《沉淀溶解平衡》教学设计解读

【学习目标】
1、了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。

2、理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。

3、了解影响沉淀溶解平衡移动的因素
4、了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用(沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化)。

【学习重点和难点】溶度积规则
【课时安排】2课时
【教学过程】
复习
1、溶解度：
2、
活动与探究：AgCl、PbI2属于难溶物，它们在水中是否完全不能溶解？如何证明AgCl、PbI2在水中能少量溶解？
一、沉淀溶解平衡
1、难溶物溶解平衡的建立
（1）定义：在一定条件下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成该沉淀的_______ __，达到平衡状态，这种动态平衡状态叫沉淀溶解平衡。

问题讨论：沉淀溶解平衡与电离平衡的区别和联系，并说明沉淀溶解平衡的特征。

（2）特征：______、______、______、______、______
例1：下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（）
A、开始溶解时，溶液中各离子浓度相等。

B、沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C、沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变。

D、沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解。

（3）表达式：如AgCl（s）Ag+(aq)+Cl-(aq)
2、溶度积常数K sp
（1）定义：沉淀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）。

其离子浓度的方次的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用K sp表示。

注：①K sp只与温度有关
②一般，对同种类型难溶电解质，Ksp越小，其溶解度越小，越易转化为沉淀。

不同类型难溶电解质，不能根据Ksp比较溶解度大小。

（如教材P82页，表3-14）
（2）表达式：AgCl（s）Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=C（Ag+）·C（Cl-）
例2：写出下列物质的沉淀溶解平衡方程式和溶度积表达式。

BaSO4 ________________________________ _______________________________ La(IO3)3 ________________________________ _______________________________ Fe(OH)3 ________________________________ _______________________________ Mg(OH)2________________________________ _______________________________ 例3:已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L，MgNH4PO4溶解度是6.3×10-5mol/L，求AgBr、MgNH4PO4的溶度积？
*溶解度与溶度积的计算：
3、溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的成绩——离子积（Q c）的相对大小，可以判断难溶电解质在给定的条件下沉淀能否生成或溶解。

Q c>Ksp_________________________________________________________
Q c=Ksp_________________________________________________________
Q c<Ksp_________________________________________________________
例4:将5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和时，有无砖红色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的K sp=9×10-12
交流讨论：向有固态氢氧化镁存在的饱和溶液中，分别加入固体醋酸钠、氯化铵时，固体氢氧化镁的质量有什么变化？
二、影响沉淀溶解平衡移动的因素
1、内因；
2、外因：遵循平衡移动原理
例5：一定温度下，在氢氧化钙悬浊液中存在下列平衡，Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)—+ 2OH-(aq)，
（2）温度：升温，多数溶解度变大，Ksp变大；少数几乎不变，如NaCl；少数溶解度变小，如Ca(OH)2，Ksp变小
（3）同离子效应：溶解度变小，Ksp不变
（4）加入能引起难溶物的离子浓度减小的物质：溶解度变大，Ksp不变
三、沉淀溶解平衡的应用
1．沉淀的生成：用于无机化合物的制备和提纯、废水处理等
（1）加沉淀剂法
①加入、等作沉淀剂，除Cu2+、Hg2+等。

②精制食盐水时，除钙离子、镁离子、硫酸根离子
（2）调节pH法
①除硫酸铜溶液中少量铁离子
*结论：溶液中有两种以上的离子可与同一试剂反应产生沉淀，首先析出的是离子积最先达到溶度积的化合物，这种按先后顺序沉淀的现象为分步沉淀。

利用分步沉淀可进行离子间的相互分离。

思考：在含有同浓度的I-和Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，有何现象？并尝试解释。

已知AgCl的溶度积大于AgI。

②除工业原料氯化铵中的杂质氯化铁（见教解P117）
2．沉淀的溶解
（1）酸碱溶解：解释：碳酸钙沉淀可溶于盐酸中
（2）盐溶解法解释：氢氧化镁可溶于氯化铵溶液
（3）生成配合物使沉淀溶解解释：氯化银沉淀可溶于氨水中
（4）利用氧化还原反应使沉淀溶解
如CuS、HgS不溶于非氧化性酸，可溶于稀硝酸，写出化学方程式
3．沉淀的转化
[活动与探究]向硝酸银中依次滴加适量氯化钠溶液、碘化钾溶液、硫化钠溶液：
现象：
反应方程式：，，。

（1）沉淀转化的实质是的移动。

一般，溶解能力相对较的物质易转化为溶解能力相对较的物质。

思考：Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2，应怎样除去？写出实验步骤。

（2）分析化学中常将难溶强酸盐转化为，然后用酸溶解，使阳离子进入溶液。

例7：用和溶液，使重晶石（主要成分BaSO4）中的钡转化为可溶性钡离子。

尝试通过溶度积规则和平衡移动原理解释上述过程。

例8：尝试用沉淀溶解平衡相关适应解释下列生活中的常见现象
（1）用5.0%的硫酸钠溶液解钡离子中毒，BaSO4可做内服造影剂用于透视，为何不用碳酸钡？
（2）氟化物防龋齿原理
（3）用碳酸钠溶液和酸除水垢中CaSO4
（4）水垢中氢氧化镁的生成
（5）溶洞的形成
【巩固练习】
1、下列说法中正确的是( )
A、物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水
B、不溶于水的物质溶解度为0
C、绝对不溶解的物质是不存在的
D、某粒子被沉淀完全是指该粒子在溶液中的浓度为零
2、下列叙述正确的是（）
（A）由于AgCl饱和溶液的导电性很弱，所以它是弱电解质。

