苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡导学案及答案

这是一份苏教版 (2019)选择性必修1第四单元 沉淀溶解平衡导学案及答案，共24页。
1．了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。
2．理解溶度积(Ksp)的意义，能进行相关的计算。
3．知道沉淀的生成、沉淀溶解、沉淀转化的本质是沉淀溶解平衡的移动。
图说考点
[新知预习]
一、沉淀溶解平衡原理
1．25℃时，溶解性与溶解度的关系：
2．沉淀溶解平衡：
(1)定义：在一定温度下，当沉淀________和________的速率相等时，即达到溶解平衡(如图所示)。
(2)溶解平衡的建立
固体溶质溶解,析出溶液中的溶质
v(溶解)____v(沉淀)，固体溶解；
v(溶解)____v(沉淀)，溶解平衡；
v(溶解)____v(沉淀)，析出晶体。
(3)表示方法：以AgCl为例，溶解平衡可表示为________________________。
3．溶解平衡的特征
4．生成难溶电解质的限度(标志)
对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于________________时，反应就达完全。
二、溶度积常数
三、沉淀反应的应用
1．沉淀的生成调节____法加____剂法
2．沉淀的溶解____溶解法____溶解法____溶解法
3．沉淀的转化
原理：溶解度Fe(OH)3________Cu(OH)2(填“大于”或“小于”)。
[即时性自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积常数。( )
(2)溶度积常数大者，溶解能力也越大。( )
(3)两种不溶物的Ksp相差越大，不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物。( )
(4)AgI比AgCl更难溶于水，所以，AgCl可以转化为AgI。( )
(5)含氢氧化钙固体的石灰水中，加少量NaOH固体，氢氧化钙固体质量增加。( )
(6)在有Cl－和Br－共同存在的溶液中，只要滴加AgNO3溶液，最先生成的沉淀一定是AgBr。( )
2．下列说法不正确的是( )
A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS在一定条件下可转化为CuS
C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变
D．两种难溶电解质作比较时，Ksp越小的电解质，其溶解度一定越小
3．在一定温度下，在氢氧化钙的悬浊液中，存在氢氧化钙固体与其电离出的离子间溶解结晶平衡：Ca(OH)2(s)⇌Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，向此种悬浊液中加入少量的氧化钙粉末，充分反应后恢复到原温度。下列叙述正确的是( )
A．溶液中钙离子数目减小
B．溶液中钙离子浓度减小
C．溶液中氢氧根离子浓度增大
D．pH减小
4．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式
(1)AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
Ksp＝________________________________________________________________________。
(2)Fe(OH)3(s)⇌Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)
Ksp＝________________________________________________________________________。
(3)AmBn(s)⇌mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝________________________________________________________________________。
5．根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)重金属离子会对河流和海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH＝2.0，ρ＝1g/mL)中含有Ag＋、Pb2＋等重金属离子，其浓度约为0.01ml/L，排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
你认为往废水中加入________(填字母序号)，沉淀效果最好。
A.NaOH B．Na2S
C.KID．Ca(OH)2
(2)已知Ksp(BaCO3) ＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。
①BaCO3在20mL0.01ml·L－1Na2CO3溶液中的Ksp________(填“大于”“小于”或“等于”)其在20mL0.01ml·L－1BaCl2溶液中的Ksp。
②现将浓度为2×10－4ml/LNa2CO3溶液与BaCl2溶液等体积混合，则生成BaCO3沉淀所需BaCl2溶液的最小浓度为________ml/L。
③向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时，溶液中c(CO32- )/c(SO42－)＝______(保留三位有效数字)。
(3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中cI-cCl-为________。[已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]
提升点一 沉淀溶解平衡的移动
