沉淀溶解平衡教学设计

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1、1沉淀溶解平衡教学设计广州七中 牛丽明【考纲要求】了解溶液的组成，理解溶液中溶质的质量分数的概念，并能进行有关计算；了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，了解溶度积常数及其有关计算，掌握沉淀的生成、溶解和转化的条件及其应用。【设计思路】沉淀溶解平衡只是化学平衡的一种，符合化学平衡的根本特征。在第二章建立了化学平衡的基本概念之后，第三章溶液中的平衡主要是侧重于具体条件下平衡原理的应用，其中沉淀溶解平衡的特别之处在于它是存在于固体和溶液离子间的两相平衡。具体到沉淀的生成、溶解和转化问题，归根结底都属于平衡移动的问题。因此本节教学设计立足于学生建立对沉淀溶解平衡的正确认识，重点讨论沉淀溶解平衡的移动问题和有

2、关溶度积常数的计算。【学案部分】教学设计（第一课时）一、溶解度：在一定温度下，某固态物质在 100 克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。1、易溶电解质的溶解平衡【学生活动】1、填写下表中的空白部分（饱和 NaCl 溶液的密度为 1.12 g/cm3）溶解度(20) S(g)/100g H2Oc(Na+)molL-1c(Cl-)molL-1溶质的质量分数（只列式）NaCl 35.9 5.06 5.06【学生活动】2、读图并回答下列问题：2溶解度（g/100g水）0 温度（）硫酸铵氯化铵氯化钾硫酸钾20 40 60 80 100 已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线

3、如右图所示，产品的化学式为_ K2SO4_ ，写出反应的化学方程式 (NH4)2SO4 + 2KCl = 2NH4Cl + K2SO4(s) 。2、难溶电解质的溶解平衡M mA n (s) m M n+ (aq) + n A m- (aq) Kspc (M n+)mc (A m-)n【学生活动】3、写出下列难溶电解质的溶度积表达式AgCl 溶解平衡表达式： Ksp= MgF2 溶解平衡表达式： Ksp= Cr(OH)3 溶解平衡表达式： Ksp= 【学生活动】4、填写下表中的空白部分溶解度(20)S(g)/100g H2Oc(Ag+)molL-1c(Cl-)molL-1溶度积常数KspAgCl

4、 1.92104 g 1.4105 1.4105 见选修 4 P65 表 3-5二、沉淀溶解平衡的移动：【演示实验】1、选修 4 P64 实验 3-4、实验 3-5。观察并记录现象。【演示实验】2、向盛有 1ml 0.1mol/L MgCl2 溶液的试管中滴加 12 滴 2mol/LNaOH 溶液，有白色沉淀生成，分装在两支试管中，分别滴加数滴饱和 NH4Cl 溶液和饱和 NH4Ac 溶液，充分振荡反应。观察并记录现象。3【学生活动】5、写出下列五组实验的现象、原理及反应方程式实验操作 实验现象 原理及方程式A向 NH4Cl 饱和溶液中通入氯化氢气体有晶体析出B向 AgCl 悬浊液中先滴加数滴

5、KI 溶液，振荡反应；再滴加 Na2S溶液，充分振荡反应白色沉淀先转化为黄色沉淀，后又转化为黑色沉淀C向 AgCl 悬浊液中滴加NH3H2O 溶液，充分振荡反应白色沉淀溶解消失D向 Mg (OH)2悬浊液中加入FeCl3 溶液，充分振荡反应白色沉淀变红褐色沉淀4E向 Mg (OH)2悬浊液加入NH4Cl 溶液，充分振荡反应白色沉淀溶解消失【学生活动】6、室温下，将足量的 AgCl 分别放入下列溶液中，AgCl 的溶解度按由大到小排序： 。20mL 0.01mol/LKCl 溶液 30mL 0.02mol/LCaCl 2 溶液 10mL 蒸馏水 50mL 0.05mol/L AgNO3 溶液10

6、mL 0.01mol/L NH 3H2O 溶液 40mL 0.03mol/LKI 溶液【课后巩固】1、 （2011 广州市调研改编）氯酸钾多用来制造火柴和烟花等。电解法是工业制造氯酸钾的主要方法：电解热的氯化钠水溶液，电解的生成物相互反应制得氯酸钠；再以氯酸钠和氯化钾为原料制备氯酸钾。（1）几种物质的溶解度曲线如图所示，低温有利于析出 KClO3 晶体，原因是：_ _ KClO3 的溶解度随温度降低而降低，低温时 KClO3 在四种物质中溶解度最小 。（2）产品 KClO3 中常含有其他杂质离子，提纯的方法是_重结晶_ _。（3）该生产工艺可以循环利用的物质是_ NaCl _，副产品是_ H2

