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2019-2020年高中化學(xué) 3.4《沉淀溶解平衡》學(xué)案 蘇教版選修4 【本單元的重點】 溶解平衡的定義及影響因素，了解溶度積有關(guān)概念及其表達(dá)式，溶度積（Ksp）與溶解度的關(guān)系及有關(guān)計算，掌握沉淀轉(zhuǎn)化的條件及其應(yīng)用 【本單元的難點】 溶度積（Ksp）與溶解度的關(guān)系及有關(guān)計算，沉淀轉(zhuǎn)化的條件及其應(yīng)用 【課時分配】 沉淀溶解平衡（1課時）、沉淀溶解平衡的應(yīng)用（1課時）、單元復(fù)習(xí)（1課時） 【實驗啟示】略 【單元教學(xué)建議】 1、“沉淀溶解平衡”教學(xué)建議： ?。?）以美麗的溶洞引入新課，結(jié)合課本86頁“拓展視野”有關(guān)碳酸鈣在25℃時溶解度數(shù)據(jù)復(fù)習(xí)初中化學(xué)有關(guān)根據(jù)物質(zhì)溶解度大小的分類，使學(xué)生理解“溶解是絕對的，不溶是相對的”。并通過課本81頁“活動與探究”的有關(guān)實驗使學(xué)生認(rèn)識難溶物在水中存在溶解平衡從而引出沉淀溶解平衡（也屬于化學(xué)平衡）的概念，本課時的重點在于溶度積知識，可從溶度積的表達(dá)式、意義、規(guī)則（Qc與Ksp）等方面逐一講解，要求能利用溶度積判斷單一溶質(zhì)溶液中沉淀是否生成，并能熟練進(jìn)行難溶物溶解度和溶度積之間的相互換算。結(jié)合課本82頁表3-14有關(guān)數(shù)據(jù)使學(xué)生認(rèn)識難溶電解質(zhì)的溶度積的大小與其在水中溶解能力的關(guān)系。對影響沉淀生成及沉淀完全與否的因素即某離子濃度小于1*10-5mol/L 相關(guān)知識可視學(xué)生實際情況進(jìn)行補充。 （2）典型例題：（注：典型例題應(yīng)代表本知識點的最高要求，也可以看成是統(tǒng)一考試時本知識點的的難度最高要求） ⅰ、下列說法正確的是（ ） A.在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數(shù)； B.AgCl的Ksp=1.810-10 mol2L-2，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl-濃度的乘積等于1.810-10 mol2L-2； C.溫度一定時，當(dāng)溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時，此溶液為AgCl的飽和溶液； D．向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大。 答案：C ⅱ、已知某溫度 Ksp(Mg(OH)2)=5.6110-12mol3L-3計算： （1）Mg(OH)2在水中的溶解度； （2）Mg(OH)2在0.01mol1-1NaOH溶液中的溶解度； （3）Mg(OH)2在0.01mol1-1MgCl2溶液中的溶解度。 答案：（1）S=1.110-4molL-1 (2) S=5.610-8molL-1 (3) S=1.1810-6molL-1 ⅲ、將等體積的410-3mol/L的AgNO3溶液和410-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12] 答案：等體積混合后， c (Ag+) 2 c(CrO42-)=[(410-3)/2 ]2(410-3)/2 = 810-9 > 9.010-12 所以有析出Ag2CrO4沉淀。 2、“沉淀溶解平衡的應(yīng)用”教學(xué)建議： （1）沉淀溶解平衡是一個動態(tài)平衡，本節(jié)內(nèi)容主要由三部分組成，可以通過問題解決的形式加以設(shè)計，“沉淀的生成”可根據(jù)課本82頁“交流于討論”進(jìn)行，了解沉淀生成的兩種常用方法；“沉淀的轉(zhuǎn)化”可根據(jù)課本83頁“交流于討論”進(jìn)行，以課本84頁“活動與探究”引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中難溶物有轉(zhuǎn)化為更難溶物的趨勢，其實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。（生活生產(chǎn)中例子：氟化物防齲齒、重晶石制備鋇化合物、鍋爐水垢的處理、溶洞形成等）；“分步沉淀”可根據(jù)課本83頁圖3-21“除去硫酸銅溶液中混有的少量的鐵離子的流程圖”進(jìn)行討論，教學(xué)過程中注意充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。 （2）典型例題：（注：典型例題應(yīng)代表本知識點的最高要求，也可以看成是統(tǒng)一考試時本知識點的的難度最高要求） ⅰ、以MnO2為原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金屬離子，通過添加過量難溶電解質(zhì)MnS，可使這些金屬離子形成硫化物沉淀，經(jīng)過濾除去包括MnS在內(nèi)的沉淀，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶，可得純凈的MnCl2。根據(jù)上述實驗事實，可推知MnS具有的相關(guān)性質(zhì)是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度與CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D．