高三化學 1_11溶解平衡教學設(shè)計
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溶解平衡 〖復(fù)習目標〗 (1)了解沉淀平衡的定義及影響因素。 (2)掌握沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化條件及應(yīng)用。 (3)了解溶度積及其有關(guān)的計算。 〖教學重點〗溶解平衡的含義及影響因素、溶度積的應(yīng)用 〖教學難點〗溶度積的應(yīng)用 〖教學過程〗 【知識精講】 1、溶解平衡的本質(zhì) (1)溶解平衡的含義: 在一定重要條件下,當沉淀與溶解的速度相等時,便達到固體難溶電解質(zhì)與溶液中離子間的平衡狀態(tài)。例如: BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42 ̄ (aq) (2)溶度積 在一定溫度下,在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子濃度冪之乘積為一常數(shù),稱為溶度積常數(shù),簡稱溶度積。用符號Ksp表示。 對于AmBn型電解質(zhì)來說,溶度積的公式是:Ksp=An+]mBm+]n ①溶度積與溶解度的關(guān)系 溶度積和溶解度都可以表示物質(zhì)的溶解能力,溶度積的大小與溶解度有關(guān),它反映了物質(zhì)的溶解能力。 當化學式所表示的組成中陰、陽離子個數(shù)比相同時,Ksp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強。 ②根據(jù)離子積Qc與溶度積的大小關(guān)系,可以判斷溶液中沉淀的生成和溶解。 某難溶電解質(zhì)的溶液中任一情況下有關(guān)離子濃度的乘積為Qc 當Qc<Ksp時,為不飽和溶液,加入固體溶解; 當Qc=Ksp時,為飽和溶液,處于平衡狀態(tài); 當Qc>Ksp時,為過飽和溶液,析出沉淀。 2、影響沉淀溶解平衡的因素 (1)內(nèi)因 難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì),這是決定因素。 (2)外因 ①濃度:加水稀釋,平衡向溶解方向移動,但Ksp不變。 ②溫度:絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程,升高溫度,平衡向溶解方向移動,Ksp增大。 ③其他:向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或更難電離物質(zhì)或氣體的離子時,平衡向溶解方向移動,但Ksp不變。 3、沉淀溶解平衡的應(yīng)用 (1)沉淀的生成 原理:若Qc大于Ksp,難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向左移動,就會生成沉淀。 在工業(yè)生產(chǎn)、科研、廢水處理等領(lǐng)域中,常利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。常見的方法有: ①調(diào)節(jié)溶液的pH法:使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。 ②加沉淀劑法:如除去溶液中的Cu2+、Hg2+,可加入Na2S、H2S等作為沉淀劑。 〖特別提醒〗 ①為使沉淀更完全,所選用沉淀劑的原則是:使生成沉淀的反應(yīng)進行得越完全越好(所沉淀離子形成沉淀的Ksp盡可能的小,即沉淀溶解度越小越好)。 ②不能影響其他離子的存在,由沉淀劑引入溶液的雜質(zhì)離子要便于除去或不引入新的雜質(zhì)。 (2)沉淀的溶解 原理:當Qc小于Ksp,使難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡向右移動,沉淀就會溶解。 根據(jù)平衡移動,對于在水中難溶的電解質(zhì),如果能設(shè)法不斷地移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子,使平衡向沉淀溶解的方向移動,就可以使沉淀溶解。方法有: ①酸堿溶解法:如難溶于水的CaCO3溶于鹽酸中。 ②發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解:如CuS溶于硝酸中,HgS溶解度更小,只能用王水使其溶解。 ③生成配合物使沉淀溶解:向沉淀體系中加入適當配合劑,使溶液中的某些離子生成穩(wěn)定的配合物,減小其濃度,從而使沉淀溶解。如AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)、Ag++2NH3(加氨水) Ag(NH3)2]+,此法對用酸堿法不能溶解的難溶電解質(zhì)尤其具有重要意義。 (3)沉淀的轉(zhuǎn)化 ①實質(zhì):沉淀溶解平衡的移動。 ②特征 A.一般說來,溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。 B.沉淀的溶解能力差別越大,越容易轉(zhuǎn)化。 例如:AgNO3 → AgCl(白色沉淀) → AgBr (淺黃色沉淀) →AgI(黃色沉淀) → Ag2S (黑色沉淀)。 ③沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用 A.鋇化合物的制備 重晶石(主要成分是BaSO4)是制備鋇化合物的重要原料,但BaSO4不溶于酸,若用飽和Na2CO3溶液處理即可轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3。 總反應(yīng)的離子方程式為BaSO4+CO32 ̄BaCO3+SO42 ̄。雖然BaSO4比BaCO3更難溶于水,但在CO32 ̄濃度較大的溶液中,BaSO4溶解在水中的Ba2+能與CO32 ̄結(jié)合形成BaCO3沉淀。轉(zhuǎn)化過程是用飽和Na2CO3溶液處理BaSO4沉淀,待達到平衡后,移走上層溶液;再加入飽和Na2CO3溶液,重復(fù)處理多次,使絕大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3;最后加入鹽酸,Ba2+即轉(zhuǎn)入到溶液中。 B.鍋爐除水垢 除水垢CaSO4(s) → CaCO3(s) → Ca2+(aq)] 〖特別提醒〗沉淀溶解平衡與弱電解質(zhì)電離平衡的區(qū)別: (1)從物質(zhì)類別看,難溶電解質(zhì)可以是強電解質(zhì),也可以是弱電解質(zhì)如BaSO4是強電解質(zhì),而Al(OH)3是弱電解質(zhì)],而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。 (2)從變化的過程來看,沉淀溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成沉淀與溶解的平衡狀態(tài);而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達到平衡狀態(tài)。 【方法精講】 1、溶度積和離子積 以AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)為例: 溶度積 離子積 概念 沉淀溶解的平衡常數(shù) 溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積 符號 Ksp Qc 表達式 Ksp(AmBn)=cm(An+)cn(Bm-),式中的濃度都是平衡濃度 Qc(AmBn)=cm(An+)cn(Bm-),式中的濃度是任意濃度 應(yīng)用 判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解 ①Q(mào)c>Ksp:溶液過飽和,有沉淀析出 ②Qc=Ksp:溶液飽和,處于平衡狀態(tài) ③Qc- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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