第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡优质课一等奖

溶度积常数及其应用的复习教学设计

黄伟忠

高二化学

教学目标：1、让学生更深入了解溶度积常数的相关计算及应用；

2、能灵活的运用其知识点解决相应的问题；

3、学会分析解决溶度积常数的的图象问题。

教学重点：溶度积常数的应用及图象

教学难点：溶度积常数的应用及图象

教学方法：例评相结合

教学过程：

1、溶度积———Ksp 概念：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数简称溶度积．

意义：在一定温度下，难溶电解质的Ksp的大小反映了其在水中的溶解能力。Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，反之亦然。

影响因素：Ksp决定于难溶电解质的本性，与温度有关，一定温度下，Ksp是常数。由于绝大多数的难溶电解质的溶解是吸热过程，因此升高温度，平衡向着物质溶解的方向移动，Ksp数值就会增大

溶解度和Ksp均能反映物质在水中的溶解能力，但两者的关系并不是简单的正比关系。

2、溶度积的应用

离子积

AnBm(s)nAm+(aq) + mBn-(aq)

Q c= cn(Am+).cm (Bn-)

Qc称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定。

离子积Qc和溶度积Ksp的关系：

①Qc > Ksp时,

过饱和溶液，析出沉淀。

②Qc＝

Ksp时,

饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。

③Qc < Ksp时,

溶液未饱和，沉淀可以继续溶解。

例1、25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11，下列说法正确的是

(

) A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大

B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大

C.25℃时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01mol/L NH4Cl溶液中的Ksp小

D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2 课堂练习1、在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl−，－−利用Ag+与C2O24生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好完全沉淀（浓－度等于1.0×10−5 mol·L−1）时，溶液中c(Ag+)为_______mol·L−1，此时溶液中c(CrO24)

等于__________mol·L−1。（已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10−12和2.0×10−10）。

2、25℃时,Ksp(AgCl)=1.56×10−10,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10−12,下列说法正确的是( ) A.

向同浓度的Na2CrO4和NaCl混合溶液中滴加AgNO3溶液，AgCl先析出

B. 向AgCl饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中

c(Ag+)=c(Cl−) C. AgCl和Ag2CrO4共存的悬浊液中,c(Cl−)c(CrO2−4)=1.56×10−109.0×10−12 D. 向Ag2CrO4的悬浊液中加入NaCl浓溶液,Ag2CrO4不可能转化为AgCl

例2、室温时,CaCO3在水中的溶解平衡曲线如图所示,已知:25℃其溶度积为2.8×10-9,

下列说法不正确的是：

(

)

A.x数值为2×10-5

B.c点时有碳酸钙沉淀生成

C.加入蒸馏水可使溶液由d点变到a点

D.b点与d点对应的溶度积相等

3、沉淀溶解平衡图像题分析

（1）明确图象中纵、横坐标的含义

纵横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度

（2）理解图象中线上点、线外点的含义

温度不变时，曲线为平衡状态Qc＝

Ksp；曲线上方区域为过饱和状态Qc > Ksp；曲线下方区域为未饱和状态Qc < Ksp。

（3）抓住Ksp 的特点为，结合选项分析判断

a、溶液在蒸发时离子浓度的变化分两种情况：原溶液未饱和时，离子浓度都增大；原溶液饱和时，离子浓度都不变。

b、Ksp只是温度常数，因此曲线上的点浓度积常数相同

课堂练习：1、

已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol·L-1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是（

）

A.溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO42-)比原来的大

B.溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都变小

C.溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2+)、c(SO42-)都变小

D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO42-)比原来的大

2、某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲

线如图所示。下列说法正确的是：（

）

A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C.d点无BaSO4沉淀生成

D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

3、某温度时，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三种离子（M2＋），所需S2－最低浓度的对数值lgc（S2－）与lgc（M2＋）的关系如图所示。下列说法正确的是

A．三种离子对应的硫化物中K（CuS）最小，约为1×10－20

B．向MnS的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，c（S2－）增大

C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量杂质ZnCl2 D．向浓度均为1×10－5mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋最先沉淀

4、已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，取适量的MgCl2溶液，加入一定量的烧碱溶液达到沉淀溶解平衡，测得pH=13.0，则下列说法不正确的是（）

A.所得溶液中的c(H+)=1.0×10-13 mol•L-1

B.加入Na2CO3固体，可能生成沉淀

C.所加烧碱溶液的pH=13.0 D.所得溶液中的c(Mg2+)=5.6×10-10 mol•L-1

5、在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl−会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl−.根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( ) A. Ksp(CuCl)的数量级为10−7

除Cl−.反应为Cu+Cu2++2Cl−=2CuCl

加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl−.效果越好

D. 2Cu+=Cu2++Cu平衡常数很大，反应趋于完全

6、已知25℃时:在物质的提纯中,常利用难溶电解质的沉淀溶解平衡原理除去某些离子。例如:

B. C.

①为了除去氯化铵晶体中的氯化铁杂质,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂a反应,过滤结晶即可；

②为了除去氯化镁晶体中的氯化铁杂质,先将混合物溶于水,再加入足量的氢氧化镁充分反应,过滤结晶即可; ③为了除去硫酸铜晶体中的硫酸亚铁杂质,先将混合物溶于水,再加入一定量的双氧水,将亚铁离子氧化,然后加入试剂b调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。

(1)上述三种除杂方案都将Fe2+、Fe3+转化为 (填化学式)而除去。

(2)试剂a为 。

(3)写出②中除杂所发生的总反应的离子方程式: (4)下列与方案③有关的叙述正确的是 (填字母序号)。

A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引入杂质,不产生污染 B.将亚铁离子氧化的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤

C.调节溶液pH=4的试剂b是氢氧化铜或氧化铜

D.在pH大于4的溶液中Fe3+已完全不存在

。