高二化学教案：《沉淀溶解平衡学案》教学设计

　　本文题目：高二化学教案：沉淀溶解平衡学案

　　第3节 沉淀溶解平衡

　　学习目标

　　1. 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀转化的本质

　　2. 知道溶度积并利用溶度积进行简单的计算

　　3.熟悉溶度积与溶解度的相互换算。

　　知识梳理

　　1. 象碳酸钙、氢氧化镁这样的电解质，尽管在水中难以溶解，但它们在水中会建立一种___________________________，即沉淀溶解平衡。

　　2. 沉淀溶解平衡的研究对象是__________特点是_______________________。

　　一定温度下，难溶电解质在水中达到平衡时，也存在着一个平衡常数，叫做____________或____________，用符号_________表示，溶度积只与____________和_____________有关，与________无关，反映了物质在水中的__________。对于难溶物电解质AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡，可以表示为：

　　AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)

　　Ksp=_______________________

　　影响沉淀平衡的因素有______________________________________。

　　3.由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为________________，若难溶解电解质类型相同，则Ksp___________的沉淀易于转化为Ksp_________的沉淀;根据溶度积常数Ksp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律，对于难溶电解质AmBn，浓度商QC表示为：

　　QC= [An+] ???m[Bm-]n

　　若QC

　　若QC=Ksp_______________________________________________________,

　　若QC>Ksp_______________________________________________________。

　　4.碳酸钡和硫酸钡的溶度积相差不大，为什么不用碳酸钡而硫酸钡做钡餐?

　　5.解释水垢的成分形成原因。

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　　1. 方法导引

　　(1)用类比的方法，从化学平衡出发，引出沉淀平衡也属于化学平衡，因此具有化学平衡的共同特点，从而很容易理解溶度积及影响沉淀平衡的条件。在此必须强调研究的对象是难溶的电解质，达到平衡时所得溶液为饱和溶液，推出Ksp和溶解度S的关系。溶度积Ksp和溶解度S的数值都可用来表示不同物质的溶解能力。但用溶度积直接比较时，必须是相同类型的难溶化合物。Ksp与S换算时，S的单位必须用物质的量浓度(mol?1-1或mol?dm-3)。

　　(2)根据溶度积常数Ksp与浓度商QC的关系可以判断沉淀溶解平衡移动的规律，称为溶度积规则。对于难溶电解质AmBn，浓度商QC表示为：

　　QC= [An+] ???m[Bm-]n

　　若QC

　　若QC=Ksp为饱和溶液，体系处于平衡状态

　　若QC>Ksp为过饱和溶液，体系中有沉淀生成

　　(3)由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。若难溶解电解质类型相同，则Ksp较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀;用此原理 可以解释自然界的某些现象及在工业上进行废水处理、物质制备等。

　　(4)在一定条件下，使一种离子先沉淀，而其它离子在另一条件下沉淀的现象叫作分步沉淀或称选择性沉淀。

　　对于同类的沉淀物(如MA型)来说，Ksp小的先沉淀，但对不同类型的沉淀物就不能根据Ksp值来判断沉淀先后次序。

　　当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子目的。

　　2. 例题解析

　　例1. 25℃时，AgCl的溶解度是0.00192g ?L-1,求它的溶度积.

　　解析. AgCl的相对分子质量为143.3, AgCl饱和溶液物质的量浓度为:

　　0.00192 g ?L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol?L-1

　　根据AgCl在溶液中的离解:

　　AgCl Ag+ + Cl--

　　溶液中应有　 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol?L-1

　　所以AgCl的Ksp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2

　　例2.18℃时,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 mol3.L-3求饱和溶液中Mg2+的浓度。

　　解:　设Mg(OH)2中Mg2+的浓度为x mol?L-1,根据Mg(OH)2在溶液中的离解:

　　Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH--

　　溶液中应有[Mg2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1

　　Ksp=[Mg2+][OH-]2=χ.(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3

　　χ=1.65×10-4(mol.L-1)

　　答：饱和溶液中Mg2+的浓度为1.65×10-4mol.L-1