2020年高中化学 第03章 水溶液中的离子平衡

2020年高中化学 第03章 水溶液中的离子平衡

‎3-4 难溶电解质的溶解平衡 ‎【学习目标】‎ ‎1．掌握难溶电解质的溶解平衡；‎ ‎2正确理解和掌握溶度积Ksp的概念，会运用溶度积进行有关计算 ‎【教学重点】‎ 难溶电解质的溶解平衡 ‎【教学难点】‎ 溶度积的计算 ‎【自主学习】‎ ‎1．溶解度：在一定温度下，某固态物质在_______________克溶剂里达到_______________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。‎ ‎2．‎20℃‎时，‎ 易溶物质 可溶物质 微溶物质 难溶物质 S____‎‎10克 S___‎‎1克 S_____0．‎‎01克 小于____克 ‎3．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______________时，___________速率和______________速率相等的状态。‎ ‎4．固体溶质溶液中的溶质 v(溶解)________v(沉淀)，固体溶解 v(溶解)______v(沉淀)，溶解平衡 v(溶解)_________v(沉淀)，析出晶体 ‎5．化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于_______________，沉淀就达完全。‎ ‎6．影响沉淀溶解平衡的因素：难溶电解质本身的性质、__________、_________、________________等。‎ ‎7．溶度积的定义：一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度___________________是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号______________表示。对于沉淀溶解平衡MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)，参照电离平衡原理得平衡常数：Ksp =_____________________ ，溶度积规则溶度积规则：比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Qc）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解，Qc＞Ksp时，_____________________；Qc＝Ksp时_________________________；Qc＜Ksp时，____________________________。 ‎ ‎8．影响溶度积的因素：Ksp 只与__________________________和__________________‎ 4‎ 有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变Ksp ；溶度积的 物理意义：Ksp反映了____________________________。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比 相同时，Ksp数值越大 则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。‎ 合作探究 ‎【问题1】根据已学知识，总结难溶电解质的溶解平衡的定义、特点、影响因素？‎ ‎【问题2】完成课本实验3-3、3-4、3-5能得出什么结论？‎ ‎【问题3】阅读课本科学视野，掌握溶度积的定义、溶度积与Qc的关系，溶度积的意义？‎ ‎【自主练习】判断正误 ‎（1）若Ksp(AB)小于Ksp(CD)，则AB的溶解度小于CD的溶解度，若Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度也小于CD的溶解度 ‎ ‎（2）不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去，一般认为残留在溶液的离子浓度小于1．0×10－5mol·L－1时，沉淀已经完全 ‎ ‎（3）在一定条件下，溶解度小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀 ‎（4）常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小 ‎（5）溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大 随堂检测 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．在一定温度下AgCl水溶液中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数 B．AgCl的Ksp＝1．8×10－10 mol2·L－2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1．8×10－10 mol2·L－2‎ C．温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液 D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大 ‎2．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1．8×10－10 mol2·L－2和2．0×10－12 mol3·L－3，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是(　　)‎ 4‎ A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 C．两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小 D．都是难溶盐，溶解度无意义 ‎3．在100 mL 0．10 mol·L－1的AgNO3溶液中加入100 mL溶有 2．