新人教版高二化学选修4第三章第四节《难溶电解质的溶解平衡》学案两课时含答案.docx
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新人教版高二化学选修4第三章第四节《难溶电解质的溶解平衡》学案两课时含答案
高二化学选修四第三章第四节难溶电解质的溶解平衡
(一)
年级:
班级:
学号:
姓名:
Ⅰ学习目标及重难点:
序号
目标内容
好
中
差
自我分析
1
初步认识沉淀的生成、溶解和转化
2
认识溶度积常数Ksp
3
【学习重难点:
】1、2
Ⅱ学习过程及内容:
【学习指导部分——预习﹒交流】课堂小测
1.关于NaClO溶液中各种离子浓度的关系,正确的是
A.c(Na+)﹥c(ClO-)﹥c(H+)﹥c(OH-)
B.c(Na+)﹥c(ClO-)﹥c(OH-)﹥c(H+)
C.c(H+)﹥c(OH-)﹥c(ClO-)﹥c(Na+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(ClO-)+c(OH-)
2.一定能在下列溶液中大量共存的离子组是()
A.含有大量Al3+的溶液Na+、NH4+、SO42─、Cl─
B.C(H+)=1×10─13mol•L─1的溶液Na+、Ca2+、SO42─、CO32─
C.含有大量Fe3+的溶液Na+、Mg2+、NO3─、SCN─
D.含有大量NO3─的溶液H+、Fe2+、SO42─、Cl─
【课堂活动部分——新知﹒探究】
任务一:
认识沉淀的生成、溶解和转化
【活动1】观察实验3-3、3-4、3-5,记录实验现象:
实验3-4
实验步骤
NaCl和AgNO3
溶液混合
向所得固液
混合物中KI溶液
向新得固液
混合物中Na2S溶液
实验现象
实验结论
实验3-5
实验步骤
向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液
向白色沉淀中滴加FeCl3溶液
静置
实验现象
实验结论
实验3-3:
向3支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别滴加适量的蒸馏水、盐酸和氯化铵溶液,观察并记录现象
滴加试剂
蒸馏水
盐酸
氯化铵
现象
【活动2】讨论:
难溶电解质的溶解平衡
问题一:
能完全进行到底吗?
结合实验事实,说明理由;
问题二:
解释说明实验3-4现象;
问题三:
解释说明实验3-5现象;
问题四:
解释说明实验3-3现象;
【活动2】归纳和总结,对难溶物、溶解度的认识
1、学会用数轴的方式,理解易溶物、微溶物和难溶物:
溶溶溶
0.010.1m(g)
思考:
难溶物质的溶解度很小,有没有可能等于零呢?
2、正确理解难溶电解质的溶解平衡:
(一)存在:
只要有固体存在的悬浊液中都存在
例:
NaCl(s)
Na+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)
(二)特征
(1)等:
(2)动:
(3)定:
达到平衡时,溶液中
(4)变:
当外界条件改变,溶解平衡将
(三)沉淀反应的应用
(1)沉淀的形成和转化
加入与溶液中的某些离子生成沉淀,达到分离或除去某些离子的目的。
反应中,离子趋向于生成的物质。
(2)沉淀的溶解
根据平衡移动原理,减少溶解平衡体系中的某种离子,会使平衡向沉淀向方向移动,沉淀逐渐。
例:
Mg(OH)2(s)≒Mg2+(aq)+OH-(aq)
OH-+H+
H2O
条件的改变了原难溶电解质的溶解平衡。
[特别提醒]:
解决沉淀溶解平衡的一般思路:
“看到”粒子——“找到”平衡——“想到”移动
任务二:
认识溶度积常数Ksp
【活动1】认真阅读教材P64-66,对于下列沉淀溶解平衡,写出沉淀溶解平衡常数(又叫溶度积):
AmBN(s)
mAn+(aq)+ nBm-(aq)
Ksp=
【活动2】查阅几种常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度表:
(25℃)
难溶物
溶度积(KSP)
溶解度(g)
难溶物
溶度积(KSP)
溶解度(g)
AgCl
1.8×10-10
1.5×10-4
BaSO4
1.1×10-10
2.4×10-4
AgBr
5.4×10-13
8.4×10-6
Fe(OH)3
2.6×10-39
3.0×10-9
AgI
8.5×10-17
2.1×10-7
CaCO3
5.0×10-9
7.1×10-4
Ag2S
6.3×10-50
Mg(OH)2
1.8×10-11
CaSO4
9.1×10-6
BaCO3
5.9×10-9
CaCO3
2.8×10-9
1.分析:
BaSO4和BaCO3谁更能难溶?
CaSO4和CaCO3谁更能难溶?
2.讨论:
溶液中Cl-、I-都为0.010mol/L,慢慢滴入AgCl能否把它们分离?
