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文档简介

难溶电解质的溶解均衡教学设计难溶电解质的溶解均衡教学设计难溶电解质的溶解均衡教学设计难溶电解质的溶解均衡积淀溶解均衡1、积淀溶解均衡的看法在必然温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,溶解速率和生成积淀速率相等的状态。2、溶解均衡的建立溶解固体溶质积淀溶液中的溶质v溶解>v积淀,固体溶解②v溶解=v积淀,溶解均衡③v溶解<v积淀,析出晶体3、溶解均衡的特点4、影响积淀溶解均衡的因素①内因难溶电解质自己的性质,这是决定因素。②外因以AgCl(s)?Ag++-(aq)H>0为例(aq)Cl外界条搬动方均衡后均衡后c(Cl件向c(Ag+)-)高升温正向增大增大度加水稀正向减小减小释加入少量逆向增大减小AgNO3通入逆向减小增大HCl通入H2正向减小增大S(5)电解质在水中的溶解度

Ksp增大不变不变不变不变20℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在以下关系:难溶电解质的溶解均衡与弱电解质的电离均衡的比较1.从物质种类方面看,难溶电解质能够是强电解质也能够是弱电解质[如BaSO4是强电解质,而Al(OH)3是弱电解质],而难电离物质只能是弱电解质。2.从变化的过程来看溶解均衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的积淀与溶解的均衡状态;而电离均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变从而达到均衡状态。3.表示方法不相同:以Al(OH)3为例,Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH(aq)表示溶解均衡,Al(OH)3Al3++3OH-表示电离均衡。需要注意的是:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO24-(aq)表示BaSO4的溶解均衡,而BaSO4溶于水的部分完好电离,因此电离方程式为:BaSO4===Ba2++SO24-。4.难溶电解质的溶解均衡与弱电解质的电离均衡都属于化学平衡,吻合勒夏特列原理,外界条件改变时,均衡将会发生搬动。溶度积问题1.溶度积和溶解度的值都可用来表示物质的溶解能力;2.用溶度积直接比较时,物质的种类必定相同:AB型物质:Ksp=c(A+·-);)c(B或型物质:=c(A2+2-或2+·2-;AB2(A2B)·)[=c(A)]Ksp)c(BKsp)c(B223+32-3型物质:Ksp=c(A·)AB)c(B对于同种类物质,Ksp越小,其溶解度越小。溶度积常数及应用1.溶度积和离子积以AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:溶度积离子积看法积淀溶解的均衡常数溶液中相关离子浓度幂的乘积符号KspQcKsp(AmBn)=cm(AnQc(AmBn)=cm(An表达式+nm-),式中的浓+nm-),式中的浓度)·c(B)·c(B度都是均衡浓度是任意浓度应用

判断在必然条件下积淀可否生成或溶解①Qc>Ksp:溶液过饱和,有积淀析出②Qc=Ksp:溶液饱和,处于均衡状态③Qc<Ksp:溶液未饱和,无积淀析出2.Ksp的影响因素(1)内因:难溶物质自己的性质,这是主要决定因素。(2)外因①浓度:加水稀释,均衡向溶解方向搬动,但Ksp不变。②温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,高升温度,均衡向溶解方向搬动,Ksp增大。③其他:向均衡系统中加入可与系统中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,均衡向溶解方向搬动,但Ksp不变。积淀溶解均衡的应用积淀的生成加入积淀剂,应用同离子效应,控制溶液的pH,当时有积淀生成。QcKsp①调治pH法:加入氨水调治pH至7~8,可除掉氯化铵中的杂质氯化铁。②加积淀剂法:以Na2S、H2S等作积淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难容的硫化物CuS、HgS积淀积淀的溶解分步积淀溶液中含有几种离子,加入某积淀剂均可生成积淀,积淀生成的先后序次按离子积大于溶度积的先后序次积淀,叫作分步积淀。Ksp越小越先积淀,且Ksp相差越大分步积淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI、Ag2S一般认为积淀离子浓度小于1.0×10-5mol/L时,则认为已经积淀完好4、同离子效应(1)同离子效应的本源HAcH++Ac-加入NaAc,NaAc=Na++Ac-溶液中Ac-大大增加,均衡向左搬动,降低了HAc的电离度.同离子效应:向弱电解质中加入拥有相同离子(阳离子或阴离子)的强电解质后,解离均衡发生左移,降低电解质电离度的作用称为同离子效应,电离度降低。离子共存问题总结离子可否在同一电解质溶液里大量存在,决定于离子可否发生化学反应,或离子的物理性质可否吻合题目的相关规定。