高中化学 专题3 溶液中的离子反应 沉淀溶解平衡 2 沉淀的生成、溶解、转化学案 苏教版选修4
高二化学教案:沉淀溶解平衡教学案

以下是⽆忧考为⼤家整理的关于《⾼⼆化学教案:沉淀溶解平衡教学案》,供⼤家学习参考!本⽂题⽬:⾼⼆化学教案:沉淀溶解平衡教学案第四单元沉淀溶解平衡第1课时 沉淀溶解平衡原理[⽬标要求] 1.能描述沉淀溶解平衡。
2.了解溶度积和离⼦积的关系,并由此学会判断反应进⾏的⽅向。
⼀、沉淀溶解平衡的建⽴1.⽣成沉淀的离⼦反应之所以能够发⽣的原因⽣成沉淀的离⼦反应之所以能够发⽣,在于⽣成物的溶解度⼩。
尽管⽣成物的溶解度很⼩,但不会等于0。
2.溶解平衡的建⽴以AgCl溶解为例:从固体溶解平衡的⾓度,AgCl在溶液中存在下述两个过程:⼀⽅⾯,在⽔分⼦作⽤下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表⾯溶于⽔中;另⼀⽅⾯,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表⾯正、负离⼦的吸引,回到AgCl的表⾯析出——沉淀。
溶解平衡:在⼀定温度下,当沉淀溶解和⽣成的速率相等时,即得到AgCl的饱和溶液,如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表⽰为AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)。
由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应不能进⾏到底。
3.⽣成难溶电解质的离⼦反应的限度不同电解质在⽔中的溶解度差别很⼤,例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并⽆严格的界限,习惯上将溶解度⼩于0.01 g的电解质称为难溶电解质。
对于常量的化学反应来说,0.01 g是很⼩的,因此⼀般情况下,相当量的离⼦互相反应⽣成难溶电解质,可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离⼦浓度⼩于1×10-5 mol•L-1时,沉淀就达完全。
⼆、溶度积1.表达式对于下列沉淀溶解平衡:MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n。
2.意义Ksp表⽰难溶电解质在溶液中的溶解能⼒。
3.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Qc的相对⼤⼩,可以判断在给定条件下沉淀能否⽣成或溶解:Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出;Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;Qc知识点⼀ 沉淀的溶解平衡1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )A.AgCl沉淀⽣成和沉淀溶解达平衡后不再进⾏B.AgCl难溶于⽔,溶液中没有Ag+和Cl-C.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沉淀的溶解度不变答案 C解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的⽣成和溶解都不停⽌,但溶解和⽣成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越⾼,⼀般物质的溶解度越⼤;向AgCl沉淀中加⼊NaCl固体,使溶解平衡左移,AgCl的溶解度减⼩。
高中化学专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡学案苏教版选修4

沉淀溶解平衡【考点精讲】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<v沉淀,析出晶体3. 溶解平衡的特点4. 影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
②外因以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔH>0为例5. 溶度积常数溶度积:沉淀溶解平衡的平衡常数,只与温度有关。
对于相同类型的物质,K sp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。
n+m-以【典例精析】例题1 对饱和AgCl 溶液(有AgCl 固体存在)进行下列操作后,c (Ag +)保持不变的是()A. 加热B. 加少量水稀释C. 加入少量盐酸D. 加入少量AgNO 3思路导航:加热促进AgCl 固体溶解,c (Ag +)增大,A 项错;加少量水稀释,由于溶液中存在未溶解的AgCl 固体,所以溶液仍饱和,故c (Ag +)保持不变,B 项正确;加入盐酸,c (Cl -)增大,抑制AgCl 固体溶解,c (Ag +)减小,C 项错;加入AgNO 3,c (Ag +)增大,D 项错。
答案:B例题2 下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是() A. K sp (AB 2)小于K sp (CD ),说明AB 2的溶解度小于CD 的溶解度 B. 在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的K sp 增大 C. 在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,沉淀溶解平衡不移动D. 向氯化银沉淀溶解平衡体系中加入碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀 思路导航:A 错误,AB 2与CD 的物质类型不同,不能根据 K sp 数值的大小来判断溶解度的大小。
B 错误,温度不变,K sp 不变。
C 错误,在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,氢离子和碳酸根离子反应,平衡右移。
高中化学 专题三溶液中的离子反应 沉淀的溶解平衡教案(1) 苏教版选修4