已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=9.3×10-17。
【活动3】利用溶度积判断反应进行的方向
Qc=[An+]m[Bm-]n ,这里的反应商也是乘积形式,故称Qc为离子积。
Qc>Ksp时,平衡,沉淀;
Qc QcKsp时,达到平衡。 【课堂评价部分——训练﹒拓展】 1.已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L,则AgBr的溶度积是________. 2.已知: 25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,向一定氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,直至氢氧化铁完全沉淀,求此时溶液的pH值。 3.(2009·广东高考)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下.下列说法正确的是 A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO )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 Ⅲ学习记录及反思——【归纳﹒整理】 Ⅳ课外作业: 1.常温下: 298K,AgCl的溶解度为1.79×10-3g·L-1,试求该温度下AgCl的溶度积。 高二化学选修四第三章第四节难溶电解质的溶解平衡 (二) 年级: 班级: 学号: 姓名: Ⅰ学习目标及重难点: 序号 目标内容 好 中 差 自我分析 1 运用溶度积常数Ksp进行简单计算 2 应用沉淀溶解平衡原理解相关问题 3 【学习重难点: 】1、2 Ⅱ学习过程及内容: 【学习指导部分——预习﹒交流】 1.在下列液体中,BaSO4的溶解度最小的是( ) A.1mol/L硫酸溶液B.2mol/L硫酸溶液 C.纯水D.0.1mol/L硫酸溶液 2.当Mg(OH)2在水中达到溶解平衡时: Mg(OH)2 Mg2++2OH-,要使Mg(OH)2 进一步溶解,应向溶液中加少量的固体是( ) A.NH4ClB.NaOHC.Na2CO3D.MgCl2 3.把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中,一定温度下达到平衡: Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-,当向悬浊液中加入少量生石灰后,若温度保持不变,下列判断正确的是 A.溶液中Ca2+数目减少 B.溶液中Ca2+数目增大 C.溶液pH减小D.溶液pH增大 【课堂活动部分——新知﹒探究】 任务一: 运用溶度积常数Ksp进行简单计算 活动1: 例1: 有关溶质溶解度的计算 与c(H+)·c(OH-)=Kw类似,FeS饱和溶液中存在: FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq), c(Fe2+)·c(S2-)=Ksp。 常温下Ksp=8.1×10-17。 (1)理论上FeS的溶解度为: ___________________。 (S=7.92×10-8g) 写出解题过程 例2: 有关调节溶液pH值,使金属阳离子沉淀完全 已知: 难溶电解质Cu(OH)2在常温下的Ksp=2×10-20,则常温下: (1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH, 使之大于________。 (2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一) ,则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为________。 任务二: 应用沉淀溶解平衡原理解相关问题 【活动1】分析讨论: 1.某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下: 沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 pH 3.4 5.2 12.4 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题: (1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出两条) (2)滤渣I的主要成分有。 (3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。 【活动2】分析讨论: 2.某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料: (25℃) 难溶电解质 CaCO3 CaSO4 MgCO3 Mg(OH)2 Ksp 2.8×10-9 9.1×10-6 6.8×10-6 1.8×10-11 实验步骤如下: ①往100mL0.1mol·L-1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol·L-1的Na2SO4溶液,立即有白色沉淀生成。 ②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。 ③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。 ④_____________。 (1)由题中信息Ksp越大,表示电解质的溶解度越________(填“大”或“小”)。 (2)写出第②步发生反应的化学方程式: _____________________________。 (3)设计第③步的目的是: ________________________________________。 (4)请补充第④步操作及发生的现象: _________________________________。 【课堂评价部分——训练﹒拓展】 1.有关难溶电解质的溶度积如下: Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=5.6×10-12 Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=2.2×10-20 向温度一定、有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中加入某物质或溶液,能使Mg(OH)2固体的质量增加的是( ) A.CH3COONa的饱和溶液 B.NH4Cl的饱和溶液 C.CuCl2的饱和溶液 D.蒸馏水 Ⅲ学习记录及反思——【归纳﹒整理】 Ⅳ课外作业: 1.沉淀物并非绝对不溶,其在水及各种不同的溶液中溶解有所不同,同离子效应、络合物的形成都会使沉淀物的溶解度有所改变。 