因此,要弄清离子可否在同一溶液中大量共存的问题,要点是掌握离子的性质。1.不能够在酸性溶液中大量共存的离子一般为弱酸根离子或易分解的酸的酸根、易挥发的酸的酸根、水解呈碱性的离子等,如①OH-②AlO2-③CO32-④HCO3-⑤SiO32-⑥SO32-⑦HSO3-⑧S2O32-⑨S2----3-2--⑩HS?ClO?F4424?PO?HPO?HPO如:H2O+AlO-2+H+===Al(OH)3↓,AlO-2+4H+===Al3++2H2O。2.不能够在碱性溶液中大量共存的离子一般为能生成不溶性的碱的金属离子或生成弱碱的离子或酸式盐的酸根离子等,如:①H+②Fe2+③Fe3+++⑥Zn2++++④Cu2⑤Ag⑦Mg2⑧Al3⑨NH4HCO-3?H2PO-4?HPO24-?HSO3-?HS-等。如:H-+2OH-3-++OH-·2PO4===PO4+2H2O,NH4NH3H2O。3.相互间反应生成积淀或微溶物的离子不能够大量共存如①SO24-与Ba2+、Pb2+、Ag+、Ca2+等不共存;②CO23-与Ca2+、Mg2+、Ba2+等不共存;③S2-与Cu2+、Pb2+、Hg2+、Ag+、Fe2+等不共存;④C17H35COO-与Ca2+、Mg2+等生成积淀不共存。4.因氧化性强而不能够与强还原性离子大量共存如①酸性条件下NO-3与I-、Fe2+、S2-、SO23-等不共存;②酸性条件下SO23-与S2-等不共存(但在碱性条件下能够共存);③MnO-4与I-、S2-、SO23-、Br-、Cl-等不共存。5.能相互结合形成络合物的离子不能够大量共存[本源:]如①Fe3+与SCN-:Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+;②Ag+与NH3·H2O:Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O。6.水解显酸性的离子(如Al3+、Fe3+等)和水解显碱性的离子(AlO-2、CO23-、HCO-3、ClO-等)不能够大量共存如:①Al3+与AlO-2、HCO-3:Al3++3AlO2-+6H2O===4Al(OH)3↓,Al3++3HCO-===Al(OH)↓+3CO↑;②Fe3+与ClO-:Fe3++3ClO-+3323H2O===Fe(OH)3↓+3HClO;③Fe2+与ClO-:2Fe2++ClO-+4OH-+H2O===2Fe(OH)3↓+Cl-。7.溶液若无色,则不存在有色(溶液中)离子如Fe3+、Cu2+、MnO-4、Fe2+等。8.不能够在中性溶液中大量存在的离子Al3+、Fe3+、Cu2+等弱碱的阳离子,其本性是使溶液呈酸性,它们不能够在中性溶液中大量存在;CO23-、ClO-、PO34-等酸根阴离子,它们的本性是使溶液呈碱性,它们不能够在中性溶液中大量存在。三、例题精析【例题1】【题干】以下对积淀衡的描述正确的选项是( )

溶解平.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.积淀溶解达到均衡时,积淀的速率和溶解的速率相等C.积淀溶解达到均衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.积淀溶解达到均衡时,若是再加入难溶性的该积淀物,将促进溶解【例题2】【题干】难溶电解质在水溶液中存在着电离均衡。在常温下,溶液里各离子的浓度以它们系数为次方的乘积是一个常数,叫溶度积常数(Ksp)。比方:Cu(OH)2Cu2++2OH-,Ksp=c(Cu2+)·[c(OH-)]2=2×10-20。当溶液中各离子的浓度次方的乘积大于溶度积时,则产生积淀,反之积淀溶解。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2积淀,应调整溶液的pH,使之大于____________才能达到目的。(2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中Cu2+积淀较为完好(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。【例题4】【题干】与c(H+)·c(OH-)=Kw近似,FeS饱和溶液中存在:FeS(s)2++S2-,c(Fe2+·2-)=Ksp。常温下Ksp=8.1×-17。Fe)c(S10(1)理论上FeS的溶解度为________,而事实上其溶解度远大于这个数值,其原因可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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-)=1.0×10-22,为了使溶液中c(Fe2+)达到1mol/L,现将适合FeS投入其饱和溶液中,应调理溶液中的c(H+)为________________________。【四、课堂运用【基础】实验:①--溶液等体积混杂·1溶液和0.1molL·11.0.1molLAgNO3NaCl获取浊液a,过滤获取滤液b和白色积淀c;-1KI溶液,出现浑浊;②向滤液b中滴加0.1molL·1③向积淀c中滴加0.1molL·KI溶液,积淀变为黄色。以下解析不正确的选项是( )-A.浊液a中存在积淀溶解均衡:AgCl(s)?Ag(aq)+Cl(aq)+B.滤液b中不含有AgC.③中颜色变化说明AgCl转变为AgID.实验能够证明AgI比AgCl更难溶2.以部下于微溶物质的是( )A.AgClB.BaCl2C.CaSO4D.Ag2S.在含有浓度均为0.01mol/L的-、Br-、I-离子的溶液中,缓慢3Cl且少量的加入AgNO3稀溶液,结合溶解度判断析出三种积淀的先后序次是( )A.AgCl、AgBr、AgIC.AgBr、AgCl、AgI

