2S固体，则c(Br)_，c(Ag)_。练习2有关AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是()AAgCl沉淀溶解平衡时

6、速率为零BAgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC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沉淀的溶解度不变二、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，叫作沉淀溶解平衡。这时，离子浓度的乘积为一常数，叫作溶度积，用Ksp表示。2表达式AmBn_Ksp_3溶度积与离子积的关系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：Qc_Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。Qc_Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解

7、处于平衡状态。Qc_Ksp，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。注意：(1)溶度积Ksp仅仅是温度的函数(难溶电解质一定时)。(2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。练习1：已知：25时，KspMg(OH)25.61×1012 mol3·L3，KspMgF27.42×1011 mol3·L3。下列说法正确的是()A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25时，在Mg(OH)2悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25

8、时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol·L1 NH4Cl溶液中的Ksp小D25时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2练习2：已知Cu(OH)2(s)Cu22OH，Kspc(Cu2)c2(OH)2×1020 mol3·L3。(1)在CuSO4溶液中c(Cu2)0.020 mol·L1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液pH在_范围。(2)要使0.2 mol·L1 CuSO4溶液中Cu2沉淀较为完全(使c(Cu2)降为原来的

9、千分之一)，则应调整pH_。巩固练习：1对“AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)”的理解正确的是()说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质说明溶解的AgCl已完全电离，是强电解质说明Cl与Ag的反应不能完全进行到底说明Cl与Ag可以完全进行到底A B C D2在含有浓度均为0.01 mol·L1的Cl、Br、I离子的溶液中，缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液，结合溶解度判断析出三种沉淀的先后顺序是()AAgCl、AgBr、AgI BAgI、AgBr、AgClCAgBr、AgCl、AgI D三种沉淀同时析出3难溶电解质AB2的饱和溶液中，c(A2)x mol·L1，c(

10、B)y mol·L1，则Ksp(AB2)为()A.xy Bxy Cxy2 D4xy24下列说法正确的是()A在一定温度下AgCl水溶液中，Ag和Cl浓度的乘积是一个常数BAgCl的Ksp1.8×1010 mol2·L2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag)c(Cl)且Ag与Cl浓度的乘积等于1.8×1010 mol2·L2C温度一定时，当溶液中Ag和Cl浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液D向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大5AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×1010 mol2·L2

11、和2.0×1012 mol3·L3，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是()AAgCl和Ag2CrO4的溶解度相等BAgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度C两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小D都是难溶盐，溶解度无意义6在100 mL 0.10 mol·L1的AgNO3溶液中加入100 mL溶有 2.08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL 溶有0.010 mol CuSO4·5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是()A最终得到白色沉淀和无色溶液B最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物

12、C最终得到的溶液中，Cl的物质的量为0.02 molD在最终得到的溶液中，Cu2的物质的量浓度为0.01 mol·L17要使工业废水中的重金属Pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度/g1.03×1041.81×1071.84×1014由上述数据可知，选用沉淀剂最好为()A硫化物 B硫酸盐C碳酸盐 D以上沉淀剂均可8当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的()AMgCl2

13、 BNaOHCMgSO4 DNaHSO49非结合胆红素(VCB)分子中有羟基，被氧化后(生成羧基)与钙离子结合形成胆红素钙的反应，就是一个沉淀生成的离子反应，从动态平衡的角度分析能预防胆结石的方法是()A大量食用纯碱可使钙离子沉淀完全，防止胆结石生成B不食用含钙的食品C适量服用低维生素E、低维生素C等抗氧化自由基可防治胆结石D常喝水稀释钙离子，溶解沉淀10在下列溶液中，BaSO4的溶解度最大的是()A1 mol·L1 H2SO4溶液B2 mol·L1 H2SO4溶液C纯水D0.1 mol·L1 H2SO4溶液11往含I和Cl的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量

14、与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中c(I)/c(Cl)的比值为()A(V2V1)/V1 BV1/V2CV1/(V2V1) DV2/V112某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp13已知常温下：KspMg(OH)21.2×1011 mol3·L3，Ksp(AgCl)1.8×1010 mol2·L2，Ksp(Ag2CrO4)1.9×1012 mol3·

15、;L3，Ksp(CH3COOAg)2.3×103 mol2·L2。下列叙述正确的是()A等体积混合浓度均为0.2 mol·L1的AgNO3溶液和NaAc溶液一定产生AgAc沉淀B将0.001 mol·L1的AgNO3溶液滴入0.001 mol·L1的KCl和0.001 mol·L1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀C在Mg2的浓度为0.121 mol·L1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要控制在9以上D向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)变大1425时，已知下列三种金属硫化物的

16、溶度积常数(Ksp)分别为：Ksp(FeS)6.3×1018 mol2·L2；Ksp(CuS)1.3×1036 mol2·L2；Ksp(ZnS)1.6×1024 mol2·L2。下列关于常温时的有关叙述正确的是()A硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大B将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L1的Na2S溶液中，Zn2的浓度最大只能达到1.6×1023 mol·L1C除去工业废水中含有的Cu2，可采用FeS固体作为沉淀剂D向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2)变大、c(S

