第8章 物质在水溶液中的行为第4节沉淀溶解平衡酸碱中和滴定.docx

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第8章物质在水溶液中的行为第4节沉淀溶解平衡酸碱中和滴定

第四节　沉淀溶解平衡　酸碱中和滴定

考纲点击

1．了解难溶电解质的溶解平衡沉淀转化的本质。

2．结合图像了解溶解平衡的影响因素；掌握Ksp简单计算及其应用。

3．了解中和滴定的基本原理；了解滴定管的主要用途和使用方法。

4．分析或处理实验数据，得出合理结论。

梳理整合：

一、溶解平衡和溶度积常数

1．沉淀溶解平衡的概念

在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成__________时，________速率和__________速率相等的状态。

2．溶解平衡的建立

固体溶质

溶液中的溶质

（1）v溶解______v沉淀，固体溶解

（2）v溶解______v沉淀，溶解平衡

（3）v溶解______v沉淀，析出晶体

3．电解质在水中的溶解度

20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：

4．溶解平衡的特点

（1）逆：

可逆过程（离子之间生成难溶电解质的反应不能完全进行到底）。

（2）动：

动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。

（3）等：

v溶解______v沉淀≠0。

（4）定：

达到平衡时，离子浓度________。

（5）变：

当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡状态。

5．沉淀溶解平衡常数——溶度积

（1）定义：

在一定条件下，______溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫做______________或________，符号为________。

（2）表达式

以PbI2沉淀溶解平衡为例：

PbI2（s）

Pb2＋（aq）＋2I－（aq），Ksp＝c（Pb2＋）·c2（I－）＝7.1×10－9mol3·L－3。

（3）意义

溶度积（Ksp）反映了物质在水中的________能力。

对于结构相似的电解质，Ksp的数值________，电解质在水中的溶解能力越强。

特别提示：

对于阴阳离子个数比不同的电解质，不能直接比较Ksp的数值大小，而确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度来比较。

（4）影响Ksp的因素

Ksp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和________有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。

6．溶度积和离子积

以AmBn（s）

mAn＋（aq）＋nBm－（aq）为例：

溶度积

离子积

概念

__________的平衡常数

溶液中有关离子______幂的乘积

符号

Ksp

Qc

表达

式

Ksp（AmBn）＝____________________，式中的浓度都是平衡浓度

Qc（AmBn）＝________________，式中的浓度是任意浓度

应用

判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解

①Qc______Ksp：

溶液过饱和，有沉淀析出

②Qc______Ksp：

溶液饱和，处于平衡状态

③Qc______Ksp：

溶液未饱和，无沉淀析出

特别提示：

（1）沉淀溶解平衡也是化学平衡的一种，其平衡移动规律符合勒夏特列原理。

（2）溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca（OH）2相反。

（3）Ksp的大小可比较难溶电解质的溶解能力，一般Ksp越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越强；Ksp越小，说明难溶电解质在水中的溶解能力越弱。

（说明：

两种难溶电解质的组成和结构要相似）

即时训练1下列说法是否正确（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）不同电解质在水中的溶解度差别很大（　　）

（2）沉淀溶解平衡不受外界条件的影响（　　）

（3）生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小（　　）

（4）难溶电解质的溶解达到平衡时，固体的量不再减小（　　）

（5）达到沉淀溶解平衡时，各离子浓度一定相等（　　）

即时训练2AgCl的Ksp＝1.80×10－10，将0.002mol·L－1的NaCl和0.002mol·L－1的AgNO3溶液等体积混合。

（1）溶液中是否有AgCl沉淀生成（通过简单计算回答）________。

（2）溶液中存在的离子有________。

二、沉淀溶解平衡的应用

1．沉淀的生成

（1）调节pH法

如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为________________________。

（2）沉淀剂法（除去污水中的重金属离子）

如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为______________。

2．沉淀的溶解

（1）含义

减少溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。

（2）方法实例

①酸溶解法

如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为____________________________。

②盐溶液溶解法

如Mg（OH）2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为____________________________。

③氧化还原溶解法

如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀硝酸。

④配位溶解法

如AgCl溶于氨水，离子方程式为____________________________。

3．沉淀的转化

（1）实质：

________________发生移动（沉淀的溶解度差别________，越容易转化）。

如将AgCl固体加入KI溶液中，会观察到____色固体转化成_____色固体，原因是AgCl＋I－===AgI＋Cl－。

（2）应用：

锅炉除垢、矿物转化等。

即时训练3已知常温下，AgBr的Ksp＝4.9×10－13mol2·L－2、AgI的Ksp＝8.3×10－17mol2·L－2。

（1）现向含有AgI的饱和溶液中：

①加入AgNO3固体，则c（I－）________（填“变大”“变小”或“不变”，下同）。

②若改加更多的AgI固体，则c（Ag＋）________。

③若改加AgBr固体，则c（I－）________，c（Ag＋）________。

（2）现向含有NaBr、KI均为0.002mol·L－1的溶液中加入等体积、浓度为4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液，则产生的沉淀是__________（填化学式）；若向其中再加入适量的NaI固体，则可发生沉淀转化的总反应的离子方程式为__________________________________________。