B.AgI、AgBr、AgClD.三种积淀同时析出2.已知溶液中存在均衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)H<0,以下相关该均衡系统的说法正确的选项是( )①高升温度,均衡逆向搬动②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度③除掉氯化钠溶液中混有的少量钙离子,能够向溶液中加入适合的NaOH溶液④恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH高升⑤给溶液加热,溶液的pH高升⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固体质量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固体,Ca(OH)2固体质量不变A.①⑥B.①⑥⑦C.②③④⑥D.①②⑥⑦3.已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO24-,浓度均为0.010molL·1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生积淀的先后序次为()A.Cl-、Br-、CrO42-B.CrO42-、Br-、Cl-.-、Cl-、CrO2-D.-、CrO2-、Cl-CBr4Br4【拔高】1.以下表达不正确的选项是( )A.3能够溶解在CO2的水溶液中CaCOB.Mg(OH)2可溶于盐酸,不溶于NH4Cl溶液C.AgCl可溶于氨水D.MgSO4溶液中滴加Ba(OH)2获取两种积淀2.水是人类生计和发展的难得资源,而水质的污染问题却越来越严重。目前,世界各国已高度重视这个问题,并采用积极措施进行治理。(1)工业废水中常含有不相同种类的污染物,可采用不相同的方法办理。以下办理措施和方法都正确的选项是__________(填字母编号,可多项选择)。选项污染物方法类办理措施别A加生石灰中废酸物理法和BCu2+等重金属加硫化物沉离子化学法降C含纯碱的废水加石灰水反化学法应(2)以下列图是某市污水办理的工艺流程表示图:①以下物质中不能够够作为混凝剂(沉降剂)使用的是______(填字母编号,可多项选择)。A.偏铝酸钠B.氧化铝C.碱式氯化铝D.氯化铁②混凝剂除掉悬浮物质的过程是________(填字母编号)。A.物理变化B.化学变化既有物理变化又有化学变化(3)在氯氧化法办理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下能够将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN,其浓度为650mg·L-1。现用氯氧化法办理,发生以下反应:KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O再投入过分液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平以下化学方程式:KOCN+KOH+Cl2―→CO2+N2+KClH2O。若办理上述水20L,使KCN完好转变为无毒物质,最少需液氯__________g。课程小结1、积淀和溶解之间的变换以及影响积淀溶解均衡的因素2、溶解均衡一般是吸热的,温度高升均衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反3、积淀溶解均衡图像上点的认识2.在25℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24。以下相关说法中正确的选项是()A.25℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度.℃时,饱和溶液中+的浓度为1.3-36-1B25CuSCu2×10·molLC.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混杂液中加入少量Na2S,只有FeS积淀生成D.除掉某溶液中的Cu2+,能够采用FeS作积淀剂【牢固】(1)已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液,溶液中的c(Ag+)是多少?(2)已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液,溶液的pH为多少?