17、2)变小，但Ksp(FeS)变大15.下表是五种银盐的溶度积常数(25)： 下列说法错误的是()A五种物质在常温下溶解度最大的是Ag2SO4B将氯化银溶于水后，向其中加入Na2S，则可以生成黑色沉淀C氯化银、溴化银和碘化银三种物质在常温下的溶解度按氯、溴、碘的顺序减小D向100 mL 0.1 mol·L1的Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L1的AgNO3溶液，有白色沉淀生成16.将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是_。出现这种颜色变化的原因是_。17痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类

18、疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠(NaUr)晶体，有关平衡如下；HUr(尿酸，aq)Ur(尿酸根，aq)H(aq)(37时，Ka4.0×106 mol2·L2)NaUr(s)Ur(aq)Na(aq)(1)37时，1.0 L水中最多可溶解8.0×103 mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的Ksp为_。(2)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp_(填“增大”、“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)37时，某尿酸结石病人尿液中尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0×103 mol

19、·L1，其中尿酸分子的浓度为5.0×104 mol·L1，该病人尿液的c(H)为_，pH_7(填“>”“”或“<”)。参考答案课前准备区1(1)溶解生成(2)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)(3)可逆不等于零相等保持不变发生移动(4)难溶微溶可溶1×105 mol·L1B对于沉淀溶解平衡，平衡时，生成沉淀的速率和沉淀溶解的速率相等，且各微粒浓度保持不变，故B项正确；在建立平衡的过程中和平衡时，各离子浓度的关系取决于电解质中阴、阳离子个数比，不一定相等，A、C项错误；改变难溶物质的量不影响沉淀溶解平衡，D项错。2(1)Fe33N

20、H3·H2O=Fe(OH)33NH(2)Cu2S2=CuSCu2H2S=CuS2HHg2S2=HgSHg2H2S=HgS2H3(1)减少(2)CaCO32H=Ca2CO2H2OFeS2H=Fe2H2SAl(OH)33H=Al33H2OCu(OH)22H=Cu22H2OMg(OH)22NH=Mg22NH3·H2O4(1)溶解度小溶解度更小越大(2)CaSO4Na2CO3=Na2SO4CaCO3CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OCuSO4CuSCuSO4ZnS=CuSZnSO4CuSO4PbS=CuSPbSO4课堂活动区一、1(1)难溶电解质本身的性质(2)溶解溶解生成

21、沉淀溶解典例1(1)变大(2)不变(3)变小变大(4)变大变小解析本题考查了难溶电解质溶解平衡的影响因素。(1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，但c(Ag)增大。(2)加入AgBr固体，对沉淀溶解平衡无影响，c(Ag)不变。(3)因AgCl溶解度大于AgBr，加入AgCl固体时，c(Ag)增大，沉淀溶解平衡向左移动，c(Br)变小。(4)因Ag2S溶解度小于AgBr，加入Na2S固体时，生成Ag2S，沉淀溶解平衡向右移动，c(Br)增大，但c(Ag)减小。变式训练1C二、2mAn(aq)nBm(aq)c(An)m·c(Bm)n3><典例2BMg(

22、OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越小，其溶解度越小，前者c(Mg2)小，A错误；因为NHOH=NH3·H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，c(Mg2)增大，B正确；Ksp只受温度的影响，25时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数，C错误；加入NaF溶液后，若Qcc(Mg2)·c2(F)>Ksp(MgF2)，则会产生MgF2沉淀，D错误。变式训练2(1)>5(2)6解析(1)依题意，当c(Cu2)c2(OH)2×1020 mol3·L3时开始出现沉淀，则c(OH) mol·L11

23、5;109 mol·L1，由c(H)mol·L11×105 mol·L1，pH5。(2)由于要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5，要使c(Cu2)降至2×104 mol·L1，则c(OH) mol·L11×108 mol·L1，此时溶液的pH6。参考答案1B2.B3CAB2的沉淀溶解平衡方程式为AB2A22B，结合溶度积的概念可知Ksp(AB2)c(A2)·c2(B)xy2。4C5.C6B此题为计算推断题，经计算AgNO3、BaCl2、CuSO4·5H2O三种物质的物质的量都为0.0

24、1 mol，反应生成的AgCl和BaSO4各为0.01 mol，溶液中剩余的是0.01 mol NO、0.01 mol Cl和0.01 mol Cu2，所以溶液应呈蓝色，故A、C是错误的；三种溶液混合后溶液的体积增大两倍，Cu2的物质的量浓度为0.033 mol·L1。7A8.D9.C10.C11C从图象变化情况看，OV1主要是生成AgI沉淀，V1V2段主要是生成AgCl沉淀，所以溶液中c(I)/c(Cl)V1/(V2V1)。12CKsp在温度一定的条件下是一定值，与Ba2和SO的浓度大小有一定关系，但两者浓度的乘积是一定值。b点本身已过饱和，d点没有达到沉淀溶解平衡，故无BaSO4沉淀生成。13C14C由Ksp可知，常温下，CuS的溶解度最小；将足量的ZnSO4晶体加入到0.1 mol·L1的Na2S溶液中，c(S2)将减至非常