資源簡介

新授課
第三章 水溶液中的離子反應與平衡
第12課時 難溶電解質的沉淀溶解平衡
【學習目標】
1.了解沉淀溶解平衡的建立過程及特點，理解溶度積的概念。 2.用平衡移動原理認識沉淀溶解平衡的影響因素。
【學習活動】
學習任務
目標一：了解沉淀溶解平衡的建立過程及特點，理解溶度積的概念。 任務1：閱讀教材p77-p78內容，完成下列問題。 物質的溶解度只有大小之分，沒有在水中絕對不溶解的物質。所謂難溶電解質是指溶解度小于0.01 g的物質。它可以是強電解質，如BaSO4、AgCl等；也可以是弱電解質，如Fe(OH)3、Mg(OH)2等。但由于它們的溶解度都很小，溶解極少部分，在水溶液中都可以認為是100%的電離，所以我們不區分其強弱，統稱為難溶電解質。 下表是幾種電解質的溶解度(20 ℃)： 化學式溶解度/g化學式溶解度/gAgNO3211Fe(OH)33×10－9Ag2SO40.786Mg(OH)26.9×10－4AgCl1.5×10－4Ca(OH)20.160AgBr8.4×10－6Ba(OH)23.89AgI3×10－7MgSO435.1Ag2S1.3×10－16CaSO40.202BaCl235.7BaSO43.1×10－4
（1）如何根據電解質的溶解度區分難溶物、微溶物和可溶物？ 參考答案：電解質的溶解性與溶解度的關系如下表： 溶解性難溶微溶物可溶易溶溶解度<0.01 g0.01～1 g1～10 g>10 g
（2）在AgCl溶于水的起始階段，v溶解和v沉淀怎樣變化？當v溶解＝v沉淀時，可逆過程達到一種什么樣的狀態？畫出v t圖。 參考答案：AgCl溶于水的起始階段，v溶解開始最大，后逐漸減小，v沉淀開始為0，后逐漸增大，直到v溶解＝v沉淀，說明溶解達到沉淀溶解平衡狀態。v t圖如下： AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq) （3）什么是溶度積常數？你能寫出AgCl的溶度積常數表達式嗎？ 參考答案：在一定溫度下，難溶電解質達到沉淀溶解平衡時，溶液中各離子濃度冪之積為一常數，稱為溶度積常數，用Ksp表示。AgCl的Ksp＝c(Ag＋)·c2(Cl－)。 【知識小結】 1.沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡：一定溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質的飽和溶液，達到平衡狀態，稱為沉淀的溶解平衡。 (2)表示方法：如PbI2的沉淀溶解平衡可表示為AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 2．溶度積 (1)定義：沉淀溶解平衡的平衡常數叫溶度積常數或溶度積，通常用符號Ksp來表示。 (2)表達式：當難溶強電解質AmBn溶于水形成飽和溶液時，建立沉淀溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，其溶度積的表達式為Ksp＝c(An＋)·c(Bm－)。 (3)影響因素：Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關，而與沉淀的量無關。 (4)意義：Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解程度。通常，對于相同類型的難溶電解質(如AgCl、AgBr和AgI)，Ksp越大，難溶電解質在水中的溶解程度就越高。 （4）沉淀溶解平衡狀態有哪些特征？ 參考答案：沉淀溶解平衡符合化學平衡的特點。 “動”——動態平衡。 “等”——離子生成沉淀速率和沉淀溶解速率相等。 “定”——沉淀的量及溶液中離子濃度保持不變。 “變”——條件改變，平衡發生移動。 任務2：若用Q表示電解質溶液某一時刻的離子濃度冪的乘積(濃度商)為：Q=[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n，根據平衡原理，Ksp與離子積（濃度商）Q的相對大小關系判斷沉淀的生成和溶解。 1.將4×10-3mol/L的AgNO3溶液與4×10-3mol/L的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。 參考答案：c(Ag+)=2 ×10-3, c(Cl-)= 2 ×10-3 Qc=2 ×10-3× 2 ×10-3=4.0 ×10-6 >1.8×10-10 Qc>Ksp ，所以有AgCl沉淀析出 【方法導引】 通過比較溶度積Ksp與濃度商Q的相對大小，可以判斷難溶電解質在給定條件下沉淀能否生成或溶解： (1)Q>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態。 (3)QKsp,溶液過飽和,有沉淀析出。 ③增大c(Br-)可以使溶液由c點到d點,該過程中Ksp(AgBr)是否變化 參考答案：不變化。溶度積常數除與物質本身的溶解性有關外，溶度積只與溫度有關，大多數難溶物的溶解度隨溫度的升高而增大，少數難溶物（如氫氧化鈣）的溶解度隨溫度的升高而減小。 3．已知FeS和CuS的溶度積常數：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，你能確定相同溫度下CuS和FeS的溶解度的大小嗎？ 參考答案：依據FeS和CuS的Ksp可知，相同溫度下，FeS的溶解度大于CuS的溶解度。
目標二：用平衡移動原理認識沉淀溶解平衡的影響因素。 任務1：沉淀溶解平衡也滿足平衡移動原理，思考并完成下列問題。 1.常溫下，分別將AgCl溶于水和0.1 mol·L－1的NaCl溶液中，其溶解度相同嗎？為什么？ 參考答案：不同。在NaCl溶液中，Cl－的存在會導致AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)向左移動，使AgCl溶解度更小。 2．向AgCl飽和溶液中加水，AgCl的溶解度會增大嗎？溶解平衡移動嗎？Ksp是否增大？升高溫度，Ksp如何變化？ 參考答案：向AgCl飽和溶液中加水，AgCl溶解平衡正向移動，但是AgCl的溶解度不會增大，Ksp不變。升高溫度，AgCl的Ksp將增大。 3.鋇餐透視主要用于拍攝胃鏡照片。患者在進行胃鏡檢查前，食入鋇餐(BaSO4懸濁液)，鋇餐在含有鹽酸的胃酸中不會溶解，從而可以像攝入的食物一樣成功粘在胃壁上。胃壁有潰瘍等表面損失的部位則無法粘上。對胃部進行X光拍攝，由于X光無法透過硫酸鋇固體，鋇餐將在照片上留下陰影，而未留下陰影的部分即為病變部位。BaCO3也是難溶性電解質，但是不能用于鋇餐透視。 （1）請寫出BaCO3的沉淀溶解平衡表達式。 參考答案：BaCO3(s)Ba2+(aq)+C(aq)。 （2）胃液主要含有什么成分 該成分對上述碳酸鋇沉淀溶解平衡有什么影響 c(Ba2+)如何變化 參考答案：鹽酸;因為發生反應:2H++CCO2↑+H2O，導致C濃度降低，所以沉淀溶解平衡右移，c(Ba2+)增大(可溶性鋇鹽有毒，因此造成中毒)。 （3）鋇餐透視誤服BaCO3后，一般可以通過服用泄鹽MgSO4解毒，從沉淀溶解平衡角度解釋原因。 參考答案：MgSO4易溶，電離出高濃度S，導致BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq)向左移動，c(Ba2+)降低，當c(Ba2+)濃度非常低時就沒有毒性了。 （4）碳酸鋇沉淀溶解平衡體系，加熱以后平衡向哪個方向移動 碳酸鋇固體質量如何變化 鋇離子濃度如何變化 參考答案：由于碳酸鋇沉淀溶解過程屬于吸熱過程，所以升溫后平衡正向移動，碳酸鋇固體質量減小，鋇離子濃度升高。 任務2：以CaCO3溶解平衡為例，小組討論完成下列表格。 CaCO3(S) Ca2+(aq) + (aq) △H>0 條件Ksp改變條件瞬間的QKsp與Q相對大小移動方向沉淀的物質的量變化升溫增大不變Q＜Ksp正向移動減少加入Na2CO3固體不變增大Q＞Ksp逆向移動增多通入HCl氣體不變減小Q＜Ksp正向移動減少加水稀釋不變減小Q＜Ksp正向移動減少
【知識小結】 沉淀溶解平衡的影響因素 影響因素平衡移動方向Ksp變化溫 度升高溫度向吸熱方向移動，多數為溶解方向多數增大降低溫度向放熱方向移動，多數為沉淀方向多數減小濃 度加水向溶解方向移動不變加入相同離子向生成沉淀方向移動不變加入與體系中離子發生反應的離子向溶解方向移動不變
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2新授課
第三章 水溶液中的離子反應與平衡
第12課時 難溶電解質的沉淀溶解平衡
【學習目標】
1.了解沉淀溶解平衡的建立過程及特點，理解溶度積的概念。 2.用平衡移動原理認識沉淀溶解平衡的影響因素。
【學習活動】
學習任務
目標一：了解沉淀溶解平衡的建立過程及特點，理解溶度積的概念。 任務1：閱讀教材p77-p78內容，完成下列問題。 物質的溶解度只有大小之分，沒有在水中絕對不溶解的物質。所謂難溶電解質是指溶解度小于0.01 g的物質。它可以是強電解質，如BaSO4、AgCl等；也可以是弱電解質，如Fe(OH)3、Mg(OH)2等。但由于它們的溶解度都很小，溶解極少部分，在水溶液中都可以認為是100%的電離，所以我們不區分其強弱，統稱為難溶電解質。 下表是幾種電解質的溶解度(20 ℃)： 化學式溶解度/g化學式溶解度/gAgNO3211Fe(OH)33×10－9Ag2SO40.786Mg(OH)26.9×10－4AgCl1.5×10－4Ca(OH)20.160AgBr8.4×10－6Ba(OH)23.89AgI3×10－7MgSO435.1Ag2S1.3×10－16CaSO40.202BaCl235.7BaSO43.1×10－4
