高中語文必修二教案
發(fā)表時間:2020-11-06高二化學(xué)沉淀溶解平衡003。
第四單元沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡(第二課時)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
讓學(xué)生掌握難溶電解質(zhì)的溶解平衡及溶解平衡的應(yīng)用,并運(yùn)用平衡移動原理分析、解決沉淀的溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化問題。
【新課學(xué)習(xí)】三、沉淀溶解平衡的應(yīng)用
版塊一、沉淀的生成
【交流與討論】沉淀生成的意義和條件是什么?
【歸納整理】1、意義:
2、條件:
【交流與討論】:
1.如果誤食可溶性鋇鹽,造成鋇中毒,應(yīng)盡快用5.0%的硫酸鈉溶液給患者洗胃。
2.精制食鹽水時,可加入適量的氫氧化鈉溶液除去氯化鈉溶液中的鎂離子。
【交流與討論】:哪些方法可以使沉淀生成?
【歸納整理】3、沉淀生成的方法
a、加沉淀劑
b、調(diào)pH值
【例1】:將硫酸銅溶液的pH調(diào)節(jié)到3-4,就可以除去溶液中的鐵離子,為什么不形成氫氧化銅沉淀?(已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,一般認(rèn)為沉淀離子濃度小于1.0×10-5mol/L時,則認(rèn)為已經(jīng)沉淀完全。)
c、同離子效應(yīng)法
例如硫酸鋇在硫酸中的溶解度比在純水中小。
版塊二、沉淀的轉(zhuǎn)化
【實驗探究】
(1)取一支試管,向其中滴加2mlAgNO3溶液,然后向其中逐滴加入NaCl溶液。
(2)向?qū)嶒灒?)中的試管中滴加KI溶液。
(3)向?qū)嶒灒?)中的試管中滴加Na2S溶液。
【歸納整理】
1、沉淀轉(zhuǎn)化的條件
2、沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)
【例2】:重晶石(主要成分是BaSO4)是制備鋇化合物的重要原料:BaSO4不溶于酸,但可以用飽和Na2CO3溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3(25℃BaSO4的Ksp=1.1x10-10,BaCO3的Ksp=2.6x10-9)
【交流與討論】:P85
版塊三、沉淀的溶解
【自主學(xué)習(xí)】:P83【拓展視野】
①.牙齒的主要成份是什么?
②.為什么吃糖會引起齲齒?
③.為什么使用含氟牙膏可以降低齲齒的發(fā)生率,使牙齒更健康?JAb88.cOM
【歸納整理】
1、沉淀溶解的實質(zhì)
2、沉淀溶解的條件
3、沉淀溶解的方法
【課堂反饋】
1、請運(yùn)用化學(xué)平衡的特征分析下列說法是否正確:
⑴當(dāng)沉淀溶解達(dá)到最大程度時,沉淀溶解過程及離子結(jié)合成沉淀的過程不再發(fā)生變化。
⑵當(dāng)沉淀溶解平衡建立時,溶液中離子的濃度不再發(fā)生變化。
⑶將相同質(zhì)量的AgCl(過量)分別溶于少量水和鹽酸中,則水中銀離子的濃度小于鹽酸中銀離子的濃度。
2.已知AgI的Ksp=8.5×10-17,AgCl的Ksp=1.8×10-10。在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,先析出什么沉淀?兩種沉淀能否有效地分離?試通過計算加以說明。
【課后反思】我的問題和收獲
延伸閱讀
高二化學(xué)教案:《沉淀溶解平衡》教學(xué)設(shè)計
本文題目:高二化學(xué)教案:沉淀溶解平衡
第3節(jié) 沉淀溶解平衡
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
2. 知道溶度積并利用溶度積進(jìn)行簡單的計算
3.熟悉溶度積與溶解度的相互換算。
知識梳理
1. 象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的電解質(zhì),盡管在水中難以溶解,但它們在水中會建立一種___________________________,即沉淀溶解平衡。
2. 沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點是_______________________。
一定溫度下,難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到平衡時,也存在著一個平衡常數(shù),叫做____________或____________,用符號_________表示,溶度積只與____________和_____________有關(guān),與________無關(guān),反映了物質(zhì)在水中的__________。對于難溶物電解質(zhì)AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡,可以表示為:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=_______________________
影響沉淀平衡的因素有______________________________________。
3.由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為________________,若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp___________的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp_________的沉淀;根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp_______________________________________________________,
若QC>Ksp_______________________________________________________。
4.碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大,為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐?
