第八专题第四单元难容电解质的沉淀溶解平衡
第八专题第四单元难容电解质的沉淀溶解平衡
[对接高考——高考命题常设误区汇总]
设误选项摘录设误角度诊断
1.把块状NaCl晶体投入到饱和NaCl溶液中，一段时间后，其质量和形状都不发生改变(2011·临沂模拟) 不理解溶解平衡是一种动态平衡
2.K sp(AB2)小于K sp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度(2011·黄冈模拟) 不同组成类型的难溶电解质，其K sp大，但溶解度不一定大
3.一定温度下，向Ca(OH)2悬浊液中加入适量蒸馏水，
Ca(OH)2的溶解平衡右移，K sp增大(2011·济南模拟)
K sp只受温度的影响
4.除去MgCl2溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4，使Fe3＋生成Fe(OH)3沉淀(2011·汕头模拟) 利用生成沉淀法除杂时，忽视其他杂质离子的引入
5.向CaCO3饱和溶液中加入Na2SO4浓溶液，也不能实现CaCO3向CaSO4的转化(2011·衡水模拟) 认为任何条件下，溶解度小的难溶物都不能转化为溶解度大的难溶物
[随堂强化落实]
1．(2011·苏州联考)已知25℃时，AgCl的溶度积K sp＝1.8×10－10，则下列说法正确的是() A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，K sp值变大
B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－)
C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp时，此溶液为AgCl的饱和溶液
D．将固体AgCl放到较浓的KI溶液中，有部分AgCl转化为AgI，说明K sp(AgCl) 解析：A项K sp只与物质性质和温度有关，加入盐酸，K sp不变，B项只有当AgNO3与NaCl等物质的量混合后的溶液中才有c(Ag＋)＝c(Cl－)；D项中沉淀转化成更难溶的物质，即K sp(AgI) 答案：C 2．下列说法不．正确的是() A．K sp只与难溶电解质的性质和温度有关 B．由于K sp(ZnS)＞K sp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 C．其他条件不变，离子浓度改变时，K sp不变 D．两种难溶电解质作比较时，K sp小的，溶解度一定小 解析：相同温度下不同的难溶电解质，溶度积常数不同，这是由物质本身的性质决定 的，对同一难溶电解质来说，温度不同，K sp不同，K sp不受其他因素的影响。同种类型的难溶电解质K sp越小，溶解度越小。 答案：D 3．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡： Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。下列说法正确的是() A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 B．给溶液加热，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 解析：恒温下K sp不变，加入CaO后，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，A 错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为CaCO3固体，固体质量增加，C正确；加入NaOH 固体平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D错误。 答案：C 4．(2010·安徽模拟)下表为有关化合物的p K sp，p K sp＝－lg K sp。某同学设计实验如下：①向AgNO3溶液中加入适量NaX溶液，得到沉淀AgX；②向①中加NaY，则沉淀转化为AgY；③向②中加入Na2Z，沉淀又转化为Ag2Z。则表中a、b、c的大小关系为() 相关化合物AgX AgY Ag2Z p K sp a b c A．a＞b＞c B．a＜b＜c C．c＜a＜b D．a＋b＝c 解析：根据沉淀的转化原理可知，溶解度小的沉淀总是向着溶解度更小的转化，再结合p K sp＝－lg K sp可知K sp越小其p K sp越大，故B正确。 答案：B 5．(2011·无锡联考)要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 化合物PbSO4PbCO3PbS 溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14 由上述数据可知，沉淀剂最好选用() A．硫化物B．硫酸盐 C．碳酸盐D．以上沉淀剂均可 解析：沉淀工业废水中的Pb2＋时，生成沉淀的反应进行得越完全越好，由于PbS的溶解度最小，故选硫化物做为沉淀剂。 答案：A 6．已知常温下，AgBr的K sp＝4.9×10－13、AgI的K sp＝8.3×10－17。 (1)现向含有AgI的饱和溶液中： ①加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”、“变小”或“不变”，下同)； ②若改加更多的AgI，则c(Ag＋)________； ③若改加AgBr固体，则c(I－)____________________；而c(Ag＋)________。 (2)有关难溶盐的溶度积及溶解度(与AgBr、AgI无关)，有以下叙述，其中正确的是________。 A．两种难溶盐电解质，其中K sp小的溶解度一定小 B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变 C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积 D．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则K sp小的一定先生成沉淀E．难溶盐电解质的K sp和温度有关 F．加入与原难溶电解质具有相同离子的物质，使难溶电解质的溶解度变小，也使K sp 变小 (3)现向含有NaBr、KI均为0.002 mol/L的溶液中加入等体积的浓度为4×10－3mol/L AgNO3溶液，则产生的沉淀是________(填化学式)；若向其中再加入适量的NaI固体，则最终可发生沉淀转化的总反应式表示为 ______________________________________________。 解析：(1)①加入AgNO3固体，使c(Ag＋)增大，AgI溶解平衡向左移动，c(I－)减小。②改加更多的AgI固体，仍是该温度下的饱和溶液，各离子浓度不变。③因AgBr的溶解度大于AgI的溶解度，所以改加AgBr固体时，使c(Ag＋)变大，而使AgI的溶解平衡向生成AgI的方向移动，c(I－)变小。 (2)A项中只有相同类型的难溶电解质，K sp越小，溶解度可能会小，不同类型的难溶电解质，不能根据K sp判断溶解度的大小，A错误；B项中因温度不变，故再次达到平衡时，K sp与溶解度均不变，B正确；K sp是各离子浓度的幂之积，C错误；D项生成沉淀的先后还与离子的浓度有关，错误，E正确；相同的离子不会改变难溶电解质在水中的溶解度与K sp，F错误。 (3)等体积混合后c(Br－)＝c(I－)＝0.001 mol/L， c(Ag＋)＝2×10－3 mol/L。因K sp(AgI) 答案：(1)①变小②不变③变小变大(2)BE (3)AgI、AgBr AgBr(s)＋I－(aq)===AgI(s)＋Br－(aq) [提能综合检测] 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．(2010·海南高考)已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.5×10－16，K sp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是() A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4 B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgI C．Ag2CrO4＞AgCl＞AgI D．Ag2CrO4＞AgI＞AgCl 2．(2011·渭南质检)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 3．(2011·金丽衢十二校联考)已知25℃时，K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝ 8.5×10－17,25 ℃时AgCl固体在下列四个选项中，溶解度最大的是() A．100 mL 0.01 mol/L KNO3溶液 B．100 mL 0.01 mol/L 盐酸 C．100 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液 D．100 mL 0.01 mol/L KI溶液 4.(2011·威海模拟)常温下，K sp(CaSO4)＝9×10－6，常温下CaSO4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．