1、第三节 沉淀溶解平衡(第一课时)【学习目标】1、 知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,并能结合实例进行描述。2、 了解溶度积的含义,知道是沉淀溶解平衡的平衡常数。【课前预习】一、沉淀溶解平衡与溶度积观察思考取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液,即PbI2的饱和溶液滴加几滴KI溶液。 观察现象 。原因:尽管PbI2固体 溶于水,但仍有部分 和 离开固体表面进入溶液,同时进入溶液的 和 又会在固体表面沉淀下来,当这两个过程的速率 时, 和 的 与 固体的 达到平衡状态,得到PbI2的 溶液 ,即达到沉淀溶解平衡状态。1、沉淀溶解平衡概念:在一定条件下,当沉淀 的速率与沉淀 的速率相等时, 保持不
2、变的状态。2、沉淀溶解平衡的表达式: 如:PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为 。练习:写出下列物质的沉淀溶解平衡表达式:AgCl ;AgBr ;AgI ;Mg(OH)2 ;Cu(OH)2 .。3、溶度积常数或溶度积:(1)定义:难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,离子浓度保持不变(或一定)。其离子浓度的方次的乘积为一个常数这个常数称之为 ,简称为 ,用 表示。PbI2 (s) Pb2+ + 2I- Ksp = (2)意义:反映 电解质在 中的 能力。(3)影响因素:与化学平衡常数相似,溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质 和 有关,与 无关。离子浓度的改变可使平衡发生移动,而溶度积
3、变。 (4)规律 :不同的难溶电解质在相同温度下Ksp 。相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越 ,越难溶。如: Ksp (AgCl) Ksp (AgBr) Ksp (AgI) 溶解度:AgCl AgBr AgI4.有关计算 (1).利用溶度积计算某种离子的浓度例1、25时, Ksp (PbI2)= 7.110-9 mol3L-3,求:PbI2的饱和溶液中的Pb2+和I-。练习1、25时, Ksp (AgBr)= 5.010-10 mol2L-2,求AgBr的饱和溶液中的Ag+和Br-。练习2、25时, Ksp (Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3,求Mg(OH)2的饱和溶
4、液中的Mg2+和OH-。(2).溶度积Ksp与难溶电解质的溶解度的有关换算例2、25时Ksp (PbI2)= 7.110-9 mol3L-3,求PbI2的饱和溶液中PbI2的溶解度。(溶解度单位g/L)。 练习1、25时Ksp (Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3,求Mg(OH)2的饱和溶液中的溶解度。练习2、已知室温下,MgCO3的溶度积Ksp= 6.810-6mol2L-2,Mg(OH)2的Ksp= 5.610-12mol3L-3,试通过计算说明MgCO3和Mg(OH)2饱和溶液中溶解度的大小. 例3、25时Ksp (Mg(OH)2)= 5.610-12mol3L-3,求(
5、1)Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。(2)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。练习(1)已知常温下,AgI在水中的溶解度为2.1 10-6g/L,求AgI饱和溶液中的溶度积Ksp。(2)求AgI在0.001mol/L的KI溶液中的溶解度。 (3)求AgI在0.001mol/L的AgNO3溶液中的溶解度。【巩固练习】1、25时,向含有大量PbI2固体的溶液中,加入KI溶液,下列叙述正确的是( ) A、溶液中Pb2+和I-浓度都增大 B、溶液中Pb2+和I-浓度都减小 C、溶度积Ksp增大 D、沉淀溶解平衡向左移动2、下列说法中正确的是(
6、 )A、 物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水 B 、不溶于水的物质溶解度为0C、 绝对不溶的物质是不存在的 D某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为03、下列叙述正确的是( )、溶度积大的化合物溶解度肯定大 B、向含有AgCl固体的溶液中,加入适量的水使溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变。C、将难溶电解质放入水中,溶解达平衡时,电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积D、AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl是弱电解质4、下列关于AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是( )A Ag+与Cl-结合成AgCl的速率与AgCl溶解的速率相等B温度一定时,在AgCl饱和溶液中,A
7、g+和Cl-浓度的乘积是一个常数C 向AgCl饱和溶液中加入盐酸,Ksp变大D 在一定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数5、下列所列举物质的溶解度随着温度的升高而减小的是( )A KNO3 B Ca(OH)2 C BaSO4 D CO26、难溶电解质AB2的饱和溶液中A2+=x molL-1,B-=y molL-1,则Ksp值为( )A 0.5xy2 B xy C xy2 D 4xy2 7、把氢氧化钙放入蒸馏水中,一段时间后达到下列溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列物质,可使Ca(OH)2固体减少的是( )A CaCl2 B