第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡原理教学设计bB (s)ZnS(s)八:板书设计§3.3 沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡与溶度积1、沉淀溶解平衡的建立2、定义:一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,形成电解质的饱和溶液,达到平衡状态,我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
3、沉淀溶解平衡的特征:(1)逆:沉淀生成过程与沉淀溶解过程是可逆的。
(2)等:达到沉淀溶解平衡,沉淀溶解速率与沉淀生成速率相等(3)定:达到沉淀溶解平衡,溶质离子浓度保持不变。
(4)动:动态平衡,达到沉淀溶解平衡,沉淀的生成与溶解仍在进行,其速率相等。
(5)变:沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起来的,当条件改变,会建立新的平衡。
4、沉淀溶解平衡常数-----溶度积常数(溶度积)(1)定义:难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,其平衡常数为离子浓度系数次方的乘积,为一定值,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积,用Ksp表示.(2)表达式:(3)拓展(4)单位:(mol.L-1)(m+n)4、溶度积性质:(1)溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关,与沉淀的量无关。
(2)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
相同类型(化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时)的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶。
二、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的溶解与生成(1)原理Q = K sp时难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态,溶液是饱和溶液。
Q>K sp溶液中将析出沉淀,直到溶液中的Q = K sp为止。
Q<K sp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Q = K sp时,溶液达到饱和。
(2)应用实例:例、已知BaSO4与BaCO3都难溶于水,且K sp相差很小,利用X射线进行消化系统透视时,却用BaSO4而不用BaCO3作造影剂,原因何在?2、沉淀的转化1、沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。
高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡学案新人教版选择性必修1

第四节沉淀溶解平衡明课程标准扣核心素养1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.了解沉淀的生成、溶解与转化及其在生产、科学研究中的应用。
3.了解溶度积(K sp)与离子积(Q)的相对大小与沉淀溶解平衡的关系。
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观与微观相结合的视角认识沉淀溶解平衡的建立及其特征。
2.变化观念与平衡思想:能运用勒夏特列原理分析沉淀的生成、溶解与转化,并从定性定量角度分析说明沉淀溶解平衡在生产及科研中的应用。
3.证据推理与模型认知:能设计实验方案探究沉淀的生成、溶解与转化的规律并基于现象和数据分析得出结论。
难溶电解质的沉淀溶解平衡[情境素材]物质的溶解度只有大小之分,没有在水中绝对不溶解的物质。
所谓难溶电解质是指溶解度小于0.01 g的物质。
它可以是强电解质如BaSO4、AgCl等,也可以是弱电解质如Fe(OH)3、Mg(OH)2等。
但由于它们的溶解度都很小,溶解极少部分,在水溶液中都可以认为是100%的电离,所以我们不区分其强弱,统称为难溶电解质。
下表是几种电解质的溶解度(20 ℃):化学式溶解度/g 化学式溶解度/gAgNO3211 Fe(OH)33×10-9Ag2SO4Mg(OH)2×10-4AgCl ×10-4Ca(OH)2AgBr ×10-6Ba(OH)2AgI 3×10-7MgSO4Ag2S ×10-16CaSO4BaCl2BaSO4×10-4 [情境探究]1.如何根据电解质的溶解度区分难溶物、微溶物和可溶物?提示:电解质的溶解性与溶解度的关系如下表:溶解性难溶微溶物可溶易溶溶解度<0.01 g 0.01~1 g 1~10 g >10 g 2.通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解?提示:难溶电解质在水中也会有部分溶解,如20 ℃时AgCl的溶解度为1.5×10-4 g,即在20 ℃时100 g水中可溶解1.5×10-4 g AgCl。
苏教版高中化学选修:化学反应原理 难溶电解质的沉淀溶解平衡【省一等奖】

专题三第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡第二课时沉淀溶解平衡原理的应用江苏省仪征中学高志鹏【学习目标】了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。
【学习重点】溶解平衡在生产、生活中的应用【学习难点】沉淀的相互转化【知识回顾】A mB n(s)mA n+(aq) + nB m-(aq) K sp=当Q c > K sp时,;当Q c = K sp时,;当Q c < K sp时,。
【学习过程】沉淀溶解平衡原理的应用一、沉淀的溶解与生成【讨论】检查胃病做钡餐透视中,为什么用BaSO4而不用BaCO3如果在钡餐透视中误食了BaCO3或可溶性钡盐,如何急救二、沉淀的转化【实验探究1】(1)取一支试管,向其中滴加2mlAgNO3溶液, 然后向其中逐滴加入NaCl溶液。
(2)向实验(1)中的试管中滴加KI溶液。
(3)向实验(2)中的试管中滴加Na2S溶液。