在任何溶液中，c(Ca2＋)、c(SO2－4)均相等 B．b点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO2－4)一定等于 3×10－3 mol/L C．a点对应的K sp等于c点对应的K sp D．d点溶液通过蒸发可以变到c点 5．(2011·济宁期末)Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s) Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，在常温下K sp＝2×10－20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向0.02 mol/L的CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH，使溶液的pH大于 () A．2 B．3 C．4 D．5 6．(2011·青岛模拟)已知常温下：K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(Ag2CrO4)＝1.9×10－12，下列叙述正确的是() A．AgCl在饱和NaCl溶液中的K sp比在纯水中的K sp小 B．向AgCl的悬浊液中加入NaBr溶液，白色沉淀转化为浅黄色，说明K sp(AgCl) C．将0.001 mol/L的AgNO3溶液滴入0.001 mol/L的KCl和0.001 mol/L的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀 D．向AgCl的悬浊液中滴加浓氨水，沉淀溶解，说明AgCl的溶解平衡向右移动 7．(2010·山东高考)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．K sp[Fe(OH)3]＜K sp[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 8．(2010·淄博模拟)常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数依次为：K sp(Ag2SO4)＝7.7×10－5、K sp(AgCl)＝1.8×10－10、K sp(AgI)＝8.3×10－17。下列有关说法中，错误的是 () A．常温下，Ag2SO4、AgCl、AgI在水中的溶解能力依次减弱 B．在AgCl饱和溶液中加入NaI固体，有AgI沉淀生成 C．Ag2SO4、AgCl、AgI的溶度积常数之比等于它们饱和溶液的物质的量浓度之比D．在Ag2SO4饱和溶液中加入Na2SO4固体有Ag2SO4沉淀析出 9．已知：25℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，K sp(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的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的K sp比在20 mL 0.01 mol/L NH4Cl溶液中的K sp小 D．25℃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 10．(2011·湛江模拟)一定温度下的难溶电解质A m B n在水溶液中达到溶解平衡时。已知下表数据 物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3 K sp/25℃8.0×10－16 2.2×10－20 4.0×10－38 完全沉淀时 ≥9.6 ≥6.4 3～4 的pH 对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法错误的是() A．向该溶液中加入少量铁粉不能观察到红色固体析出 B．该溶液中c(SO2－4)∶[c(Cu2＋)＋c(Fe2＋)＋c(Fe3＋)]>5∶4 C．向该溶液中加入适量氯水，并调节pH到3～4后过滤，得到纯净的CuSO4溶液D．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀 二、非选择题(本题包括4小题，共50分) 11．(11分)利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X射线透视时，常用BaSO4作内服造影剂，这种检查手段称为钡餐透视。 (1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3？(用离子方程式表示)_____________。 (2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度，分别将足量BaSO4放入： a．5 mL 水； b．40 mL 0.2 mol/L 的Ba(OH)2溶液； c．20 mL 0.5 mol/L的Na2SO4溶液； d．40 mL 0.1 mol/L 的H2SO4溶液中，溶解至饱和。 ①以上各溶液中，Ba2＋的浓度由大到小的顺序为________。 A．b＞a＞c＞d B．b＞a＞d＞c C．a＞d＞c＞b D．a＞b＞d＞c ②已知298 K时，K sp(BaSO4)＝1.1×10－10，上述条件下，溶液b中的SO2－4浓度为________ mol/L，溶液c中Ba2＋的浓度为________ mol/L。 ③某同学取同样体积的溶液b和溶液d直接混合，则混合液的pH为________(设混合 溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。 12．(14分)(2011·天津高考)工业废水中常含有一定量的Cr2O2－7和CrO2－4，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法1：还原沉淀法 该法的工艺流程为 其中第①步存在平衡： 2CrO2－4(黄色)＋2H＋ Cr2O2－7(橙色)＋H2O (1)若平衡体系的pH ＝2，该溶液显________色。 (2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。 a．Cr2O2－7和CrO2－4的浓度相同 b．2v(Cr2O2－7)＝v(CrO2－4) c．溶液的颜色不变 (3)第②步中，还原1 mol Cr2O2－7离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。 (4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积K sp＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－32，要使c(Cr3＋)降至10－5mol/L，溶液的pH应调至________。 方法2：电解法 该法用Fe 做电极电解含Cr2O2－7的酸性废水，随着电解的进行，在阴极附近溶液pH 升高，产生Cr(OH)3沉淀。 (5)用Fe做电极的原因为______________________________________________。 (6)在阴极附近溶液pH 升高的原因是(用电极反应解释)________，溶液中同时生成的沉淀还有________。 13．(12分)(2010·海南中学模拟)金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol/L)如图所示。 (1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是__________。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH______________。 A．＜1B．4左右C．＞6 (3)在Ni(NO3)2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是______________________________________________。 (4)已知一些难溶物的溶度积常数如下表： 物质FeS MnS CuS K sp 6.3×10－18 2.5×10－13 1.3×10－35 物质PbS HgS ZnS K sp 3.4×10－28 6.4×10－33 1.6×10－24 为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________。 A．NaOH B．FeS C．Na2S 14．(13分)(2010·江苏高考)以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下： (1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2的K sp＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6 mol/L，则溶液中c(Mg2＋)＝________。 (2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为________。 (3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66 g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00 g和标准状况下CO2 0.896 L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。 (4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁的质量分数________(填“升高”、“降低”或“不变”)。 [提能综合检测] 1解析：由K sp(AgCl)＝1.8×10－10可求出c(Ag＋)＝1.34×10－5 mol/L；由K sp(AgI)＝ 1.5×10－16，可求出c(Ag＋)＝1.22×10－8mol/L；由K sp(Ag2CrO4)＝ 2.0×10－12可求出 c(Ag＋)＝1.26×10－4 mol/L，所以c(Ag＋)大小顺序为Ag2CrO4＞AgCl＞AgI。 答案：C 2解析：本题考查了沉淀溶解平衡的建立与特征。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，D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，溶液仍为饱和溶液，故平衡不发生移动。 答案：B 3解析：根据题给的K sp数据可知，碘化银的溶解度远小于氯化银，故在KI溶液中，氯化银能转化为碘化银沉淀而溶解，即D项正确。 答案：D 4解析：A项只有在单一CaSO4溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)才相等，A项错误；B项b点Q c＞K sp，故有沉淀生成，开始c(Ca2＋)、c(SO2－4)不相等而反应消耗的Ca2＋、SO2－4相等，因此平衡后的两种离子也不会都等于3×10－3 mol/L，B项错误；在平衡线上的K sp均相等，C 项正确；D项d点通过蒸发后各离子浓度都增大，不可能保持SO2－4浓度不变而到达c点，D项错误。 答案：C 5解析：由溶度积的公式有，K sp＝c(Cu2＋)c2(OH－)＝2×10－20，若要使0.02 mol/L的Cu2＋沉淀，则需c(OH－)＝1×10－9，再根据水的离子积常数得，c(H＋)＝1×10－14/1×10－9＝1×10－5 mol/L，则pH＝5。 答案：D 6解析：A项K sp的值只跟温度有关；B项K sp(AgCl)>K sp(AgBr)；C项将AgNO3溶液滴入0.001 mol/L的KCl中开始产生AgCl沉淀时， c(Ag＋)＝1.8×10－10 0.001＝1.8×10 －7 mol/L，而AgNO 3 溶液滴入0.001 mol/L K2CrO4溶液中 开始产生Ag2CrO4沉淀时，c(Ag＋)＝1.9×10－12 0.001>1.8×10 －7mol/L，所以先产生AgCl沉 淀。 答案：D 7解析：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。K sp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，K sp[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K sp仅与温度有关， 则K sp[Fe(OH)3]＜K sp[Cu(OH)2]，A选项正确；存在沉淀溶解平衡：Fe(OH)3(s)Fe3＋ (aq)＋3OH－(aq)，加入NH4Cl固体，因为NH＋4水解产生H＋，H＋与OH－反应使平衡正向移动，c(Fe3＋)增大，B选项错误；c(H＋)和c(OH－)的乘积为K W、K W仅与温度有关，则C选项正确；由题意和题图知D选项正确。 答案：B 8解析：由数据可知A选项正确；K sp(AgI)＜K sp(AgCl)，说明AgI更难溶，B选项正确；K sp(Ag2SO4)＝c2(Ag＋)×c(SO2－4)，K sp(AgCl)＝c(Ag＋)×c(Cl－)，K sp(AgI)＝c(Ag＋)×c(I－)，显然C选项错误；Ag2SO4饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：Ag2SO4(s)2Ag＋(aq)＋SO2－4 (aq)，加入Na2SO4固体，SO2－4的浓度增大，平衡逆向移动，有Ag2SO4固体析出，D选项正确。 答案：C 9解析：由于Mg(OH)2的溶度积较MgF2小，所以其电离出的Mg2＋浓度要小一些，故A项错误；由于NH＋4可以结合Mg(OH)2电离出的OH－，从而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动，c(Mg2＋)增大，故B项正确；由于K sp仅与温度有关，与溶液中离子浓度的大小、难溶电解质质量的多少等无关，故C项错误；因为K sp[Mg(OH)2]和K sp(MgF2)相差不大，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF，若溶液中c(Mg2＋)·c2(F－)>7.42×10－11时，也可以生成MgF2沉淀，即由Mg(OH)2转化为MgF2，故D项错误。 答案：B 10解析：(1)多种氧化剂与多种还原剂反应时，强氧化剂与强还原剂优先反应；(2)一种沉淀剂沉淀溶液中的多种离子时，所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。 答案：C 11解析：(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸，身体不能吸收，因此服用BaSO4不会中毒。而BaCO3进入人体后，会和胃液中的盐酸发生反应BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，钡是重金属，Ba2＋会被人体吸收而导致中毒。 (2)①SO2－4会抑制BaSO4的溶解，所以c(SO2－4)越大，c(Ba2＋)越小。②由于c(Ba2＋)·c(SO2－4) ＝1.1×10－10，所以溶液b中c(SO2－4)＝1.1×10－10 0.2mol/L＝5.5×10 －10 mol/L，溶液c中 c(Ba2＋)＝1.1×10－10 0.5mol/L＝2.2×10 －10 mol/L。③溶液b、d混合后发生反应：Ba(OH) 2 ＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2O，由题意知Ba(OH)2过量，溶液中OH－的浓度为 40 mL×0.2 mol/L－40 mL×0.1 mol/L 80 mL×2＝0.1 mol/L，c(H ＋)＝ K W c(OH－) ＝1×10－13 mol/L， pH＝13。 答案：(1)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O (2)①B②5.5×10－10 2.2×10－10③13 12解析：本题主要结合工业废水的处理考查溶液中的平衡问题、氧化还原反应和电解原理的应用等知识，意在考查考生综合运用化学理论知识解决实际问题的能力。(1)pH＝2 时，反应正向进行的速率较大，溶液呈橙色。(2)达到平衡状态时，正逆反应速率相等，混合物中各组分浓度保持不变，但不一定相等，溶液的颜色不再发生改变，即只有 c 正确。 (3)根据反应前后Cr 和Fe 元素的化合价变化，可确定还原 1 mol Cr2O2－7需 6 mol FeSO4·7H2O。(4)当c(Cr3＋)＝10－5mol/L时，根据K sp的表达式可求出c(OH－)＝10－9 mol/L，则此时溶液pH ＝5。(5)用铁做阳极，反应中生成Fe2＋，提供还原剂。(6)阴极H ＋得电子生成H 2 ，随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大，溶液中还会生成Fe(OH)3沉淀。 答案：(1)橙(2)c(3)6(4)5 (5)阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，提供还原剂Fe2＋ (6)2H＋＋2e－===H2↑Fe(OH)3 13解析：由图可知，在pH＝3时溶液中不会出现Cu(OH)2沉淀。 (2)要除去Fe3＋的同时必须保证Cu2＋不能沉淀，因此pH应保持在4左右。 (3)从图示关系可看出，Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小，不能通过调控pH而达到分离的目的。 (4)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS，使三种杂质离子转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不会引入其他离子。 答案：(1)Cu2＋(2)B (3)不能Co2＋和Ni2＋沉淀的pH范围相差太小 (4)B 14解析：本题主要考查化学计算问题，意在考查考生综合判断和计算的能力。 (1)K sp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝c(Mg2＋)·(3.0×10－6)2＝1.8×10－11，解得c(Mg2＋)＝2.0 mol/L。 (2)沉淀的成分为碱式碳酸镁，根据质量守恒关系可知滤液中得到的是NH4Cl，浓缩结晶后的固体物质化学式为NH4Cl。 (4)由碱式碳酸镁的化学式Mg(OH)2·4MgCO3·4H2O得镁含量为25.75%，而MgCO3中镁含量为28.57%，故产品中镁的质量分数升高。 