沉淀溶解平衡应用教案最全版

沉淀溶解平衡应用教案无锡第六高中高三化学组[课标要求]能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质。[高考要求]1．认识什么是沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡是如何建立的，知道哪些外界条件会影响沉淀溶解平衡。2．认识溶度积的概念，初步学会利用溶度积计算溶液中各离子的浓度。3．知道沉淀溶解平衡有哪些应用，会用沉淀溶解平衡原理解决有关化学问题（如沉淀转化、沉淀生成等）。【目标要求】（1）能运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。（2）了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用（沉淀生成、分步沉淀，沉淀的溶解和转化）。【教学重点、难点】运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化及沉淀溶解平衡在生产生活中的应用。【教学过程】[设问1]：对于平衡AgCl（s）Ag++Cl—,运用Ksp与溶液中的离子积Qc的关系分析：增加C(Ag+)或C(Cl—)，平衡为什么向生成沉淀的方向移动?解析:Qc=C(Ag+)﹒C(Cl—)Qc＞Ksp时：平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成Qc=Ksp时：平衡不移动Qc﹤Ksp时：平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解增加C(Ag+)或C(Cl—)，平衡向生成沉淀的方向移动———同离子效应三、沉淀溶解平衡的应用：[引言]：沉淀溶解平衡作为一种动态的平衡，我们可以通过改变条件，控制其进行的方向，沉淀转为溶液中的离子，或者溶液中的离子转化为沉淀。1、沉淀的生成：[归纳1]：当溶液中Qc＞Ksp时，平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成，因而要使溶液中的某离子生成沉淀而除去，可增加能与之结合成更难溶物质的离子的浓度。例1:AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001mol/LNaCl和0.001mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?解:两溶液等体积混合后,Ag+和Cl—浓度都减小到原浓度的1/2.c(Ag+)=c(Cl—)=1/2×0.001mol/L=0.005mol/L在混合溶液中,则C(Ag+)﹒c(Cl-)=(0.005)2=2.5×10-5＞Ksp,所以有AgCl沉淀生成。练习1：将足量BaCO3分别加入：①30mL水②10mL0.2mol/LNa2CO3溶液③50mL0.01mol/L氯化钡溶液④100mL0.01mol/L盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的顺序为：_____2、沉淀的溶解[归纳2]：根据溶度积原理,沉淀溶解的必要条件是溶液中离子积小于溶度积Ksp因此,创造一定条件,降低溶液中的离子浓度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶解.1．生成难解离的物质使沉淀溶解(1)金属氢氧化物沉淀的溶解例如:Mg(OH)2(s)+2HClMgCl2+2H2OMg(OH)2氢氧化物中的OH-，加入HCl后生成H2O，C(OH-)降低，Qc(Mg(OH)2)＜Ksp(Mg(OH)2)，于是沉淀溶解。(2)碳酸盐沉淀的溶解例如:CaCO3(s)+2HClCaCl2+CO2↑+H2OCaCO3的CO32-与酸生成难解离的HCO3-，甚至CO2气体，加入HCl后，H+与溶液中的CO32-反应生成难解离的HCO3-或CO2气体和水，使溶液中C(CO32-)降低，导致Qc(CaCO3)＜Ksp(CaCO3)，故沉淀溶解。(3)金属硫化物沉淀的溶解例如:ZnS(s)+2HClZnCl2+H2S↑在ZnS沉淀中加入HCl，由于H+与S2-结合生成HS-，再与H+结合生成H2S气体，使ZnS的Qc(ZnS)＜Ksp(ZnS)，沉淀溶解。(4)PbSO4沉淀的溶解例如:PbSO4(s)+2NH4AcPb(Ac)2↓+(NH4)2SO4在PbSO4沉淀中加入，能形成可溶性难解离的Pb(Ac)2，使溶液中C(Pb2+)降低，导致PbSO4的Qc(PbSO4)＜Ksp(PbSO4)，沉淀溶解。(5)形成难解离的配离子例如:AgCl(s)+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl-在AgCl沉淀加入氨水，由于Ag+可以和氨水中的NH3结合成难解离的配离子［Ag(NH3)2］+，使溶液中C(Ag+)降低，导致AgCl沉淀溶解。2．利用氧化还原反应使沉淀溶解例如:3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2OHgS、CuS等Ksp值很小的金属硫化物就不能溶于盐酸。加入氧化剂，使某一离子发生氧化还原反应而降低其浓度,导致金属硫化物沉淀溶解。。例2、牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2++3PO43-+OH-进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是已知Ca5(PO4)3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：解析：H++OH-=H2O，使平衡向脱矿方向移动Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43—(aq)+OH—(aq)+F—Ca5(PO4)3F(s)5Ca2++3PO34+F-=Ca5（PO4）3F↓加Ca2+（或加PO34等）练习2:溶洞的形成：分析其形成原理。3、沉淀的转化：[归纳3]加入可与体系中某些离子发生反应生成更难溶电解质的离子，平衡会向溶解的方向移动，同时生成另一种溶解度更小的沉淀。[沉淀转化的实质]：沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。