2019-2020年高二化学 沉淀溶解平衡教学案.doc

2019-2020年高二化学 沉淀溶解平衡教学案【目标要求】（1）了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。（2）了解难溶物在水中的沉淀溶解平衡特点，理解和掌握溶度积KSP的概念。（3）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。（4）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】（1）沉淀溶解平衡的建立及特点。（2）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。第 一 课 时【教学过程】引言：某温度下，溶质B的饱和溶液不能再溶解溶质B的溶液 可计算出溶质B在该温度下的溶解度（S） 难溶 微溶 易溶 0.01 0.1 m(g)因而，难溶只是指其溶解度很小，而非绝对不溶。思考：10mL 0.1mol/LgNO3和11mL 0.1mol/LNaCl完合混合后，溶液中还有Ag+吗？如何证明？活动与探究实验过程现象解释与结论10mL 1mol/L AgNO311mL 1mol/L NaCl取上层清液适量，滴加少量KI溶液一、沉淀溶解平衡： 沉淀溶解过程速率v1 AgCl(s) Ag+ + Cl 沉淀生成过程速率v2v1 v2 沉淀溶解 溶液不饱和v1 v2 溶解的沉淀生成的沉淀溶液饱和处于平衡状态v1 v2 沉淀生成 溶液过饱和1、概念：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡。2、特点：逆：是一个可逆的过程 等：v1 v2 动：v1 v2 0动态平衡定：溶液中溶质的分子或离子的浓度不再变化。变：当条件改变时，溶质的溶解平衡可发生移动，达到新的平衡。3、影响沉淀溶解平衡的因素：（1）内因：溶质本身的性质绝对不溶的物质是没有的。同是难溶物质，溶解度差别也很大。易溶溶质只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：遵循平衡移动原理浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。思考：写出AgCl(s) Ag+ + Cl 的平衡常数表达式。二、溶度积常数：（简称溶度积）表示： Ksp 特点：一定温度下，为一常数。讨论：表314，探讨Ksp与溶解度（S）的关系。Ksp的大小反映了难溶物在水中的溶解能力。Ksp越大，其溶解能力越强。练习1：请写出PbI2 Cu(OH)2 BaSO4 CaCO3 Al(OH)3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式问题解决1、将一块形状不规则的NaCl固体放入NaCl饱和溶液中，一昼夜后观察发现，固体变为规则的立方体，而质量却未发生变化，为什么？2、讨论：对于平衡AgCl（s） Ag+ + Cl，若改变条件，对其有何影响？平衡条 件平衡移动方向C(Ag+)C(Cl)Ksp溶解度（S）升高温度加 水加入NaCl(s)加入AgNO3(s)作业：课本P86练习与实践2第 二 课 时【教学过程】引言：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？ Qc = C(Ag+) C(Cl)QcKsp时：平衡向生成沉淀的方向移动有沉淀生成QcKsp时：平衡不移动QcKsp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：【交流与讨论】课本P82如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，为什么要尽快用5.0%的硫酸钠溶液给患者洗胃？思考：为什么不使用碳酸钠溶液？将溶液的pH调节到34，可除去硫酸铜溶液中的铁离子。（25时，SCu(OH)2SFe(OH)3）若Cu(OH)2的溶度积为Ksp1，Fe(OH)3的溶度积为Ksp2，则调节pH后，Qc1= c(Cu2+)c2(OH) Qc2= c(Fe3+)c3(OH) 应使Qc2Ksp2而 Qc1Ksp1，此时3pH5,生成Fe(OH)3沉淀而Cu(OH)2不沉淀。精制食盐水时，可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子。例1、AgCl的Ksp=1.8010-10,将0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/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)=1/20.001mol/L=0.005mol/L在混合溶液中,则C(Ag+)c(Cl-)=(0.005)2=2.5 10-5Ksp，所以有AgCl 沉淀生成。归纳：当溶液中QcKsp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。练习1、为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ）A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO练习2、将足量BaCO3分别加入： 30mL 水 10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 100mL 0.01mol/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： _ _ 【交流与讨论】课本P83为什么吃糖过多易导致龋齿？Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43(aq) + OH(aq)2、沉淀的溶解溶解沉淀的方法：加入足量的水使沉淀转化为气体使沉淀转化为弱电解质练习3、试用平衡移动原理解释下列事实：（1）FeS难溶于水，但却能溶于稀盐酸中。（2）AgCl沉淀能溶于氨水（3）Mg(OH)2能溶于铵盐【拓展视野】课本P86 溶洞的形成：分析其形成原理。【交流与讨论】课本P83为什么氟化物可防治龋齿？Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq) + 3PO43(aq) + OH(aq) + F Ca5(PO4)3F(s)3、沉淀的转化：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。【活动与探究】课本P84练习4、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： _ 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。应用：分析化学上将难溶强酸盐（如：BaSO4）转化为难溶弱酸盐（如：BaCO3）4、分步沉淀：例2、已知AgCl的Ksp=1.8010-10，Ag2CrO4的Ksp=1.110-12。在0.1 mol/L KCl和0.1 mol/L K2CrO4混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,问AgCl和Ag2CrO4两种电解质,哪个最先产生沉淀 ?解：设混合液中产生AgCl沉淀时,所需c(Ag+)为x mol/L，而产生Ag2CrO4沉淀时,所需c(Ag+)为y mol/L；根据溶度积常数表达式，因为xy ,就是说产生AgCl沉淀时所需c(Ag+)远小于产生 AgCrO4沉淀时所需c(Ag+)。所以，在混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液时，最先析出AgCl白色沉淀；只有溶液中c(Ag+)达到3.310-6mol/L以上时，才能析出Ag2CrO4砖红色沉淀。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。巩固提高1、己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(s) Ca2+ 2OH，CaCO3(s) Ca2+ CO32。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2，CO2等，为了除去有害气体SO2变废为宝，常常见粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。（1）写山上述两个反应的化学方程式：S02与CaCO3悬浊液反应 _ S02与Ca(OH)2悬浊液反应 _ （2）试说明用熟石灰的悬浊液而不用澄清石灰水的理由 _ _ 2、以BaS为原料制备Ba(OH)28H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在7090C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)28H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)28H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应1新方法的反应方程式为：_2该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行：_3简述新方法生产效率高、成本低的原因_。答案：1(1)2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2或 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4H2O)+2CO2 2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO42H2O)或2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O (2) Ca(OH)2微溶于水，石灰水中Ca(OH)2浓度小，不利于吸收SO2 2（1）BaSCuO9H2OBa(OH)28H2OCuS也可写Ba(OH)2（2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。（3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)28H2O晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。作业：课本P86练习与实践1、3