答案：(1)2.0 mol/L (2)NH4Cl (3)n(CO2)＝ 0.896 L 22.4 L·mol－1 ＝4.00×10－2 mol， n (MgO)＝ 2.00 g 40 g·mol －1＝5.00×10 －2 mol ， n (H 2O)＝ 4.66 g －4.00×10－ 2 mol ×44 g·mol － 1－2.00 g 18 g·mol － 1 ＝5.00×10－ 2 mol ， n (MgO)∶n (CO 2)∶n (H 2O)＝ 5．00×10－ 2∶4.00×10－ 2∶5.00×10－ 2＝5∶4∶5， 碳式碳酸镁的化学式为Mg(OH)2·4MgCO 3·4H 2O 。 (4)升高 难溶电解质的溶解平衡教学设计 一、设计思路 通过以氯化钠、氯化银溶液溶解平衡的建立，氯化银沉淀转化为碘化银沉淀，碘化银再转化为硫化银沉淀，以及除水垢的实验探究教学，让学生掌握溶解平衡建立的条件，沉淀转化和沉淀溶解的规律。在教学过程中，促进学生独立思考，自主学习，合作交流，实验探究，应用化学原理解决实际问题，从而帮助学生形成终生学习的能力。 教学思路（见下表一） 知识主线教学目标达成主线 表一 二、教学目标 知识与技能：让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及溶解平衡的应用，并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。培养了学生的 知识迁移能力、动手实验的能力、实验探究的能力和逻辑推理能力。 过程与方法：引导学生设计实验、动手实验、分析实验、自主学习、独立思考，根据实验现象，学会分析、解决问题。 情感态度与价值观：在活动中增强团结、协作的合作意识，培养学生学习化学的兴趣，以及对立统一的辨证唯物主义观点。 三、教学重点：难溶电解质的溶解平衡，沉淀的转化 四、教学难点：沉淀的转化和溶解 五、教学方法：实验法、自主学习、合作探究、多媒体动画展示 六、教学过程 [引入] 多媒体动画展示NaCl溶解平衡，并用初中学习的溶解度知识和高中学习的化学平衡理论。来分析NaCl溶解于水的几种情况，引入新课。 [学生] 回忆、思考、观察 [设问] 在NaCl饱和溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？ 当v（结晶）=v（溶解）时，体系处于什么状态？ [学生] 思考、回答 [板书] 一、溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq) [讲解] 溶解平衡具有等、动、定、变的平衡特征。任何平衡都是相对的、暂时的和有条件的。当改变影响平衡的一个条件，平衡就会发生移动。 [学生] 回忆化学平衡理论，并与溶解平衡建立联系 [设问] NaCl能不能和盐酸反应？ [学生] 思考回答 [演示实验] 向饱和NaCl溶液中加浓盐酸 [学生] 观察实验现象，并运用平衡移动原理，讨论产生现象的原因 [过渡] 可溶电解质既然存在溶解平衡，那么难溶电解质是否也存在溶解平衡？[板书] 第四节难溶电解质的溶解平衡 [思考与交流] 指导学生阅读P61-62，思考： 1．难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？ 与NaCl反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？ 2．当AgNO 3 3．难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？ 专题难溶电解质的溶解平衡 一、物质的溶解性 1．下列属于微溶物质的是( ) A．AgCl B．BaCl2C．CaSO4D．Ag2S 2．下列物质的溶解度随温度升高而减小的是( ) ①KNO3②Ca(OH)2③BaSO4④CO2 A．①②B．②④C．①③D．①④ 3．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，如果再加入难溶的该沉淀物，将促进溶解 二、沉淀反应的应用 4．除去NaCl中的FeCl3需加入的试剂是( ) A．NaOH B．石灰水C．铜片D．氨水 5．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgI)＝1.0×10－16。下列说法错误的是( ) A．AgCl不溶于水，不能转化为AgI B．在含有浓度均为0.001 mol·L－1的Cl－、I－的溶液中缓慢加入AgNO3稀溶液，首先析出AgI沉淀C．AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI D．常温下，AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI，则NaI的浓度必须不低于1 1.8 ×10－11 mol·L－1 三、溶度积及其计算 6．下列有关溶度积常数K sp的说法正确的是( ) A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的K sp减小 B．溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp减小 C．溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的K sp不变 7．在CaCO3饱和溶液中，加入Na2CO3固体，达到平衡时( ) A．c(Ca2＋)＝c(CO2－3) B．c(Ca2＋)＝c(CO2－3)＝K sp(CaCO3) C．c(Ca2＋)≠c(CO2－3)，c(Ca2＋)·c(CO2－3)＝K sp(CaCO3) D．c(Ca2＋)≠c(CO2－3)，c(Ca2＋)·c(CO2－3)≠K sp(CaCO3) 8. 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．K sp[Fe(OH)3] 选修4第三章第4节《难溶电解质的溶解》平衡说课稿 各位专家、评委、老师： 大家好！我是来自黑龙江省哈尔滨市第九中学的申海英，今天我说课的题目是选修4第三章第4节《难溶电解质的溶解平衡》。本节计划用两课时完成，我今天所说的是第一课时的教学设计，包括《难溶电解质的溶解平衡》的建立，特征和平衡的移动。 我将从以下六个方面对本节课进行说明：设计思想、教材分析、学情分析、三维目标、教学流程、教学反思 一、设计思想: 新课程倡导通过实现学习方式的多样化，引导学生“主动参与、乐于探究、勤于思考”，新教材的设计也更加注重学生学习和发展的需要，更着重于化学与生活、生产实际的联系。因此教学上一方面要注重开启学生的思维，注重知识的主动建构，另一方面也要注重实验探究，发现化学反应的本质，广泛挖掘所学知识的应用价值，增加有意义学习的内容。基于以上的理解，我采取以下教学策略： 1．使用知识迁移的方法。基于化学平衡，电离平衡，盐类的水解平衡的学习基础，站在动态平衡的高度理解沉淀溶解平衡的建立和移动，注重知识的主动建构，举一反三，触类旁通。 2．以实验为载体进行探究性学习，激发学生的学习兴趣和探索精神。培养学生的化学学习素养 3．理论联系实际。加强与生活生产的联系，赋予知识以实用价值。 4.应用“四脑合一”的教学法，让学生会学，学会，体验成功。 《新课程背景下应用脑科学研究的成果开发学生的学习潜能》是我承担的科研课题，取得了一定成果。其中重视大脑的生理性、认知性、情感性、社会性特点，应用“四脑合一”的教学策略改变了学习方式，营造了课堂的和谐氛围，取得了教和学的良好效果。“四脑合一”简而言之即在同一堂课的不同时段采取不同的教学方式会比单一的方式效果好；采用符合大脑的认知规律的教学方法和学习方法效果好；让学生在适度兴奋的情绪中学习效果好；让学生有合作、交流、展示才华、体验成功的机会效果好。 二、教材分析 教材的地位和作用：第三章《水溶液中的离子平衡》是应用前一章所学的平衡理论，进一步探讨水溶液中离子的行为，可以使学生更加全面地理解、应用动态平衡理论。而第四节难溶电解质的溶解平衡是新增加的内容。在学生学习了弱电解质的电离平衡、水的电离和溶液的酸碱性、盐类的水解平衡之后，教科书接着介绍“难溶电解质的溶解平衡”，可以帮助学生更全面地了解水溶液中离子平衡相关的理论，使他们更加透彻地理解在溶液中发生离子反应的原理。 三、学情分析： 认知基础：本节课的对象是高二理科学生，学生在初中阶段已经学习过溶解度的含义并 难溶电解质的溶解平衡 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程： ? ?? ??→<→=→>????→→晶体析出 溶解平衡固体溶解 结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s) mA n+(aq)＋nB m － (aq) Ksp =[A n+]m ·[B m － ]n 例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag +(aq)＋Cl － (aq)， Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl － ] ＝1.8×10 －10 常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq)＋CrO 42-(aq)， Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2 [CrO2- 4] ＝1.1×10 －12 3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在 溶解 沉淀 第2课时沉淀反应的应用 1.