5.解釋水垢的成分形成原因。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1. 方法導(dǎo)引
(1)用類比的方法,從化學(xué)平衡出發(fā),引出沉淀平衡也屬于化學(xué)平衡,因此具有化學(xué)平衡的共同特點,從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條件。在此必須強(qiáng)調(diào)研究的對象是難溶的電解質(zhì),達(dá)到平衡時所得溶液為飽和溶液,推出Ksp和溶解度S的關(guān)系。溶度積Ksp和溶解度S的數(shù)值都可用來表示不同物質(zhì)的溶解能力。但用溶度積直接比較時,必須是相同類型的難溶化合物。Ksp與S換算時,S的單位必須用物質(zhì)的量濃度(mol?1-1或mol?dm-3)。
(2)根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,稱為溶度積規(guī)則。對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp為飽和溶液,體系處于平衡狀態(tài)
若QC>Ksp為過飽和溶液,體系中有沉淀生成
(3)由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp較大的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀;用此原理 可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進(jìn)行廢水處理、物質(zhì)制備等。
(4)在一定條件下,使一種離子先沉淀,而其它離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。
對于同類的沉淀物(如MA型)來說,Ksp小的先沉淀,但對不同類型的沉淀物就不能根據(jù)Ksp值來判斷沉淀先后次序。
當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時,生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離離子目的。
2. 例題解析
例1. 25℃時,AgCl的溶解度是0.00192g ?L-1,求它的溶度積.
解析. AgCl的相對分子質(zhì)量為143.3, AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度為:
0.00192 g ?L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol?L-1
根據(jù)AgCl在溶液中的離解:
AgCl Ag+ + Cl--
溶液中應(yīng)有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol?L-1
所以AgCl的Ksp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2
例2.18℃時,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 mol3.L-3求飽和溶液中Mg2+的濃度。
解: 設(shè)Mg(OH)2中Mg2+的濃度為x mol?L-1,根據(jù)Mg(OH)2在溶液中的離解:
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH--
溶液中應(yīng)有[Mg2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1
Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答:飽和溶液中Mg2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1
高二化學(xué)教案:《沉淀溶解平衡學(xué)案》教學(xué)設(shè)計
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?以下是小編收集整理的“高二化學(xué)教案:《沉淀溶解平衡學(xué)案》教學(xué)設(shè)計”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
本文題目:高二化學(xué)教案:沉淀溶解平衡學(xué)案
第3節(jié) 沉淀溶解平衡
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
2. 知道溶度積并利用溶度積進(jìn)行簡單的計算
3.熟悉溶度積與溶解度的相互換算。
知識梳理
1. 象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的電解質(zhì),盡管在水中難以溶解,但它們在水中會建立一種___________________________,即沉淀溶解平衡。
2. 沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點是_______________________。
一定溫度下,難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到平衡時,也存在著一個平衡常數(shù),叫做____________或____________,用符號_________表示,溶度積只與____________和_____________有關(guān),與________無關(guān),反映了物質(zhì)在水中的__________。對于難溶物電解質(zhì)AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡,可以表示為:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=_______________________
影響沉淀平衡的因素有______________________________________。
3.由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為________________,若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp___________的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp_________的沉淀;根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp_______________________________________________________,
若QC>Ksp_______________________________________________________。
4.碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大,為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐?
5.解釋水垢的成分形成原因。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1. 方法導(dǎo)引
(1)用類比的方法,從化學(xué)平衡出發(fā),引出沉淀平衡也屬于化學(xué)平衡,因此具有化學(xué)平衡的共同特點,從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條件。在此必須強(qiáng)調(diào)研究的對象是難溶的電解質(zhì),達(dá)到平衡時所得溶液為飽和溶液,推出Ksp和溶解度S的關(guān)系。溶度積Ksp和溶解度S的數(shù)值都可用來表示不同物質(zhì)的溶解能力。但用溶度積直接比較時,必須是相同類型的難溶化合物。Ksp與S換算時,S的單位必須用物質(zhì)的量濃度(mol?1-1或mol?dm-3)。
(2)根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,稱為溶度積規(guī)則。對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC= [An+] ???m[Bm-]n
若QC
若QC=Ksp為飽和溶液,體系處于平衡狀態(tài)
若QC>Ksp為過飽和溶液,體系中有沉淀生成
(3)由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp較大的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀;用此原理 可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進(jìn)行廢水處理、物質(zhì)制備等。
(4)在一定條件下,使一種離子先沉淀,而其它離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。
對于同類的沉淀物(如MA型)來說,Ksp小的先沉淀,但對不同類型的沉淀物就不能根據(jù)Ksp值來判斷沉淀先后次序。
當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時,生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離離子目的。
2. 例題解析
例1. 25℃時,AgCl的溶解度是0.00192g ?L-1,求它的溶度積.
