人教版高中化学选择性必修第1册 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡.pptVIP

第四节沉淀溶解平衡第三章

内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升

素养目标1.利用变化观念与平衡思想认识沉淀溶解平衡的定义及其影响因素。2.明确溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向,培养变化观念与平衡思想。3.能用平衡移动原理分析理解沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质。4.形成科学态度与社会责任意识,利用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题。

课前篇素养初探

[知识铺垫]1.固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系:溶解性难溶微溶可溶易溶S的范围S0.01g0.01gS1g1gS10gS10g2.浓度商Q与化学平衡常数K的关系①Q=K时,反应达到平衡状态。②QK时,反应向逆反应方向进行。③QK时,反应向正反应方向进行。

3.一定温度下,在Ca(OH)2的饱和溶液中存在平衡Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),则该过程的平衡常数表达式K=c(Ca2+)·c2(OH-)。保持温度不变,向Ca(OH)2的饱和溶液中加入少量生石灰,充分反应后,溶液的pH不变(填“增大”“减小”或“不变”,下同),溶液中Ca2+浓度不变,Ca2+数目减小。

[必备知识]一、难溶电解质的沉淀溶解平衡1.定义在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做难溶电解质的溶解平衡。如AgCl溶于水的溶解平衡表示为:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。

2.特征

【微思考1】难溶电解质是否在水中一点也不溶解?难溶电解质沉淀完全的标准是什么?提示否,尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶。在一般情况下,当剩余离子的浓度小于1×10-5mol·L-1时,化学上通常认为沉淀完全了。

3.溶度积(1)定义:在一定温度下,难溶强电解质MmNn溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,这时的离子浓度幂的乘积是一个常数,叫做溶度积常数,简称溶度积。符号为Ksp。

(3)意义:溶度积Ksp反映了物质在水中的溶解能力。(4)影响Ksp的因素:温度。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,向溶解方向移动,Ksp增大。少数难溶电解质的溶解是放热过程,升高温度,向生成沉淀的方向移动,Ksp减小,如Ca(OH)2。

4.溶度积Ksp与离子积Q的关系通过比较某温度下难溶电解质的溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q的相对大小,可以判断难溶电解质在该温度下溶液中的沉淀或溶解情况。(1)QKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液达到新的平衡;(2)Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;(3)QKsp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。

二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成(1)调节pH法:如加入氨水调节pH=4,可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应的离子方程式:(2)加沉淀剂法:以Na2S、H2S等作沉淀剂,使Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下:①加Na2S生成CuS:S2-+Cu2+===CuS↓。②通入H2S生成CuS:H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。

2.沉淀的溶解(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断移去溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。(2)实例:①CaCO3沉淀溶于盐酸中:CO2气体的生成和逸出,使CaCO3溶解平衡体系中的浓度不断减小,平衡向沉淀溶解的方向移动。

②Mg(OH)2沉淀溶于浓NH4Cl溶液中:由于NH3·H2O的生成,使Mg(OH)2溶解体系中的c(OH-)减小,平衡向沉淀溶解的方向移动。Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的化学方程式为

3.沉淀的转化(1)转化实验:①难溶性银盐之间的转化:实验步骤实验现象生成白色沉淀生成黄色沉淀生成黑色沉淀化学方程式NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3AgCl+KI===AgI+KCl2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI

②Mg(OH)2与Fe(OH)3之间的转化:实验步骤实验现象产生白色沉淀产生的白色沉淀逐渐变为红褐色化学方程式MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2

(2)转化的实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,两种沉淀的溶解度差别越大,转化越容易。(3)转化的应用:①锅炉除水垢:②自然界中矿物的转化:

[自我检测]正误判断(1)沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变。()(2