[例1] 对于难溶盐MX，其饱和溶液中M＋和X－的物质的量浓度之间的关系类似于c(H＋)·c(OH－)＝Kw，存在等式c(M＋)·c(X－)＝Ksp。现有足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是( )
①20mL0.01ml·L－1KCl溶液
②30mL0.02ml·L－1CaCl2溶液
③40mL0.03ml·L－1HCl溶液
④10mL蒸馏水
⑤50mL0.05ml·L－1AgNO3溶液
A．①＞②＞③＞④＞⑤B．④＞①＞③＞②＞⑤
C．⑤＞④＞③＞②＞①D．④＞③＞⑤＞②＞①
状元随笔 AgCl固体在溶液中的溶解受到溶液中c(Cl－)和c(Ag＋)大小的影响，但溶液中c(Cl－)与c(Ag＋)乘积是个定值，c(Cl－)越大，c(Ag＋)越小。
[提升1] 已知：Ag＋＋SCN－⇌AgSCN↓(白色)，某同学探究AgSCN的溶解平衡及转化，进行以下实验。
下列说法中，不正确的是( )
A．①中现象能说明Ag＋与SCN－生成AgSCN沉淀的反应有限度
B．②中现象产生的原因是发生了反应Fe(SCN)3＋3Ag＋===3AgSCN↓＋Fe3＋
C．③中产生黄色沉淀的现象能证明AgI的溶解度比AgSCN的溶解度小
D．④中黄色沉淀溶解的原因可能是AgI与KI溶液中的I－进一步发生了反应
[关键能力]
沉淀溶解平衡的影响因素
1．内因：难溶电解质本身的性质，这是决定性的因素。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。
2．外因：
(1)浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动。
(2)温度：多数难溶性电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。
(3)同离子效应：当加入与难溶电解质相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。如AgCl中加入KCl固体，平衡向左移动。
(4)离子反应效应：向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl中加入KI固体，生成更难溶的AgI，AgCl溶解。
提升点二 溶度积常数的应用
[例2] 根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：
(1)常温下，向Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中c(CO32-)＝10－3ml·L－1，则Ca2＋________(填“是”或“否”)沉淀完全。[已知该温度下，c(Ca2＋)≤1.0×10－5ml·L－1时可视为沉淀完全，Ksp（CaCO3）＝2.8×10－9]
(2)已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
25℃时，向Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂，溶液的颜色为________。
(3)25℃时，向50mL0.018ml·L－1的AgNO3溶液中加入50mL0.020ml·L－1的盐酸，生成沉淀。已知25℃时AgCl的Ksp＝1.8×10－10，请计算：
①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝________ml·L－1。
②完全沉淀后，溶液的pH＝________。
(4)已知常温下Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39，某CuSO4溶液中含有Fe3＋，可以加入________调节溶液的pH为______，使溶液中的Fe3＋恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10－5ml·L－1时)而除去。
状元随笔 运用Ksp进行计算时，浓度应为混合后离子浓度；调pH除杂时，所加物质应既能与H＋(或OH－)反应，又不引入新的杂质。
[提升2] Ⅰ.常温下，CaS的Ksp＝1.0×10－8，饱和溶液中存在平衡：CaS(s)⇌Ca2＋(aq)＋S2－(aq) ΔH＞0。
(1)①该温度下，将10－4ml·L－1氯化钙溶液与2×10－4ml·L－1硫化钠溶液等体积混合，能否产生沉淀并说明理由：________________________________________________________________________；
温度升高时，Ksp________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。
②向CaS悬浊液中滴加少量浓盐酸，c(Ca2＋)________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用文字和离子方程式说明)。
(2)若向CaS悬浊液中加入CuSO4溶液，生成一种黑色固体物质，写出该过程中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
Ⅱ.已知常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－38，欲使0.01ml·L－1FeCl3溶液开始产生Fe(OH)3沉淀，应调整溶液pH，使pH________，若要使其沉淀完全，pH应________。
状元随笔 溶度积常数和其它平衡常数一样，也只受温度影响，当其它条件改变时，平衡会发生移动，但Ksp保持不变。
[关键能力]
溶度积常数的应用
1．Ksp意义
同类型物质，在相同温度下Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，不同类型物质Ksp大小不具有可比性。如根据Ksp可判断溶解能力：AgI3
例3 解析：图中a和b为T1、T2温度下CdS的饱和溶液中的c(Cd2＋)或c(S2－)，即CdS在水中的溶解度，A项正确；Ksp只与温度有关，故Ksp(m)＝Ksp(p)＝Ksp(n)Ksp
v(溶解)