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山东科技版化学高考第一轮复习——沉淀溶解平衡(学案含答案)

年级高三 学 科 化学 版 本 山东科技版 内容标题 高三第一轮复习:《化学选修4》第3章 第3节【本讲教育信息】一. 教学内容:高考第一轮复习《化学选修4》第3章 物质在水溶液中的行为第3节 沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡。

2、容度积及其计算。

3、沉淀反应原理及应用和计算。

二. 教学目的:1、理解物质的溶解是可逆的,能用化学平衡的观点认识溶解平衡。

2、从平衡的观点认识溶度积,并能用于计算。

3、理解掌握沉淀反应的原理和应用——沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的转化,能进行有关分析和计算。

三. 重点和难点:1、溶度积的概念及其计算。

2、沉淀溶解平衡的认识。

3、沉淀的生成、溶解和转化。

四. 考点分析:本节内容在高考中的主要考查点是:1、判断难溶电解质在一定条件下能否生成沉淀或沉淀能否溶解。

2、沉淀的转化。

3、利用沉淀溶解平衡理论解释实验室及生活中的现象。

五. 知识要点:1、沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡是指______________,它的平衡常数叫______________,它是一个______________。

(2)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______________的电解质称为难溶电解质,在一般情况下,相当量的离子互相反应生成______________时,可以认为反应完全了。

2、溶度积(1)在难溶电解质达到______________时,溶液中______________的乘积为一常数,叫做______________常数,简称______________,通常用______________表示。

(2)表达式)s (B A n m )aq (nB )aq (mA m n -++SP K ______________(3)SP K 反映了难溶电解质在水中的______________,同类型物质,SP K 数值______________,难溶电解质在水中______________。

(4)SP K 只与难溶电解质的______________和______________有关,而与______________无关。

3、沉淀溶解平衡应用(1)C Q ______________SP K 有沉淀析出C Q ______________SP K 处于平衡状态C Q ______________SP K 有固体可继续溶解(2)在难溶电解质溶液中,当______________时,就会有沉淀生成,如沉淀溶液中+2Cu ,可以加入的沉淀剂是______________。

(3)当______________时,就会使沉淀溶解。

常用的方法有______________,如要使3CaCO 沉淀溶解,可以加入______________降低______________的浓度,使平衡向溶解的方向移动。

______________如使CuS 沉淀溶解,可以加入______________,减少溶液中______________的浓度,使平衡向溶解的方向移动______________,如溶解AgCl 可以加入______________以生成______________而使其溶解。

(4)沉淀转化的实质是______________,通常一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,这两种难溶物的______________差别越大,这种转化的趋势就越大。

如:在ZnS 的溶解平衡体积中加入4CuSO 溶液,可以将其转化为更难溶的CuS 沉淀,这说明溶解度______________>______________。

转化的方程式可以表示为______________。

注意:1、(1)概论:一定条件下难溶强电解质AmBn 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的平衡状态,称沉淀溶解平衡。

(2)溶度积及表达式一定条件下,难溶强电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,各离子浓度以其化学计量数为幂的乘积是一常数,这个常数称该电解质在此条件下的溶度积。

其意义在于既可表示该难溶强电解质在溶液中溶解趋势的大小,也可表示该难溶强电解质形成沉淀的难易,一般说,只要残留在溶液中的离子浓度小于15L mol 101--⋅⨯时,认为是沉淀完全。

(3)SP K 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

①用溶度积直接比较时,物质的类型(如AB 型、A 2B 型、AB 2型等)必须相同。

②对于同类型物质,SP K 数值越大,难溶电解质在水中的溶解能力越强。

如由SP K 数值可知,溶解能力:S Ag AgI AgBr AgCl 2>>>,22)OH (Mg )OH (Cu <。

(4)影响SP K 的因素与化学平衡常数一样,SP K 只与难溶电解质的性质和温度有关,而与浓度无关。

溶液中离子浓度的变化只能使溶解平衡移动并不改变溶度积。

(5)利用浓度商和溶度积判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡的移动方向。

①SP C K Q >,此时有沉淀析出,直至沉积与溶解达到平衡状态;②SP C K Q =,沉积与溶解处于平衡状态;③SP C K Q <若溶液中存在固体,则沉淀量减少,直至沉积与溶解达到平衡状态。

2、(1)沉淀的溶解与生成①在难溶电解质的溶液中,当SP C K Q >时,就会生成沉淀。

据此,可加入沉淀剂而析出沉淀,是分离、除杂常用的方法。

如以S Na 2、S H 2等作沉淀剂,使某些金属离子如++22Hg Cu 、等生成极难溶的硫化物CuS 、HgS 等沉淀。

②当SP C K Q <时,就会使沉淀溶解。

常用的方法有:a. 酸碱溶解法。

加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解方向移动。

如难溶于水的3BaCO 可溶于酸中。

b. 发生氧化还原反应使沉淀溶解。

有些金属硫化物如CuS 、HgS 等,其溶度积特别小,在其饱和溶液中)S (c 2-特别小,不溶于非氧化性强酸,只溶于氧化性酸(如硝酸、王水等),-2S 被氧化以减小其浓度,而达到沉淀溶解的目的。

