海头高级中学高二化学选修四3.4《沉淀溶解平衡》学案(苏教版)(7页).doc
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1、-海头高级中学高二化学选修四3.4沉淀溶解平衡学案(苏教版)-第 6 页三点剖析重点1 沉淀溶解平衡的建立 溶解和结晶的平衡也受外界条件的影响,如果改变温度、改变浓度也会使溶解和结晶的平衡破坏。 在AgCl的溶液中,一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中AgCl=Ag+Cl-;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面析出沉淀,Ag+Cl-=AgCl。在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,便得到了AgCl的饱和溶液,即建立如下动态平衡:AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)难溶电解质的溶解平衡也是有条件的,条件变
2、化,平衡破坏。如上述的沉淀和溶解平衡就受温度、浓度等的影响,通过条件的变化可以使沉淀生成、沉淀溶解,也可以使沉淀转化。溶解平衡特征(1)“动”动态平衡,溶解的速率和沉淀的速率并不为0。(2)“等”v溶解=v沉淀。(3)“定”达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变。(4)“变”当改变外界条件时,溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。【例1】 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解解析:本题考查了沉
3、淀溶解平衡的建立与特征。A项:反应开始时,各离子的浓度没有必然的关系。B项正确。C项:沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度保持不变,但不一定相等。D项:沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动。答案:B重点2 沉淀溶解平衡的移动 由于难溶物溶解是一个可逆反应,物质溶解为吸热反应,升高温度溶解度增大。溶度积规则AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=Cm(An+)Cn(Bm-)通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至
4、溶液饱和,达到新的平衡。Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。QcKsp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。增大An+和Bm-的浓度,平衡向生成沉淀的方向移动,减小An+和Bm-的浓度,平衡向沉淀溶解的方向移动。【例2】在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中,存在着如下平衡:Mg(OH)2Mg2+(aq)+2OH-(aq)向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时,固体Mg(OH)2的质量有什么变化?解析:可运用平衡移动原理,加以解释。答案:加入固体CH3COONa使Mg(OH)2固体的质量增加。理由是CH3COONa在溶液中水解
5、CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-,增大了c(OH-),使Mg(OH)2的溶解平衡向着生成Mg(OH)2的方向移动。加入固体NH4Cl使Mg(OH)2固体的质量减小。理由是NH4Cl在溶液中电离出,与OH-发生反应:+OH-NH3H2O,减小了c(OH-),使Mg(OH)2溶解平衡向着生成Mg2+和OH-的方向移动。难点1 有关溶度积的计算与应用mBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(n+)cn(m-)分别求出n+和m-的浓度就可以求出Ksp。n+和Bm-的浓度,或者求AmBn的溶解度。利用公式=。【例3】 铬酸银在298 K时的溶解度为0.004 45 g,
6、求其溶度积。解析:因铬酸银(Ag2CrO4)饱和溶液是极稀的,其密度可认为是1 gmL-1,已知Ag2CrO4的相对分子质量为332,所以Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度为 =1.3410-4 molL-1因Ag2CrO42Ag+所以c(Ag+)=21.3410-4 molL-1=2.6810-4 molL-1c(410-4 molL-1Ksp(Ag2CrO4)=c2(g+)c()=(2.6810-4)21.3410-4=9.6210-12。答案:Ksp(Ag2CrO4)=9.6210-12难点2 溶解沉淀的化学方法 化学方法溶解沉淀的原则是:使沉淀溶解平衡向着溶解的方向移动。常用的方法有
7、酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法和沉淀转化溶解法。 原理是借助某些可溶性弱电解质(水、弱酸或弱碱),使难溶物的离子浓度降低而溶解。本法适用于溶解氢氧化物、弱酸或弱碱盐等难溶物质。具体办法是:难溶酸用强碱溶解;难溶碱用强酸或较强酸溶解;难溶弱酸盐用强酸或较强酸溶解。 注意:用酸溶解含金属离子的难溶物时,所选用酸的酸根与金属离子不应产生沉淀。 在难溶物中加入配位剂,因形成配合物而降低难溶物的某种离子浓度,使平衡向右移动而溶解,配位剂的浓度越大,或生成配合物的稳定性越大,则难溶物的溶解度也越大。例如:含AgCl(s)的溶液中加入过量的Cl-,而使AgCl溶解度增加或完全溶解。 原理是通过氧化还
8、原反应使难溶物的离子浓度降低,使平衡向右移动而溶解。此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物,如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子:3Ag2S+8HNO3=6AgNO3+3S+2NO+4H2O 本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解。例如BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液,使BaSO4转化为BaCO3,再将BaCO3溶于盐酸。 应当指出,沉淀溶解有的是几种方法综合的结果,例如HgS溶于水,就是氧化还原法和配位法的综合运用:3HgS+12HCl+2HNO3=3H2(HgCl4)+3S+2NO+4H2O【例4】 为了除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加
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