（B）难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数。

（C）K sp大的难溶电解质，其溶解度S也大。

（D）一定温度下，向含有AgCl固体的饱和溶液中加水，AgCl的溶解度、K sp均不变3、已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中，c (Ca2＋)=2.0×10－6 mol·L－1，c(PO43－)=1.58×10－6 mol·L
－1则Ca 3(PO 4)2的K sp 为 （ ）
（A ）2.0×10－29 （B ）3.2×10－12 （C ）6.3×10－18 （D ）5.1×10－27
4、已知CaF 2(K sp =1.5×10－10)，在0.250L0.10 mol·L －1的Ca(NO 3)2溶液中能溶解CaF 2（ ）
（A ）1.0×10－5g （B ）7.9×10－4g （C ）2.0×10－5g （D ）1.0×10－4g
5、已知K sp Θ（Ag 2SO 4）=1.2×10－5，K sp Θ（AgCl ）=1.8×10－10，K sp Θ（BaSO 4）=1.1×10－10将
等体积0.0020 mol·L －1的Ag 2SO 4与2.0×10－6 mol·L －1的BaCl 2溶液混合，将（ ）
（A ）只生成BaSO 4沉淀 （B ）只生成AgCl 沉淀
（C ）同时生成BaSO 4和AgCl 沉淀 （D ）有Ag 2SO 4沉淀生成
6、有一含有CaF 2(s)(K sp Θ=1.5×10－10)与CaSO 4(s)(K sp Θ=7.1×10－5)的饱和溶液，其中
c (F －)=1.3×10－4 mol·L －1，则c (SO 42－)=( ) mol·L －1。

（ ）
（A ）8.4×10－4 （B ）0.017 （C ）8.0×10－3 （D ）0.032
7、下列难溶盐的饱和溶液中，Ag +浓度最大的是( )。

A 、AgCl(101056.1-⨯=sp k )；
B ．Ag 2CO 3(1210
1.8-⨯=sp k )； C ．Ag 2CrO 4(12100.9-⨯=sp k )；D ．AgBr(13100.5-⨯=sp k )
8、在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)==Ca(OH)2(aq)==Ca 2+(aq)+2OH -(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时，下列说法正确的是 ( )
A. n(Ca 2+)增大
B.c(Ca 2+)不变
C. n(OH -)增大
D. c(OH -)减小
9、将浓盐酸加到氯化钠饱和溶液中，会析出氯化钠晶体，对这种现象正确的解释是（ ）
A 、由于c(Cl -)增加，使溶液中c(Na +)·c(Cl -)>NaCl 的溶度积常数，故产生氯化钠沉淀
B 、HCl 是强酸，所以它能使NaCl 沉淀出来
C 、由于c(Cl -)增加，使NaCl 的溶解平衡向析出NaCl 的方向移动，故有NaCl 晶体析出
D 、酸的存在，降低了盐的溶解度
10、AgCl(s)在水中，在0.01mol/LCaCl 2溶液中，在0.01mol/LNaCl 溶液和在0.05mol/LAgNO 3溶液中的溶解度分别为S 0、S 1、S 2、S 3，则有 （ ）
A 、S 0>S 1>S 2>S 3
B 、S 0>S 2>S 1>S 3
C 、S 0>S 1=S 2>S 3
D 、S 3>S 1>S 2> S 0
11、在饱和Mg(OH)2溶液中，c(OH -)=1.0×10-4mol/L 。

若往该溶液中加入氢氧化钠溶液，使溶液中的c(OH -)变为原来的10倍，则Mg(OH)2的溶解度在理论上将（ ）
A.变为原来的10-3倍
B.变为原来的10-2
C.变为原来的10倍
D.不发生变化
12、将足量BaCO 3分别加入①30mL 水②10mL0.2mol/L Na 2CO 3溶液③50 mL0.01mol/L 氯化氯化钡溶液④100 mL0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。

请确定各溶液中Ba 2+的浓度由大到小的顺序为： 。

13、工业上制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热后慢慢加入粗制的氧化铜粉（含杂质氧化
亚铁），充分搅拌使之溶解。

已知pH≥9.6时，Fe2+以Fe(OH)2形式沉淀完全，pH≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2形式沉淀完全，pH值在3~4时，Fe3+以Fe(OH)3形式沉淀完全。

（1）为除去Fe2+，可采用的方法是( ) A．加入铜粉，将Fe3+还原 B．直接加碱，调节溶液pH≥9.6
C．通入硫化氢，将Fe2+直接沉淀 D．先将Fe2+氧化成Fe3+，再调节pH值至3~4 （2）实际生产中使用次氯酸钠的目的是，加人次氯酸钠后，溶液的pH (选填“增大、减小、不变”)，然后用试剂将溶液pH调至适当范围，即可除去铁杂质。

（3）若此溶液只含Fe3+时，要调整pH值在3～4之间，此时最好加入( )
A. NaOH溶液
B.氨水
C.CuCl2
D.CuO
14、已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10
Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2-
] ＝1.1×10－12
4
试求：（1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。

（2）此温度下，在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液中，AgCl与Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。

15、与c(H+)c(OH-)=K W类似，FeS饱和溶液中c(Fe2+)c(S2-)=Ksp，常温下，Ksp=6.25×10-18 (1)理论饱和FeS溶液的物质的量浓度最大是，事实浓度远大于此数值，其原因可能是。

(2)又知溶液中c(H+)与c(S2-)间存在以下限量关系：c(H+)2c(S2-)=Ka=1.0×10-22
现将适量FeS投入溶液中，欲使溶液中[Fe2+]达到1mol/L，应调节溶液的pH在下。

(lg2=0.3精确到小数点后1位)。

*16、已知常温下，Mg(OH)2在水中的溶解度为6.38 ×10-3g/L,求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积Ksp。

(2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和[OH-]
(3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。

(4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。