‎08 g BaCl2的溶液，再加入100 mL 溶有0．010 mol CuSO4·5H2O的溶液，充分反应。下列说法中正确的是(　　)‎ A．最终得到白色沉淀和无色溶液 B．最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C．最终得到的溶液中，Cl－的物质的量为0．02 mol D．在最终得到的溶液中，Cu2＋的物质的量浓度为0．01 mol·L－1‎ ‎4．要使工业废水中的重金属Pb2＋沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb2＋离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下：‎ 化合物 PbSO4‎ PbCO3‎ PbS 溶解度/g ‎1．03×10－4‎ ‎1．81×10－7‎ ‎1．84×10－14‎ 由上述数据可知，选用沉淀剂最好为(　　)‎ A．硫化物 B．硫酸盐 C．碳酸盐 D．以上沉淀剂均可 ‎5．当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)时，为使Mg(OH)2固体的量减少，须加入少量的(　　)‎ A．MgCl2 B．NaOH C．MgSO4 D．NaHSO4‎ ‎6．往含I－和Cl－的稀溶液中滴入AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为(　　) ‎ A．(V2－V1)/V1 B．V1/V2‎ C．V1/(V2－V1) D．V2/V1‎ ‎7．已知常温下： Ksp[Mg(OH)2]＝1．2×10－11 mol3·L－3，Ksp(AgCl)＝1．8×10－10 mol2·L－2，Ksp(Ag2CrO4)＝1．9×10－12 mol3·L－3，Ksp(CH3COOAg)＝2．3×10－3 mol2·L－2。下列叙述正确的 A．等体积混合浓度均为0．2 mol·L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液一定产生CH3COOAg沉淀 4‎ B．将0．001 mol·L－1的AgNO3溶液滴入0．001 mol·L－1的KCl和0．001 mol·L－1的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀 C．在Mg2＋为0．121 mol·L－1的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀，溶液的pH至少要控制在9以上 D．向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Ksp(AgCl)变大 ‎8．‎25℃‎时，已知下列三种金属硫化物的溶度积常数(Ksp)分别为：Ksp(FeS)＝6．3×10－18 mol2·L－2；Ksp(CuS)＝1．3×10－36 mol2·L－2；Ksp(ZnS)＝1．6×10－24 mol2·L－2。下列关于常温时的有关叙述正确的是(　　)‎ A．硫化锌、硫化铜、硫化亚铁的溶解度依次增大 B．将足量的ZnSO4晶体加入到0．1 mol·L－1的Na2S溶液中，Zn2＋的浓度最大只能达到1．6×10－23 mol·L－1‎ C．除去工业废水中含有的Cu2＋，可采用FeS固体作为沉淀剂 D．向饱和的FeS溶液中加入FeSO4溶液后，混合液中c(Fe2＋)变大、c(S2－)变小，但Ksp(FeS)变大 4‎ 参考答案 自主学习 合作探究 ‎【问题1】难溶电解质的溶解平衡定义：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。特点为：逆、等、动、定、变；影响难溶电解质的溶解平衡的因素：一、难溶电解质的本身性质，这是决定因素；二、1．温度，一般升高温度，促使平衡向正反应方向移动；2．加水稀释，促使平衡向正反应方向移动；3．同离子效应，加入相同离子，平衡向逆反应方向进行。‎ ‎【问题2】实验3-3，‎ 滴加试剂 蒸馏水 盐酸 氯化铵溶液 现象 不溶解 沉淀溶解 沉淀溶解 原理：设法不断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 实验3-4，‎ 步骤 NaCl和AgNO3溶液混合 向所得固液混合物中滴加KI溶液 向新的固液混合物中滴加Na2S溶液 现象 有白色沉淀产生 产生黄色沉淀 黄色沉淀变为黑色沉淀 实验3-5‎ 步骤 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液 静置 现象 白色沉淀 白色沉淀逐渐溶解 最终变为红褐色沉淀 结论：沉淀只是从溶解度小的向溶解度更小的方向转化沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。‎ ‎【问题3】对于沉淀溶解平衡MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)， Ksp =cm(Mn＋)×cn(Am－)，溶度积规则溶度积规则：比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Qc）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解，Qc＞Ksp时，溶液过饱和，有沉淀析出；Qc＝Ksp时溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；Qc＜Ksp 时，溶液不饱和，无沉淀析出。 影响溶度积的因素：Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变Ksp ；溶度积的物理意义：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比 相同时，Ksp数值越大 则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。‎ ‎【自主练习】×√√ ××‎ ‎【随堂检测】 1．C　2．C 3．B 4．A　5．D　　 6．C 7．C 8．C