例3：将AgNO3溶液加入氯化钠溶液中，再依次加入溴化钠溶液、碘化钾溶液会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是_____→_____→_____。出现这种颜色变化的原因是：_____练习3：在工业废水处理过程中，用FeS等难溶物作为沉淀剂除去废水中的重金属离子（Cu2+、Hg2+等）？练习4：分析化学上将难溶强酸盐（如：BaSO4）转化为难溶弱酸盐（如：BaCO3）原理？拓展：分级沉淀：[归纳]溶液中有两种以上能与同种离子反应产生沉淀的离子时，最先析出的是溶解度较小的化合物，这就是分步沉淀，。例4：在含有同浓度的I-和Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，为什么最先看到淡黄色AgI沉淀，至加到一定量AgNO3溶液后，才生成白色AgCl沉淀？解析：这是因为AgI的溶度积比AgCl小得多，离子积最先达到溶度积而首先沉淀。练习5:在Cl-和CrO42-离子浓度都是0.100mol·L-1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液（忽略体积改变）时，问AgCl和Ag2CrO4哪一种先沉淀？当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中Cl-离子浓度是多少？。解：查表可知，Ksp,AgCl=1.56×10-10Ksp,Ag2CrO4=9.0×10-12AgCl开始沉淀所需[Ag+]为[Ag+]=]Cl[lAgCsp,K=1.01056.110=1.56×10-9(mol·L-1)Ag2CrO4开始沉淀所需[Ag+]为[Ag+]=]CrO[24CrOAgsp,42K=1.0100.912=9.5×10-6(mol·L-1)因此，首先满足溶度积的AgCl先沉淀。当Ag2CrO4开始沉淀时，:[Ag+]=9.5×10-6(mol·L-1)此时，[Cl-]=]Ag[lAgCsp,K=610105.91056.1=1.64×10-5(mol·L-1)巩固提高:练习6．在含AgCl固体的饱和溶液中，分别加入下列物质，对AgCl的溶解度有什么影响，并解释之。(1)盐酸(2)AgNO3(3)KNO3(4)氨水解：(1)加入盐酸，产生同离子效应，AgCl的溶解度减小。(2)加入AgNO3，产生同离子效应，AgCl的溶解度减小。(3)加入KNO3，产生盐效应，AgCl的溶解度增大。(4)加入氨水，形成[Ag(NH3)2]Cl配合物，AgCl的溶解度增大练习7．计算下列反应的平衡常数，并估计反应的方向。（1）PbS+2HAcPb2++H2S+2Ac-（已知Ksp,PbS=9.04×10-29，Ka,HAc=1.76×10-5）（2）Cu2++H2SCuS（S）+2H+（已知Ksp,CuS=1.27×10-36，H2S的K1=9.1×10-8，K2=1.1×10-12）解：(1)反应PbS+2HAcPb2++H2S+2Ac-K=2222[HAc]]S][Ac][H[Pb=][S][H[HAc]][S][H]S][Ac][H[Pb22222222=21HAca,2PbSp,KKKKs=1282529101.1101.9)1076.1(1004.9=2.8×10-19因为K很小，所以反应逆向进行的程度较大。(2)反应Cu2++H2SCuS+2H+K=S]][H[Cu][H222=]S][S][H[Cu][S][H22222=CuSspKKK,21=361281027.1101.1101.9=7.88×1014因为K很大，所以反应正向进行的程度较大。练习8．AgI沉淀用(NH4)2S溶液处理使之转化为Ag2S沉淀，该转化反应的平衡常数是多少？若在1.0L(NH4)2S溶液中转化0.010molAgI，(NH4)2S溶液的最初浓度是多少？（Ksp,AgI=8.51×10-17；Ksp,Ag2S=6.69×10-50）解：转化反应如下：2AgI+S2-Ag2S+2I-转化0.10molAgI后，溶液I-浓度为：[I-]=0.010/1=0.010(mol·L-1)K=][S][I22=2222]][Ag[S][Ag[I]=SAgsp,AgIp,22KKs=502171069.6)1051.8(=1.08×1017根据平衡常数K值可求出S2-平衡浓度:K=]S[]I[22=][S0.01022=1.08×1017[S2-]=9.2×10-20mol·L-1S2-最初浓度为：1/2×0.010+9.2×10-20=5.0×10-3(mol·L-1)附表2-7：一些微溶电解质的溶度积（18～25℃）微溶电解质Ksp微溶电解质KspAgBr5.0×10-13Ca3(PO4)22.0×10-29AgCl1.8×10-10Mg(OH)21.8×10-11Ag2CrO41.1×10-12Cu(OH)22.2×10-20AgI8.3×10-17CuS6.3×10-36Ag2S6.3×10-50Fe(OH)28.0×10-16Al(OH)31.3×10-33Fe(OH)34×10-38BaCO3BaSO45.1×10-91.1×10-10HgS(红色)4×10-53CaCO32.8×10-9PbS8.0×10-28CaF22.7×10-11CaC2O44×10-92007-10-29“人的思想是万物之因。播种一种观念就收获一种行为，播种一种行为就收获一种习惯，播种一种习惯就收获一种性格，播种一种性格就收获一种命运”.思想决定行为，行为决定命运。要改变命运，就要先改变行为；而要改变行为，就要先改变思想。是的，若要改变自己，让我们从思想开始人要昂扬不要张扬昂扬，是乘风破浪的船帆，张扬，是折戟沉沙的暗礁。人们常说：“人要斗志昂扬，切不可趾高气扬”,说明人活于世，还是要有点儿精神的。生活中，大凡张扬者，总是傲慢自恃，目空一切。由于不把任何人放在眼里，必然遭人嫉恨，以致于众叛亲离，郁郁而不得志；而一个昂扬向上的人，由于心态积极，大气随和，且与人为善，一般通过自己不懈的努力，大多都能一步步改变自己的命运，并最终走向成功。所谓“富不过三代，穷不过五服”,说的也是这个道理。人要执着不要固执执着，说到底是对信念的不懈坚持，是一种一往无前的精神状态；而固执属于非理性的，固执虽然也是坚持，但却是“不撞南墙不回头”的偏执。因此，我们切忌将坚持与固执划等号。许多时候固执是非理性的想当然，而坚持则是经过理性分析之后做出的理性决断。现实中，我们既要做到不因他人的错误劝解，而随意放弃自己的目标