第四单元 沉淀溶解平衡

1、第四单元 沉淀溶解平衡教学目标：1掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用2运用平衡移动原理分析、解决沉淀的溶解和沉淀的转化问题教学重点、难点：难溶电解质的溶解平衡、沉淀的转化和溶解情感态度与价值观：通过对生产、生活中与沉淀溶解平衡有关的某些现象的讨论，使学生体会到化学对于提高人类生活质量、促进社会发展的作用，激发学生学习化学的热情课时划分：三课时。第一课时教案：第一节、沉淀溶解平衡引入：（演示实验）向PbI2上层清液中滴加AgNO3溶液（提问）请利用你所学的知识分析，黄色沉淀是什么物质？它是怎样产生的？思考与交流1、难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？在20时电解质的溶解性与溶解

2、度的关系如下：2、当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？此溶液是否为AgCl的饱和溶液？3、难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？仔细阅读、思考理解，并写出AgCl的溶解平衡表达式。板书 一. 溶度积常数 讲解AgCl是难溶的强电解质，在一定温度下，当把AgCl固体放入水中时，AgCl在水中的溶解度很小，AgCl表面上的Ag+离子和Cl-离子，在H2O分子作用下，会脱离晶体表面进入水中。反过来在水中的水合Ag+离子与水合Cl-离子不断地作无规则运动，其中一些Ag+(aq)和Cl-(aq)在运动中相互碰撞，又可能沉积在固体表面。参见图9-1“AgCl的沉

3、淀溶解过程”。当溶解速度与沉淀速度相等时，在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。表示为：这种溶液是饱和溶液。上述平衡关系是一种多相平衡称为沉淀-溶解平衡。它亦服从化学平衡一般规律，其平衡常数表示式为：由于固体AgCl的“浓度”是一常数，因此可并入常数K中，即：板书 KAgCl=Ag+Cl-=Ksp式中的Ksp(或用KL表示)叫做溶度积常数，简称溶度积。举例难溶电解质Fe(OH)3、Ca3(PO4)2的溶度积表示式为：Fe(OH)3Fe3+3OH-Ksp=Fe3+OH-3板书溶度积的一般表示式为：AmBn(固) mAn+nBm-Ksp=An+mBm-n在一定温度下，Ksp是一个常数。它表

4、示在难溶电解质的饱和溶液中，以系数为乘幂的离子浓度的乘积。讲述298K时，一些常见难溶电解质的溶度积见附录3。和其它平衡常数一样，Ksp也随温度而变化，例如，BaSO4298K时，Ksp=1.0810-10，323K时，Ksp=1.9810-10，可知随温度升高，BaSO4的Ksp稍有增大。板书二. 溶度积和溶解度的换算难溶电解质的溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，溶度积和溶解度可以互相换算。1.已知溶解度求溶度积：已知物质的溶解度(用物质的量浓度：mol/L表示)，就可以计算它的溶度积。例题 已知室温时AgBr的溶解度是8.810-7mol/L，MgNH4PO4溶解度是6.310-5m

5、ol/L，求AgBr、MgNH4PO4的溶度积？解：AgBr(固) Ag+Br-溶解的AgBr可认为完全电离Ag+=Br-=8.810-7mol/LKspAgBr=Ag+Br-=(8.810-7)2=7.710-13同理MgNH4PO4(固) Mg2+NH4+PO43-因为溶解的Mg(NH4)PO4可认为完全电离，Mg2+=6.310-5mol/LKspMg(NH4)PO4=Mg2+=(6.310-5)3=2.510-13答：AgBr的溶度积为7.710-13，Mg(NH4)PO4的溶度积为2.510-13。小节通过以上计算可将溶解度求溶度积的换算公式小结如下：2.已知溶度积求溶解度例题 已知

6、CaF2的溶度积是2.710-11，问它在纯水中的溶解度是多少？解：因为溶解的CaF2可认为完全电离。设CaF2的溶解度为s，则在CaF2饱和溶液中，Cu2+=s，F-=2s，KspCaF2=Ca2+F-2=s(2s)2=4s3=2.710-11答：CaF2在纯水中的溶解度是1.610-4mol/L。对于同类型的难溶电解质，在一定温度下，Ksp越大，溶解度越大。对于不同类型的电解质，不能从溶度积的大小立即判断出物质的溶解度，必须利用前面的公式进行换算，才能得出准确的结论。板书 三. 溶度积原理讲解在一给定的难溶电解质溶液中，它们的离子浓度的乘积和溶度积之间存在三种可能情况。1Qi=Ksp此时难