了解沉淀反应的应用。 2.知道沉淀转化的本质。 沉淀的生成和溶解 1．沉淀的生成 (1)沉淀生成的应用 在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。 (2)沉淀的方法 ①调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 ②加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：Cu2＋＋S2－===CuS↓，Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；Hg2＋＋S2－===HgS↓，Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 ③同离子效应法：增大溶解平衡中离子浓度，使平衡向沉淀生成的方向移动。 2．沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)溶解沉淀的试剂类型 ①主要类型：用强酸溶解。例如：溶解CaCO3、FeS、Cu(OH)2等难溶电解质。 ②用某些盐溶液溶解。例如：Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)沉淀溶液中的Ba2＋，加入的Na2SO4溶液浓度越大沉淀效果越好。( ) (2)可以使要除去的离子全部通过沉淀除去。( ) (3)除去MgCl2溶液中的Fe2＋，先加入双氧水，再加入MgO即可。( ) (4)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀。( ) (5)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好。( ) 答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)× 2．(2017·九江高二月考)要使工业废水中的Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如下： 由上述数据可知，选用的沉淀剂最好是( ) A．硫化物 B．硫酸盐 第四节难溶电解质的溶解平衡 一、溶解平衡 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 2、当 3 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。 4、特征：动、等、定、变 5、影响溶解平衡的因素： （1）内因：电解质本身的性质 ①、绝对不溶的电解质是没有的。 ②、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因： ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 二、沉淀反应的应用 （1）沉淀的生成 ①沉淀生成的应用：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中， 常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的。 ②废水处理化学沉淀法工艺流程示意图 ③沉淀的方法 a调节PH法： b加沉淀剂法： 写出使用Na 2S、H 2 S作沉淀剂使Cu2+、Hg2+形成沉淀的离子方程式. （2）沉淀的溶解 ①沉淀溶解的原理： 例如CaCO 3 的溶解 ②沉淀溶解的实验探究（实验3-3）[讨论] a、为什么加入1ml盐酸沉淀溶解了？写出反应的化学方程式。 b、为什么加入过量的氯化铵溶液，沉淀也可以溶解？写出反应的化学方程式。（3）沉淀的转化 ①沉淀转化的实验探究（实验3-4） ③沉淀转化的应用 三、溶度积（K sp ） （1）概念： （2）表达式：对于沉淀溶解平衡M m A n Mm n+(aq)+Na m-(aq)，K sp = (3) 溶度积常数的意义： ○1对于相同类型的电解质，K sp越大，其在水中的溶解能力越大。 ○2K sp 和S均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质，才有K sp 越大S 越大的结论。 ○3同一物质的K sp与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关。 （4）溶度积规则：比较K sp 与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Q c ）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。 Q c ＞K sp 时 Q c ＝K sp 时 Q c ＜K sp 时 难溶电解质的溶解平衡 1沉淀溶解平衡 1、沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。 2、溶解平衡的建立 固体溶质溶解 沉淀溶液中的溶质 ①v溶解>v沉淀，固体溶解 ②v溶解＝v沉淀，溶解平衡 ③v溶解 释 加入少 量 AgNO3 逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变 通入H2S正向减小增大不变 (5)电解质在水中的溶解度 20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的比较 1．从物质类别方面看，难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质[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 溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平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化从而达到平衡状态。 3．表示方法不同：以Al(OH)3为例，Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH －(aq)表示溶解平衡， Al(OH)33＋＋3OH－表示电离平衡。 需要注意的是：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)表示BaSO4的溶解平衡，而BaSO4溶于水的部分完全电离，因此电离方程式为：BaSO4===Ba2＋＋SO2－4。 4．难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡都属于化学平衡，符合勒夏特列原理，外界条件改变时，平衡将会发生移动。 沉淀溶解平衡巩固练习 一、选择题 1.在100 mL 0.01 mol L? KCI溶液中，加入1 mL 0.01 mol 的AgNO 3溶液，下列说法正确的是(已知AgCI 的K sp= 1.8 10 mol2 L「2)( ) A .有AgCI沉淀析出B.无AgCI沉淀析出 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCI 2 .已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na z S溶液的反应情况如下： (1)CuSO4+ Na2CO3 主要：Cu2+ + CO「+ H2O===Cu(OH) 2 J+ CO2T 次要：Cu2+ + CO2—===CuCO3 J (2)CuSO4+ Na2S 主要：Cu2+ + S2「===CuS j 次要：Cu2+ + S2「+ 2H2O===Cu(OH) 2 J+ H2S T 下列几种物质的溶解度大小的比较中，正确的是( ) A . CuS 《难溶电解质的溶解平衡》 [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。 一、对“Ag+与Cl—的反应不能进行到底”的理解 1、不同电解质在中的溶解度差别很大，有的很大，有的很小。在20℃时电解质的溶解性与溶解度的关系如下： 物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指“难溶”，绝对不溶的物质是没有的。 2、生成沉淀的离子反应之所以能发生，是因为。 3、溶解平衡的建立 固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 4、沉淀溶解平衡 （1）定义：绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) 难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样，符合平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律. （2）特征：（与化学平衡相比较） 等：达到沉淀溶解平衡时，沉淀_________速率的与沉淀__________速率相等 逆：沉淀生成过程与溶解过程时_________的 动：动态平衡，达沉淀溶解平衡时，沉淀的生成和溶解仍在进行，只是速率相等。 