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2019-2020年高中化學 3.4《沉淀溶解平衡》學案 蘇教版選修4 【本單元的重點】 溶解平衡的定義及影響因素，了解溶度積有關概念及其表達式，溶度積（Ksp）與溶解度的關系及有關計算，掌握沉淀轉化的條件及其應用 【本單元的難點】 溶度積（Ksp）與溶解度的關系及有關計算，沉淀轉化的條件及其應用 【課時分配】 沉淀溶解平衡（1課時）、沉淀溶解平衡的應用（1課時）、單元復習（1課時） 【實驗啟示】略 【單元教學建議】 1、“沉淀溶解平衡”教學建議： 　（1）以美麗的溶洞引入新課，結合課本86頁“拓展視野”有關碳酸鈣在25℃時溶解度數(shù)據復習初中化學有關根據物質溶解度大小的分類，使學生理解“溶解是絕對的，不溶是相對的”。并通過課本81頁“活動與探究”的有關實驗使學生認識難溶物在水中存在溶解平衡從而引出沉淀溶解平衡（也屬于化學平衡）的概念，本課時的重點在于溶度積知識，可從溶度積的表達式、意義、規(guī)則（Qc與Ksp）等方面逐一講解，要求能利用溶度積判斷單一溶質溶液中沉淀是否生成，并能熟練進行難溶物溶解度和溶度積之間的相互換算。結合課本82頁表3-14有關數(shù)據使學生認識難溶電解質的溶度積的大小與其在水中溶解能力的關系。對影響沉淀生成及沉淀完全與否的因素即某離子濃度小于1*10-5mol/L 相關知識可視學生實際情況進行補充。 （2）典型例題：（注：典型例題應代表本知識點的最高要求，也可以看成是統(tǒng)一考試時本知識點的的難度最高要求） ⅰ、下列說法正確的是（ ） A.在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù)； B.AgCl的Ksp=1.810-10 mol2L-2，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl-濃度的乘積等于1.810-10 mol2L-2； C.溫度一定時，當溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時，此溶液為AgCl的飽和溶液； D．向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大。 答案：C ⅱ、已知某溫度 Ksp(Mg(OH)2)=5.6110-12mol3L-3計算： （1）Mg(OH)2在水中的溶解度； （2）Mg(OH)2在0.01mol1-1NaOH溶液中的溶解度； （3）Mg(OH)2在0.01mol1-1MgCl2溶液中的溶解度。 答案：（1）S=1.110-4molL-1 (2) S=5.610-8molL-1 (3) S=1.1810-6molL-1 ⅲ、將等體積的410-3mol/L的AgNO3溶液和410-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12] 答案：等體積混合后， c (Ag+) 2 c(CrO42-)=[(410-3)/2 ]2(410-3)/2 = 810-9 > 9.010-12 所以有析出Ag2CrO4沉淀。 2、“沉淀溶解平衡的應用”教學建議： （1）沉淀溶解平衡是一個動態(tài)平衡，本節(jié)內容主要由三部分組成，可以通過問題解決的形式加以設計，“沉淀的生成”可根據課本82頁“交流于討論”進行，了解沉淀生成的兩種常用方法；“沉淀的轉化”可根據課本83頁“交流于討論”進行，以課本84頁“活動與探究”引導學生認識化學反應中難溶物有轉化為更難溶物的趨勢，其實質就是沉淀溶解平衡的移動。（生活生產中例子：氟化物防齲齒、重晶石制備鋇化合物、鍋爐水垢的處理、溶洞形成等）；“分步沉淀”可根據課本83頁圖3-21“除去硫酸銅溶液中混有的少量的鐵離子的流程圖”進行討論，教學過程中注意充分發(fā)揮學生的主體作用，培養(yǎng)學生的探究能力。 （2）典型例題：（注：典型例題應代表本知識點的最高要求，也可以看成是統(tǒng)一考試時本知識點的的難度最高要求） ⅰ、以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過量難溶電解質MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經過濾除去包括MnS在內的沉淀，再經蒸發(fā)、結晶，可得純凈的MnCl2。根據上述實驗事實，可推知MnS具有的相關性質是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D．