7、溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是饱和溶液。2QiKsp溶液中将析出沉淀，直到溶液中的Qi=Ksp为止。3QiKsp溶液为不饱和溶液，将足量的难溶电解质固体放入此溶液中，固体将溶解，直到溶液中Qi=Ksp时，溶液达到饱和。上述内容就是溶度积原理。根据溶度积原理，可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。这里注意离子积Qi是非平衡状态下离子浓度的乘积所以Qi值不固定。板书四.影响难溶物溶解度的因素：同离子效应实验 取AgCl饱和溶液5mL两份，分别滴加1mol/L的AgNO3溶液，1mol/L的NaCl溶液。观察现象。分析实验结果是AgCl澄清的饱和溶液，均析出AgCl白色沉淀。上述现象产生的原因是在A

8、gCl饱和溶液中，存在着溶液中Ag+离子、Cl-离子与固体AgCl的沉淀溶解平衡，此时Ag+Cl-=KspAgCl，当加入相同的Ag+时，溶液中的Ag+浓度增大，使AgCl的多相离子平衡向左移动，如下式表示：此时溶液中的Ag+Cl-KspAgCl，AgCl沉淀析出。当达到新的平衡状态时，AgCl的溶解度减少了，这种因加入有共同离子的强电解质而使AgCl溶解度降低的效应，叫同离子效应。第二课时教案：板书 第二节 沉淀溶解平衡的应用引入沉淀溶解平衡是一个动态平衡，当条件发生改变时，平衡也会相应地发生移动。我们在生产生活中经常根据平衡移动原理，选择适当的条件，使平衡向着需要的方向移动。交流与讨论同学

9、阅读课本82页的内容并讨论。教师小结并板书一.沉淀的生成：在难溶电解质溶液中，产生沉淀的唯一条件是：溶液中离子浓度的乘积大于该物质的溶度积。例题 将5mL110-5mol/L的AgNO3溶液和15mL410-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=910-12解：混合后溶液总体积为15+5=20(mL)混和溶液中Ag+离子与CrO42-离子的浓度分别为：已知KspAg2CrO4=910-12QiKsp，无Ag2CrO4沉淀生成分析与思考课本中图3-21中，将PH值调到34时，Cu2+不沉淀而Fe3+沉淀？交流与讨论 P83氟化物防治龋

10、齿的化学原理讲述 人体牙齿主要的无机成分是羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)，是一种难溶的磷酸钙类沉积物。在口腔中，牙齿表面的羟基磷灰石存在着这样的沉淀溶解平衡。 Ca5(PO4)3(OH) 5Ca2+ + 3PO+ OH-教师小结并板书二、沉淀的溶解：在难溶电解质溶液中，要使沉淀溶解的方法是：降低溶液中某种离子的浓度，使离子的浓度积小于该物质的溶度积。讲述 如果我们在饭后没有及时漱口或刷牙，口腔中残留的食物在酶的作用下，会分解产生有机酸乳酸。乳酸是酸性物质，能与氢氧根反应，使羟基磷灰石的沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，从而导致龋齿的发生。但如果饮用水或者牙膏中含有氟离子，氟离子能与牙齿表面C

11、a2+和PO反应生成更难溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F，沉积在牙齿表面。氟磷灰石比羟基磷灰石更能抵抗酸的侵蚀，并能抑制口腔细菌产生酸。因而能有效保护我们的牙齿，降低龋齿的发生率。这是通过添加F-使难溶的羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石，实质就是发生了沉淀的转化。应该说添加F-对于防治龋齿有正面影响。但在我国部分地区，由于水中含有过量的F-导致地区性氟斑牙，因此在牙膏添加F-并非医疗手段。养成良好的卫生习惯才是预防龋齿的关键。设疑 为什么氟离子能与牙齿表面Ca2+和PO反应生成更难溶的氟磷灰石Ca5(PO4)3F？板书三、沉淀的转化：这种把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化

12、。活动与探究P84页，学生分组实验。第一组步骤向AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有沉淀生成。向上述混合物中滴加KI溶液，观察、记录现象。继续向上述混合物中滴加Na2S溶液，观察、记录现象。现象第二组步骤向AgNO3溶液中滴加Na2S溶液至不再有沉淀生成。向上述混合物中滴加KI溶液，观察、记录现象。继续向上述混合物中滴加NaCl溶液，观察、记录现象。现象分析与思考 图3-23引导并板书 化学方程式: AgCl + KI = AgI + KCl离子方程式: AgCl + I- = AgI + Cl-提问 通过上述分析，你觉得沉淀为什么发生转化？上述沉淀的转化有什么规律？学生讨论、教师小结1.

