3.4 难溶电解质的沉淀溶解平衡 课件(苏教版选修4).ppt

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 探究整合应用 第四单元 课前自主学案 一 沉淀溶解平衡1 沉淀溶解平衡 1 概念在一定温度下 当沉淀溶解的速率与沉淀生成的速率相等 保持不变的状态 固体的量 2 特点 动态 溶解 生成 转化 3 表示方法如Fe OH 3的沉淀溶解平衡 可表示为 Fe OH 3 s Fe3 aq 3OH aq 2 溶度积 1 溶度积是指用于描述 电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数 符号为 2 表示方法 对MmAn s mMn aq nAm aq 来说 Ksp 难溶 Ksp cm Mn cn Am 3 意义 Ksp反映了难溶电解质 当化学式所表示的组成中阴离子与阳离子个数比相同时 Ksp数值 难溶电解质在水中的溶解能力 4 影响因素 Ksp只与 和 有关 与沉淀量无关 二 沉淀溶解平衡的应用1 沉淀的生成 1 调节pH法 除去CuSO4溶液中少量铁离子 可向溶液中加入Cu OH 2或Cu2 OH 2CO3 调节pH至3 4 使Fe3 转化为 沉淀除去 在水中的溶解能力 越大 越强 难溶电解质的性质 温度 Fe OH 3 2 加沉淀剂法误食可溶性钡盐 可用Na2SO4解毒 反应式为 除去食盐溶液中的MgCl2 可加入少量NaOH 反应式为 2 沉淀的转化 1 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为溶解能力相对 的物质 两种沉淀的溶解度差别 沉淀越容易转化 Mg2 2OH Mg OH 2 较弱 越大 2 沉淀转化的应用常将难溶强酸盐转化为 盐 然后用 溶解 使阳离子进入溶液 难溶弱酸 酸 1 有人认为Ksp越小 其物质的溶解度就越小 你认为正确吗 提示 不正确 对于阴 阳离子的个数比相同的难溶电解质 它们的溶解能力可以直接用Ksp的大小来比较 Ksp越小 其物质的溶解度就越小 而对于阴 阳离子的个数比不同的难溶电解质 它们的溶解能力就不能直接用Ksp的大小来比较 因为Ksp越小 其物质的溶解度不一定就越小 2 只有难溶电解质才存在溶解平衡吗 提示 不仅难溶电解质存在溶解平衡 在易溶的饱和溶液中也存在溶解平衡 如饱和NaCl溶液中存在溶解和结晶平衡 4 固体Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 是因为NH4Cl溶液显酸性吗 为什么 如何证明你的观点 提示 不是 因为固体Mg OH 2溶于水后 存在着这样的平衡 Mg OH 2 s Mg2 aq 2OH aq 加入NH4Cl后 存在着NH OH NH3 H2O 使c OH 减小 使Mg OH 2的溶解平衡向着溶解的方向进行 故Mg OH 2溶于NH4Cl溶液 可将固体Mg OH 2加入到中性的CH3COONH4溶液中 若溶解则说明上述观点正确 5 若先将Na2S与AgNO3两溶液混合 再向其中加入NaCl会有AgCl沉淀生成吗 提示 不会 因为溶解度 Ag2S AgCl 且化学反应是向生成溶解度更小的物质的方向进行 所以Na2S与AgNO3两溶液混合后产生黑色的Ag2S沉淀 再加NaCl后不发生化学反应 1 下列物质在水中属于难溶物的是 A AgClB BaCl2C H2SD Na2SO4解析 选A 难溶物是指在水中的溶解度小于0 01g的物质 2 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 选B 反应开始时 各离子的浓度没有必然的关系 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 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 3 向盛有0 1mol LAgNO3溶液的试管中滴加0 1mol LNa2S溶液至沉淀完全 再向上层清液中滴加足量NaCl溶液 产生的现象或生成的物质是 A 黑色沉淀完全转化为白色沉淀B 既有氯化银也有硫化银C 不能由黑色沉淀转化为白色沉淀D 只有氯化银白色沉淀解析 选C Ag2S的溶解度远比AgCl小 不会生成氯化银的沉淀 课堂互动讲练 1 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 即勒夏特列原理也适用于判断溶解平衡移动分析 2 影响平衡的因素 特别提醒 沉淀溶解平衡是化学平衡的一种 平衡移动原理仍适用于该平衡体系 当氢氧化钙固体在水中达到溶解平衡Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 时 为使Ca OH 2固体的量减少 需加入少量的 双选 A NH4NO3B NaOHC CaCl2D NaHSO4 思路点拨 解析 A项 NH4NO3电离出的NH与Ca OH 2溶解平衡中的OH 反应 NH OH NH3 H2O 平衡右移 固体质量减少 B项 加入NaOH 增大了c OH 平衡左移 固体质量增多 C项 