溶解 沉淀 难溶电解质的溶解平衡 【学习目标】 1、知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程，能描述沉淀溶解平衡； 2、知道沉淀转化的本质； 3、知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用(沉淀的生成、沉淀的溶解和转化)。 【要点梳理】 要点一、沉淀溶解平衡 1．物质的溶解性 电解质在水中的溶解度，有的很大，有的很小，但仍有度。在20℃时溶解性与溶解度的关系如下： 2．难溶物的溶解平衡 难溶电解质的离子进入溶液的速率和从溶液里转回到电解质固体表面沉积的速率相等，溶液里的离子处于饱和及固态电解质的量保持不变的状态，叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡状态，简称沉淀溶解平衡。例如： AgCl(s) Ag+(aq)+Cl―(aq) 未溶解的固体溶液中的离子 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I―(aq) 未溶解的固体溶液中的离子 3．溶解平衡特征。 (1)“动”——动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率都不为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。 4．沉淀溶解平衡常数——溶度积。 (1)定义：在一定条件下，难溶强电解质A m B n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，叫做沉淀溶解平衡。这时，离子浓度幂的乘积为一常数，叫做溶度积K sp。 (2)表达式： A m B n(s)m A n+(aq)+n B m―(aq) K sp=[c(A n+)]m·[c(B m―)]n 要点诠释：溶度积（K sp）的大小只与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关。 (3)溶度积规则： 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c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； Q c＞K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡； Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； Q c＜K sp，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。 要点诠释： (1)对同种类型物质，K sp越小其溶解度越小，越容易转化为沉淀。 (2)对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能直接比较K sp的大小来确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度来计算。 (3)溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动，并不改变溶度积。 5．影响沉淀溶解平衡的因素。 内因：难溶电解质本身的性质。 《认识难溶电解质的溶解平衡》教学设计 教学流程 教学环节教师活动学生活动设计意图 环节一： 饱和氯化 钠的沉淀 溶解平衡 1. NaCl是生活中必不可少的化学物质，来 自于大海，在水中的溶解状态是什么状态 呢？ 回答：为什么晶体形状会改变？ 2.从饱和氯化钠溶液中提取NaCl的主要方 法有什么？ 思考问题，回答问题。从实际问题出 发，培养学生解 决问题，发现问 题的能力。 环节二： 难溶电解 质沉淀溶 解平衡的 建立 1.以Mg(OH)2为例，你支持以下三个同学 中谁的看法？ 甲同学：Mg(OH)2不溶于水中，因此不存在 溶解的问题。 乙同学：Mg(OH)2在水中溶解度小，有极少 量的溶解在水中，形成Mg2+和OH-，但不 存在平衡。 丙同学：Mg(OH)2在水中溶解度小，很容易 达到饱和状态，未溶解的Mg(OH)2以沉淀 形式析出，该过程中也存在着平衡。 小结：生成沉淀的离子反应所以能够发生， 在于生成物的溶解度更小。 请设计实验证明你的观点。 2影响难溶电解质溶解平衡的因素分析 3.请你结合所学知识和方程式，请从平衡 移动的角度分析：Mg(OH)2能溶于HCl溶 液。 学生讨论，思考，回答。 学生思考回答 培养学生的探 究能力，建立难 溶电解质沉淀 溶解平衡概念， 并能解释简单 问题。 环节三： 溶度积常 数的表达 与应用 Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) 平衡常数：K= 溶度积：Ksp= 1.写出下列物质的溶度积表达式： 3 SO4 CaCO3 学生讨论，展示理解溶度积概 念，掌握溶度积 的应用。 2.溶度积的应用 医学上救治可溶性银盐中毒，一般用NaCl 溶液给患者洗胃，使Ag+转化为不溶于酸的AgCl从而排出体外。 某工人误食浓度为c(Ag+)=1.8×10-4 mol/L 的工业原料，现场医生紧急救护，让患者服用下列哪种浓度的NaCl溶液可以起到缓解中毒的作用？ 已知：K sp（AgCl）=1.8×10-10 环节四：随堂练习人体牙齿主要的无机成分是羟基磷灰石 Ca5(PO4)3(OH) ,其存在溶解平衡： Ca5(PO4)3(OH)(s)5Ca2＋(aq)＋3PO43－ (aq)＋OH－(aq) 如果我们吃过多甜食，口腔中残留的食物 在酶的作用下，会分解产生酸性物质，易 导致龋齿的发生。 请结合本节课所学的知识解释原因。 【拓展】为预防龋齿采用含氟（F-）牙膏， 已知Ca5(PO4)3F的K sp更小，且比羟基磷灰 石更能抵抗酸的侵蚀。你能用化学用语描 述其中的转化关系吗？ 学生思考，回答联系实际，强化 学生对所学知 识的理解。 高二年级下册化学难溶电解质的溶解平衡知识点 1.能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质 2.了解难溶电解质的溶解平衡 溶度积原理及其应用 1.了解沉淀溶解平衡的本质 ⑴难溶电解质的溶解平衡 在一定重要条件下，当沉淀与溶解的速度相等时，便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。例如： BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) ⑵溶度积：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为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。用符号Ksp 表示。 对于AmBn型电解质来说，溶度积的公式是：Ksp=[An+]m[Bm+]n ① 溶度积与溶解度的关系 溶度积和溶解度都能够表示物质的溶解水平，溶度积的大小与溶解度相关，它反映了物质的溶解水平。 ② 溶度积规则，能够判断溶液中沉淀的生成和溶解。 ③ 离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系 某难溶电解质的溶液中任一情况下相关离子浓度的乘积Qc 当Qc 当Qc=Ksp时，为饱和溶液; 当Qc>Ksp时，为过饱和溶液。 2. 了解沉淀转化的原理 ⑴沉淀的生成：可通过调节溶液PH或加入某些沉淀剂。 ⑵沉淀的溶解： ①生成弱电解质。如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。难溶物的Ksp越大、生成的弱电解质越弱，沉淀越易溶解。如CuS、HgS、As2S3等Ksp太小即使加入浓盐酸也不能有效降低S2-的浓度使 其溶解。 ②发生氧化还原反应，即利用发生氧化还原反应降低电解质离子 浓度的方法使沉淀溶解。 ③生成难电离的配离子，指利用络合反应降低电解质离子浓度的 方法使沉淀溶解。 ⑶沉淀的转化：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。 在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子 结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。例如：CaSO4(s)+Na2CO3 = CaCO3(s)+Na2SO4 在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存有，当分别向溶液中加入 下列物质时，将有何种变化? 在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存有，当分别向溶液中加 入下列物质时，将有何种变化? 难溶电解质的溶解平衡 备课教师：杨瑜一、内容及解析： 本节课要学的内容为难溶电解质的溶解平衡，指的是难溶难溶电解质在溶液中存在着沉淀和溶解的动态平衡。其核心是难溶电解质溶解平衡的建立。理解它关键就是要“看到”微粒，“找到”平衡。目前，学生已经学习过化学平衡、电离平衡、盐类水解平衡，本节课学习的难溶电解质的溶解平衡就是在水溶液中离子平衡的基础上的进一步发展。由于它还与接下来要学习的内容——沉淀反应的应用，有着不可或缺的联系，所以在本学科中有着不可替代的地位，并起到承上启下的作用。