8、NaOH C NaHSO4 D NaCl 8、CaF2的Ksp = 5.310-9mol3L-3,在F-浓度为3.0mol/L的溶液中,Ca2+可能的最高浓度为( )、1.810-9molL-1 B、1.810-10molL-1 C、5.910-10molL-1 D、5.910-9molL-1 9、在下列溶液中,BaSO4的溶解度最大的是( )、1mol/LH2SO4的溶液 B、2mol/LH2SO4的溶液 C、纯水 D、0.1mol/LH2SO4的溶液 10、在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2()Ca(OH)2(aq) Ca2+(aq) +OH-(aq)。向
9、此悬浊液中加入少量的生石灰后,再恢复到原来温度,下列说法正确的是( )、n(Ca2+)增大 B、c(Ca2+)不变 C、n(OH-)增大 D、c(OH-)不变11、在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,Ksp =210-20mol3L-3。某溶液中,c(Cu2+)=0.02 molL-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀, 需向溶液中加入碱溶液来调整,使溶液的大于( )A 2 B 3 C 4 D 512、对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)c(OH-)=KW,存在c(M+)c(X-)=Ks
10、p。现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是() 0ml 0.01mol/LKCl)0ml 0.0mol/LCa2溶液() 0ml 0.0mol/LCl溶液()ml蒸馏水() 0ml 0.0mol/LAgNO3溶液13、25时Ksp (Mg(OH)2)= 5.610-12 mol3L-3 , Ksp (AgCl)= 1.810-10mol2L-2,通过计算比较Mg(OH)2 、AgCl的饱和溶液中溶解度的大小。14、(1)已知常温下,AgI在水中的溶解度为2.1 10-6g/L,求AgI饱和溶液中的溶度积Ksp。(2)求AgI在0.001mol/L的KI溶液中
11、的溶解度。 (3)求AgI在0.001mol/L的AgNO3溶液中的溶解度。15、在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中,存在者如下平衡:Mg(OH)2Mg2+(aq)+2OH-(aq)向该饱和溶液中分别加入固体NH4Cl时,固体Mg(OH)2的质量有何变化?第三节 沉淀溶解平衡(第二课时)【学习目标】1、使学生能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成与转化过程进行分析2、知道沉淀转化的本质并能够对相关实验的现象以及生活中的一些相关问题进行解释。【课前预习】二、沉淀溶解平衡的应用 1、离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系(即溶度积规则):存在沉淀溶解平衡体系时:(1) Qc Ksp时,平衡向
12、方向移动,沉淀增加,直到平衡状态。(2) Qc Ksp时,已达到 状态。(3) Qc Ksp时,平衡向 的方向移动,沉淀溶解,直到平衡状态。不存在沉淀溶解平衡体系时:(1) Qc Ksp时,是不饱和溶液,无沉淀。(2) Qc Ksp时,是饱和溶液,无沉淀。(3) Qc Ksp时,生成沉淀,并形成饱和溶液。2、沉淀的溶解与生成(1)沉淀的溶解阅读教材92页思考:为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作 “钡餐”?练习 :难溶碳酸盐、 难溶的氢氧化物能溶解在强酸溶液中,试写出BaCO3(s)、CaCO3(s)、Mg(OH)2、Fe(OH)3与强酸反应的离子方程式。 Mg
13、(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2+H2O+2NH3(2)沉淀的生成 例1:将410-3molL-1的AgNO3溶液与410-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)= 1.810-10mol2L-2 练习:将410-3molL-1的Pb(NO3)2溶液与410-3molL-1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(PbI2)= 7.110-9 mol3L3(3)应用一、判断某离子是否除尽 :当剩余离子即平衡离子浓度 10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。例2:【追根寻源】阅读教材93页
14、回答:用5%的Na2SO4溶液(约0.36 molL-1)能否有效除去误食的Ba2+? 已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10 mol2L-2。练习: 在1L含1.010-3molL-1 的SO42-溶液中,注入0.01mol BaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)= 410-10 mol2L-2应用二、【交流研讨 】溶洞里美丽的石笋、钟乳石是如何形成的? 、海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的?3、沉淀的转化(以ZnS沉淀转化为CuS沉淀为例)(1) 实验:ZnS沉淀转化为CuS沉淀(教材94页)实验现象:开始有 沉淀出现,然后 色沉淀转化成
