内容正文:
沉淀溶解平衡
1.借助实验现象直观体现出沉淀溶解平衡的存在,并能用化学用语表示;
2.采用类比的方式理解溶度积常数的含义,并知道其数值的大小可以反映难溶电解质在水中的溶解能力;
3.能基于平衡移动的原理,了解沉淀溶解平衡的应用。
教学目标
复
习
提
问
我们在前面学习了弱电解质的电离以及盐类水解的内容。那么,电离平衡的影响因素是什么?盐的水解本质又是什么?
大家在烧开水时,常会发现很多白色的物质,该物质,我们称之为水垢,那么水垢的主要成分是什么呢?它们又是如何形成的呢?
第3节 沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡与溶度积
设
疑
课
题
Mg(OH)2固体的沉淀溶解平衡:
1.向盛有少量Mg(OH)2固体的试管中,加入约3ml蒸馏水,充分振荡后静置,待上层液体变澄清后,即得到Mg(OH)2饱和溶液;
2.取上层清液少许于另一支试管中,并向其中滴加几滴0.1mol/L的NaOH溶液,观察实验现象。并试着解释其中的现象。
学
生
实
验
变
化
过
程
(1)向盛有少量Mg(OH)2固体的试管中,加入蒸馏水的现象.
(2)待试管静置几分钟后,取上层清液少许于另一支试管中.
(3)向清液中滴加几滴0.1mol/L的NaOH溶液的现象。
1.沉淀溶解平衡:
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
(1)概念: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,叫做沉淀溶解平衡。
结
论
常温下,将少量氢氧化镁加入一定量水中,充分搅拌后仍有固体存在。此时溶解过程是否停止?从中我们能得出何结论?
设
疑
(2)特征:逆、动、等、定、变
结
论
将氢氧化镁分别加入到水和0.1mol/L的NaOH溶液中,达到沉淀溶解平衡,请比较两个体系中Mg2+浓度的大小?
设
疑
(3)影响因素
Ⅰ.内因:难溶电解质本身的性质
Ⅱ.外因:温度、浓度、同离子等
结
论
电离平衡存在着平衡常数,那么沉淀溶解平衡是否也存在平衡常数?如果存在,我们又如何表示?
2.溶度积常数(Ksp)
(1)表达式:
设
疑
Ksp[Mg(OH)2]=c平(Mg2+)×c平2(OH-)
结
论
溶度积常数与哪些因素有关?它又有何意义呢?
(2)影响因素及意义:
Ⅰ.影响因素:难溶电解质的性质及温度;
Ⅱ.意义:Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
设
疑
结
论
几种难溶电解质的溶度积常数
难溶物 Ksp值(25℃) 溶解度(g)
AgCl 1.8×10-10 1.8×10-4
AgBr 5.0×10-13 8.4×10-6
AgI 8.3×10-17 2.1×10-7
Mg(OH)2 5.6×10-12 6.5×10-3
Cu(OH)2 2.2×10-20 1.7×10-5
资
料
思
考
Ksp越小能否说明难溶电解质越难溶?我们如何进行比较呢?
(3)应用:
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
Ⅰ.Qc>Ksp,有沉淀析出
Ⅱ.Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态
Ⅲ.Qc<Ksp,溶液未饱和
结
论
对于溶度积常数的应用,我们已经很清楚,那么,沉淀溶解平衡有哪些方面的应用呢?
二、沉淀溶解平衡的应用
设
问
引
出
应
用
大家平时所食用的葡萄表面常含有一种农药即波尔多液,其主要成分为硫酸铜,故清洗葡萄的清洗液中将含有Cu2+,而Cu2+有毒,那么,我们可以用什么试剂来除去污水中的Cu2+呢?能否除尽?
1.沉淀的溶解与生成:
Cu(OH)2(s)⇌Cu2+(aq)+2OH-(aq)
设
疑
结
论
ZnS转化为CuS
1.向一支盛有2mL0.1mol/L氯化锌溶液的试管中,滴入适量1mol/L Na2S溶液,观察现象。
2.静置后滤去上层清液,并用蒸馏水洗涤沉淀2-3次。
3.向沉淀中滴加适量0.1mol/L CuSO4溶液,振荡试管。观察现象,分析原因。
学
生
实
验
实验现象
转化过程:ZnS(s)⇌Zn2+(aq)+S2-(aq)
实
验
现
象
Cu2+(aq)
转
化
过
程
+
CuS(s)
已知:
Ksp(ZnS)=1.6×10-24mol2/L2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2
2.沉淀的转化(总反应):
ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)
结
论
练
习
1.石灰乳中存在下列平衡:
Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)。加入下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是( )
A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液
C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
2.已知天然水中,含有大量Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2;且Ks