加入CaCl2 增大了c Ca2 平衡左移 固体质量增多 D项 加入NaHSO4 会发生H OH H2O c OH 减小 平衡右移 固体质量减少 答案 AD 规律方法 解答此类题目时 要利用平衡移动原理分析沉淀平衡的移动方向 互动探究如果把题干中的 Ca OH 2固体的质量减少 改为 Ca OH 2固体的质量增加 其他不变 选项如何 提示 选BC 变式训练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 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 溶解平衡逆向移动 但c Ag 增大 2 加入AgBr固体 对溶解平衡无影响 c Ag 不变 3 因AgCl溶解度大于AgBr 加入AgCl固体时 c Ag 增大 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 溶解平衡向右移动 c Br 增大 但c Ag 减小 答案 1 变大 2 不变 3 变小变大 4 变大变小 1 表达式对于AmBn s mAn aq nBm aq Ksp cm An cn Bm 2 溶度积与离子积的关系通过比较溶度积Ksp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 1 Qc Ksp 溶液过饱和 有沉淀析出 直到溶液饱和 达到新的平衡 2 Qc Ksp 溶液饱和 沉淀与溶解处于平衡状态 3 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 2009年高考浙江卷 已知 25 时 Ksp Mg OH 2 5 61 10 12 Ksp MgF2 7 42 10 11 下列说法正确的是 A 25 时 饱和Mg OH 2溶液与饱和MgF2溶液相比 前者的c Mg2 大B 25 时 在Mg OH 2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体 c Mg2 增大C 25 时 Mg OH 2固体在20mL0 01mol L 1氨水中的Ksp比在20mL0 01mol L 1NH4Cl溶液中的Ksp小D 25 时 在Mg OH 2的悬浊液加入NaF溶液后 Mg OH 2不可能转化成为MgF2 思路点拨 解答本题应注意以下三点 1 溶度积的影响因素 2 利用溶度积比较物质的溶解度时的注意事项 3 沉淀转化的实质 答案 B 互动探究把C项中的Ksp改为c Mg2 后 是否正确 变式训练2 2010年高考山东卷 某温度下 Fe OH 3 s Cu OH 2 s 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后 改变溶液pH 金属阳离子浓度的变化如图所示 据图分析 下列判断错误的是 A Ksp Fe OH 3 Ksp Cu OH 2 B 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C c d两点代表的溶液中c H 与c OH 乘积相等D Fe OH 3 Cu OH 2分别在b c两点代表的溶液中达到饱和 解析 选B 本题考查沉淀溶解平衡知识 意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力 Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH Ksp Cu OH 2 c Cu2 c2 OH Fe3 Cu2 浓度相等 b c点 时 Fe3 对应的pH小 c H 较大 则c OH 较小 又知Ksp仅与温度有关 则Ksp Fe OH 3 Ksp Cu OH 2 A选项正确 探究整合应用 沉淀的转化在含有几种离子的溶液中 加入一种沉淀剂 根据溶度积规则 对同类型的难溶化合物 Ksp小的先沉淀 Ksp大的后沉淀 这种先后沉淀作用叫分步沉淀 例如在含0 1mol L的Cl 和I 溶液中逐滴加入AgNO3溶液 先生成AgI沉淀 后生成AgCl沉淀 利用分步沉淀的原理可将两种离子分离 沉淀的先后顺序除跟溶度积有关外 还与被沉淀离子的起始浓度有关 1 沉淀转化的实质沉淀溶解平衡的移动 2 特点 1 一般说 溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀 2 沉淀的溶解度差别越大 越易转化 已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡 MmAn s mMn aq nAm aq Ksp Cm Mn Cn Am 称为溶度积 某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性 查得如下资料 25 实验步骤如下 往100mL0 1mol L的CaCl2溶液中加入100mL0 1mol L的Na2SO4溶液 立即有白色沉淀生成 向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g 搅拌 静置 沉淀后弃去上层清液 再