2019-2020年高中化学 3.4《沉淀溶解平衡》学案 苏教版选修4.doc

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2019-2020年高中化学 3.4《沉淀溶解平衡》学案 苏教版选修4 【本单元的重点】 溶解平衡的定义及影响因素，了解溶度积有关概念及其表达式，溶度积（Ksp）与溶解度的关系及有关计算，掌握沉淀转化的条件及其应用 【本单元的难点】 溶度积（Ksp）与溶解度的关系及有关计算，沉淀转化的条件及其应用 【课时分配】 沉淀溶解平衡（1课时）、沉淀溶解平衡的应用（1课时）、单元复习（1课时） 【实验启示】略 【单元教学建议】 1、“沉淀溶解平衡”教学建议： 　（1）以美丽的溶洞引入新课，结合课本86页“拓展视野”有关碳酸钙在25℃时溶解度数据复习初中化学有关根据物质溶解度大小的分类，使学生理解“溶解是绝对的，不溶是相对的”。并通过课本81页“活动与探究”的有关实验使学生认识难溶物在水中存在溶解平衡从而引出沉淀溶解平衡（也属于化学平衡）的概念，本课时的重点在于溶度积知识，可从溶度积的表达式、意义、规则（Qc与Ksp）等方面逐一讲解，要求能利用溶度积判断单一溶质溶液中沉淀是否生成，并能熟练进行难溶物溶解度和溶度积之间的相互换算。结合课本82页表3-14有关数据使学生认识难溶电解质的溶度积的大小与其在水中溶解能力的关系。对影响沉淀生成及沉淀完全与否的因素即某离子浓度小于1*10-5mol/L 相关知识可视学生实际情况进行补充。 （2）典型例题：（注：典型例题应代表本知识点的最高要求，也可以看成是统一考试时本知识点的的难度最高要求） ⅰ、下列说法正确的是（ ） A.在一定温度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数； B.AgCl的Ksp=1.810-10 mol2L-2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.810-10 mol2L-2； C.温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液； D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大。 答案：C ⅱ、已知某温度 Ksp(Mg(OH)2)=5.6110-12mol3L-3计算： （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、将等体积的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：等体积混合后， 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、“沉淀溶解平衡的应用”教学建议： （1）沉淀溶解平衡是一个动态平衡，本节内容主要由三部分组成，可以通过问题解决的形式加以设计，“沉淀的生成”可根据课本82页“交流于讨论”进行，了解沉淀生成的两种常用方法；“沉淀的转化”可根据课本83页“交流于讨论”进行，以课本84页“活动与探究”引导学生认识化学反应中难溶物有转化为更难溶物的趋势，其实质就是沉淀溶解平衡的移动。（生活生产中例子：氟化物防龋齿、重晶石制备钡化合物、锅炉水垢的处理、溶洞形成等）；“分步沉淀”可根据课本83页图3-21“除去硫酸铜溶液中混有的少量的铁离子的流程图”进行讨论，教学过程中注意充分发挥学生的主体作用，培养学生的探究能力。 （2）典型例题：（注：典型例题应代表本知识点的最高要求，也可以看成是统一考试时本知识点的的难度最高要求） ⅰ、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与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溶液中含有杂质FeCl3,为除去杂质可加入的试剂是(　　 ) A.MgO　　 B.MgCO3 　C.NaOH　　 D.NaHCO3 答案：AB ⅲ、在氯化铜（CuCl22H2O）中含有FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下图所示的操作步骤进行提纯． （1）为什么加入氧化剂X？ 提示：不能用加碱分离，因加碱Cu2+也得到沉淀．只有加入氧化剂，把Fe2+氧化为Fe3+，再利用Fe3+水解，并设法（如加CuO）使水解进行到底分离． （2）下列物质都可以作为氧化剂，其中最适合于本实验的是 [ ] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7 提示：依据分离的原则之一，不得引入杂质，故选A． （3）物质Y是CuO；沉淀E是Fe(OH)3． ⅳ、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： Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2++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： 答案：H++OH-=H2O，使平衡向脱矿方向移动 5Ca2++3PO+F-=Ca5（PO4）3F↓ 加Ca2+（或加PO等） 3、“单元复习教学建议” （1）以化学平衡常数入手，复习与化学平衡常数K、弱酸电离常数Ka、水的离子积常数Kw及溶度积常数Ksp有关知识，使学生认识不同K之间的联系和区别，能运用不同K有关的知识解决有关化学问题 （2）典型例题：（注：典型例题应代表本知识点的最高要求，也可以看成是统一考试时本知识点的的难度最高要求） ⅰ往含I－和Cl－的稀溶液中滴人AgNO3溶液，沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如右图所示。则原溶液中c(I－)/c(Cl－)的比值为 A (V2－V1)/V1 B V1/V2 C V1/(V2－V1） D V2/V1 答案： C ⅱ难溶电解质在水溶液里存在着电离平衡。在常温下，溶液里各离子浓度以它们的系数为次方的乘积是一个常数，该常数叫溶度积（Ksp）.例如，Cu(OH)2 Cu2+ +2OH-, Ksp=c(Cu2+)（c(OH-)）2=210-20.溶液里各离子浓度（加上其次方）的乘积大于溶度积时，则出现沉淀；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，应调整溶液的PH，使之大于多少？ (2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中的Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降低到原来的千分之一），则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液PH为多少？ 答案：（1）PH值大于或等于5均可 （2）PH值等于6 ⅲ某化学兴趣小组拟用粗氧化铜(含少量铜粉、氧化铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜，其制备步骤如下： ①过量盐酸 过滤 粗氧化铜 溶液I 沉淀II 溶液II ②加入X ③加入Y pH=5 过滤 沉淀II 溶液III CuCl22H2O CuCl2 ⑤ 实验过程中所用的物质x，y及pH控制参照下表确定： 表I 物质 开始沉淀时pH 完全沉淀时pH Fe(OH)3 2．7 3．7 Fe(OH)2 7．6 9．6 Cu(OH)2 5．2 6．4 表Ⅱ 氧化剂 调节pH的物质 A 双氧水 E 氨水 B 高锰酸钾 F 碱式碳酸铜 C 氯水 G 氧化铜 请填写下列空白 (1)沉淀Ⅱ的成分(化学式)是 。 (2)步骤②加入的试剂x可选用表Ⅱ中的(填序号，且选出全部合理的)，其作用是 . (3)步骤③加入的试剂y可选用表Ⅱ中的 (填序号，且选出全部合理的)，控制pH＝5的目的是 。 (4)步骤⑤要得到无水CuCl2，应控制的一定条件是 。 (5)步骤①中所发生的全部反应的离子方程式： 。 答案：⑴Fe(OH)3 ⑵AC 使Fe2+转化为Fe3+ ⑶FG 使Fe3+转化为Fe(OH)3 ⑷通入HCl气体使CuCl22H2O在酸性条件下失水 ⑸CuO+2H+==Cu2++H2O；Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O；2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+