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1、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网20102010 届高考化学二轮名师精品复习教案届高考化学二轮名师精品复习教案 2828难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡(建议(建议 1 1 课时)课时)考试目标考试目标 1、了解难溶电解质的溶解平衡。2、知道沉淀转化的本质。要点精析要点精析 一、沉淀溶解平衡与溶度积一、沉淀溶解平衡与溶度积1.沉淀溶解平衡一定温度下,难溶电解质 AmBn(s)难溶于水,但在水溶液中仍有部分 An+和 Bm离开固体表面溶解进入溶液,同时进入溶液中的 An+和 Bm又会在固体表面沉淀下来,当这两个过程速率相等时,An+和 Bm的沉淀与 AmB
2、n 固体的溶解达到平衡状态,称之为达到沉淀溶解平衡状态.AmBn 固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为:AmBn(s)mAn+(aq)nBm(aq)难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样,合乎平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律.特征:(1)逆:可逆过程;(2)等:沉积和溶解速率相等;(3)动:动态平衡;(4)定:离子浓度一定(不变);(5)变:改变温度、浓度等条件,沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡。2.溶度积常数 Ksp(或溶度积)难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,离子浓度保持不变(或一定)。各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为溶度积常
3、数简称为溶度积,用符号 Ksp 表示。即:AmBn(s)mAn+(aq)nBm(aq)Ksp=An+mBmn例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)Cl(aq),Ksp(AgCl)=Ag+Cl 1.81010常温下沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)CrO42-(aq),Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO2-4 1.110123.溶度积 KSP的性质(1)溶度积 KSP的大小和平衡常数一样,它与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积 KSP的大小。(2)溶度积 KSP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。
4、相同类型的难溶电解质的 Ksp 越小,溶解度越小,越难溶于水;反之 Ksp 越大,溶解度越大。如:Ksp(AgCl)=1.810-10;Ksp(AgBr)=5.010-13;Ksp(AgI)=8.310-17.因为:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI),所以溶解度:AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)。不同类型的难溶电解质,不能简单地根据 Ksp 大小,判断难溶电解质溶解度的大小。例 1:KspMg(OH)2=5.610-12,Ksp(AgCl)1.81010解:不能由此判断 Mg(OH)2的比 AgCl 更难溶于水。而要通过计算比较 Mg2+与 Ag+浓度的大小或求二
5、者的溶解度的大小来判断。设 Mg(OH)2的饱和溶液中Mg2+为 x,OH-=2x;AgCl 的饱和溶液中Ag+=Cl-=yhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网LmolOHMgKspx/1012.14106.54)(431232LmolAgClKspy/1034.1108.1)(510因为:xy,所以:AgCl 比 Mg(OH)2更难溶。也可进一步求出它们的溶解度,在Mg(OH)2和 AgCl的饱和溶液中,溶液的浓度很小,其密度均取1,所以溶解度:s(Mg(OH)2)=581.1210-41000/100=6.5010-4(g)s(AgCl)=143.51.3410
6、-51000/100=1.9210-4(g),溶解度:Mg(OH)2AgCl。二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的溶解与生成利用溶度积 KSP可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。a.当 Qc Ksp 时是过饱和溶液,反应向生成沉淀方向进行,直至达到沉淀溶解平衡状态(饱和为止)。b.当 Qc=Ksp 时是饱和溶液,达到沉淀溶解平衡状态。c.当 Qc Ksp 时是不饱和溶液,反应向沉淀溶解的方向进行,直至达到沉淀溶解平衡状态(饱和为止)。以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小,控制离子浓度的大小,可以使反应向所
