2018-2019版高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為 第3節(jié) 沉淀溶解平衡 第1課時學(xué)案 魯科版選修4.doc
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第1課時沉淀溶解平衡與溶度積學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影響因素。2.明確溶度積和濃度商的關(guān)系,并由此學(xué)會判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)實驗探究在裝有少量難溶的PbI2黃色固體的試管中,加入約3 mL蒸餾水,充分振蕩后靜置。若在上層清液中滴加濃的KI溶液,觀察到的現(xiàn)象是上層清液中出現(xiàn)黃色沉淀。由上述實驗得出的結(jié)論是原上層清液中含有Pb2,PbI2在水中存在溶解平衡。(2)概念在一定溫度下, 沉淀溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率,固體的質(zhì)量和溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)叫做沉淀溶解平衡。(3)表示方法PbI2沉淀溶解平衡可表示為PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)。(4)特征2.影響沉淀溶解平衡的因素難溶物質(zhì)溶解程度的大小,主要取決于物質(zhì)本身的性質(zhì)。但改變外界條件(如濃度、溫度等),沉淀溶解平衡會發(fā)生移動。已知溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),請分析當(dāng)改變下列條件時,對該溶解平衡的影響,填寫下表:條件改變移動方向Mg2OH加水正向移動不變不變升溫正向移動增大增大加MgCl2(s)逆向移動增大減小通HCl正向移動增大減小加NaOH(s)逆向移動減小增大外界條件改變對溶解平衡的影響(1)溫度升高,多數(shù)溶解平衡向溶解的方向移動。(2)加水稀釋,濃度減小,溶解平衡向溶解方向移動。平衡濃度與稀釋前相同。(3)加入與難溶電解質(zhì)構(gòu)成微粒相同的物質(zhì),溶解平衡向生成沉淀的方向移動。(4)加入與難溶電解質(zhì)溶解所得的離子反應(yīng)的物質(zhì),溶解平衡向溶解的方向移動。例1把氫氧化鈣放入蒸餾水中,一段時間后達(dá)到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2(s)減少的是()A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液答案B解析Na2S水解顯堿性,增大了溶液中OH的濃度;NaOH會提供大量OH;CaCl2會增大Ca2的濃度,所以A、C、D選項都會使溶解平衡向左移動;而AlCl3中的Al3可與OH發(fā)生反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,使平衡向右移動,促進(jìn)Ca(OH)2的溶解??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動規(guī)律總結(jié)難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡與難溶電解質(zhì)電離平衡比較(1)難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡表示已溶溶質(zhì)的離子與未溶溶質(zhì)之間的平衡,是可逆過程,表達(dá)式需要注明狀態(tài),如Al(OH)3(s)Al3(aq)3OH(aq),BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)。(2)電離平衡是溶解的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達(dá)到的平衡狀態(tài),是可逆過程,如Al(OH)3Al33OH。(3)難溶強(qiáng)電解質(zhì)的電離不存在電離平衡,如BaSO4=Ba2SO。例2一定溫度下,將足量的AgCl分別放入下列物質(zhì)中,AgCl的溶解度由大到小的排列順序是()20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液 10 mL 蒸餾水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液A. B.C. D.答案B解析AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),Cl或Ag的濃度越大,對AgCl的溶解抑制作用越大,AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只與溶液中Ag或Cl的濃度有關(guān),而與溶液體積無關(guān)。Cl0.01 molL1,Cl0.04 molL1,Cl0.03 molL1,Cl0 molL1,Ag0.05 molL1;Ag或Cl濃度由小到大的順序為??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)難溶物在同離子溶液中的溶解規(guī)律總結(jié)一定溫度下,難溶電解質(zhì)在同離子溶液中溶解能力小于在水中溶解能力。二、溶度積常數(shù)1.概念在一定溫度下,沉淀達(dá)溶解平衡后的溶液為飽和溶液,其離子濃度不再發(fā)生變化,溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù),叫做溶度積常數(shù)(簡稱溶度積),用Ksp表示。2.表達(dá)式(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)KspAgCl;(2)Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)KspFe3OH3;(3)AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)KspAnmBmn。