解析. AgCl的相對分子質(zhì)量為143.3, AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度為:
0.00192 g ?L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol?L-1
根據(jù)AgCl在溶液中的離解:
AgCl Ag+ + Cl--
溶液中應(yīng)有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol?L-1
所以AgCl的Ksp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2
例2.18℃時,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 mol3.L-3求飽和溶液中Mg2+的濃度。
解: 設(shè)Mg(OH)2中Mg2+的濃度為x mol?L-1,根據(jù)Mg(OH)2在溶液中的離解:
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH--
溶液中應(yīng)有[Mg2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1
Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答:飽和溶液中Mg2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1
沉淀溶解平衡
第四節(jié)沉淀溶解平衡
一、學(xué)習(xí)點撥
1.目標(biāo)要求
(1)了解難溶電解質(zhì)在水中的溶解情況。
(2)理解難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點,正確理解和掌握溶度積KSP的概念。
(3)掌握運(yùn)用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。
(4)掌握簡單的利用KSP的表達(dá)式,計算溶液中相關(guān)離子的濃度。
2.知識要點
(1)難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡特點,運(yùn)用溶度積KSP簡單計算溶液中相關(guān)離子的濃度
(2)運(yùn)用濃度商和平衡常數(shù)來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。
3.學(xué)習(xí)方法
難溶電解質(zhì)在水中也會建立一種動態(tài)平衡,這種動態(tài)平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律。難溶電解質(zhì)溶解程度大小可以用沉淀溶解平衡常數(shù)--溶度積KSP來進(jìn)行判斷,因此我們就可以運(yùn)用溶度積KSP計算溶液中相關(guān)離子的濃度。對難溶電解質(zhì)的溶解平衡常數(shù)的正確的理解,一方面要運(yùn)用前面的影響化學(xué)平衡、電離平衡的因素知識進(jìn)行牽移和類比以達(dá)到強(qiáng)化和內(nèi)化的目標(biāo);另一方面要用溶度積KSP知識來分析沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。本節(jié)內(nèi)容的核心知識點就是溶度積KSP
二、學(xué)習(xí)訓(xùn)練材料
第一課時
[知識技能]
1.一些電解質(zhì)如BaSO4在水中只能溶解很少、可以說是難以溶解,所以稱為______________。盡管這些電解質(zhì)難以溶解于水中,但在水中也會建立一種_____________。
2.難溶電解質(zhì)在水中的沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣,合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律,其基本特征為:(1)____________(2)____________
(3)____________(4)____________
3.難溶電解質(zhì)在水中存在沉淀溶解平衡,其平衡常數(shù)稱為_________,簡稱_________。請寫出PbI2Cu(OH)2BaSO4CaCO3Al(OH)3CuS的沉淀溶解平衡與溶度積KSP表達(dá)式
4.溶度積KSP反映了難溶電解質(zhì)在水中的___________,KSP的大小和溶質(zhì)的溶解度不同,它只與________有關(guān),與________無關(guān)。利用溶度積KSP可以判斷__________、__________以及__________。
5.沉淀的轉(zhuǎn)化是__________的過程,其實質(zhì)是__________。
當(dāng)Qc大于Ksp時,情況為:__________
當(dāng)Qc等于Ksp時,情況為:__________
當(dāng)Qc小于Ksp時,情況為:__________
6.將AgNO3溶液依次加入氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液中都會出現(xiàn)不同顏色的沉淀,沉淀的顏色變化是_____→_____→_____。出現(xiàn)這種顏色變化的原因是:
_______
7.將足量BaCO3分別加入:①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化鋇溶液④100mL0.01mol/L鹽酸中溶解至溶液飽和。請確定各溶液中Ba2+的濃度由大到小的順序為:_____
8.已知在室溫時,Cu(OH)2的溶度積Ksp=2.2×10-20mol3L-3,求室溫下Cu(OH)2飽和溶液中Cu2+和OH-的物質(zhì)的量濃度。
[能力方法]
1.鋁和鎵的性質(zhì)相似,如M(OH)3都是難溶的兩性氫氧化物。在自然界鎵常以極少量分散于鋁礦,如Al2O3中。用NaOH溶液處理鋁礦(Al2O3)時,生成NaAlO2、NaGaO2;而后通入適量CO2,得Al(OH)3沉淀,而NaGaO2留在溶液中(循環(huán)多次后成為提取鎵的原料)。發(fā)生后一步反應(yīng)是因為
A、鎵酸酸性強(qiáng)于鋁酸B、鋁酸酸性強(qiáng)于鎵酸
C、鎵濃度小,所以不沉淀D、Al(OH)3是難溶物
