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浅谈《难溶电解质的溶解平衡》◆

2013-04-29谭永贞

中国校外教育(中旬) 2013年5期
关键词:饱和溶液溶解度电解质

谭永贞

在新课标高中化学教材中新增了对《难溶电解质的溶解平衡》的教学,这在高中化学教学中具有很重要的意义和地位。

难溶电解质溶解平衡沉淀的溶解沉淀的转化在新课标高中化学教材中新增了对《难溶电解质的溶解平衡》的教学,这在高中化学教学中具有很重要的意义和地位。

一、教材新增的意义

1.疑问的产生

在高中化学教科书中都附有溶解度表,该表中书写有“溶”“不”“微”等字,学生在学习中通常认为AgCl、BaSO4等在溶解度表中写有“不”的物质为不溶物。但是当在有关电解质的教学中,AgCl、BaSO4等物质又因为只要有一点溶解在水中就会完全电离而被归类为强电解质。这引起了学生的强烈不解。

2.疑问的解决

《难溶电解质的溶解平衡》的教学解决了这个问题。首先,物质在水中“溶”与“不”是相对的,“不”是指难溶,没有绝对不溶的物质。20℃时物质的溶解性与溶解度的关系如下:

难溶电解质有可能是强电解质,如AgCl、BaSO4;也可能是弱电解质,如Al(OH)3。同样诸如Ag+ 与Cl- 等类似的反应是不能进行到底的。

3.溶解平衡观点的作用

溶解平衡是指已溶解的电解质与未溶解的电解质的溶解与沉淀的平衡。易溶与难溶电解质在饱和溶液中都存在溶解平衡,但难溶电解质更易建立溶解平衡。溶解平衡解释了饱和溶液与不饱和溶液之间的关系,也解释了沉淀的溶解和沉淀的转化问题。

二、教材要求

1.高考考纲要求:了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。

2.知识与技能要求:让学生掌握难溶电解质的溶解平衡及其应用,并能运用平衡移动原理去分析、解决沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的转化问题。培养学生的知识迁移能力、动手实验能力和逻辑推理能力。

3.过程与方法要求:引导学生根据实验现象,利用已有的知识经验,分析推理出新的知识,得出合理、正确的结论。

4.情感态度与价值观要求:在活动中增强团结、协作的合作意识,培养学生学习化学的兴趣,以及对立统一的辨证唯物主义观点。

三、好题选讲

1.在25℃时,AgCl的白色悬浊液中,依次加入等浓度的KI溶液和Na2S溶液。观察到的现象是先出现黄色沉淀,最终出现黑色沉淀。已知有关物质的溶度积Ksp(25℃)如下:

下列叙述错误的是()

A.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动

B.溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀

C.AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同

D.25℃时,在饱和AgCl、AgI、Ag2S溶液中,所含Ag+的浓度不同

解析:由于AgCl、AgI、Ag2S的Ksp依次减小,当向AgCl溶液中加入同浓度的KI和Ag2S溶液时,测定的沉淀溶解平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)右移,依次转化为溶解度小的AgI沉淀和Ag2S沉淀,故A、B正确,由于在NaCl、CaCl2溶液中c(Cl-)不同,而Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)导致AgCl在两溶液中的溶解程度不同,C项错误,Ksp(AgI)=c(Ag+)·c(I-),Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)·c(S2-)且三种沉淀的Ksp不相同,故三种溶液中c(Ag+)不同。答案:C

2.(2011·新课标全国高考)0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。

在0.10 mol/L硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=___________ ___mol/L(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1 mol/L硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是______________mol/L。

解析:Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·c2(OH-)=2.2×10-20,当溶液的pH=8时,c(OH-)=10-6mol/L,所以c(Cu2+)=2.2×10-8mol/L;硫酸铜溶液中通入过量H2S气体时反应的化学方程式为:CuSO4+H2S===H2SO4+CuS,忽略溶液体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是0.1 mol·L-1,所以H+浓度是0.2 mol/L。答案:2.2×10-80.2

3.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()

A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C.d点无BaSO4沉淀生成

D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

解析:A项温度不变,加入Na2SO4会导致溶解平衡向左移动,但两离子的乘积仍不变,仍在曲线上,不会由a点变到b点;D项通过蒸发,水量减小,Ba2+和SO42-浓度都增大,不可能由d点变到c点;C项d点还没有形成饱和溶液,因此无BaSO4沉淀生成;D项从图像中看出a点与c点的Ksp相等。答案:C

4.已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。

(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于________。

(2)要使0.2 mol·L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为

完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH为___。

解析:

本文系江苏省中小学教学研究课题(2011)年度第(九)期——高中数学课堂师生互动的行为分析与诊断研究(课题编号JK9-Z069)阶段性研究成果。

实践出真知——浅谈小学劳动课的实践方法.

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