3.應(yīng)用通過比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度商Q的相對大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解:(1)QKsp,溶液過飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡。(2)QKsp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。(3)QKsp,溶液未飽和,無沉淀析出,若加入過量難溶電解質(zhì),難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。4.影響因素溶度積常數(shù)只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。溶度積常數(shù)的理解(1)溶度積的意義Ksp的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān),與濃度無關(guān)。Ksp大小反映難溶電解質(zhì)的溶解能力,Ksp越小,說明難溶物越難溶解。相同類型的電解質(zhì),溶度積越小,其溶解度越小。不同類型的電解質(zhì),溶度積小的電解質(zhì)的溶解度不一定比溶度積大的溶解度小。(2)根據(jù)溶度積能計算出飽和溶液中離子濃度,由溶液體積可計算出溶解的溶質(zhì)的物質(zhì)的量,Ksp與S換算時,S的單位必須用物質(zhì)的量濃度(molL1或moldm3)。例3已知25 時,AgCl的溶度積Ksp1.81010 mol2L2,則下列說法正確的是()A.向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸,Ksp值變大B.AgNO3溶液與NaCl溶液混合后的溶液中,一定有AgClC.溫度一定時,當(dāng)溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp時,此溶液中必有AgCl的沉淀析出D.Ksp(AgI)Ksp(AgCl),所以S(AgI)KspCu(OH)221020 mol3L3,所以c(OH)109 molL1,故應(yīng)調(diào)節(jié)pH大于5??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)溶度積的表達(dá)式和簡單計算1.下列有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡狀態(tài)的說法中,正確的是()A.AgCl沉淀的生成和溶解不斷進(jìn)行,但速率相等B.AgCl難溶于水,溶液中沒有Ag和ClC.升高溫度,AgCl的溶解度不變D.向AgCl沉淀的溶解平衡體系中加入NaCl固體,AgCl的溶解度不變答案A解析AgCl固體在溶液中存在溶解平衡,所以溶液中有Ag和Cl,B錯;升高溫度,AgCl溶解度增大,C錯;向平衡體系中加入NaCl固體,增大了Cl濃度,溶解平衡左移,AgCl溶解度減小,D錯??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)沉淀溶解平衡與飽和溶液的特征2.向含有MgCO3固體的溶液中滴加少許濃鹽酸(忽略體積變化),下列數(shù)值變小的是()A.CO B.Mg2C.H D.Ksp(MgCO3)答案A解析在存在MgCO3固體的溶液中存在沉淀溶解平衡:MgCO3(s)Mg2(aq)CO(aq),滴加少許濃鹽酸,濃鹽酸與CO反應(yīng),促使平衡向右移動,則Mg2和H增大,CO減小,溫度不變,Ksp(MgCO3)不變,故A正確??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動3.下列說法中正確的是()A.兩種難溶鹽電解質(zhì),其中Ksp小的溶解度一定小B.溶液中存在兩種可以與同一沉淀劑生成沉淀的離子,則Ksp小的一定先生成沉淀C.難溶鹽電解質(zhì)的Ksp與溫度有關(guān)D.同離子效應(yīng)使難溶鹽電解質(zhì)的溶解度變小,也使Ksp變小答案C解析Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)。考點(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)溶度積的影響因素物質(zhì)性質(zhì)、溫度4.在BaSO4飽和溶液中加入少量的BaCl2溶液產(chǎn)生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度積常數(shù),則平衡后溶液中()A.Ba2SOB.Ba2SOKsp,Ba2SOC.Ba2SOKsp,Ba2SOD.Ba2SOKsp,Ba2SO;由于溫度未發(fā)生改變,所以溶液中KspBa2SO不變??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)飽和溶液中溶度積常數(shù)、離子濃度、pH、溶解度等換算5.在0.10 molL1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢瑁袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH8時,Cu2_ molL1(KspCu(OH2)2.21020 mol3L3)。若在0.1 molL1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體,使Cu2完全沉淀為CuS,此時溶液中的H濃度是_ molL1。答案2.21080.2解析pH8時,OH106 molL1,由硫酸銅的沉淀溶解平衡常數(shù)可知:Ksp2.21020 mol3L31012 mol2L2Cu2,得Cu22.2108 molL1;使Cu2沉淀完全,已知Cu20.1 molL1,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式:Cu22H得H0.2 molL1??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)溶度積的表達(dá)式和簡單計算對點(diǎn)訓(xùn)練題組1沉淀的溶解平衡的含義1.