13、 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。2. 沉淀转化的规律a.一般来说，溶解能力相对较强物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。交流与讨论P85页内容。学生讨论、教师小结并板书 CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4设疑 那么，BaSO4沉淀能否转化为BaCO3沉淀？如果能，需要添加什么试剂？大家分组讨论一下，然后给出你们的答案。引导分析 关键还是在于沉淀溶解平衡的移动。要使溶解能力相对较弱的BaSO4转化为溶解能力相对较强的BaCO3，要想办法促进BaSO4向沉淀溶解的方向移动，同时想办法促进BaCO3的沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。分析小结与板书 b. 当两种难溶物

14、溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。讲述 根据第二组的实验可知，对于溶解能力相差较大的，就较难实现溶解性能相对弱较的物质向溶解能力相对较强的物质的转化。课堂小结 沉淀溶解平衡的应用，实质是沉淀溶解平衡的移动应用。利用沉淀溶解平衡的移动可以帮助我们认识和解决生产生活中的问题。沉淀溶解平衡（第一课时作业）1试验室中，要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来，最适宜选用的试剂是 ( )A. Ba(OH)2溶液 B . NaOH溶液 C. 盐酸 D. 氨水2一定温度下，在氢氧化钡的悬浊液中，存在氢氧化钡固体与其它电离的离子间的溶解平衡关系：Ba(O

15、H)2(固体) Ba2+2OH。向此种悬浊液中加入少量的氢氧化钡粉末，下列叙述正确的是 ( )A溶液中钡离子数目减小B溶液中钡离子浓度减少C溶液中氢氧根离子浓度增大DPH减小3有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是 ( )AAgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等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4已知常温下BaSO4的溶解度为2.33104g，类似于水的离子积，难溶盐AmBn也有离子积Ksp且KspC（An+）mC（Bm-）n，则其Ksp为 ( )A2.33104B1105C11010

16、D110125写出难溶电解质PbCl2、AgBr、Ba3(PO4)2、Ag2S的溶解平衡表达式或溶度积表达式错误的是 ( )APbCl2(s)Pb2+2Cl； Ksp=c(Pb2+)c(Cl)2 BAgBr(s)Ag+Br； Ksp=c(Ag+)c(Br)CBa3(PO4)2(s)3Ba2+2PO43；Ksp=c(Ba2+)3c(PO43)2DAg2S(s)2Ag+S2；Ksp=c(Ag+)c(S2)6常温时，将足量的AgCl分别加入同体积的下列各溶液中，AgCl溶解最少的是 ( )A1mol/L的MgCl2溶液 B2mol/L的NaCl溶液C1.4mol/L的BaCl2溶液 D1mol/L的

17、AlCl3溶液7溶解平衡常数(Ksp)：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积Ksp为一常数，称为 ，简称 。如：MmAn的的Ksp= 。8溶度积规则：在难溶电解质的溶液中，各离子浓度幂之乘积称为离子积：Qc = c(Mn+)m c(Am-)n 当Qc Ksp时，溶液处于 ，生成沉淀； 当Qc = Ksp时，沉淀和溶解达到平衡，溶液为 溶液。 当Qc Ksp时，溶液未达饱和，沉淀 。 9对于平衡AgCl（s） Ag+（aq）+ Cl（aq），若改变条件，对其有何影响？条件平衡移动方向C(Ag+)C(Cl)溶解量Ksp溶解度（S）升高温度加 水加入NaCl(s)加入AgNO3

18、(s)10已知Ksp（ZnS）2.01022，Ksp（CdS）8.01027，在Zn2和Cd2两溶液中（浓度相同）分别通H2S至饱和， 离子在酸度较大时生成沉淀，而 离子在酸度较小时生成沉淀。11.向50ml0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50ml0.020mol/L的盐酸，生成沉淀。如果溶液中C（Ag）、C（Cl）的乘积是个常数：C（Ag）C（Cl）1.01010，试求：（1）沉淀生成后溶液中C（Ag）为 （2）沉淀生成后溶液的PH是 12已知AgCl为难溶于水和酸的白色固体，Ag2S为难溶于水和酸的黑色固体。向AgCl和水的悬浊液中加入足量的Na2S 溶液并振荡，结果白色固体完全

19、转化为黑色固体： （1）写出白色固体转化为黑色固体的离子方程式： 。 （2）简要说明白色固体转化为黑色固体的原因： 。13氯化银在25时溶解度为0.000192g100gH2O，求它的溶度积常数。沉淀溶解平衡应用(第二课时作业)1把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中，一定温度下达到平衡：Ca(OH)2（s）Ca2+（aq）+2OH-（aq）当向悬浊液中加少量生石灰后，若温度保持不变，下列判断正确的是A溶液中Ca2+数目减少 B溶液中c(Ca2+)增大 C溶液pH值不变 D溶液pH值增大2向含有AgI的饱和溶液中，分别进行如下操作, C(I)不变的是 ( )A.加入固体AgNO3，则C(I)

