高中化學(xué)沉淀溶解解析

時間:2022-05-10 10:18:37

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高中化學(xué)沉淀溶解解析

摘要:高中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)平衡是難點之一,很多學(xué)生雖然能夠掌握平衡知識,但是應(yīng)用到沉淀溶解平衡問題中總會出現(xiàn)很多問題。文章研究中重點討論高中化學(xué)沉淀溶解平衡常見題型解析,希望對高中化學(xué)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞:高中化學(xué);沉淀溶解平衡;溶度積

沉淀溶解平衡是化學(xué)反應(yīng)原理中的離子平衡內(nèi)容,也是高考常見考點之一,在課程教學(xué)中已經(jīng)引入了化學(xué)平衡常數(shù),但是教學(xué)難度較大。下面分析高中化學(xué)沉淀溶解平衡常見問題。

1.沉淀溶解平衡與溶度積常數(shù)

沉淀溶解平衡知識可以大致分為兩個方面,分別是影響因素和溶解度常數(shù),影響因素涵蓋內(nèi)因和外因,外因是重點考察的項目[1],包括了溫度、濃度、外界相關(guān)離子的影響。溶度積常數(shù)方面,內(nèi)容主要是對比Ksp和Qc大小,分析溶解度與溶度積關(guān)系。假設(shè)存在難溶物AmBn(s),溶液存在溶解平衡,表達(dá)為:AmBn(s)↔mAn++nBm-,并且在一定溫度下cm(An+)•cn(Bm-)是一個常數(shù),這個常數(shù)就是溶度積常數(shù),采用Ksp表示,并且Ksp=cm(An+)•cn(Bm-)。Ksp值與沉淀本身的性質(zhì)、濃度有關(guān)[2]。比較Ksp值與離子積的關(guān)系能夠判斷沉淀是否處于平衡狀態(tài),如果離子積大于Ksp值,沉淀就會析出直至達(dá)到新的平衡;Ksp值與離子積相等,就認(rèn)為大達(dá)到了沉淀溶解平衡;Ksp值大于離子積,沉淀溶解沒有達(dá)到飽和。

2.高中化學(xué)沉淀溶解平衡常見題型解析

2.1利用溶度積判斷沉淀的轉(zhuǎn)化。沉淀的溶度積常數(shù)直接反映了溶解能力,對于同種類型的沉淀而言,溶度積值越高,溶解能夠越差,越容易轉(zhuǎn)化為沉淀。題目1:一直氯化銀的溶度積常數(shù)為1.56×10-10,溴化銀溶度積常數(shù)為7.7×10-13,鉻酸銀溶度積常數(shù)為9.0×10-12。溶液中氯離子、溴離子和鉻酸根離子濃度均為0.010mol/L,向溶液中滴加硝酸銀融合,濃度為0.010mol/L,要求分析陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序。解析:這個題目主要考察溶度積常數(shù),可以根據(jù)溶度積常數(shù)計算沉淀析出時的銀離子濃度。氯化銀飽和時,根據(jù)溶度積常數(shù)計算,得到c(Ag+)1=1.56×10-10/1×10-2=1.56×10-8mol/L,采用同樣的方法計算溴化銀和鉻酸銀沉淀生成時的銀離子濃度,分別為7.7×10-11mol/L、3.0×10-5mol/L。對比這三個銀離子濃度,可以看到首先析出的沉淀是溴化銀,其次是氯化銀,最后是鉻酸銀。2.2沉淀轉(zhuǎn)化問題。題目2:將濃度為0.1mol/L的硝酸銀融合和氯化鈉融合混合,得到濁液a,過濾得到濾液b和沉淀c。向濾液b中加入0.1mol/L的碘化鉀溶液,出現(xiàn)渾濁。向沉淀C中滴加0.1mol/L的碘化鉀溶液,沉淀轉(zhuǎn)化為黃色。分析下面說法不正確的:()A.在濁液a中存在沉淀溶解平衡AgCl(s)↔Ag(aq)+Cl-(aq)B.濾液b中不含有銀離子C.沉淀顏色變化,說明氯化銀轉(zhuǎn)化為碘化銀D.證明了與氯化銀相比,碘化銀更難溶解解析:從題目中可以看到硝酸銀與氯化鈉恰好完全反應(yīng),得到的白色沉淀為氯化銀,濾液b則是硝酸鈉溶液,雖然氯化銀溶解難度大,但是在仍然會有部分溶解,因此濾液b中會含有少量的銀離子。碘化鉀的加入,生成率碘化銀,這也說明了碘化銀溶解度很小,因此選項B說法是錯誤的。2.3沉淀溶解平衡圖像問題。沉淀溶解平衡圖像問題考察學(xué)生整合化學(xué)信息能力,通過實驗圖形、圖表的觀察來分析題目,這類題目陌生性較大。題目3:在一定溫度下,三種碳酸鹽的沉淀溶解平衡曲線見圖1所示,已知pM=-lgc(M),p(碳酸根)=-lgc(碳酸根),分析說法正確的是(多選題):()A碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸錳的溶度積依次增大Ba點表示碳酸錳飽和溶液,而且錳離子和碳酸根離子濃度相同Cb點表示碳酸鈣飽和溶液,并且鈣離子濃度小于碳酸根濃度Dc點表示碳酸鎂不飽和溶液,并且錳離子濃度小于碳酸根濃度解析:從題目信息中可以看到,p(CO32-)濃度越大,碳酸根離子濃度越小,依照溶度積常數(shù)公式,因此選項A說法是錯誤的。圖像中點a表示碳酸錳的飽和融合,a在對角線上,根據(jù)已知條件可以得到錳離子和碳酸根離子濃度相同,因此選項B是正確的。B點表示碳酸鈣飽和溶液,根據(jù)圖可以看到p(CO32-)大于pM,因此鈣離子濃度大于碳酸根濃度,因此選項C說法錯誤。C點表示碳酸鎂不飽和溶液,根據(jù)圖中可以看到p(Mg2+)>p(CO32-),因此錳離子濃度小于碳酸根濃度,選項D說法正確。結(jié)語綜上所述,文章主要分析了高中化學(xué)沉淀溶解平衡常見題型解析,沉淀的溶解平衡是高考新增考點,地位非常重要,在教學(xué)中,教師需要注意提高教學(xué)的新穎性,同時開展定量和定性教學(xué),促使學(xué)生熟練掌握沉淀溶解平衡特點和溶度積常數(shù)規(guī)則。

參考文獻(xiàn)

[1]葉蘭峰,張禮聰,陳圣君.讓高中化學(xué)概念教學(xué)“形象”起來——以蘇教版“難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡”為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2014(13):22-24.

[2]朱志貴.高中化學(xué)沉淀溶解平衡常數(shù)幾種題型研究[J].中學(xué)生數(shù)理化:學(xué)習(xí)研究,2016(2):58-58.

作者:張國卿 單位:包頭市北重三中