下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()A.反應(yīng)開始時,溶液中各離子濃度相等B.沉淀溶解達(dá)到平衡時,沉淀生成的速率和溶解的速率相等C.沉淀溶解達(dá)到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等,且保持不變D.沉淀溶解達(dá)到平衡時,如果再加入難溶性的該沉淀物,將促進(jìn)溶解答案B解析A項,反應(yīng)開始時,各離子的濃度沒有必然的關(guān)系;C項,沉淀溶解達(dá)到平衡時,溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變,但不一定相等;D項,沉淀溶解達(dá)到平衡時,如果再加入難溶性的該沉淀物,由于固體的溶度積為常數(shù),故平衡不發(fā)生移動??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)沉淀溶解平衡與飽和溶液的特征2.下列關(guān)于沉淀溶解平衡的說法正確的是()A.只有難溶電解質(zhì)才存在沉淀溶解平衡過程B.沉淀溶解平衡過程是可逆的C.在平衡狀態(tài)時,v(溶解)v(沉淀)0D.達(dá)到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液答案B解析無論難溶電解質(zhì)還是易溶電解質(zhì),都可存在沉淀溶解平衡過程,A項錯誤;沉淀溶解平衡過程是可逆的,B項正確;平衡狀態(tài)時,v(溶解)v(沉淀)0,C項錯誤;沉淀溶解過程達(dá)到平衡時,溶液也達(dá)到飽和狀態(tài)了,D項錯誤??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)沉淀溶解平衡與飽和溶液的特征題組2外界條件對沉淀溶解平衡的影響3.25 時,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq),加入KI溶液,下列說法正確的是()A.溶液中Pb2和I濃度都增大B.溶度積常數(shù)Ksp增大C.沉淀溶解平衡向右移動D.溶液中Pb2濃度減小答案D解析加入KI溶液時,溶液中I濃度增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移動,因此溶液中Pb2減小,但由于溶液溫度未發(fā)生改變,故PbI2的溶度積常數(shù)Ksp不發(fā)生變化。考點(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動4.(2017長沙南雅中學(xué)高二月考)在一定溫度下,當(dāng)Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到下列平衡時:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),要使Mg(OH)2固體減少而Mg2的濃度不變,可采取的措施是()A.加MgSO4固體 B.加HCl溶液C.加NaOH固體 D.加少量水答案D解析Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),加MgSO4固體使該溶解平衡左移,Mg(OH)2固體增多,Mg2的濃度變大;加HCl溶液使該溶解平衡右移,Mg(OH)2固體減少,Mg2的濃度變大;加NaOH固體使該溶解平衡左移,Mg(OH)2固體增多,Mg2的濃度變小。考點(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動5.下列說法正確的是()A.含有AgCl和AgI固體的懸濁液中AgClIB.25 時,Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體,Ba2的濃度增大D.25 時,AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同答案B解析Ksp(AgCl)Ksp(AgI),所以含AgCl和AgI固體的懸濁液中AgClI,A項不正確;Cu(NO3)2溶液中含有Cu2,使Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)逆向移動,溶解度比在水中的小,B項正確;在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固體,SO濃度增大,沉淀溶解平衡向沉淀方向移動,Ba2的濃度減小,C項不正確;溶液中Cl濃度越大,AgCl的溶解度越小,D項不正確。考點(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動6.把足量熟石灰放入蒸餾水中,一段時間后達(dá)到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。下列敘述正確的是()A.給溶液加熱,溶液的pH升高B.恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固體增多D.向溶液中加入少量的NaOH固體,Ca(OH)2固體增多答案D解析A項,加熱時Ca(OH)2溶解度減小,平衡逆向移動,OH的濃度減小,pH減??;B項,CaOH2O=Ca(OH)2,由于保持恒溫,Ca(OH)2溶解度不變,OH的濃度不變,因此pH不變;C項,COCa2=CaCO3,使平衡正向移動,Ca(OH)2固體減少;D項,加入NaOH固體時,OH的濃度增大,平衡逆向移動,因此Ca(OH)2固體增多。考點(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)沉淀溶解平衡的綜合題組3溶度積及應(yīng)用7.室溫時,M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa mol3L3。M2b molL1時,溶液的pH等于()A.lg() B.lg()C.14lg() D.14lg()答案C解析由KspM2OH2得OH molL1,KwHOH得HmolL1pH14lg()??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)溶度積的表達(dá)式和簡單計算8.