三、酸碱中和滴定

1．概念

利用__________反应，用已知物质的量浓度的__________测定未知物质的量浓度的__________的方法。

2．原理

若用标准__________，滴定待测NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为：

c（NaOH）＝________________

3．酸碱中和滴定的关键

（1）准确测定______________。

（2）选取适当指示剂，准确判断__________。

4．中和滴定操作

（1）主要仪器

______滴定管[如图A]、______滴定管[如图B]、滴定管夹、铁架台、________。

（2）试剂：

标准液、待测液、______________。

（3）滴定管的使用

①酸性、氧化性的试剂一般用________滴定管，因为酸和氧化性物质易______________。

②碱性的试剂一般用________滴定管，因为碱性物质易__________，致使________无法打开。

（4）酸碱指示剂的选择原则

酸碱指示剂可以用来指示反应过程中pH的变化，以确定__________。

通常指示剂的变色范围尽量与滴定终点的溶液酸碱性一致，在强酸强碱的滴定时可以用________或________；强碱滴定弱酸，最终生成的是强碱弱酸盐，滴定终点时溶液呈________，选择________作指示剂；而强酸滴定弱碱时，则选________作指示剂。

（5）实验操作（以标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液）

①滴定前的准备

滴定管中：

a．查漏，b．洗涤，c．润洗，d．装液，e．排气，f．调液面，g．记录。

锥形瓶中：

a．注碱液，b．记读数，c．加指示剂。

特别提示：

锥形瓶只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。

②滴定

（6）具体操作步骤

①检查仪器：

滴定管使用前，应首先检查滴定管是否漏液。

②润洗仪器：

滴定管在加入酸、碱溶液之前，要分别用__________润洗2～3次。

③装液

分别将酸、碱反应液加入酸式滴定管、碱式滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3mL处。

④调节起始读数

在滴定管下放一烧杯，旋转活塞，使滴定管尖嘴部分____________（如滴定管内部有气泡，应快速放液赶出气泡），以免引起实验误差，并使液面处于某一刻度，准确读数并记录初始刻度。

⑤中和滴定：

滴定时，左手___________，右手___________。

眼睛观察____________________________。

⑥终点判断

等到滴入最后一滴反应液，指示剂________________，__________不恢复原色，视为滴定终点，读取最后刻度。

⑦计算

取两次或多次消耗标准溶液的__________，依方程式求c（待）。

（7）数据处理

按上述操作重复________次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c（NaOH）＝________________计算。

特别提示：

（1）滴定管0刻度在上方，因此仰视读数，结果偏大，俯视读数，结果偏小；量筒的最小刻度在下方，因此仰视读数，结果偏小，俯视读数，结果偏大。

（2）记录数据时，滴定管的读数应记录到小数点后两位有效数字，如20.00mL；量筒的读数记录到小数点后一位有效数字，如20.0mL。

5．常用酸碱指示剂及变色范围

指示剂

变色范围的pH

石蕊

＜5红色

5～8______

＞8蓝色

甲基橙

＜3.1______

3.1～4.4橙色

＞4.4黄色

酚酞

＜8无色

8～10________

＞10______

特别提示：

（1）石蕊不能用作中和滴定的指示剂，因其颜色变化不明显。

（2）标准液既可以盛装在滴定管中也可盛装在锥形瓶内。

（3）中和滴定的操作可用于氧化还原反应的滴定。

（4）并不是所有的滴定都使用指示剂，如用标准的Na2SO3滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色退去时即为滴定终点。

（5）应等待滴定管壁上的液体，回到下面的液体中时再读数，一般30s后读取。

即时训练4用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是（　　）。

A．配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质

B．滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确

C．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗

D．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

归纳突破：

一、沉淀溶解平衡的影响因素及四大平衡的比较

1．Ksp的影响因素

（1）内因：

难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。

（2）外因

①浓度：

加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。

②温度：

绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大，有时升温Ksp会减小，如Ca（OH）2的Ksp。

③同离子效应：

向平衡体系中加入难溶产物溶解产生的离子，平衡逆向移动，Ksp不变。

④其他：

向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更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。

特别提示：

沉淀溶解平衡方程式的书写

溶解平衡的表达式：

MmAn（s）

mMn＋（aq）＋nAm－（aq）。

注意在沉淀后用“s”标明状态，溶液用“aq”标明状态，并用“

”连接。

如Ag2S（s）

2Ag＋（aq）＋S2－（aq）。

2．四大平衡的比较

平