1、第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡 课堂互动讲练 知能优化训练 课前自主学案 探究整合应用 第四单元课前自主学案 自主学习 一、沉淀溶解平衡1沉淀溶解平衡(1)概念在一定温度下,当沉淀溶解的速率与沉淀生成的速率相等,_保持不变的状态。固体的量(2)特点动态溶解 生成转化(3)表示方法如Fe(OH)3的沉淀溶解平衡,可表示为_。Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)2溶度积(1)溶度积是指用于描述_电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数,符号为_。(2)表示方法:对MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)来说,Ksp_。难溶Kspcm(Mn)cn(Am)(3)意义:Ksp反映了难溶电解
2、质_,当化学式所表示的组成中阴离子与阳离子个数比相同时,Ksp数值_,难溶电解质在水中的溶解能力_。(4)影响因素:Ksp只与_和_有关,与沉淀量无关。二、沉淀溶解平衡的应用1沉淀的生成(1)调节pH法:除去CuSO4溶液中少量铁离子,可向溶液中加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,调节pH至34,使Fe3转化为_沉淀除去。在水中的溶解能力越大越强难溶电解质的性质温度Fe(OH)3(2)加沉淀剂法误食可溶性钡盐,可用Na2SO4解毒,反应式为_;除去食盐溶液中的MgCl2,可加入少量NaOH,反应式为_。2沉淀的转化(1)沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,溶解
3、能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对_的物质。两种沉淀的溶解度差别_,沉淀越容易转化。Mg22OH=Mg(OH)2较弱越大Ba2SO24=BaSO4(2)沉淀转化的应用常将难溶强酸盐转化为_盐,然后用_溶解,使阳离子进入溶液。难溶弱酸酸问题探究 1有人认为Ksp越小,其物质的溶解度就越小,你认为正确吗?【提示】不正确。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质,它们的溶解能力可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解能力就不能直接用Ksp的大小来比较,因为Ksp越小,其物质的溶解度不一定就越小。2只有难溶电解质才存在溶解平
4、衡吗?【提示】不仅难溶电解质存在溶解平衡,在易溶的饱和溶液中也存在溶解平衡,如饱和NaCl溶液中存在溶解和结晶平衡。3如果要除去某溶液中的 SO24,你选择加入钙盐还是钡盐?为什么?【提示】加入可溶性钡盐。因为 BaSO4 的溶解度比 CaSO4 的溶解度小,用 Ba2沉淀SO24 更完全。4固体Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,是因为NH4Cl溶液显酸性吗?为什么?如何证明你的观点?【提示】不是。因为固体Mg(OH)2溶于水后,存在着这样的平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),加入NH4Cl后,存在着NHOHNH3H2O,使c(OH)减小,使Mg(OH)2的溶解平衡向着溶解
5、的方向进行,故Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。可将固体Mg(OH)2加入到中性的CH3COONH4溶液中,若溶解则说明上述观点正确。5若先将Na2S与AgNO3两溶液混合,再向其中加入NaCl会有AgCl沉淀生成吗?【提示】不会。因为溶解度:Ag2SKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直到溶液饱和,达到新的平衡。(2)QcKsp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。(3)QcKsp(MgF2),则会产生 MgF2 沉淀,D 错误。【答案】B互动探究把C项中的Ksp改为c(Mg2)后,是否正确?【提示】在 Mg(OH)2 悬浊液中加入氨水,则使 c(OH)增大,溶解平衡向左移动,使 c(Mg2)减小
6、,而加入 NH4Cl,则因发生 NH4 OH=NH3H2O,而使溶解平衡向右移动,c(Mg2)增大,此时正确。变式训练2(2010年高考山东卷)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()AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点Cc、d两点代表的溶液中c(H)与c(OH)乘积相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和解析:选B。本题考查沉淀溶解平衡知识,意在考查考生分析图形的能力和实际运用知识的能力。Ksp
7、Fe(OH)3c(Fe3)c3(OH),KspCu(OH)2c(Cu2)c2(OH),Fe3、Cu2浓度相等(b、c点)时,Fe3对应的pH小,c(H)较大,则c(OH)较小,又知Ksp仅与温度有关,则KspFe(OH)3KspCu(OH)2,A选项正确;存在沉淀溶解平衡:Fe(OH)33(aq)3OH(aq),加入 NH4Cl 固体,因为 NH4 水解产生H,H与 OH反应使平衡正向移动,c(Fe3)增大,B 选项错误;c(H)和 c(OH)的乘积为 KW,KW 仅与温度有关,则 C 选项正确;由题意和题图知 D选项正确。探究整合应用 沉淀的转化在含有几种离子的溶液中,加入一种沉淀剂,根据溶
8、度积规则,对同类型的难溶化合物,Ksp小的先沉淀,Ksp大的后沉淀,这种先后沉淀作用叫分步沉淀,例如在含0.1 mol/L的Cl和I溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成AgI沉淀,后生成AgCl沉淀。利用分步沉淀的原理可将两种离子分离,沉淀的先后顺序除跟溶度积有关外,还与被沉淀离子的起始浓度有关。1沉淀转化的实质沉淀溶解平衡的移动。2特点(1)一般说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。(2)沉淀的溶解度差别越大,越易转化。例已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)KspCm(Mn)Cn(Am),称为溶度积。某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO
9、3沉淀的可能性,查得如下资料:(25)难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2 Ksp 2.8109 9.1106 6.8106 1.81011 实验步骤如下:往100 mL 0.1 mol/L的CaCl2溶液中加入100 mL 0.1 mol/L的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。向上述悬浊液中加入固体Na2CO3 3 g,搅拌、静置、沉淀后弃去上层清液。再加入蒸馏水搅拌、静置、沉淀后再弃去上层清液。_。(1)由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越_(填“大”或“小”)(2)写出第步发生反应的化学方程式:_。(3)设计第步的目的是_。(4)请补充第步操作及发生的现象:_。【解析】Ksp越大,电解质的溶解度越大,第步中加入Na2CO3后,由于CaCO3比CaSO4更难溶,故应转化为CaCO3,步的操作主要是除去Na2SO4,最后一步可加入足量盐酸,证明生成的沉淀已全部转化为CaCO3,故沉淀溶解。【答案】(1)大(2)Na2CO3CaSO4=Na2SO4CaCO3(3)洗去沉淀中附着的 SO24(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解