【归纳整理】1、沉淀转化的条件2、沉淀转化的实质【实验探究2】已知在25℃时,Ag2CrO4 K SP=×10-12 、AgCl K SP=×10-101.取L的100mL硝酸银溶液于250mL烧杯中。
往烧杯中加入2滴浓度为L黄色铬酸钾溶液,观察现象。
2.逐滴加入浓度为L氯化钠溶液1-2mL,观察现象。
【归纳整理】【学以致用(一)】例:必修1教材P76:为除去废水中的Fe2+,常先将废水中的Fe2+氧化为Fe3+ ,再调节溶液的PH使转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。
已知:常温下,Fe(OH)3 K SP=×10-39 , Cu(OH)2 K SP=×10-20(溶液中金属离子浓度为×10-5mol•L-1认为沉淀完全)。
已知某溶液中含有Fe3+、Cu2+和SO42-,设溶液中Cu2+的物质的量浓度为•L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为______, Fe3+完全沉淀时溶液的pH约为________.【学以致用(二)】重晶石(BaSO4)是既不溶于水又不溶于酸的矿物,要将其转变为可溶性的钡化合物,需煤粉将其还原为硫化钡(BaS),再进一步加工成各种钡盐。
2020高中化学专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡课件苏教版选修4

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一、沉淀溶解平衡原理 1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
2.沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系,包含了 沉淀的溶解和溶解后的电解质的电离过程。如:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO24- (aq)包含了 BaSO4(s) BaSO4(aq)和 BaSO4(aq)===Ba2+(aq)+SO24-(aq)两个过程。 因此溶解平衡的电离方程式必须标明状态(s)、(aq)。
(4)求溶解度 以 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)为例,已知 Ksp,则饱和溶液中 c(Ag+) =c(Cl-)= Ksp,结合溶液体积即求出溶解的 AgCl 的质量,利用公式1S00= mm质 剂即可求出溶解度。 (5)判断沉淀的生成顺序 同一溶液中可能产生多种沉淀时,判断产生沉淀先后顺序的问题,可根 据 Ksp 分别求出要使这些离子沉淀所需加入某离子的浓度,所需浓度越小, 则对应的离子先沉淀。
解析
4.在溶液中有浓度均为 0.01 mol·L-1 的 Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等离 子,已知 25 ℃时:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39;Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-31; Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17;Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12。则下列金属离子的氢 氧化物开始沉淀时,所需 pH 最小的是( )
3.溶度积的应用 (1)溶度积规则 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。 Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡; Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态; 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。
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学必求其心得,业必贵于专精 1 沉淀的生成、溶解、转化
【考点精讲】 1. 沉淀的生成 ①调节pH法 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质,可加入氨水调节pH至7~8,离子方程式为 Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH+,4。 ②沉淀剂法 如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+。 2。 沉淀的溶解 ①酸溶解法 如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。 ②盐溶液溶解法 实验一
实验步骤 Mg(OH)2沉淀加蒸馏水 Mg(OH)2沉淀加盐酸
Mg(OH)2
沉淀加氯化
铵溶液 实验现象 固体无明显溶解现象 沉淀迅速溶解 沉淀溶解
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为Mg(OH)2+2NH+4=Mg2++2NH3·H2O。 ③氧化还原溶解法 学必求其心得,业必贵于专精 2 如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。 ④配位溶解法 如AgCl溶于氨水,离子方程式为AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。 3. 沉淀的转化 实验二
实验步骤
NaCl和AgNO3 溶液混合 向所得固液 混合物中加KI溶液 向所得固液
混合物中加Na2S溶液 实验现象 产生白色沉淀 白色沉淀变为黄色 黄色沉淀变为黑色 实验三
实验步骤
向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向白色沉淀
中滴加FeCl3溶液 静置
实验现象 有白色沉淀生成 白色沉淀变为红褐色 红褐色沉淀析出,溶液褪至无色 ①实质:沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大,越容易转化)。 ②应用:锅炉除垢、矿物转化等.