此法适用于那些具有明显氧化性或还原性的难溶物。

c. 生成络合物使沉淀溶解向沉淀溶解平衡体系中加入适当的络合剂,使溶液中某种离子生成稳定的络合物,以减少其离子浓度,从而使沉淀溶解。

如溶解AgCl 可加入氨水以生成+])NH (Ag [23而使AgCl 溶解。

③实例探究a. 利用沉淀溶解平衡移动原理解释作“钡餐”用4BaSO 而不可用3BaCO 的原因。

b. 误服可溶性钡盐引起中毒,应尽快服用5.0%的42SO Na 溶液洗胃,使+-224BaSO 与结合成沉淀而排出。

c. 从沉淀溶解平衡的角度解释溶洞的形成。

(2)沉淀的转化①沉淀转化的实质沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。

通常,一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀,两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大。

②实例探究a. 往ZnS 的溶解平衡体系中加入4CuSO 溶液可将其转化为更难溶的CuS 沉淀。

b. 依据沉淀转化的原理,可用FeS 等难溶物作为沉淀剂除去废水中的重金属离子。

c. 硬水中的23)HCO (Mg 煮沸时分解为3MgCO ,继续煮沸过程中,3MgCO 转化为更难溶的2)OH (Mg 。

【典型例题】例1. 铬酸银在298K 时的溶解度为0.00445g ,求其溶度积。

分析:因铬酸银(42CrO Ag )饱和溶液是极稀的,其密度可认为是1g/mL ,已知42CrO Ag 的相对分子质量为332,所以42CrO Ag 饱和溶液的物质的量浓度为因42CrO Ag -++24CrO Ag 2所以L /mol 1068.2L /mol 1034.12)Ag (c 44--+⨯=⨯⨯= 答案:1242SP 1062.9)CrO Ag (K -⨯=例2. 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不断进行,但速率相等B. AgCl 难溶于水,溶液中没有-+Cl Ag 和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 沉淀的溶解度不变分析:A 项正确。

因为沉淀溶解平衡也是化学平衡,具有与化学平衡、电离平衡相同的特征。

故达平衡后沉淀的生成和沉淀溶解仍不断进行。

B 项错误。

因为由溶度积可知,任何难溶电解质,不管其溶解度多么小,在其饱和溶液中总有与其达成平衡的离子,而且其离子浓度的化学计量数乘次幂之积必为常数。

C 项正确。

因为物质的溶解过程多是吸热过程。

D 项错误。

因向溶液中加入NaCl 固体,增大了-Cl 的浓度,使该平衡逆向移动,AgCl 的溶解度要减小。

答案:AC例3. 已知25℃时4BaSO 的2210SP L mol 101.1K --⋅⨯=。

请计算25℃时4BaSO 饱和溶液中42BaSO )Ba (c 和+的溶解度。

分析:因为2210242SP L mol 101.1)SO (c )Ba (c K ---+⋅⨯==所以1522102L mol 1005.1L mol 101.1)Ba (c ----+⋅⨯=⋅⨯=答案:152L mol 1005.1)Ba (c --+⋅⨯= g 1045.2S 6)BaSO (4-⨯= 例4. FeS 饱和溶液中存在溶解平衡:FeS -++22S Fe ,常温下)S (c )Fe (c K 22SP -+⋅=(1)理论上FeS 的溶解度为______________。

(2)又知FeS 饱和溶液中)S (c )H (c 2-+与之间存在以下关系:0.1)S (c )H (c 22=⋅-+×2210-,为了使溶液里)Fe (c 2+达到1L mol 1-⋅,现将适量FeS 投入其饱和溶液中,应调节溶液中的)H (c +为___________________。

分析:(1)由溶度积可知:19SP 2L mol 109K )Fe (c --+⋅⨯== 即1L 水中可溶解mol 1099-⨯的硫化亚铁,可求出溶解度为g 1092.78-⨯(2)由于一定温度下,溶度积常数不随离子浓度改变而改变。

故已知某离子浓度时,可利用溶度积常数求其他离子的浓度。

12L mol 1)Fe (c -+⋅=,则1172L mol 101.8)S (c ---⋅⨯=,又因氢离子与硫离子之间的平衡关系,可求出13L mol 1011.1)H (c --+⋅⨯=。

答案:(1)g 1092.7)FeS (S 8-⨯=(2)13L mol 1011.1)H (c --+⋅⨯= 例5. 磷酸镁铵(44MgPO NH )是一种重要的盐,难溶于水。

化学上制备磷酸镁铵从反应原理看,是用氯化镁溶液、磷酸氢二钠和氨水混合反应的方法。

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