高中化学 沉淀的溶解平衡习题 新人教版选修4.doc

高中化学沉淀的溶解平衡习题新人教版选修4二.重点、难点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。三.教学过程（一）难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡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、满足平衡变化的基本规律。1、沉淀溶解平衡的概念：在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。2、沉淀溶解平衡的表达式：如：AgCl(s)Cl－（aq）＋Ag＋（aq）3、沉淀溶解平衡的特征：动、等、定、变。4、影响溶解平衡的因素：（1）内因：电解质本身的性质。不同的电解质在水溶液中溶解的程度不一样，而且差别很大，有的能溶解很多，像NaCl、KCl、NaOH等，这些物质的溶解度大于0.1克，我们通常把它们称作易溶物质。有的溶解的不多，如CaSO4、Ca(OH)2等，这些物质的溶解度在0.01克到0.1克之间，我们通常把它们称作微溶物质，有的溶解的很少，像CaCO3、AgCl、AgS等，这些物质的溶解度小于0.01克，我们通常把它们称作难溶物质，在水溶液中我们把它们称作沉淀。溶解度表中的“不溶”就是指难溶。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不可能为0，所谓沉淀完全，在化学上通常指残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L。【总结】绝对不溶的电解质是没有的；同是难溶电解质，溶解度差别也很大；易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。（2）外因：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。5、溶度积（平衡常数）——Ksp（1）溶度积的概念：在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积。用符号Ksp表示。溶度积的大小取决于难溶电解质的本性，它随温度的升高而稍微增大，离子浓度的改变可使平衡发生移动，而不能改变溶度积。不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。对于MmAn型电解质来说，溶度积的公式是：Ksp=[c（Mn+）]m·[c（Am-）]n（2）溶度积和溶解度的关系：对同类型的微溶电解质，如AgCl，AgBr，AgI，BaSO4，CaCO3等，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越小，溶解度就越小。对于不同类型的微溶电解质，溶度积小的，溶解度不一定小。如Mg(OH)2的溶度积(Ksp=1.8×10-11)比CaCO3的溶度积（Ksp=2.8×10－9）小，但Mg(OH)2的溶解度(2.6×10-4mol·L-1)却比CaCO3的溶解度(5.29×10-5mol·L-1)大。因此，从Ksp大小比较溶解度大小时，只有在同类型的电解质之间才能直接比较。（二）沉淀溶解平衡的应用难溶电解质的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：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。（1）沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂引入溶液的杂质离子还要便于除去。加入沉淀剂使沉淀物的溶解度尽可能小，溶液中沉淀物的溶解度越小，被沉淀离子沉淀越完全。一般加入适当过量沉淀剂，使沉淀完全，一般过量20%—50%。判定分离或除去某些离子完全的标准是溶液中这种物质的离子浓度小于10-5mol/L时，认为已经沉淀完全。（2）形成沉淀和沉淀完全的条件：由于难溶电解质溶解平衡的存在，在合理选用沉淀剂的同时，有时还要考虑溶液的pH和温度的调控。（3）通过氧化还原反应等方式改变某离子的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难溶电解质以便分离出去。2、沉淀的溶解：（1）不断减小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，当Qc<Ksp时，沉淀溶解。（2）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；氧化还原法（）适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物；使沉淀转化为配合物AgClAg＋＋Cl－（AgCl加氨水生成银氨离子可溶）；使沉淀转化为其他沉淀。3、沉淀的转化：由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，叫沉淀的转化。沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡移动。一般溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。沉淀转化的方法：加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。实验：在试管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。向沉淀