20、 B.若改加更多的AgI固体，则C（Ag）C.若改加AgBr固体，则C(I) D.加热 3将100mL 0.1mol/L的AgNO3溶液加入足量的NaCl和NaF的混合溶液中，产生1.435g沉淀，则下列说法正确的是 ( )A. 产生的沉淀为AgCl B.产生的沉淀为AgF C. 产生的沉淀为AgF和AgCl D. AgF溶于水4有一种白色粉末由等质量的两种物质混合而成，分别取适量该白色粉末置于三支试管中进行实验。（1）逐滴加入6mol/L盐酸，同时不断振荡试管，有气泡产生，反应结束后得到无色透明溶液。（2）加热试管中的白色粉末，试管口有水滴凝结。（3）逐滴加入6mol/L硫酸，同时不断振荡试

21、管，有气泡产生，反应结束后还有白色不溶物，下列混合物符合以上现象的是 ( )ANaHCO3、AgNO3 BBaCl2、MgCO3 CNH4HCO3、MgCl2 DCaCl26H2O、Na2CO35为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加热搅拌的条件下，加入一种试剂，过滤后再加入适量盐酸，这试剂不可以是 ( )ANH3H2OBMgO CMg(OH)2 DMgCO36以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实

22、，可推知MnS具有的相关性质是 ( ) A具有吸附性 B溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C溶解度大于CuS、PbS、CdS D溶解度小于CuS、PbS、CdS7一定温度下，由水电离的H+和OH-的物质的量浓度之间存在如下关系：H+OH-=Kw。同样，对于难溶盐MA，其饱和溶液中的M+和A-的物质的量浓度之间也存在类似关系：M+A-=K。现将足量的AgCl分别放入5毫升水、10毫升0.2摩/升MgCl2 、20毫升0.5摩/升NaCl和40毫升0.3摩/升HCl溶液中溶解达到饱和，各溶液中Ag +离子浓度的数值依次为a、b、c、d，它们由大到小的排列顺序为_8.试利用平衡移动原理解释下列事

23、实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 (2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中 (3)分别用等体积的蒸馏水和0.010molL-1硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。9在含有Cl、Br、I的溶液中，已知其浓度均为0.1mol/L，而AgCl、AgBr AgI的溶度积分别为1.61010、4.11015、1.51016。若向混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液是时，首先析出的沉淀是，最后析出的沉淀是，当AgBr沉淀开始析出时，溶液中的Ag浓度是。10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(PO

24、4)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： 11难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下，溶液时各离子浓度以它们的系数为次方的乘积是一个常数，这个常数叫溶度积（Ksp）。例如，Cu(OH)2Cu22OHKspC（Cu2）C（OH）221020。溶液里各离子浓度（包括其方次）的乘积大于溶度积时则出现沉淀；反之则沉淀溶解。（1）某

25、CuSO4溶液里C（Cu2）0.02mol/L，如果要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的PH，使之大于（2）要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2沉淀较为完全（使Cu2溶液降低至原来的千分之一），则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液的PH为12在进行胃部透视时，为取得良好的检查效果，需要在检查之前服用“钡餐”，“钡餐”的主要成分是硫酸钡。在25时，1L水中约能溶解2.410-3g 硫酸钡，它的溶度积常数Ksp=1.110-10。（1）钡离子是一种有毒的重金属离子，当人体中钡离子浓度达到210-3molL-1时，就会对健康产生危害。请通过计算说明为什么可以用硫酸钡作为“钡餐”。（2）在2

26、5时，1L水中约能溶解0.018g 碳酸钡，且胃液是酸性的，能否用碳酸钡代替硫酸钡作为“钡餐”的主要成分？13 在25C时AgBr的KSP = 5.3510-13，试计算AgBr的溶解度(以物质的量浓度表示) 沉淀溶解平衡应用(第三课时作业)1在100ml0.01mol/LKCl溶液中，加入1ml0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是（AgCl的Ksp1.81010） ( )A有AgCl沉淀析出 B无AgCl沉淀 C有沉淀，但不是AgCl D无法确定 2铝和镓的性质相似，如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿（A

27、l2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。发生后一步反应是因为 ( )A.镓酸酸性强于铝酸 B.铝酸酸性强于镓酸C.镓浓度小，所以不沉淀 D.Al(OH)3是难溶物 4石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH (aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是 ( )A. Na2CO3溶液 B. AlCl3溶液 C. NaOH溶液 D. CaCl2溶液5已知K2HPO4溶液中，HPO42的水解程度大于电离程度，对于平衡：HPO42-+H2OH + PO43，欲使溶液中c（HPO42）、c（H）、c（PO43） 三种离子溶度均减小，可采用的方法是 ( )A. 加水 B. 加热 C. 加消石灰 D. 加硝酸银6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 ( )A B. C D7、CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+4C1一 CuCl42- +4H2O 蓝色 黄色现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出