高二化學教案：《沉淀溶解平衡學案》教學設計

　　本文題目：高二化學教案：沉淀溶解平衡學案

　　第3節 沉淀溶解平衡

　　學習目標

　　1. 能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉化的本質

　　2. 知道溶度積并利用溶度積進行簡單的計算

　　3.熟悉溶度積與溶解度的相互換算。

　　知識梳理

　　1. 象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的電解質，盡管在水中難以溶解，但它們在水中會建立一種___________________________，即沉淀溶解平衡。

　　2. 沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點是_______________________。

　　一定溫度下，難溶電解質在水中達到平衡時，也存在著一個平衡常數，叫做____________或____________，用符號_________表示，溶度積只與____________和_____________有關，與________無關，反映了物質在水中的__________。對于難溶物電解質AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡，可以表示為：

　　AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)

　　Ksp=_______________________

　　影響沉淀平衡的因素有______________________________________。

　　3.由一種沉淀轉化為另一種沉淀的過程稱為________________，若難溶解電解質類型相同，則Ksp___________的沉淀易于轉化為Ksp_________的沉淀;根據溶度積常數Ksp與濃度商QC的關系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規律，對于難溶電解質AmBn，濃度商QC表示為：

　　QC= [An+] ???m[Bm-]n

　　若QC

　　若QC=Ksp_______________________________________________________,

　　若QC>Ksp_______________________________________________________。

　　4.碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大，為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐?

　　5.解釋水垢的成分形成原因。

　　學習導航

　　1. 方法導引

　　(1)用類比的方法，從化學平衡出發，引出沉淀平衡也屬于化學平衡，因此具有化學平衡的共同特點，從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條件。在此必須強調研究的對象是難溶的電解質，達到平衡時所得溶液為飽和溶液，推出Ksp和溶解度S的關系。溶度積Ksp和溶解度S的數值都可用來表示不同物質的溶解能力。但用溶度積直接比較時，必須是相同類型的難溶化合物。Ksp與S換算時，S的單位必須用物質的量濃度(mol?1-1或mol?dm-3)。

　　(2)根據溶度積常數Ksp與濃度商QC的關系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規律，稱為溶度積規則。對于難溶電解質AmBn，濃度商QC表示為：

　　QC= [An+] ???m[Bm-]n

　　若QC

　　若QC=Ksp為飽和溶液，體系處于平衡狀態

　　若QC>Ksp為過飽和溶液，體系中有沉淀生成

　　(3)由一種沉淀轉化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉化。若難溶解電解質類型相同，則Ksp較大的沉淀易于轉化為Ksp較小的沉淀;用此原理 可以解釋自然界的某些現象及在工業上進行廢水處理、物質制備等。

　　(4)在一定條件下，使一種離子先沉淀，而其它離子在另一條件下沉淀的現象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。

　　對于同類的沉淀物(如MA型)來說，Ksp小的先沉淀，但對不同類型的沉淀物就不能根據Ksp值來判斷沉淀先后次序。

　　當一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時，生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀;如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達到分離離子目的。

　　2. 例題解析

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

　　解析. AgCl的相對分子質量為143.3, AgCl飽和溶液物質的量濃度為:

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

　　根據AgCl在溶液中的離解:

　　AgCl Ag+ + Cl--

　　溶液中應有　 [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℃時,Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11 mol3.L-3求飽和溶液中Mg2+的濃度。

　　解:　設Mg(OH)2中Mg2+的濃度為x mol?L-1,根據Mg(OH)2在溶液中的離解:

　　Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH--

　　溶液中應有[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：飽和溶液中Mg2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1