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1、2022高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 沉淀溶解平衡學(xué)案 魯科版
【本講教育信息】
一. 教學(xué)內(nèi)容:
高考第一輪復(fù)習(xí)《化學(xué)選修4》
第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為
第3節(jié) 沉淀溶解平衡
1、沉淀溶解平衡。
2、容度積及其計算。
3、沉淀反應(yīng)原理及應(yīng)用和計算。
二. 教學(xué)目的:
1、理解物質(zhì)的溶解是可逆的,能用化學(xué)平衡的觀點認識溶解平衡。
2、從平衡的觀點認識溶度積,并能用于計算。
3、理解掌握沉淀反應(yīng)的原理和應(yīng)用——沉淀的生成、沉淀的溶解、沉淀的轉(zhuǎn)化,能進行有關(guān)分析和計算。
三. 重點和難點:
1、溶度積的概念及其計算。
2、沉淀溶解平衡的認識
2、。
3、沉淀的生成、溶解和轉(zhuǎn)化。
四. 考點分析:
本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點是:
1、判斷難溶電解質(zhì)在一定條件下能否生成沉淀或沉淀能否溶解。
2、沉淀的轉(zhuǎn)化。
3、利用沉淀溶解平衡理論解釋實驗室及生活中的現(xiàn)象。
五. 知識要點:
1、沉淀溶解平衡
(1)沉淀溶解平衡是指______________,它的平衡常數(shù)叫______________,它是一個______________。
(2)難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無嚴格的界限,習(xí)慣上將溶解度______________的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì),在一般情況下,相當(dāng)量的離子互相反應(yīng)生成______
3、________時,可以認為反應(yīng)完全了。
2、溶度積
(1)在難溶電解質(zhì)達到______________時,溶液中______________的乘積為一常數(shù),叫做______________常數(shù),簡稱______________,通常用______________表示。
(2)表達式
______________
(3)反映了難溶電解質(zhì)在水中的______________,同類型物質(zhì),數(shù)值______________,難溶電解質(zhì)在水中______________。
(4)只與難溶電解質(zhì)的______________和______________有關(guān),而與___________
4、___無關(guān)。
3、沉淀溶解平衡應(yīng)用
(1)______________ 有沉淀析出
______________ 處于平衡狀態(tài)
______________ 有固體可繼續(xù)溶解
(2)在難溶電解質(zhì)溶液中,當(dāng)______________時,就會有沉淀生成,如沉淀溶液中,可以加入的沉淀劑是______________。
(3)當(dāng)______________時,就會使沉淀溶解。常用的方法有______________,如要使沉淀溶解,可以加入______________降低______________的濃度,使平衡向溶解的方向移動。______________如使CuS沉淀溶解,
5、可以加入______________,減少溶液中______________的濃度,使平衡向溶解的方向移動______________,如溶解AgCl可以加入______________以生成______________而使其溶解。
(4)沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是______________,通常一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,這兩種難溶物的______________差別越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢就越大。如:在ZnS的溶解平衡體積中加入溶液,可以將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀,這說明溶解度______________>______________。轉(zhuǎn)化的方程式可以表示為______________。
6、 注意:
1、(1)概論:一定條件下難溶強電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時,溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立的平衡狀態(tài),稱沉淀溶解平衡。
(2)溶度積及表達式
一定條件下,難溶強電解質(zhì)在水溶液中達到沉淀溶解平衡時,各離子濃度以其化學(xué)計量數(shù)為冪的乘積是一常數(shù),這個常數(shù)稱該電解質(zhì)在此條件下的溶度積。
其意義在于既可表示該難溶強電解質(zhì)在溶液中溶解趨勢的大小,也可表示該難溶強電解質(zhì)形成沉淀的難易,一般說,只要殘留在溶液中的離子濃度小于時,認為是沉淀完全。
(3)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。
①用溶度積直接比較時,物質(zhì)的類型(如AB型、A2B型、AB2型等)必
7、須相同。
②對于同類型物質(zhì),數(shù)值越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強。
如由數(shù)值可知,溶解能力:,。
(4)影響的因素