15、为 色沉淀 思考:为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀?原因: 总反应: 小结:沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的 。一种沉淀可转化为 的沉淀,两种难溶物的 相差越大,这种转化的趋势越 。如:在AgCl(s)饱和溶液中,加入NaBr溶液可转化为AgBr(s)沉淀,再向上述混合物中加入NaI溶液可转化为AgI(s)沉淀。试写出上述转化现象及反应化学方程式。(2).ZnS沉淀为什么转化为CuS沉淀的定量计算例3:在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成?已知:Ksp(ZnS)=1.610-24 mol2L-2 , Ksp(CuS)=1.310-36m
16、ol2L-2练习:已知Ksp(MnS)=2.510-13 mol2L-2 , Ksp(PbS)=3.410-28 mol2L-2,通过计算说明MnS沉淀中滴加0.01mol/L的Pb(NO3)2溶液是否有PbS沉淀析出? () 应用:利用沉淀转化原理,在工业废水的处理过程中,常用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。 练习:写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式 4、阅读教材95页【追根寻源】回答:(1)水垢的主要成分是什么?(2)写出天然水中MgCO3、CaCO3生成的化学方程式:(3)水垢中的镁主要
17、以Mg(OH)2沉淀形式存在,而不是以MgCO3,为什么? (3)通常怎样除水垢,试写出反应的化学方程式:【巩固练习】1、要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3,不宜选用的试剂是( )A、MgO B、MgCO3 C、NaOH D、Mg(OH)22、向5mlNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀变为黑色。根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )A、AgCl=AgI=Ag2S B、AgClAgI AgIAg2S、D、AgIAg2SAgCl3、Mg(OH)2在下列溶液中溶解度最大的是( )A、
18、氨水 B、FeCl3 C 、NaOH D、Na2 CO34、要想将CaSO4 沉淀转化为Ca CO3,需向CaSO4饱和溶液中加入下列的( ) A 、CaCl2 B、CO2 C、 Na2 CO3 D、NaCl5、当Mg(OH)2固体在水中达到溶解平衡时,为使Mg(OH)2固体的量减少,应加入少量( )A、(NH4)2SO4 B、NaOH C、MgSO4 D、NaH SO46、水垢的主要成分是Ca CO3和Mg(OH)2,而不是Ca CO3和 MgCO3原因正确的是( ) A 、Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积,且在水中发生了沉淀转化。 B、Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度
19、积,且在水中发生了沉淀转化。 C、MgCO3溶解后产生的CO32-水解,使水中OH-浓度增大,对Mg(OH)2的溶解平衡来说,Qc Ksp,生成Mg(OH)2沉淀。7、在少量Mg(OH)2悬浮液中加入适量的饱和NH4Cl溶液,结果固体完全溶解,对此,甲、乙两位同学各自作了自己的解释:甲:Mg(OH)2(s)Mg2+2OH - NH4+ H2O H+ NH3H2O H+OH- H2O由于反应的发生,使平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。乙:发生甲中的和NH4+ OH- = NH3H2O,由于后者反应的发生,使平衡右移,Mg(OH)2沉淀溶解。丙:用下面的一种试剂重做了该实验,证明甲乙中只有一种正确
20、,他用的试剂是( )A 、NH4NO3 B、CH3COONH4 C、(NH4)2 SO4 D、氨水8、在100ml 0.01mol/LAgNO3溶液中加入100ml溶有2.08gBaCl2的溶液,再加入100ml溶有0.01mol的CuSO4。5H2O的溶液充分反应。下列说法正确的是( )、最终得到白色沉淀和无色溶液 B、最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种物质的混合物C、最终得到的溶液中,n(Cl-)=0.02mol D、最终得到的溶液中,c(Cu2+)=0.01molL-19、对含有AgI的饱和溶液分别进行如下操作(填“增大”、“减小”、或“不变”):加入固体AgNO3,则c(I-) (2
21、)若改加更多的AgI固体,则c(Ag+) ; (3)若改加Na2S固体,则c(I-) ,c(Ag+) 。10、将10ml 410-4molL-1的MgSO4溶液与10ml 210-4molL-1的NaOH溶液混合能否有Mg(OH)2沉淀析出? Ksp(Mg(OH)2)= 5.610-12 mol3L3 11、 在0.5L2.010-4molL-1 的BaCl2溶液中,滴入0.5L0.002mol /LH2SO4溶液,能否将Ba2+ 沉淀完全?H+的浓度多少? 已知: Ksp(BaSO4)= 410-10mol2L-212、.在1L溶液中,其中含有0.0001mol的NaCl和0.01mol的K2CrO4,逐滴加入AgNO3溶液时,设溶液的体积不变,通过计算说明谁先沉淀?Ksp(AgCl)=1.810-10mol2L-2 Ksp (Ag2CrO4)= 1.110-12 mol3L-3