7、需要的方向转化。(1).沉淀的溶解酸溶解法如 BaCO3(s)等难溶盐可溶解在酸溶液中,不能内服 BaCO3(s)作钡餐,而应用 BaSO4(s)。BaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ba2+由于酸电离出的 H+与 BaCO3(s)中溶解产生的 CO32-反应生成 CO2和水,使 CO32-离子浓度降低,离子的浓度商 Qc Ksp,BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动,最后 BaCO3溶解在过量的酸溶液中。氧化还原溶解法如金属硫化物 FeS(s)、MnS(s)、ZnS 不溶于水但可溶于酸中,而 CuS、Ag2S、HgS 等不溶于水也不溶于酸,只能溶于氧化性酸 HNO3溶液中。S2-被氧化,离
8、子的浓度商 Qc Ksp,沉淀溶解平衡向右移动,最后 CuS、Ag2S、HgS 溶解在 HNO3溶液中。3CuS+2NO3-+8H+=3Cu2+3S+2NO+4H2O生成配合物溶解法如 AgCl、Cu(OH)2可溶解在氨水中生成银氨溶液和铜氨溶液等更稳定配离子,减少了 Ag+和 Cu2+的浓度,使得离子的浓度商 Qc Ksp,反应向生成 Mg(OH)2沉淀方向进行,直至达到沉淀溶解平衡状态(饱和为止)。例 2:已知氨水的 Kb=1.810-5,KspMg(OH)2=5.610-12,(1).在 100mL0.001mol/L 的 MgCl2溶液中加入等体积和 0.01mol/L 的 NaOH
9、溶液,是否有沉淀析出?(2)在 100mL0.01mol/L 的 MgCl2溶液中加入等体积和0.01mol/L 的氨水溶液,是否有沉淀析出?解:(1)Qc=Mg2+OH-2=5.010-4(5.010-3)2=1.2510-8,QcKspMg(OH)2,有 Mg(OH)2沉淀析出.(2)氨水是弱碱混合后电离出的OH-=5108.1005.0)(bKc 氨水=3.010-4,http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网Qc=Mg2+OH-2=5.010-4(3.010-4)2=4.510-12,Qc KspCuS,KspFeS KspHgS,AB正确,CD不正确.也可以通过
10、求每个离子反应的平衡常数 K,当平衡常数 K1.0105,离子反应可进行,当平衡常数 K1.0105,A 反应正确;K(B)=Ksp(FeS)/Ksp(HgS)=6.310-18/6.410-53=1.010351.0105,B 反应正确;K(C)=Ksp(HgS)/Ksp(FeS)=6.410-53/6.310-18=1.010-351.010-5,B 反应不发生;K(D)=Ksp(FeS)/Ksp(MnS)=6.310-18/2.510-13=2.510-51.010-5,B 反应不发生;答案:CD例 4:已知常温下,Mg(OH)2在水中的溶解度为 6.3810-3g/L,求(1)Mg(O
11、H)2饱和溶液中的溶度积 Ksp。(2)求 Mg(OH)2在 0.001mol/L 的 NaOH 溶液中的溶解度。(3)求 Mg(OH)2在 0.001mol/L 的 MgCl2溶液中的溶解度。解:(1)Mg(OH)2在水中的溶解度为 6.3810-3g/L,即 Mg(OH)2物质的量浓度=6.3810-3g/L58g/mol=1.110-4mol/L,Mg2+=1.110-4mol/L,OH-=2.210-4mol/L,Ksp=Mg2+OH-2=1.110-4(2.210-4)2=5.310-12(2)OH-=0.001mol/L,Mg2+=Ksp/OH-2=5.310-12/(0.001)
12、2=5.310-6(mol/L)=3.0710-4g/L.溶解度为 5.310-6mol/L 或 3.0710-4g/L 或 3.0710-5g.(3)OH-=53122103.710103.5MgKspmol/L,Mg(OH)2物质的量浓度=1/27.310-5mol/L=3.610-5mol/L,溶解度为 3.610-5mol/L或 2.110-3g/L 或 2.110-4g.例 5:已知 Ksp(AgCl)=1.810-1 0,Ksp(Ag2CrO4)=1.910-12,现有 0.001 摩/升 AgNO3溶液滴定0.001 摩/升 KCl 和 0.001 摩/升的 K2CrO4的混和溶
13、液,试通过计算回答:(1)Cl-和 CrO42-中哪种离子先沉淀?(2)当刚出现 Ag2CrO4沉淀时,溶液中的 Cl-离子浓度是多少?CrO42-与 Cl-能否达到有效的分离?(当一种离子开始沉淀时,另一种离子浓度小于 10-5mol/L 时,则认为可以达到有效分离).http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网解:(1)当溶液中某物质离子浓度的乘积大于 Ksp 时,会形成沉淀。AgCl 饱和所需 Ag+浓度Ag+1=1.810-7摩/升Ag2CrO4饱和所需 Ag+浓度Ag+2=1910000112.=4.3610-5摩/升Ag+1Ag+2,Cl-先沉淀。(2)由 Ag2CrO4沉淀时所需 Ag+浓度求出此时溶液中 Cl的浓度可判断是否达到有效分离。Ag2CrO4开始沉淀时Cl-=181043610105.=4.1310-610-5,所以能有效地分离。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网