在-的MgCl溶液中,逐滴加入NaOH溶液,恰巧出现(3)·10.01molL2积淀时,溶液的pH是多少?当Mg2+完好积淀时,溶液的pH为多少?已知Ksp(AgCl)=×-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×-12,现在向0.0012.1.81010·-·-1K2CrO4和0.01mol·L-1KCl混杂液中滴加1molL0.01molLAgNO3溶液,经过计算回答:(1)Cl-、CrO24-谁先积淀?(2)刚出现Ag2CrO4积淀时,溶液中Cl-浓度是多少?(设混杂溶液在反应中体积不变)【拔高】1.已硫酸工业中废渣称为硫酸渣,其成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某研究性学习小组的同学设计以下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。已知溶液pH=3.7时,Fe3+已经积淀完好;一水合氨电离常数Kb=×-5,其饱和溶液中c(OH-)约为×-3-1。请回答:·1.810110molL写出A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:____________________________。(2)上述流程中两次使用试剂①,推测试剂①应该是________(填以下字母编号)。A.氢氧化钠B.氧化铝C.氨水D.水(3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13,若是pH过小,可能以致的结果是________________(任写一点)。(4)H中溶质的化学式:______________。(5)计算溶液F中c(Mg2+)=________(25℃时,氢氧化镁的Ksp=5.6×10-12)。2.已知25℃时,CaSO4在水中的积淀溶解均衡曲线以下列图,向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加1入400mL0.01molL·Na2SO4溶液,以下表达正确的是( )A.溶液中析出CaSO固体积淀,最后溶液中c(SO2-)比原来的大44+-4+-C.溶液中析出CaSO4)、c(SO4)都变小-D.溶液中无积淀析出,但最后溶液中c(SO2)比原来的大4【答案】B【解析】,本题观察了积淀溶解均衡的建立与特点。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:积淀溶解达到均衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不用然相等;D项:积淀溶解达到均衡时,若是再加入难溶性的该积淀物,由于固体的浓度为常数,故均衡不发生搬动。【答案】(1)5(2)6【解析】(1)依照题意:当c(Cu2+)·[c(OH-)]2-20时开始出现积淀,则=2×10-20-202×10mol/L=2×10mol/L=10-9mol/L,c(H+)c(OH-)=0.02c(Cu2+)10-5mol/L,pH=5,因此要生成Cu(OH)2积淀,应调整pH≥5。(2)要使Cu2+浓度降至0.2mol/L/1000-4mol/L,c(OH-)==2×10×-20210×210

mol/L=10-8mol/L,c(H+)=10-6mol/L。此时溶液的pH=6。答案】(1)7.92-82+2×10gFeS在水中存在以下均衡:FeS(s)Fe(aq)+S(aq),而Fe2+、S2-均能够发生水解:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+、S2-+H2OHS-+OH-,使上述均衡中的c(Fe2+)、c(S2-)降低,均衡向右搬动,造成更多的FeS溶解(2)1.11×-3mol/L10【解析】(1)由FeS(s)Fe2++S2-2+)=Ksp=8.1-17-9c(Fe×10=9×10mol/L即1L水中可溶解9×10-9mol的FeS由100∶S=1000∶-9(9×10×88)g因此S=7.92-8×10gKsp8.1×-17(2)c(Fe2+)=1mol/L,则c(S2-)=10c(Fe=12+)=8.1×-17mol/L。又c2(H+)·c2-=1.0×,因此c(H+=10(S)10)-221.0-221.0×10=×10×-3。c(S2-)8.1-17=1.1110mol/L×10【答案】AB【解析】在浊液a中,存在AgCl的积淀溶解均衡,正确;B项,向滤液b中加-1+,错误;由于AgI比AgCl入0.1mol·LKI溶液,出现浑浊,说明含有少量Ag更难溶解,向有应,生成黄色的【答案】C