本节知识是选修4这一册书中的重要内容。教学重点为难溶电解质的溶解平衡，而难溶电解质的溶解平衡的建立是本节课的难点。 二、目标及解析 1、目标定位 ①能描述难溶电解质的溶解平衡，知道沉淀反应不能进行到底的本质。 ②初步认识难溶电解质存在的溶解平衡及其特征。 2、目标解析 ①定位①就是指用精炼的语言说出沉淀溶解和沉淀是一个动态过程，当溶解速率等于沉淀速率时，建立起难溶电解质的溶解平衡；由于存在着沉淀、溶解这一动态平衡，使沉淀反应不能进行完全。 ②定位②就是指认识到在一定温度下，当难溶电解质的溶解速率等于沉淀速率时，溶液中各组分离子浓度不变，获得饱和溶液。并通过平衡过程的建立，领悟到难溶电解质溶解平衡的特征。 三、问题诊断分析：在本节课的教学中，学生可能遇到的问题存在认知冲突。产生这一问题的原因是难溶物质在水中溶解度本身就很小，无法直接观察到，但需要“看到”溶解掉的微粒，还要建立平衡。要解决这一问题就要让学生“看到”已经溶解掉的微粒，其中关键就是从学生所熟悉的难溶物质出发，设计实验，让学生直观感受到难溶物质的溶解，“找到”平衡。 四、教学支持条件分析：在本节课难溶电解质溶解平衡的教学中，准备使用化学实验，多媒体展示。使用用演示实验，能尽可能的让学生能直观感受到难溶电解质的溶解，以及溶解平衡的建立。使用多媒体展示，可以设计动画让学生感受到难溶电解质溶解与沉淀这一动态平衡。 难溶电解质的溶解平衡 编稿：宋杰审稿:张灿丽 【学习目标】 1、知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程，能描述沉淀溶解平衡； 2、知道沉淀转化的本质； 3、知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 【要点梳理】 要点一、沉淀溶解平衡 1．物质的溶解性 电解质在水中的溶解度，有的很大，有的很小，但仍有度。在20℃时溶解性与溶解度的关系如下：溶解性易溶可溶微溶难溶 溶解度＞10 g 1 g～10 g 0.01 g～1 g ＜0.01 g 2．难溶物的溶解平衡 难溶电解质的离子进入溶液的速率和从溶液里转回到电解质固体表面沉积的速率相等，溶液里的离子处于饱和及固态电解质的量保持不变的状态，叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡状态，简称沉淀溶解平衡。例如： AgCl(s) Ag+(aq)+Cl―(aq) 未溶解的固体溶液中的离子 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I―(aq) 未溶解的固体溶液中的离子 3．溶解平衡特征。 （1）“动”——动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率都不为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。 4．沉淀溶解平衡常数——溶度积。 （1）定义：在一定条件下，难溶强电解质A m B n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，叫做沉淀溶解平衡。这时，离子浓度幂的乘积为一常数，叫做溶度积K sp。 （2）表达式： A m B n(s)m A n+(aq)+n B m―(aq) K sp=[c(A n+)]m·[c(B m―)]n 要点诠释：溶度积（K sp）的大小只与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关。 （3）溶度积规则： 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c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； Q c＞K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡； Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； Q c＜K sp，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。 要点诠释：（1）对同种类型物质，K sp越小其溶解度越小，越容易转化为沉淀。 （2）对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能直接比较K sp的大小来确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度来计算。 （3）溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动，并不改变溶度积。 5．影响沉淀溶解平衡的因素。 难溶电解质的溶解平衡 一.固体物质的溶解度 1、溶解度:在一定温度下,某固体物质在100g 溶剂里达到饱与状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号:S,单位:g,公式:S=(m 溶质/m 溶剂 )×100g 2 3、绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大,少数物质的溶解度随温度变化不明显,个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1、溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时,一方面,在水分子的作用下,分子或离子脱离固体表面进入水中,这一过程叫溶解过程;另一方面,溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体,这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时,物质的溶解达到最大限度,形成饱与溶液,达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程就是一个可逆过程: ? ?? ??→<→=→>????→→晶体析出 溶解平衡固体溶解 结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v 2、沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质就是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例:在一定温度下,当沉淀溶解与生成的速率相等时,便得到饱与溶液,即建立下列动态平衡: AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3、溶解平衡的特征 1)动:动态平衡 2)等:溶解与沉淀速率相等 3)定:达到平衡,溶液中离子浓度保持不变 4)变:当外界条件改变时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。 三.沉淀溶解平衡常数——溶度积 1)定义:在一定温度下,难溶性物质的饱与溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积常数。 2)表达式:即:AmBn(s) mA n+(aq)＋nB m － (aq) Ksp =[A n+]m ·[B m － ]n 例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag +(aq)＋Cl － (aq), Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl － ] ＝1、8×10 －10 常温下沉淀溶解平衡:Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq)＋CrO 42-(aq), Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2 [CrO2- 4] ＝1、1×10－12 3)意义:反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp 数值越大,电解质在水中 的溶解能力越强。 4)影响因素:与难溶电解质的性质与温度有关,而与沉淀的量与溶液中离子的浓度无关。 四.影响沉淀溶解平衡的因素 溶解 沉淀 难溶电解质的溶解平衡 第1课时沉淀溶解平衡与溶度积 [ 1．不同的固体物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。在20 ℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下： 下列物质，属于易溶物质的是________，属于微溶物质的是________，属于难溶物质的是________。 ①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④MgCO3、⑤CaSO4、 ⑥Ca(OH)2、⑦CaCO3、⑧BaSO4、⑨Mg(OH)2 2．固体物质的溶解是可逆过程 溶液中的溶质 固体溶质溶解 沉淀 (1)v溶解____v沉淀固体溶解 (2)v溶解____v沉淀溶解平衡 (3)v溶解____v沉淀析出晶体 3．在一定温度下，当________________________________时，即建立了动态平衡，叫做沉淀____________。