7、 _。2、 （见备考指南 P118 12 题）0204060801001201401601802000 10 20 30 40 50 60 70 80 90100KClNaClO3KClO3NaCl溶解度/g温度 /5教学设计（第二课时）三、沉 淀 溶 解 平 衡 的应用：1、溶度积：【学生活动】1、 （09 浙江卷10） 已知：25时，K spMg(OH)25.6110 12 ，K spMgF27.4210 11 。下列说法正确的是A25时，饱和 Mg(OH)2 溶液与饱和 MgF2 溶液相比，前者的 c(Mg2 )大B25时，在 Mg(OH)2 的悬浊液中加入少量的 NH4Cl 固体， c

8、(Mg2 )增大C25时，Mg(OH) 2 固体在 20 mL 0.01 mol/L 氨水中的 Ksp 比在 20 mL 0.01 mol/LNH4Cl溶液中的 Ksp 小D25时，在 Mg(OH)2 悬浊液中加入 NaF 溶液后，Mg(OH) 2 不可能转化为 MgF2【学生活动】 2、已知 Ni (OH) 2 的 Ksp = 2.010 -15 mol3L-3 ，求使 0.2molL-1 NiSO4 溶液中Ni 2+沉淀完全，则溶液 pH 至少为 9 。（残留离子浓度 1.010 -5molL-1 时，则认为沉淀完全）2、离子积：（1）Q c Ksp 时，溶液过饱和，体系不断析出沉淀，直至

9、达到平衡（2）Q c =Ksp 时，沉淀与溶解平衡（3）Q c Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡【学生活动】3、某温度时，Zn(OH) 2 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。横坐标为溶液的 pH 值，纵坐标为 Zn2+物质的量浓度，回答下列问题。6（填、=、）图中：a 点，v 沉淀 = _ v 溶解b 点，v 沉淀 _ v 溶解c 点，v 沉淀 _ v 溶解3、沉 淀 溶 解 平 衡 的应用：【学生活动】4、在粗制 CuSO45H2O 晶体中常含有杂质 Fe2+，常用如图所示流程提纯，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。 （见选修 4 P66 练习 2）在

10、除铁的过程中，为使 Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入 CuO Cu(OH） 2 Cu(OH）2CO3等 调节溶液的 pH；根据下表数据，溶液的 pH 应保持在 3.2pH4.7 范围。溶度积 Ksp 氢氧化物开始沉淀时的 pH 氢氧化物沉淀完全时的 pHFe3+ 见选修 4 P65 表 3-5 1.9 3.2Cu2+ 见选修 4 P65 表 3-5 4.7 6.7【学生活动】5、锅炉水垢的主要成分为 CaCO3、CaSO 4、Mg(OH) 2，在处理水垢时，通常先加入饱和 Na2CO3 溶液浸泡，然后再向处理后的水垢中加入 NH4Cl 溶液。请你思考并结合化学用语说明理由。（1）加入饱和 N

11、a2CO3 溶液后，水垢的成分发生了什么变化？（2）NH 4Cl 溶液的作用是什么？请描述所发生的变化。7【学生活动】6、牙齿表面由一层硬的、组成为 Ca5(PO4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO4)3OH(固) 5Ca 2+3PO43-+OH- 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是 。已知 Ca5(PO4)3F（固）的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。主动脉用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法： （加酸使平衡右移，固体溶解；5Ca 2+3PO43-+F

12、-=Ca5（PO 4） 3F；食用含钙较多的食品）【课后巩固】1、 （2011 惠州改编）铁、铜都是人类最早使用的金属，它们的单质及化合物应用非常广泛。如图横坐标为溶液 pH，纵坐标为金属离子物质的量浓度的对数值（当溶液中金属离子浓度10 5 molL1 时，可认为沉淀完全） ，试回答：工业上常用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。腐蚀铜板后的溶液中，若 Cu2 、Fe 3 和Fe2 浓度均为 0.1 molL1 ，今向混合溶液中通入氨气调节溶液的 pH5.6 时，溶液中存在的金属阳离子为_ Cu 2 Fe2 _。从图中数据计算可得 Fe(OH)2 的溶度积 KspFe(OH)2_1.010 -17 m

13、ol3L-3 _。2、 （2012 广东卷 32）难溶性杂卤石（K 2SO4MgSO42CaSO42H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K 2SO4MgSO42CaSO42H2O（s） 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42 + 2H2O 为能充分利用钾资源，用饱和 Ca(OH) 2 溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：（1）滤渣的主要成分有 和 以及未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原理解释 Ca(OH) 2 溶液能溶解杂卤石浸出 K+的原因： 8。（3） “除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液 PH 至中性。（4）不同温度下，K +的浸出浓度与溶浸时间的关系见图14，由图可得，随着温度升高， 。（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(s) + CO32 CaCO3 (s) + SO42 已知 298K 时，Ksp(CaCO 3)= 2.80109，Ksp(CaSO 4)= 4.90105 ，求此温度下该反应的平衡常数 K（计算结果保留三位的效数字） 。（1）Mg(OH) 2， CaSO4 （2）加入 Ca(OH)2 溶液，OH 与 Mg2+结合成 Mg(OH)2、Ca 2+与 SO42结合成 CaSO4 而析出，使平衡向右