溶解度小于CuS、PbS、CdS 答案：C ⅱ、已知PH=5的MgCl2溶液中含有雜質FeCl3,為除去雜質可加入的試劑是(　　 ) A.MgO　　 B.MgCO3 　C.NaOH　　 D.NaHCO3 答案：AB ⅲ、在氯化銅（CuCl22H2O）中含有FeCl2雜質，為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下圖所示的操作步驟進行提純． （1）為什么加入氧化劑X？ 提示：不能用加堿分離，因加堿Cu2+也得到沉淀．只有加入氧化劑，把Fe2+氧化為Fe3+，再利用Fe3+水解，并設法（如加CuO）使水解進行到底分離． （2）下列物質都可以作為氧化劑，其中最適合于本實驗的是 [ ] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7 提示：依據分離的原則之一，不得引入雜質，故選A． （3）物質Y是CuO；沉淀E是Fe(OH)3． ⅳ、牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++3PO43-+OH- 進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，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物更小，質地更堅固。主動脈用離子方程式表示，當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因： 根據以上原理，請你提出一種其它促進礦化的方法： 答案：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） 3、“單元復習教學建議” （1）以化學平衡常數(shù)入手，復習與化學平衡常數(shù)K、弱酸電離常數(shù)Ka、水的離子積常數(shù)Kw及溶度積常數(shù)Ksp有關知識，使學生認識不同K之間的聯(lián)系和區(qū)別，能運用不同K有關的知識解決有關化學問題 （2）典型例題：（注：典型例題應代表本知識點的最高要求，也可以看成是統(tǒng)一考試時本知識點的的難度最高要求） ⅰ往含I－和Cl－的稀溶液中滴人AgNO3溶液，沉淀的質量與加入AgNO3溶液體積的關系如右圖所示。則原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值為 A (V2－V1)/V1 B V1/V2 C V1/(V2－V1） D V2/V1 答案： C ⅱ難溶電解質在水溶液里存在著電離平衡。在常溫下，溶液里各離子濃度以它們的系數(shù)為次方的乘積是一個常數(shù)，該常數(shù)叫溶度積（Ksp）.例如，Cu(OH)2 Cu2+ +2OH-, Ksp=c(Cu2+)（c(OH-)）2=210-20.溶液里各離子濃度（加上其次方）的乘積大于溶度積時，則出現(xiàn)沉淀；反之沉淀溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀，應調整溶液的PH，使之大于多少？ (2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2+沉淀較為完全（使Cu2+濃度降低到原來的千分之一），則應向溶液里加入NaOH溶液，使溶液PH為多少？ 答案：（1）PH值大于或等于5均可 （2）PH值等于6 ⅲ某化學興趣小組擬用粗氧化銅(含少量銅粉、氧化鐵及不溶于酸的雜質)制取無水氯化銅，其制備步驟如下： ①過量鹽酸 過濾 粗氧化銅 溶液I 沉淀II 溶液II ②加入X ③加入Y pH=5 過濾 沉淀II 溶液III CuCl22H2O CuCl2 ⑤ 實驗過程中所用的物質x，y及pH控制參照下表確定： 表I 物質 開始沉淀時pH 完全沉淀時pH Fe(OH)3 2．7 3．7 Fe(OH)2 7．6 9．6 Cu(OH)2 5．2 6．4 表Ⅱ 氧化劑 調節(jié)pH的物質 A 雙氧水 E 氨水 B 高錳酸鉀 F 堿式碳酸銅 C 氯水 G 氧化銅 請?zhí)顚懴铝锌瞻? (1)沉淀Ⅱ的成分(化學式)是 。 (2)步驟②加入的試劑x可選用表Ⅱ中的(填序號，且選出全部合理的)，其作用是 . (3)步驟③加入的試劑y可選用表Ⅱ中的 (填序號，且選出全部合理的)，控制pH＝5的目的是 。 (4)步驟⑤要得到無水CuCl2，應控制的一定條件是 。 (5)步驟①中所發(fā)生的全部反應的離子方程式： 。 答案：⑴Fe(OH)3 ⑵AC 使Fe2+轉化為Fe3+ ⑶FG 使Fe3+轉化為Fe(OH)3 ⑷通入HCl氣體使CuCl22H2O在酸性條件下失水 ⑸CuO+2H+==Cu2++H2O；Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O；2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+