【典例精析】 例题1 [浙江理综]已知相关物质的溶度积常数见下表: 学必求其心得,业必贵于专精 3 物质 Cu(OH)2
Fe
(OH)
3 Ksp
2。2×10
-20
2。
6×10-39 某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2·2H2O晶体,加入_________,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=_____________。过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2·2H2O晶体. 思路导航:Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp分别为2.6×10-39、2.2×10-20,则Fe3+、Cu2+开始产生沉淀时c(OH-)分别为2.97×10-10 mol·L-1、3。53×10-7
mol·L-1.除去酸性CuCl2溶液中的少量FeCl3,可加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3调节溶液的pH,使Fe3+先转化为沉淀析出.pH=4时,c(H
+)=10-4 mol·L-1,c(OH-)=1×10-1410-4 mol·L-1=
1×10-10 mol·L-1,此时
393+-133310[]2.610c(Fe)= molL=2.6110spKFeOHcOH
9110 molL
答案:Cu(OH)2[或Cu2(OH)2CO3或CuO或CuCO3] 2。6×10-9 mol·L-1
例题2 已知常温下反应:①NH3+H+NH+,4
(平衡常数为K1),②Ag++Cl-AgCl(平衡常数为学必求其心得,业必贵于专精 4 K2),③Ag++2NH3Ag(NH3)错误!(平衡常数为K3)。
①、②、③的平衡常数关系为K1>K3>K2,据此所做的以下推测合理的是() A. 氯化银不溶于氨水 B. 银氨溶液中加入少量氯化钠有白色沉淀 C。 银氨溶液中加入盐酸有白色沉淀 D。 银氨溶液可在酸性条件下稳定存在 思路导航:因为K3〉K2,所以Ag+与NH3的络合能力大于Ag+与Cl-之间的沉淀能力,AgCl溶于氨水,A、B错误;由于K1〉K3,所以在Ag(NH3)错误!Ag++2NH3中加入HCl,H++NH3NH错误!,致使平衡
右移,c(Ag+)增大,Ag++Cl-=AgCl↓,D错误,C正确。 答案:C
例题3 在t℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是()
A。 在t℃时,AgBr的Ksp为4。9×10-13 B. 在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到b点 C. 图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 学必求其心得,业必贵于专精 5 D。 在t℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816 思路导航:根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A正确。在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后,c(Br-)增大,溶解平衡逆向移动,c(Ag+)减小,故B错。在a点时Qc<Ksp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确。选项D中K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得
K≈816,D正确。
答案:B
【总结提升】 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 (1)溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任一点都表示饱和溶液,曲线上方的任一点均表示过饱和,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点,均表示不饱和. (2)从图像中找到数据,根据Ksp公式计算得出Ksp
的值。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。 (4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合液的体积。
例题1 已知25 ℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液学必求其心得,业必贵于专精 6 中加入400 mL 0。01 mol·L-1 Na2SO4溶液,下列叙述正确的是()
A。 溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO错误!)比原来的大 B。 溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO错误!)
都变小 C. 溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO错误!)都变小 D。 溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO错误!)比原来的大 思路导航:本题是一道考查沉淀溶解平衡的图像题。 由题意知,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO错误!)=3.0×10-3×3.0×10-3=9×10-6, CaSO4饱和溶液中c(Ca2+)=c(SO错误!)=3。0×10-3 mol·L-1。
加入400 mL 0。01 mol·L-1 Na2SO4溶液后,c(Ca2
+)=3。0×10-3×0.10.5=6×10-4(mol·L-1),
c(SO错误!)=错误!=8.6×10-3(mol·L-1),
Qc=c(Ca2+)·c(SO2-,4)=6×10-4×8。6×10
-3=5。16×10-6学必求其心得,业必贵于专精 7 但溶液中c(SO错误!)变大了,c(Ca2+)变小了,故只有D项正确。 答案:D
例题2 (山东理综)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]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-)的乘积相等 D。 Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和 思路导航:根据题意,图中曲线为沉淀溶解平衡曲线,曲线上的所有点对应的溶液都是达到沉淀溶解平衡的溶液,D正确;选取曲线上的b、c两点,当溶液中两种阳离子浓度相同时,Fe(OH)3饱和溶液中的OH-浓度小于Cu(OH)2饱和溶液中的OH-浓度,所以Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2],A正确;向Fe(OH)
3饱和溶液中加入NH4Cl固体,促进了氢氧化铁的溶学必求其心得,业必贵于专精 8 解,溶液中铁离子浓度增大,B错误;由于一定温度下的水溶液中,水的离子积是一个常数,所以c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积相等,C正确. 答案:B