（1）如何根據電解質的溶解度區分難溶物、微溶物和可溶物？ （2）在AgCl溶于水的起始階段，v溶解和v沉淀怎樣變化？當v溶解＝v沉淀時，可逆過程達到一種什么樣的狀態？畫出v t圖。 （3）什么是溶度積常數？你能寫出AgCl的溶度積常數表達式嗎？ 【知識小結】 1.沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡：一定溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時，形成電解質的飽和溶液，達到平衡狀態，稱為沉淀的溶解平衡。 (2)表示方法：如PbI2的沉淀溶解平衡可表示為AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 2．溶度積 (1)定義：沉淀溶解平衡的平衡常數叫溶度積常數或溶度積，通常用符號Ksp來表示。 (2)表達式：當難溶強電解質AmBn溶于水形成飽和溶液時，建立沉淀溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，其溶度積的表達式為Ksp＝c(An＋)·c(Bm－)。 (3)影響因素：Ksp只與難溶電解質的性質和溫度有關，而與沉淀的量無關。 (4)意義：Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解程度。通常，對于相同類型的難溶電解質(如AgCl、AgBr和AgI)，Ksp越大，難溶電解質在水中的溶解程度就越高。 （4）沉淀溶解平衡狀態有哪些特征？ 任務2：若用Q表示電解質溶液某一時刻的離子濃度冪的乘積(濃度商)為：Q=[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n，根據平衡原理，Ksp與離子積（濃度商）Q的相對大小關系判斷沉淀的生成和溶解。 1.將4×10-3mol/L的AgNO3溶液與4×10-3mol/L的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10-10。 【方法導引】 通過比較溶度積Ksp與濃度商Q的相對大小，可以判斷難溶電解質在給定條件下沉淀能否生成或溶解： (1)Q>Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態。 (3)Q目標二：用平衡移動原理認識沉淀溶解平衡的影響因素。 任務1：沉淀溶解平衡也滿足平衡移動原理，思考并完成下列問題。 1.常溫下，分別將AgCl溶于水和0.1 mol·L－1的NaCl溶液中，其溶解度相同嗎？為什么？ 2．向AgCl飽和溶液中加水，AgCl的溶解度會增大嗎？溶解平衡移動嗎？Ksp是否增大？升高溫度，Ksp如何變化？ 3.鋇餐透視主要用于拍攝胃鏡照片。患者在進行胃鏡檢查前，食入鋇餐(BaSO4懸濁液)，鋇餐在含有鹽酸的胃酸中不會溶解，從而可以像攝入的食物一樣成功粘在胃壁上。胃壁有潰瘍等表面損失的部位則無法粘上。對胃部進行X光拍攝，由于X光無法透過硫酸鋇固體，鋇餐將在照片上留下陰影，而未留下陰影的部分即為病變部位。BaCO3也是難溶性電解質，但是不能用于鋇餐透視。 （1）請寫出BaCO3的沉淀溶解平衡表達式。 （2）胃液主要含有什么成分 該成分對上述碳酸鋇沉淀溶解平衡有什么影響 c(Ba2+)如何變化 （3）鋇餐透視誤服BaCO3后，一般可以通過服用泄鹽MgSO4解毒，從沉淀溶解平衡角度解釋原因。 （4）碳酸鋇沉淀溶解平衡體系，加熱以后平衡向哪個方向移動 碳酸鋇固體質量如何變化 鋇離子濃度如何變化 任務2：以CaCO3溶解平衡為例，小組討論完成下列表格。 CaCO3(S) Ca2+(aq) + (aq) △H>0 條件Ksp改變條件瞬間的QKsp與Q相對大小移動方向沉淀的物質的量變化升溫加入Na2CO3固體通入HCl氣體加水稀釋
【知識小結】 沉淀溶解平衡的影響因素 影響因素平衡移動方向Ksp變化溫 度升高溫度向吸熱方向移動，多數為溶解方向多數增大降低溫度向放熱方向移動，多數為沉淀方向多數減小濃 度加水向溶解方向移動不變加入相同離子向生成沉淀方向移動不變加入與體系中離子發生反應的離子向溶解方向移動不變
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2

展開更多......

收起↑