與化學(xué)平衡常數(shù)一樣,只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與濃度無關(guān)。
溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動并不改變?nèi)芏确e。
(5)利用濃度商和溶度積判斷沉淀的生成、溶解情況以及沉淀溶解平衡的移動方向。
①,此時有沉淀析出,直至沉積與溶解達到平衡狀態(tài);
②,沉積與溶解處于平衡狀態(tài);
③若溶液中存在固體,則沉淀量減少,直至沉積與溶解達到平衡狀態(tài)。
2、(1)沉淀的溶解與生成
①在難溶電解質(zhì)的溶液中,當(dāng)時,就會生成沉淀。
據(jù)此,可加入沉淀劑而析出沉淀,
8、是分離、除雜常用的方法。如以、等作沉淀劑,使某些金屬離子如等生成極難溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。
②當(dāng)時,就會使沉淀溶解。常用的方法有:
a. 酸堿溶解法。加入酸或堿與溶解平衡體系中的相應(yīng)離子反應(yīng),降低離子濃度,使平衡向溶解方向移動。
如難溶于水的可溶于酸中。
b. 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解。
有些金屬硫化物如CuS、HgS等,其溶度積特別小,在其飽和溶液中特別小,不溶于非氧化性強酸,只溶于氧化性酸(如硝酸、王水等),被氧化以減小其濃度,而達到沉淀溶解的目的。
此法適用于那些具有明顯氧化性或還原性的難溶物。
c. 生成絡(luò)合物使沉淀溶解
向沉淀溶解平衡體系中加入適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑
9、,使溶液中某種離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,以減少其離子濃度,從而使沉淀溶解。
如溶解AgCl可加入氨水以生成而使AgCl溶解。
③實例探究
a. 利用沉淀溶解平衡移動原理解釋作“鋇餐”用而不可用的原因。
b. 誤服可溶性鋇鹽引起中毒,應(yīng)盡快服用5.0%的溶液洗胃,使結(jié)合成沉淀而排出。
c. 從沉淀溶解平衡的角度解釋溶洞的形成。
(2)沉淀的轉(zhuǎn)化
①沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)
沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是沉淀溶解平衡的移動。通常,一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀,兩種難溶物的溶解能力差別越大,這種轉(zhuǎn)化的趨勢就越大。
②實例探究
a. 往ZnS的溶解平衡體系中加入溶液可將其轉(zhuǎn)化為更難溶的CuS沉淀。
b
10、. 依據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化的原理,可用FeS等難溶物作為沉淀劑除去廢水中的重金屬離子。
c. 硬水中的煮沸時分解為,繼續(xù)煮沸過程中,轉(zhuǎn)化為更難溶的。
【典型例題】
例1. 鉻酸銀在298K時的溶解度為0.00445g,求其溶度積。
分析:因鉻酸銀()飽和溶液是極稀的,其密度可認為是1g/mL,已知的相對分子質(zhì)量為332,所以飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為
因
所以
答案:
例2. 有關(guān)AgCl沉淀的溶解平衡說法正確的是( )
A. AgCl沉淀生成和沉淀溶解不斷進行,但速率相等
B. AgCl難溶于水,溶液中沒有
C. 升高溫度,Ag
11、Cl沉淀的溶解度增大
D. 向AgCl沉淀中加入NaCl固體,AgCl沉淀的溶解度不變
分析:A項正確。因為沉淀溶解平衡也是化學(xué)平衡,具有與化學(xué)平衡、電離平衡相同的特征。故達平衡后沉淀的生成和沉淀溶解仍不斷進行。B項錯誤。因為由溶度積可知,任何難溶電解質(zhì),不管其溶解度多么小,在其飽和溶液中總有與其達成平衡的離子,而且其離子濃度的化學(xué)計量數(shù)乘次冪之積必為常數(shù)。C項正確。因為物質(zhì)的溶解過程多是吸熱過程。D項錯誤。因向溶液中加入NaCl固體,增大了的濃度,使該平衡逆向移動,AgCl的溶解度要減小。
答案:AC
例3. 已知25℃時的。請計算25℃時飽和溶液中的溶解度。
分析:因為
12、
所以
答案:
例4. FeS飽和溶液中存在溶解平衡:,常溫下
=。
(1)理論上FeS的溶解度為______________。
(2)又知FeS飽和溶液中之間存在以下關(guān)系:×,為了使溶液里達到,現(xiàn)將適量FeS投入其飽和溶液中,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液中的為___________________。
分析:(1)由溶度積可知:
即1L水中可溶解的硫化亞鐵,可求出溶解度為
(2)由于一定溫度下,溶度積常數(shù)不隨離子濃度改變而改變。故已知某離子濃度時,可利用溶度積常數(shù)求其他離子的濃度。
,則,又因氫離子與硫離子之間的平衡關(guān)系,可求出。
答案
13、:
(1)
(2)
例5. 磷酸鎂銨()是一種重要的鹽,難溶于水。化學(xué)上制備磷酸鎂銨從反應(yīng)原理看,是用氯化鎂溶液、磷酸氫二鈉和氨水混合反應(yīng)的方法。
(1)寫出制備磷酸鎂銨反應(yīng)的離子方程式:__________________________________。
(2)在實際制備的反應(yīng)中,要向混合液中加入適量的銨鹽(),請分析說明加入銨鹽的目的是______________________________________________。
分析:第(2)題應(yīng)從得到的沉淀是否純凈來考慮,因為氨水電離出的能與反應(yīng)生成沉淀致使得到的磷酸鎂銨不純,加入銨鹽可抑制的電離,防止產(chǎn)生沉淀。
答案:
(1)
(2)抑制的電離,防止生成沉淀