高中化学 第三章 第4节 难溶电解质的溶解平衡教案 新人教版选修4.doc

第四节 难溶电解质的溶解平衡【教学目标】1认识什么是沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡是如何建立的，知道哪些外界条件会影响沉淀溶解平衡。 2认识溶度积的概念，初步学会利用溶度积计算溶液中各离子的浓度。 3知道沉淀溶解平衡有哪些应用，会用沉淀溶解平衡原理解决有关化学问题（如沉淀转化、沉淀生成等）。 【教学重点、难点】 运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化及沉淀溶解平衡在生产生活的应用。【教学过程】 设问1：对于平衡agcl（s） ag+ + cl,运用ksp与溶液中的离子积qc的关系分析：增加c(ag+)或c(cl)，平衡为什么向生成沉淀的方向移动?解析: qc = c(ag+) c(cl)qc ksp时： 平衡向生成沉淀的方向移动有沉淀生成 qc = ksp时： 平衡不移动qc ksp时： 平衡向沉淀溶解的方向移动沉淀溶解 增加c(ag+)或c(cl)，平衡向生成沉淀的方向移动同离子效应三、沉淀溶解平衡的应用：引言：沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，我们可以通过改变条件，控制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。1、沉淀的生成：归纳1：当溶液中qc ksp时，平衡向生成沉淀的方向移动有沉淀生成，因而要使溶液中的某离子生成沉淀而除去，可增加能与之结合成更难溶物质的离子的浓度。例1:agcl的ksp=1.8010-10,将0.001 mol/l nacl和0.001 mol/lagno3溶液等体积混合,是否有agcl 沉淀生成?解:两溶液等体积混合后, ag+ 和cl浓度都减小到原浓度的1/2. c(ag+)=c(cl)=1/20.001mol/l=0.005mol/l在混合溶液中,则c(ag+)c(cl-)=(0.005)2=2.5 10-5ksp,所以有agcl 沉淀生成。练习1：将足量baco3分别加入： 30ml 水 10ml 0.2mol/lna2co3溶液 50ml 0.01mol/l 氯化钡溶液 100ml 0.01mol/l盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中ba2+的浓度由大到小的顺序为： _ 2、沉淀的溶解归纳2：根据溶度积原理,沉淀溶解的必要条件是溶液中离子积小于溶度积ksp因此,创造一定条件,降低溶液中的离子浓度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶解. 1生成难解离的物质使沉淀溶解(1)金属氢氧化物沉淀的溶解例如:mg(oh)2(s) + 2hcl mgcl2 + 2 h2omg(oh) 2氢氧化物中的oh-，加入hcl后生成h 2o，c(oh-)降低， qc (mg(oh) 2)ksp (mg(oh)2)，于是沉淀溶解。(2)碳酸盐沉淀的溶解例如:caco3(s) +2hcl cacl2 + co2+ h2ocaco3的co32-与酸生成难解离的hco3-，甚至co2气体，加入hcl后，h+与溶液中的co32-反应生成难解离的hco3-或co2气体和水，使溶液中c(co32-)降低，导致qc (caco3)ksp(caco3)，故沉淀溶解。(3)金属硫化物沉淀的溶解 例如:zns(s) + 2hcl zncl2 + h2s在zns沉淀中加入hcl，由于h+与s2-结合生成hs-，再与h+结合生成h2s气体，使zns的qc (zns)ksp(zns)，沉淀溶解。(4)pbso4沉淀的溶解例如:pbso4(s) + 2 nh4ac pb(ac)2+ (nh4)2so4在pbso4沉淀中加入，能形成可溶性难解离的pb(ac)2，使溶液中c(pb2+)降低，导致pbso4的qc (pbso4)ksp(pbso4)，沉淀溶解。(5)形成难解离的配离子例如:agcl(s) + 2nh3 ag(nh3)2+ + cl- 在agcl沉淀加入氨水，由于ag+可以和氨水中的nh3结合成难解离的配离子ag(nh3)2+，使溶液中c(ag+)降低，导致agcl沉淀溶解。2利用氧化还原反应使沉淀溶解例如:3cus + 8hno3 = 3cu(no3)2 + 3s+ 2no+ 4h2ohgs、cus等ksp值很小的金属硫化物就不能溶于盐酸。加入氧化剂，使某一离子发生氧化还原反应而降低其浓度, 导致金属硫化物沉淀溶解。 例2、牙齿表面由一层硬的、组成为ca5(po4)3oh的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：ca5(po4)3oh(固) 5ca2+3po43-+oh- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 已知ca5(po4)3f（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法： 解析：h+oh-=h2o，使平衡向脱矿方向移动 ca5(po4)3oh(s) 5ca2+(aq) + 3po43(aq) + oh(aq) + f ca5(po4)3f(s) 5ca2+3po+f-=ca5（po4）3f 加ca2+（或加po等）练习2:溶洞的形成：分析其形成原理。3、沉淀的转化：归纳3加入可与体系中某些离子发生反应生成更难溶电解质的离子，平衡会向溶解的方向移动，同时生成另一种溶解度更小的沉淀。沉淀转化的实质：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为溶解能力相对较弱的物质。例3：将agno3溶液加入氯化钠溶液中，再依次加入溴化钠溶液、碘化钾溶液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： _ 练习3：在工业废水处理过程中，用fes等难溶物作为沉淀剂除去废水中的重金属离子（ cu2+、hg2+等）？练习4：分析化学上将难溶强酸盐（如：baso4）转化为难溶弱酸盐（如：baco3）原理？拓展：分级沉淀：归纳溶液中有两种以上能与同种离子反应产生沉淀的离子时，最先析出的是溶解度较小的化合物，这就是分步沉淀，。例4：在含有同浓度的i-和cl-的溶液中，逐滴加入agno3溶液，为什么最先看到淡黄色agi沉淀，至加到一定量agno3溶液后，才生成白色agcl沉淀？解析：这是因为agi的溶度积比agcl小得多，离子积最先达到溶度积而首先沉淀。练习5: 在cl-和cro42-离子浓度都是0.100 moll-1的混合溶液中逐滴加入agno3溶液（忽略体积改变）时，问agcl和ag2cro4哪一种先沉淀？当ag2cro4开始沉淀时，溶液中cl-离子浓度是多少？。巩固提高: 练习6在含agcl固体的饱和溶液中，分别加入下列物质，对agcl的溶解度有什么影响，并解释之。(1)盐酸 (2) agno3 (3)kno3 (4) 氨水解：(1) 加入盐酸，产生同离子效应，agcl的溶解度减小。(2) 加入agno3，产生同离子效应，agcl的溶解度减小。(3) 加入kno3， 产生盐效应，agcl的溶解度增大。 (4) 加入氨水，形成ag(nh3)2cl配合物，agcl的溶解度增大练习7计算下列反应的平衡常数，并估计反应的方向。pbs + 2hacpb2+ + h2s + 2ac-（已知ksp,pbs=9.0410-29，ka,hac=1.7610-5）cu2+ + h2s cus（s） + 2h+（已知ksp,cus=1.2710-36，h2s的k1=9.110-8，k2=1.110-12）练习8agi沉淀用(nh4)2s溶液处理使之转化为ag2s沉淀，该转化反应的平衡常数是多少？若在1.0l(nh4)2s溶液中转化0.010molagi，(nh4)2s溶液的最初浓度是多少？（ksp,agi=8.5110-17；ksp,ag2s=6.6910-50）解：转化反应如下 ： 2agi +