如AgCl Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 溶于水的溶解平衡表示为AgCl(s) 溶解 沉淀 4．难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等)，沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表： 条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－) 加水 升温 加MgCl2(s) 加盐酸 加NaOH(s) (以上浓度变化均指平衡后和原平衡比较) 1.难溶电解质的沉淀溶解平衡 (1)溶解度(S) 在一定温度下，某固态物质在100 g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度，用S表示。 (2)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)和AgCl===Ag＋＋Cl－表示的意义 不同：前者表示AgCl的溶解平衡，后者表示AgCl在水中完全电离(是指溶解的那一部分)。 (3)沉淀溶解平衡状态的特征 ①动态平衡v溶解＝v沉淀≠0。 ②达到平衡时，溶液中离子的________________。 ③当改变外界条件时，溶解平衡将____________，达到新的平衡。 2．外界条件对溶解平衡的影响 (1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。 (2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动，但平衡后因仍存在溶解平衡，故离子浓度保持不变。 (3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。 (4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。 1．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡： 《难溶电解质的溶解平衡》单元教学设计 教学目标设计 单元教学安排课时主要教学活动内容授课教师第一 课时 沉淀溶解平衡与溶度积吴婧 第二 课时 沉淀反应的应用卢汕 重点难点分析教学 重点 重点：难溶电解质的溶解平衡 难点：难溶电解质的溶解和转化学习 难点 课程资源开发学科 活动主要以备课组活动完成本单元设计、授课教师试讲、集体磨课等环节网络资源 查阅教师用书，收集本单元的相关文献 媒体 资源 工具 手段 教学方式方法教学 方法教学方法:以理论分析与实验探究并重，注重学习过程的作用学习方式：自主学习、小组合作、实验探究 学习 方式 单元教学整体构思 学习评价设计 【主要内容】 形式：课前预习任务清单一份，学生课前填写完成 【评价反馈】 通过预习，学生对基本知识点的填写比较好，离子方程式的书写比较薄弱。 【主要内容】 题型：4道基础选择题+1道能力提升的工艺流程题 题号检测知识点 1 沉淀生成的方法：沉淀剂的选择 2 沉淀生成的条件：调节溶液pH值 3 沉淀溶解的条件：加酸溶解 4 利用同类型沉淀的Ksp数值判定沉淀的转化方向 5 工艺流程题，本节课知识点的综合，有一定难度 化学2班42人，40人在规定时间内提交，4道选择题答题情况如下图：【主要内容】 课前检测 课堂练测 课后评测 完成配套练习册步步高大本《沉淀反应的应用》 【评价反馈】 对通过调控溶液pH 除杂、沉淀转化反应方程式等掌握不理想。 教学过程设计 【情境1】水是生命之源，自来水通常用 Cl 2杀菌消毒，因此自来水中存在着微量的Cl - 。 【设计意图】 1.为引出Cl - 的检验做铺垫； 2.以自来水为情境贯穿整节课中的三个模块内容。 【板块一】沉淀的生成 【问题思考】如何检验自来水中的Cl -? 【学生回答1】使用AgNO 3溶液 【学习任务1】实验探究沉淀生成的条件（探究实验内容：自来水中Cl -的检验） 已知：①自来水中Cl -含量约为8.5 ×10-4-10【设计意图】 1.通过对比实验现象引发学生思考，为什么滴入AgNO 3①溶液会没有现象？ 2.引导学生根据已知条件计算出两组实验过程中Qc 和Ksp 的相对大小，利用溶度积规则让学生知道 溶液中如果要生成沉淀，必须要满足Qc ＞Ksp 这一条件。 【学习任务2】探讨生成沉淀的方法 【问题思考】选择合适的试剂，除去括号内的杂质 设Cu 2+和Fe 3+起始浓度均为0.1mol/L ，完全沉淀时的浓度小于10-5 mol/L 【设计意图】 前两组混合物的分离是通过直接加沉淀剂实现的，学生能迅速解决问题，学生不是很明确第3组混合 物 该 怎 么 除 去 。 通 过表格（Cu 2+和Fe 3+沉淀的pH 范围）引导学生了解另一种生成沉淀的方法：调控溶液的pH ，引导过程中可以利用Fe 3+的水解平衡方程式Fe 3+ +3H 2O ?Fe(OH)3+3H +，若要促进Fe 3+的水解，引导学生说出可以和H +反应的物质，最后让学生观察表格 找到pH 调控的最适范围。 【小结】沉淀的生成 2017-2018学年第四节难溶电解质的溶解平衡 知识点一难溶电解质的溶解平衡 1．下列关于沉淀溶解的说法正确的是() A．只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程 B．沉淀溶解平衡过程是可逆的 C．在平衡状态时v溶解＝v结晶＝0 D．达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液 2．CaCO3在下列哪种液体中的溶解度最大() A．H2O B．Na2CO3溶液 C．乙醇D．CaCl2溶液 3．在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1 mol·L－1的盐酸时，下列说法正确的是() A．AgCl沉淀溶解平衡正向移动 B．AgCl溶解度增大 C．溶液中c(Ag＋)增大 D．溶液中c(Cl－)增大 4．向含有AgI的饱和溶液中： (1)加入固体AgNO3，则c(I－)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)。 (2)若改加更多的AgI，则c(Ag＋)将________。 (3)若改加AgBr固体，则c(I－)________，而c(Ag＋)将________。 知识点二溶度积常数 5．下列有关溶度积常数K sp的说法正确的是() A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的K sp减小 B．溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp减小 C．溶度积常数K sp只受温度影响，温度升高K sp增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的K sp不变 6．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的K sp＝1.8×10－10)() A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀 C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl 7．溶液中含有Cl－、Br－和I－三种离子，其浓度均为0.01 mol·L－1，现向溶液中逐滴加入AgNO3溶液时，最先和最后沉淀的是() 已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10，K sp(AgBr)＝5.0×10－13，K sp(AgI)＝8.3×10－17 A．AgBr和AgI B．AgI 和AgCl C．AgBr和AgCl D．同时沉淀 8．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在平衡： (PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2PO3－4(aq) Ca (1)溶度积的表达式为K sp＝ ________________________________________________________________________； (2)若一定温度下，饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，c(PO3－4)＝1.58×10－6 mol·L －1，则K ＝________。 sp难溶电解质的溶解平衡教学设计
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2018人教版高中化学选修4：3.4难溶电解质的溶解平衡 第2课时 沉淀反应的应用 含答案
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高二年级下册化学难溶电解质的溶解平衡知识点
第四节-难溶电解质的溶解平衡(教学设计)
知识讲解_难溶电解质的溶解平衡_基础
难溶电解质的溶解平衡知识点
难溶电解质的溶解平衡 经典教案
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2017-2018学年高二人教版化学选修4练习册：3.4难溶电解质的溶解平衡