内容正文:
第四节 难溶电解质的溶解平衡
课程标准
核心素养(教师用书独具)
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化
2.了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用
3.理解溶度积(Ksp)的含义,能进行相关的计算
1.变化观念与平衡思想:认识难溶电解质的溶解平衡有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡,并运用难溶电解质的溶解平衡原理解决实际问题(利用沉淀生成处理污水等)
2.科学探究与创新意识:能发现和提出有关难溶电解质的溶解平衡的判断问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行沉淀转化等的实验探究
3.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识难溶电解质的溶解平衡的本质特征、建立模型。能运用模型解释难溶电解质的溶解平衡的移动,揭示现象的本质和规律
考点一 沉淀溶解平衡及其应用
一、沉淀溶解平衡
1.沉淀溶解平衡的概念
在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成 饱和溶液 时,沉淀速率和 溶解 速率相等的状态。
2.沉淀溶解平衡的建立
固体溶质溶液中的溶质
3.沉淀溶解平衡的特点
二、沉淀溶解平衡的影响因素
1.内因
难溶电解质本身的性质,这是决定因素。
2.外因
3.以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例,填写外因对溶解平衡的影响
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量
AgNO3
逆向
增大
减小
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
通入H2S
正向
减小
增大
不变
4.电解质在水中的溶解类型分类
20 ℃时,电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系:
三、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
(1)调节pH法
如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3,可以向溶液中加入CuO,调节溶液的pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+、CuO+2H+===Cu2++H2O 。
(2)沉淀剂法
如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
2.沉淀的溶解
(1)酸溶解法
如CaCO3溶于盐酸,离子方程式为 CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ 。
(2)盐溶液溶解法
如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液,离子方程式为
Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O 。
(3)配位溶解法
如AgCl溶于氨水,离子方程式为 AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O 。
3.沉淀的转化
(1)实质: 沉淀溶解平衡 的移动。
如MgCl2溶液 Mg(OH)2 Fe(OH)3 ,则Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]。
(2)规律:一般说来, 溶解度小 的沉淀转化成 溶解度更小 的沉淀容易实现,沉淀的溶解度差别 越大 ,越容易转化。
(3)应用
锅炉除垢:将CaSO4转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4+CO===CaCO3+SO。
矿物转化:CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS,离子方程式为ZnS+Cu2+===CuS+Zn2+。
[注意] ①一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现,但溶解度小的沉淀转化成溶解度稍大的沉淀也能实现。
②用沉淀法除杂不可能将杂质离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,已经沉淀完全。
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2020·天津卷)FeS溶于稀硫酸,而CuS不溶于稀硫酸,则Ksp(FeS)>Ksp(CuS)( √ )
(2)(2020·北京卷)用碳酸钠溶液处理锅炉水垢CaSO4(s)+COCaCO3(s)+SO( √ )
(3)(2019·全国卷Ⅱ)向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀:3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2( √ )
(4)(2019·天津卷)向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:Mg(OH)2+2NH===Mg2++2NH3·H2O( √ )
(5)(2018·天津卷)向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,生成黑色沉淀,则Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)( × )
(6)(2018·北京卷)Na2S溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色逐渐变为黑色( √ )
(7)根据AgCl(s) Ag+(a