已知CaCO3的Ksp2.8109 mol2L2,現(xiàn)將濃度為2104 molL1的Na2CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合,若要產(chǎn)生沉淀,則所用CaCl2溶液的濃度至少應(yīng)為()A.2.8102 molL1 B.1.4105 molL1C.2.8105 molL1 D.5.6105 molL1答案D解析由沉淀形成的條件知,要產(chǎn)生沉淀必須滿足:c(Ca2)c(CO)2.8109mol2L2,因等體積混合,c(CO)1104 molL1,故混合溶液中c(Ca2)應(yīng)大于2.8105 molL1,則混合前c(CaCl2)至少應(yīng)為5.6105 molL1??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)飽和溶液中溶度積常數(shù)、離子濃度、pH、溶解度等換算9.在下列這些物質(zhì)中,溶解度不隨pH值變化的是()A.AgCl B.CaCO3C.Fe(OH)3 D.Mg(OH)2答案A解析B、C、D中的物質(zhì)的溶解度均隨pH值的減小而增大??键c(diǎn)沉淀溶解平衡題點(diǎn)改變離子濃度引起的沉淀溶解平衡的移動10.某溫度下,F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后,改變?nèi)芤簆H,金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析,下列判斷錯誤的是()A.KspFe(OH)3KspCu(OH)2B.加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)C.c、d兩點(diǎn)代表的溶液中H與OH乘積相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和答案B解析A項,分析圖像中b、c兩點(diǎn),F(xiàn)e3和Cu2相等,對應(yīng)的pH分別為1.3、4.4,即前者OH小,根據(jù)Ksp的計算公式可得KspFe(OH)3KspCu(OH)2;B項,NH4Cl水解呈酸性,向原溶液中加NH4Cl,pH變小,F(xiàn)e3的濃度應(yīng)變大,所以不能實現(xiàn)由a點(diǎn)變到b點(diǎn);C項,H與OH的乘積是Kw,Kw只與溫度有關(guān),c、d兩點(diǎn)溫度相同,Kw也相等;D項,b、c兩點(diǎn)分別是兩溶液的溶解平衡狀態(tài),兩溶液均達(dá)到飽和??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)溶度積常數(shù)(Ksp)的綜合考查11.下列說法正確的是()A.在一定溫度下的飽和AgCl水溶液中,Ag與Cl的溶度積是一個常數(shù)B.已知AgCl的Ksp1.81010 mol2L2,則在任何含AgCl固體的溶液中,AgCl,且Ag與Cl濃度的乘積等于1.81010 mol2L2C.Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)D.難溶電解質(zhì)的溶解度很小,故外界條件改變,對它的溶解度沒有影響答案A解析由溶度積常數(shù)定義可知,一定溫度下KspAgCl為一常數(shù),A項正確;若在含AgCl固體的溶液中溶有NaCl,則AgT2B.加入BaCl2固體,可使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn)C.c點(diǎn)時,在T1、T2兩個溫度下均有固體析出D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的Ksp相等答案D解析因為硫酸鋇在水中溶解時吸收熱量,則溫度升高硫酸鋇的Ksp增大,T2時硫酸鋇的Ksp大于T1時的硫酸鋇的Ksp,故T2T1,A錯誤;硫酸鋇溶液中存在著溶解平衡,a點(diǎn)在平衡曲線上,加入BaCl2,Ba2的濃度增大,平衡左移,SO的濃度應(yīng)降低,所以不能使溶液由a點(diǎn)變到c點(diǎn),B錯誤;在T1時c點(diǎn)溶液的QKsp,有沉淀析出,在T2時c點(diǎn)溶液的Qy,Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度。(3)設(shè)Mg(OH)2飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為x,則4x34.01012 mol3L3,x1.0104 molL1,OH2.0104 molL1,H molL151011 molL1,pH lg(51011)11lg 510.3。所以能使石蕊溶液變藍(lán)色??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)飽和溶液中溶度積常數(shù)、離子濃度、pH、溶解度等換算15.在Cl和CrO濃度都是0.100 molL1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略體積改變)時,AgCl和Ag2CrO4哪一種先沉淀?當(dāng)Ag2CrO4開始沉淀時,溶液中Cl濃度是多少?已知:Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2Ksp(Ag2CrO4)9.01012mol3L3。答案AgCl先沉淀;當(dāng)Ag2CrO4開始沉淀時,溶液中Cl濃度是1.89105 molL1。解析AgCl開始沉淀所需Ag molL11.8109 molL1,Ag2CrO4開始沉淀所需Ag molL19.5106 molL1,因此,AgCl先沉淀。當(dāng)Ag2CrO4開始沉淀時:Ag9.5106 molL1此時,Cl molL11.89105 molL1??键c(diǎn)溶度積常數(shù)題點(diǎn)溶度積的表達(dá)式和簡單計算- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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