右图是AgCl在NaCl、AgNO3溶液中的溶解情况。 由以上信息可知: (1)AgCl的溶度积常数的表达式为: , 由图知AgCl的溶度积常数为。 (2)AgCl在NaCl溶液中的溶解出现如图所示情况的原因是: 。 (3)反应AgCl+NaBr==AgBr+NaCl能在水溶液中进行,是因为: 。 高二化学选修四第三章第四节难溶电解质的溶解平衡(学案答案) 第一节: 【学习指导部分——预习﹒交流﹒评价】课堂小测 1.B、D2.A 【课堂评价部分——训练﹒拓展﹒提高】 1.已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L,则AgBr的溶度积是________. 解析: AgBr(s) Ag++Br-溶解的AgBr可认为完全电离, c(Ag+)=c(Br-)=8.8×10-7mol/L Kspc(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=(8.8×10-7)2 =7.7×10-13 2.已知: 25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,向一定氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,直至氢氧化铁完全沉淀,求此时溶液的pH值。 Kspc(Fe(OH)3)=c(Fe3+)·c3(OH-)=4.0×10-38, c3(OH-)=(4.0×10-38)÷(1.0×10-5)=4.0×10-33 c(OH-)=1.59×10-11 c(H+)=(1.0×10-14)÷(1.59×10-11)=6.3×10-4, pH=2.92 3.(2009·广东高考)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下.下列说法正确的是 A.温度一定时,Ksp(SrSO4)随c(SO )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 解析: A项,Ksp只与温度有关,与浓度的大小无关,A项错误.D项,283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后,因363K时的Ksp小于283K时的Ksp,故溶液变为过饱和溶液,D项错误. 答案: BC Ⅳ课外作业: 1.常温下: 298K,AgCl的溶解度为1.79×10-3g·L-1,试求该温度下AgCl的溶度积。 【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 第二节: Ⅱ学习过程及内容: 【学习指导部分——预习﹒交流﹒评价】 1.在下列液体中,BaSO4的溶解度最小的是( B. ) 2.当Mg(OH)2在水中达到溶解平衡时: Mg(OH)2 Mg2++2OH-,要使Mg(OH)2 进一步溶解,应向溶液中加少量的固体是( ) A.NH4ClB.NaOHC.Na2CO3D.MgCl2 解析: 加入NaOH或MgCl2时,c(OH-),c(Mg2+)增大,平衡向左移动,加入NH4Cl时,NH 与OH-反应生成NH3·H2O,平衡右移,Mg(OH)2溶解;加入Na2CO3对平衡没影响. 答案: A 3.把Ca(OH)2固体放入一定量的蒸馏水中,一定温度下达到平衡: Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-,当向悬浊液中加入少量生石灰后,若温度保持不变,下列判断正确的是 A.溶液中Ca2+数目减少 B.溶液中Ca2+数目增大 C.溶液pH减小D.溶液pH增大 解析: 生石灰与水反应,消耗水,原悬浊液又析出Ca(OH)2;溶液中Ca2+数目减少,由于仍是该温度下的饱和溶液,故溶液pH不变. 答案: A 【课堂活动部分——新知﹒巩固﹒展示】 任务一: 运用溶度积常数Ksp进行简单计算 活动1: 例1: 解析: (1)由FeS(s) Fe2+(aq)+S2-(aq) c(Fe2+)= = =9×10-9mol·L-1 即1L溶液中可溶解9×10-9mol的FeS(令所得溶液的密度为1g·cm-3) 由(100g+S)∶S=1000g∶(9×10-9×88)g 所以S=7.92×10-8g 例2: 有关调节溶液pH值,使金属阳离子沉淀完全 例2: 解析: (1)根据题意: 当c(Cu2+)·c(OH-)2=2×10-20时开始出现沉淀,则c(OH-)= = =10-9mol·L-1,c(H+)=10-5mol·L-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH≥5。 (2)要使Cu2+浓度降至0.2mol·L-1/1000=2×10-4mol·L-1,c(OH-)= =10-8mol·L-1,c(H+)=10-6mol·L-1。 此时溶液的pH=6。 答案: (1)5 (2)6 任务二: 应用沉淀溶解平衡原理解相关问题 【活动1】分析讨论: 1.答案: (1)增大硫酸浓度;加热升高温度;边加硫酸边搅拌 (2)滤渣Ⅰ主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有CaSO4、Na2SO4 【活动2】分析讨论: 2.解析: 由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着: CaSO4(s) SO (aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO 浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO 与Ca2+结合生成沉淀,即CO +Ca2+===CaCO3。 既然是探究性实验,必须验证所推测结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。 答案: (1)大 (2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3 (3)洗去沉淀中附着的SO (4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解 【课堂评价部分——训练﹒拓展﹒提高】 1.A. Ⅳ课外作业: 1.答案: (1)KSP=[Ag+][Cl--];10—12 (2)Cl—抑制了AgCl的溶解,但Cl—浓度的增大使AgCl形成络合物: AgCl+Cl—==[AgCl2]— (3)AgBr的溶解度小于AgCl的溶解度
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- 难溶电解质的溶解平衡 新人 教版高二 化学 选修 第三 第四 电解质 溶解 平衡 学案两 课时 答案