2.己知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固)Ca2++2OH-,CaCO3(固)Ca2++CO32-。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2,CO2等,為了除去有害氣體SO2變廢為寶,常常見粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。
(1)寫山上述兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①S02與CaCO3懸濁液反應(yīng)
②S02與Ca(OH)2懸濁液反應(yīng)
(2)試說明用熟石灰的懸濁液而不用澄清石灰水的理由
3.以BaS為原料制備Ba(OH)28H2O的過程是:BaS與HCl反應(yīng),所得溶液在70℃~90C時與過量NaOH溶液作用,除雜,冷卻后得到Ba(OH)28H2O晶體。據(jù)最新報道,生產(chǎn)效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶體的新方法是使BaS與CuO反應(yīng)……
1.新方法的反應(yīng)方程式為:
2.該反應(yīng)反應(yīng)物CuO是不溶物,為什么該反應(yīng)還能進(jìn)行:
3.簡述新方法生產(chǎn)效率高、成本低的原因。
4.牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2++3PO43-+OH-
進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機(jī)酸,這時牙齒就會受到腐蝕,其原因是
已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小,質(zhì)地更堅固。主動脈用離子方程式表示,當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因:
根據(jù)以上原理,請你提出一種其它促進(jìn)礦化的方法:
[拓展體驗]
一定溫度下,難溶電解質(zhì)在飽和溶液中各離子濃度冪的乘積是一個常數(shù),這個常數(shù)稱為該難溶電解質(zhì)的溶度積,用符號Ksp表示。
即:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)[An+]m[Bm-]n=Ksp
已知:某溫度時,Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-4]=1.1×10-12
試求:
(1)此溫度下AgCl飽和溶液和Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度,并比較兩者的大小。
(2)此溫度下,在0.010mo1L-1的AgNO3溶液中,AgCl與Ag2CrO4分別能達(dá)到的最大物質(zhì)的量濃度,并比較兩者的大小。
[學(xué)習(xí)小結(jié)]
參考答案
[知識技能]
1.難溶電解質(zhì)動態(tài)平衡
2.可逆過程沉積和溶解速率相等各離子濃度不變改變溫度、濃度等條件平衡移動
3.溶度積常數(shù)溶度積(略)
4.溶解能力溫度濃度沉淀的生成溶解情況沉淀溶解平衡移動方向
5.一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的移動此時有沉淀析出直至沉積與溶解達(dá)到平衡沉積與溶解處于平衡狀態(tài)若溶液中存在難溶電解質(zhì),則難溶電解質(zhì)會溶解,直至沉積與溶解達(dá)到平衡狀態(tài)
6.白→淡黃→黃色AgClAgBrAgI的Ksp逐漸減小,白色AgCl沉淀轉(zhuǎn)化成難溶的淡黃色的AgBr,然后淡黃色的AgBr再轉(zhuǎn)變成更難溶的黃色AgI沉淀。
7.③④①②
8.略
[能力方法]
1.A
2.(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2或
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2
②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O
(2)Ca(OH)2微溶于水,石灰水中Ca(OH)2濃度小,不利于吸收SO2
3.(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)28H2O+CuS[也可寫B(tài)a(OH)2]
(2)CuS的溶度積比CuO小得多(更難溶),有利于該反應(yīng)正向進(jìn)行。
(3)CuS為難溶物(未反應(yīng)的CuO也不溶),過濾后,將濾液濃縮、冷卻,就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶體,故生產(chǎn)效率高;CuS在空氣中焙燒氧化可得CuO與SO2,故CuO可反復(fù)使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。
4..H++OH-=H2O,使平衡向脫礦方向移動5Ca2++3PO+F-=Ca5(PO4)3F↓
加Ca2+(或加PO等)
[拓展體驗]
①AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)
2xx
(2x)2x=Ksp
∴c(AgCl)<c(Ag2CrO4)
②在0.010molL-1AgNO3溶液中,c(Ag+)=0.010molL-1
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解平衡時:0.010+xx
(0.010+x)x=1.8×10-10∵ x很小,∴ 0.010+x≈0.010
x=1.8×10-8(molL-1)
c(AgCl)=1.8×10-8(molL-1)
Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO2-4(aq)
溶解平衡時:0.010+x x
(0.010+2x)2x=1.1×10-12∵ x很小,∴ 0.010+2x≈0.010
x=1.1×10-8(molL-1)∴ c(Ag2CrO4)=1.1×10-8(molL-1)
∴ c(AgCl)>c(Ag2CrO4)
沉淀溶解平衡學(xué)案
第3節(jié)沉淀溶解平衡
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
2.知道溶度積并利用溶度積進(jìn)行簡單的計算
3.熟悉溶度積與溶解度的相互換算。
知識梳理
