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3.4《沉淀溶解平衡》教案（新人教版化学选修4 化学反应原理）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：教(学)案
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
    • 资料作者：
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    • 更新时间：2010-12-18 22:35:18
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  • ※资料简介※

  • 第四节 沉淀溶解平衡

     

    一、学习点拨

    1．目标要求

    （1）了解难溶电解质在水中的溶解情况。

    （2）理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，正确理解和掌握溶度 积KSP的概念。

    （3）掌握运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。

    （4）掌握简单的利用KSP的表达式，计算溶液中相关离子的浓度。

    2．知识要点

    （1）难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点，运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度

    （2）运用浓度商和平衡常数来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。

    3．学习方法

    难溶电解质在水中也会建立一种动态平衡，这种动态平衡和化学平衡、电离平衡一样合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。难溶电解质溶解程度大小可以用沉淀溶解平衡常数--溶度积KSP来进行判断，因此我们就可以运用溶度积KSP计算溶液中相关离子的浓度。对难溶电解质的溶解平衡常数的正确的理解，一方面要运用前面的影响化学平衡、电离平衡的因素知识进行牵移和类比以达到强化和内化的目标；另一方面要用溶度积KSP知识来分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化。本节内容的核心知识点就是溶度积KSP

    二、学习训练材料

    第一课时

    [知识技能]

    1．一些电解质如BaSO4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为______________。尽管这些电解质难以溶解于水中，但在水中也会建立一种________    _____。

    2．难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律，其基本特征为：（1）________    ____（2）__   ______    ____

    （3）________       ____（4）________           ____

    3．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为_______           __，简称_______           __。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

     

     

     

     

     

    4．溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的__   ______    ___，KSP的大小和溶质的溶解度不同，它只与__   ______   有关，与__   ______   无关。利用溶度积KSP可以判断__   ______    __、__   ______    __以及__   _____           _    __。

    5．沉淀的转化是__   _____           _               __的过程，其实质是__   _____           _    __。

    当Qc  大于  Ksp时，情况为：__   _____                                    _    __

    当Qc  等于 Ksp时，情况为：_ _   _____                                     _    __

    当Qc  小于  Ksp时，情况为：__   _____                                    _    __

    6．将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都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：

    _   _____                                                                _  

    7．将足量BaCO3分别加入：① 30mL 水  ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液   ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液  ④100mL 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：  _____                             

    8．已知在室温时，Cu(OH)2的溶度积Ksp=2.2× 10－20 mol3·L－3，求室温下Cu(OH)2饱和溶液中Cu2+和OH-的物质的量浓度。

    [能力方法]

    1．铝和镓的性质相似，如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿，如Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿（Al2O3）时，生成NaAlO2、NaGaO2；而后通入适量CO2，得Al(OH)3沉淀，而NaGaO2留在溶液中（循环多次后成为提取镓的原料）。发生后一步反应是因为                                           

        A、镓酸酸性强于铝酸                  B、铝酸酸性强于镓酸

    C、镓浓度小，所以不沉淀              D、Al(OH)3是难溶物       

    2．己知碳酸钙和氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡Ca(OH)2(固) Ca2+＋2OH－，CaCO3(固) 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：

        ①S02与CaCO3悬浊液反应                                                  

        ②S02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                           

                                                                                     

    3．以BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在70℃～90C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O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。

     

    4．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：                              

     

     [拓展体验]

    一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。

    即：AmBn(s) mAn+(aq)＋nBm－(aq)　　　　[An+]m·[Bm－]n＝Ksp

    已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10　　

                                Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 4] ＝1.1×10－12　

    试求：

    （1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2C rO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。

    （2）此温度下，在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。

    [学习小结]

    参考答案

    [知识技能]

    1．难溶电解质   动态平衡

    2．可逆过程   沉积和溶解速率相等   各离子浓度不变   改变温度、浓度等条件平衡移动

    3．溶度积 常数   溶度积   （略）

    4．溶解能力   温度   浓度   沉淀的生成   溶解情况   沉淀溶解平衡移动方向

    5．一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质    沉淀溶解平衡的移动     此时有沉淀析出  直至沉积与溶解达 到平衡   沉积与溶解处于平衡状态   若溶液中存在难溶电解质，则难溶电解质会溶解，直至沉积与溶解达到平衡状态

    6．白→淡黄→黄色    AgCl  AgBr  AgI的Ksp逐渐减小，白色AgCl沉淀转化成难溶的淡黄色的AgBr，然后淡黄色的AgBr再转变成更难溶的黄色AgI沉淀。

    7．③④①②

    8． 略

    [能力方法]

    1．A  

    2．(1)①2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2或

                   2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·H2O)+2CO2    

       ②2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)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

    3．（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS［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)2·8H2O晶体，故生产效率高；Cu

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