《难溶电解质的溶解平衡》导学案.doc

高三化学 HX—12—XX4—007
《难溶电解质的溶解平衡》导学案
编写人：杨雪姣 审核人：周树全 2013-1-16
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【学习目标】
1．知道难溶物在水中的溶解情况及沉淀溶解平衡的建立过程，能描述沉淀溶解平衡。
2．知道沉淀转化的本质。
3．知道沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化）。
【重点难点】溶度积常数的意义和应用。
【学法指导】、归纳、概括等方法。
【基础梳理】
1．Ag＋和Cl—的反应能进行到底吗？
(1）溶解度和溶解性，难溶电解质和易溶电解质之间并无 的界限，浴解度小于 的称为难溶电解质，离子相互反应生成 ，可以认为是完全反应。
(2）根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识，说明生成沉淀的离子反应是否真正能进行到底？
AgCl在溶液中存在两个过程，一方面，在水分子作用下，少量 脱离AgCl表面溶入水中；另一方面，溶液中的 受AgCl表面正负离子的 ，回到AgCl的表面析出 。一定温度下，AgCl饱和溶液建立下列动态平衡的反应式：AgCl（s） Cl—（aq）＋Ag（aq）沉淀、溶解之间由于动态平衡的存住，决定了 反应不能完全进行到底。
2．溶解平衡的特征：
生成沉淀的离子反应的本质
3．沉淀反应的应用
(1）在某些工业领域中,常用生成 来达到分离或除去某些离子的目的。
(2）如何除去工业原料氯化铵中的杂质氯化铁？
(3）要除去某溶液中的SO42—离子，加入可溶性钙盐还是钡盐？为什么？
(4）判断能否生成沉淀应从哪几个方面考虑？是否可以使要除去的离子全部通过沉淀除去？
4．沉淀的溶解

(1）对于在水中难溶的 ，如果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应 ，使平衡向沉淀溶解的方向 ，就可以使沉淀溶解。
(2）CaCO3沉淀溶于盐酸中

在上述反应中，CO2的生成和逸出，使CaCO3溶解平衡体系中的CO32—浓度不断 ，平衡向 方向移动。
(3）向3支盛有少量Mg（OH）2试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液，观察现象
滴加试剂
蒸馏水
盐酸
氯化铵溶液
现象

有关反应式

5．沉淀的转化
(1）实验3—4在01.mol/LAgNO3溶液中滴加01.mol/LNaCl溶液，再滴加01.mol/LKI溶液，
又再滴加01.mol/LNa2S溶液，观察
步骤
NaCl和AgNO3溶液混合
向固体混合物中滴加01.mol/LKI溶液
向新固体混合物中滴加01.mol/LNa2S溶液
现象

（2）实验3—5向盛有1mL01.mol/LMgCl2溶液中滴1—2滴NaOH溶液，再滴加2滴.mol/LFeCl3溶液，观察
步骤
向MgCl2溶液中滴1—2滴NaOH溶液
向白色沉淀中加2滴.mol/LFeCl3溶液
现象

（3）对于一些用酸或其他方法也不能溶的沉淀，可先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的 。
(4）水垢中含CaSO4的处理。先用 溶液处理，再用盐酸除去。

小结：沉淀的溶解的方法
常用的方法是：在难溶电解质饱和溶液中加入适当试剂使之与组成沉淀的一种构晶离子结合成另一类化合物，从而使之溶解。具体办法可采用酸碱溶解法、配位溶解法、氧化还原溶解法以及沉淀转化溶解法等。
（1） 酸碱溶解法
难溶酸常用强碱来溶解：H2SiO3(S)+2NaOH=Na2 SiO3+2H2O
难溶弱酸盐常用强酸或较强酸来溶解：CaC2O4(S)+2HCl= CaCl2+H2C2O4
难溶碱常用强酸（也可用较弱酸）来溶解：例如，向Mg(OH)2 沉淀中，加入酸或铵盐
（2） 发生氧化还原反应使沉淀溶解
有些金属硫化物如等，（CuS、HgS等）其溶度积特别小，在饱和溶液中C(S2-）特别少，不能溶于非氧化性强酸，只能溶于氧化性酸，以至减少C(S2-），达到沉淀溶解的目的。如：
3CuS＋8HNO3＝3Cu（NO3）＋3S↓＋2NO↑＋4H2O
（3） 生成配合物使沉淀溶解：AgCl加氨水稳定的配合物[Ag(NH3)4]＋减少其离子浓度，从而使沉淀溶解。
（4）沉淀转化溶解法：BaSO4的溶解。它不能为酸碱所溶解，又不易形成稳定的配离子，也不具有明显的氧化还原性，唯一的办法就是把它转化为一种新的难溶盐—弱酸钡盐（常使之转化为BaCO3），然后使之再溶于强酸。
【典型例题】
【例1】298K，AgCl的溶解度为1.79×10-3g·L-1，试求该温度下AgCl的溶度积。
解析：已知AgCl的相对分子质量为143.4，则
AgCl溶解度为; ＝1.25×10-5（mol·L-1）
则： C（Ag＋）＝C（Cl-）＝1.25×10-5mol·L-1
∴＝{C（Ag＋/）{C（Cl-）/}＝（1.25×10-5）2＝1.56×10-10
【例2】298K时，Ag2CrO4的为9.0×10-12，求算Ag2CrO4的溶解度。
解析： Ag2CrO4（s）2Ag+（aq）＋CrO42-（aq）
设s为该温度下的溶解度（mol·L-1） 则：C（CrO42-）＝s，C（Ag＋）＝2s
＝{C（Ag＋）/}2{C（CrO42-）/}＝（2s）2·x＝9.0×10-12
s＝1.31×10-4（mol·L-1）
从上二例可知：AgCl 的比Ag2CrO4 的大，但AgCl的溶解度反而比Ag2CrO4的小，这是由于两者的溶度积表示式类型不同。由此得出结论：虽然也可表示难溶电解质的溶解能力大小，但只能用来比较相同类型的电解质，即阴离子和阳离子的总数要相同
【例3】（2010山东卷）15.某温度下，分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液，金属阳离子浓度的辩护如图所示。据图分析，下列判断错误的是
A. B.加适量固体可使溶液由点变到点
C.两点代表的溶液中与乘积相等
D.、在、两点代表的溶液中达到饱和
解析：b、c两点金属阳离子的浓度相等，都设为x，
，，则
，，故，A正确；a点到b点的碱性增强，而溶解于水后显酸性，故B错；只要温度一定，就一定，故C正确；溶度积曲线上的点代表的溶液都已饱和，曲线左下方的点都不饱和，右上方的点都是，沉淀要析出，故D正确。

【当堂检测】
1．（09浙江卷10）已知：25°C时，，。下列说法正确的是
A．25°C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的镁离子浓度大
B．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体，镁离子浓度增大
C．25°C时，Mg(OH)2固体在20ml0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20mL0.01mol/LNH4Cl溶液中的Ksp小
D．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
13．（09广东化学18）硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如下。下列说法正确的是
A．温度一定，Ksp(SrSO4)随硫酸根离子的增大而减小
B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最大
C．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

3．（2011天津，14分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1：还原沉淀法 该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡：2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显 色.
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a．Cr2O72—和CrO42—的浓度相同 b．2v (Cr2O72—) =v (CrO42—) c．溶液的颜色不变
（3）第②步中还原1mol Cr2O72—离子，需要________mol的FeSO4·7H2O。
（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+ (aq)+3OH-(aq)
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至 。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72—的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
（5）用Fe做电极的原因为 。
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。 溶液中同时生成的沉淀还有 。