1.象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的電解質(zhì),盡管在水中難以溶解,但它們在水中會建立一種___________________________,即沉淀溶解平衡。
2.沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點是_______________________。
一定溫度下,難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到平衡時,也存在著一個平衡常數(shù),叫做____________或____________,用符號_________表示,溶度積只與____________和_____________有關(guān),與________無關(guān),反映了物質(zhì)在水中的__________。對于難溶物電解質(zhì)AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡,可以表示為:
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=_______________________
影響沉淀平衡的因素有______________________________________。
3.由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為________________,若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp___________的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp_________的沉淀;根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC=[An+]m[Bm-]n
若QCKsp_______________________________________________________,
若QC=Ksp_______________________________________________________,
若QCKsp_______________________________________________________。
4.碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大,為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐?
5.解釋水垢的成分形成原因。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1.方法導(dǎo)引
(1)用類比的方法,從化學(xué)平衡出發(fā),引出沉淀平衡也屬于化學(xué)平衡,因此具有化學(xué)平衡的共同特點,從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條件。在此必須強(qiáng)調(diào)研究的對象是難溶的電解質(zhì),達(dá)到平衡時所得溶液為飽和溶液,推出Ksp和溶解度S的關(guān)系。溶度積Ksp和溶解度S的數(shù)值都可用來表示不同物質(zhì)的溶解能力。但用溶度積直接比較時,必須是相同類型的難溶化合物。Ksp與S換算時,S的單位必須用物質(zhì)的量濃度(mol1-1或moldm-3)。
(2)根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律,稱為溶度積規(guī)則。對于難溶電解質(zhì)AmBn,濃度商QC表示為:
QC=[An+]m[Bm-]n
若QCKsp溶液為未飽和溶液,體系中無沉淀生成
若QC=Ksp為飽和溶液,體系處于平衡狀態(tài)
若QCKsp為過飽和溶液,體系中有沉淀生成
(3)由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。若難溶解電解質(zhì)類型相同,則Ksp較大的沉淀易于轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀;用此原理可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進(jìn)行廢水處理、物質(zhì)制備等。
(4)在一定條件下,使一種離子先沉淀,而其它離子在另一條件下沉淀的現(xiàn)象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。
對于同類的沉淀物(如MA型)來說,Ksp小的先沉淀,但對不同類型的沉淀物就不能根據(jù)Ksp值來判斷沉淀先后次序。
當(dāng)一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時,生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大,就能分步沉淀,從而達(dá)到分離離子目的。
2.例題解析
例1.25℃時,AgCl的溶解度是0.00192gL-1,求它的溶度積.
解析.AgCl的相對分子質(zhì)量為143.3,AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度為:
0.00192gL-1/143.3g/mol-1=1.34×10-5molL-1
根據(jù)AgCl在溶液中的離解:
AgClAg++Cl--
溶液中應(yīng)有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5molL-1
所以AgCl的Ksp=[Ag+][Cl-]=(1.34×10-5)2=1.80×10-10mol2.L-2
例2.18℃時,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11mol3.L-3求飽和溶液中Mg2+的濃度。
解: 設(shè)Mg(OH)2中Mg2+的濃度為xmolL-1,根據(jù)Mg(OH)2在溶液中的離解:
Mg(OH)2Mg2++2OH--
溶液中應(yīng)有[Mg2+]=χmol.L-1[OH-]=2χmol.L-1
Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答:飽和溶液中Mg2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1