溶解度小于CuS、PbS、CdS 答案：C ⅱ、已知PH=5的MgCl2溶液中含有雜質(zhì)FeCl3,為除去雜質(zhì)可加入的試劑是(　　 ) A.MgO　　 B.MgCO3 　C.NaOH　　 D.NaHCO3 答案：AB ⅲ、在氯化銅（CuCl22H2O）中含有FeCl2雜質(zhì)，為制得純凈氯化銅晶體，首先將其制成水溶液，然后按下圖所示的操作步驟進(jìn)行提純． （1）為什么加入氧化劑X？ 提示：不能用加堿分離，因加堿Cu2+也得到沉淀．只有加入氧化劑，把Fe2+氧化為Fe3+，再利用Fe3+水解，并設(shè)法（如加CuO）使水解進(jìn)行到底分離． （2）下列物質(zhì)都可以作為氧化劑，其中最適合于本實驗的是 [ ] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7 提示：依據(jù)分離的原則之一，不得引入雜質(zhì)，故選A． （3）物質(zhì)Y是CuO；沉淀E是Fe(OH)3． ⅳ、牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++3PO43-+OH- 進(jìn)食后，細(xì)菌和酶作用于食物，產(chǎn)生有機(jī)酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是 已知Ca5(PO4)3F（固）的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小，質(zhì)地更堅固。主動脈用離子方程式表示，當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因： 根據(jù)以上原理，請你提出一種其它促進(jìn)礦化的方法： 答案：H++OH-=H2O，使平衡向脫礦方向移動 5Ca2++3PO+F-=Ca5（PO4）3F↓ 加Ca2+（或加PO等） 3、“單元復(fù)習(xí)教學(xué)建議” （1）以化學(xué)平衡常數(shù)入手，復(fù)習(xí)與化學(xué)平衡常數(shù)K、弱酸電離常數(shù)Ka、水的離子積常數(shù)Kw及溶度積常數(shù)Ksp有關(guān)知識，使學(xué)生認(rèn)識不同K之間的聯(lián)系和區(qū)別，能運用不同K有關(guān)的知識解決有關(guān)化學(xué)問題 （2）典型例題：（注：典型例題應(yīng)代表本知識點的最高要求，也可以看成是統(tǒng)一考試時本知識點的的難度最高要求） ⅰ往含I－和Cl－的稀溶液中滴人AgNO3溶液，沉淀的質(zhì)量與加入AgNO3溶液體積的關(guān)系如右圖所示。則原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值為 A (V2－V1)/V1 B V1/V2 C V1/(V2－V1） D V2/V1 答案： C ⅱ難溶電解質(zhì)在水溶液里存在著電離平衡。在常溫下，溶液里各離子濃度以它們的系數(shù)為次方的乘積是一個常數(shù)，該常數(shù)叫溶度積（Ksp）.例如，Cu(OH)2 Cu2+ +2OH-, Ksp=c(Cu2+)（c(OH-)）2=210-20.溶液里各離子濃度（加上其次方）的乘積大于溶度積時，則出現(xiàn)沉淀；反之沉淀溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的PH，使之大于多少？ (2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2+沉淀較為完全（使Cu2+濃度降低到原來的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液PH為多少？ 答案：（1）PH值大于或等于5均可 （2）PH值等于6 ⅲ某化學(xué)興趣小組擬用粗氧化銅(含少量銅粉、氧化鐵及不溶于酸的雜質(zhì))制取無水氯化銅，其制備步驟如下： ①過量鹽酸 過濾 粗氧化銅 溶液I 沉淀II 溶液II ②加入X ③加入Y pH=5 過濾 沉淀II 溶液III CuCl22H2O CuCl2 ⑤ 實驗過程中所用的物質(zhì)x，y及pH控制參照下表確定： 表I 物質(zhì) 開始沉淀時pH 完全沉淀時pH Fe(OH)3 2．7 3．7 Fe(OH)2 7．6 9．6 Cu(OH)2 5．2 6．4 表Ⅱ 氧化劑 調(diào)節(jié)pH的物質(zhì) A 雙氧水 E 氨水 B 高錳酸鉀 F 堿式碳酸銅 C 氯水 G 氧化銅 請?zhí)顚懴铝锌瞻? (1)沉淀Ⅱ的成分(化學(xué)式)是 。 (2)步驟②加入的試劑x可選用表Ⅱ中的(填序號，且選出全部合理的)，其作用是 . (3)步驟③加入的試劑y可選用表Ⅱ中的 (填序號，且選出全部合理的)，控制pH＝5的目的是 。 (4)步驟⑤要得到無水CuCl2，應(yīng)控制的一定條件是 。 (5)步驟①中所發(fā)生的全部反應(yīng)的離子方程式： 。 答案：⑴Fe(OH)3 ⑵AC 使Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ ⑶FG 使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3 ⑷通入HCl氣體使CuCl22H2O在酸性條件下失水 ⑸CuO+2H+==Cu2++H2O；Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O；2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+