-1AgCl存在的c中加入0.1mol·LKI溶液,能发生积淀转变反AgI,C项和D项都正确。【解析】BaCl2易溶,AgCl、Ag2S属难溶物。【答案】B【解析】AgI比AgBr、AgCl更难溶于水,故Ag+不足时先生成AgI,析出积淀的先后序次是AgI、AgBr、AgCl,答案为B。【答案】A【解析】②会生成CaCO3,使Ca2+浓度减小,错误;加入氢氧化钠溶液会使均衡左移,有Ca(OH)2积淀生成,但Ca(OH)2的溶度积较大,要除掉Ca2+,应把Ca2+转变为更难溶的CaCO3,③错误;恒温下Ksp不变,加入CaO后,溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液,pH不变,④错;加热,Ca(OH)2的溶解度减小,溶液的pH降低,⑤错;加入Na2CO3溶液,积淀溶解均衡向右搬动,Ca(OH)2固体转变为CaCO3固体,固体质量增加,⑥正确;加入NaOH固体均衡向左搬动,Ca(OH)2固体质量增加,⑦错。【答案】C【解析】依照已知的三种阴离子的浓度计算出要产生三种积淀所需Ag+的最小浓度,所需Ag+浓度最小的先积淀。要产生c+>1.56×10-10-1×-8-1AgCl(Ag)·L=1.5610·L;积淀,0.01molmol要产生积淀,c+>7.7×10-13-1×-11-1;AgBr(Ag)·L=7.710·L0.01molmol要产生24c2+·c2->Ksp24=×-12,即c+(Ag)(CrO4)9.010(Ag)AgCrO,需(AgCrO)>9.0×10-12-1=3.0×10-5-1;显然积淀的序次为-、0.01mol·Lmol·LBrCl-、CrO24-。【答案】B【解析】积淀溶解均衡系统中的离子被耗资可促使积淀的溶解,增大某种离子浓度能够促使积淀生成。A项中CaCO3(s)2+2-(aq),H2CO3+Ca(aq)+CO3H-2-+-+HCO,CO和H结合生成HCO,促使两个均衡都向右搬动,CaCO逐渐溶解转3333化为Ca(HCO3)2;B项中Mg(OH)2(s)2+-,加入盐酸或NH4ClMg(aq)+2OH(aq)-+-(aq),溶液,均耗资OH,促使Mg(OH)2溶解;C项中AgCl(s)Ag(aq)+Cl++2NH·HO[Ag(NH)]++O,因此AgCl逐渐溶解;D项中加入氨水后Ag3232反应的离子方程式为2+2-2+-Mg+SO+Ba+2OH===Mg(OH)↓+BaSO↓,获取两种424积淀。【答案】(1)BC(2)①B②C(3)243216235.5【解析】(1)工业废水中的废酸可加生石灰中和,属于化学变化。CuS、HgS、AgS222+等重金属离子,除掉污染;纯碱可加均难溶,因此加硫化物如NaS可积淀Cu入石灰水生成CaCO积淀而除掉。3(2)偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁水解生成胶体,除掉悬浮物,而Al2O3难溶于水,不能够产生胶体,不能够作混凝剂。在除掉悬浮物的过程中既有物理变化又有化学变化。(3)依照KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O、2KOCN+4KOH+3Cl2===2CO+N2+-12n20L×0.650g·L=0.2mol,6KCl+2HO,(KCN)65g·moln2)=0.2mol+0.2mol×=,(Cl230.5mol因此m2=0.5mol×71g·mol-1=35.5g。(Cl)【答案】D【解析】1L溶液中溶解的CuS的质量为1.3×10-18×96g,同理1L溶液中溶解的ZnS的质量为1.3×10-12×97g,因此CuS的溶解度小于ZnS的溶解度,A、B错误;FeS的Ksp大于,因此C选项应只有ZnS生成;D选项依照积淀的转ZnS化,溶度积大的FeS能够转变为溶度积小的CuS。【答案】(1)由AgCl(s)+(aq)+Cl-(aq)Ag知c(Ag+)=c(Cl-)因此Ksp(AgCl)=1.8×10-10=c(Ag+)·c(Cl-)=c2(Ag+)c(Ag+)=1.3×10-5-1解得·Lmol(2)由Mg(OH)(s)2+(aq)-Mg+2OH(aq)2-Ksp2=×-112+·c2-=c?OH?2-知1.810=c(Mg)(OH)·c(OH)[Mg(OH)]2解得c-=3.3×10-4-1(OH)mol·L因此c+Kw-11-1(H)-mol·L=c?OH?=3.0×10因此pH=10.5(3)由Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11=c(Mg2+)·c2(OH-)=0.01·c2(OH-)c-=×-5-1(OH)4.2·L10mol+)=Kw=2.4×10-10-1c(H-mol·Lc?OH?因此pH=9.6,即当pH=9.6时,开始出现Mg(OH)2积淀。由于一般认为残留在溶液中的离子浓度小于-5-1时,积淀已经完好。1×10mol·L+故Mg完好积淀时有:1×10-5·c2(OH-)=1.8×10-11因此c-=×-3-1(OH)1.34·L10molc+=Kw=×-12-1(H)-7.4610·Lc?OH?mol因此pH=11.1-先积淀(2)4.13×10-6-1【答案】(1)Clmol·L+-+Ksp1.8×-10【解析】由Ksp(AgCl)=c(Ag)·c(Cl)得c(Ag)=?AgCl?10c?Cl-?=0.01-1×10-8-1。mol·L=1.8

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