淺談《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》◆

譚永貞

在新課標(biāo)高中化學(xué)教材中新增了對《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》的教學(xué)，這在高中化學(xué)教學(xué)中具有很重要的意義和地位。

難溶電解質(zhì)溶解平衡沉淀的溶解沉淀的轉(zhuǎn)化在新課標(biāo)高中化學(xué)教材中新增了對《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》的教學(xué)，這在高中化學(xué)教學(xué)中具有很重要的意義和地位。

一、教材新增的意義

1.疑問的產(chǎn)生

在高中化學(xué)教科書中都附有溶解度表，該表中書寫有“溶”“不”“微”等字，學(xué)生在學(xué)習(xí)中通常認(rèn)為AgCl、BaSO4等在溶解度表中寫有“不”的物質(zhì)為不溶物。但是當(dāng)在有關(guān)電解質(zhì)的教學(xué)中，AgCl、BaSO4等物質(zhì)又因?yàn)橹灰幸稽c(diǎn)溶解在水中就會完全電離而被歸類為強(qiáng)電解質(zhì)。這引起了學(xué)生的強(qiáng)烈不解。

2.疑問的解決

《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》的教學(xué)解決了這個問題。首先，物質(zhì)在水中“溶”與“不”是相對的，“不”是指難溶，沒有絕對不溶的物質(zhì)。20℃時物質(zhì)的溶解性與溶解度的關(guān)系如下：

難溶電解質(zhì)有可能是強(qiáng)電解質(zhì)，如AgCl、BaSO4；也可能是弱電解質(zhì)，如Al（OH）3。同樣諸如Ag+ 與Cl- 等類似的反應(yīng)是不能進(jìn)行到底的。

3.溶解平衡觀點(diǎn)的作用

溶解平衡是指已溶解的電解質(zhì)與未溶解的電解質(zhì)的溶解與沉淀的平衡。易溶與難溶電解質(zhì)在飽和溶液中都存在溶解平衡，但難溶電解質(zhì)更易建立溶解平衡。溶解平衡解釋了飽和溶液與不飽和溶液之間的關(guān)系，也解釋了沉淀的溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化問題。

二、教材要求

1.高考考綱要求：了解難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。

2.知識與技能要求：讓學(xué)生掌握難溶電解質(zhì)的溶解平衡及其應(yīng)用，并能運(yùn)用平衡移動原理去分析、解決沉淀的生成、沉淀的溶解和沉淀的轉(zhuǎn)化問題。培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力、動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瓦壿嬐评砟芰Α?/p>

3.過程與方法要求：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用已有的知識經(jīng)驗(yàn)，分析推理出新的知識，得出合理、正確的結(jié)論。

4.情感態(tài)度與價值觀要求：在活動中增強(qiáng)團(tuán)結(jié)、協(xié)作的合作意識，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，以及對立統(tǒng)一的辨證唯物主義觀點(diǎn)。

三、好題選講

1.在25℃時，AgCl的白色懸濁液中，依次加入等濃度的KI溶液和Na2S溶液。觀察到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)黃色沉淀，最終出現(xiàn)黑色沉淀。已知有關(guān)物質(zhì)的溶度積Ksp（25℃）如下：

下列敘述錯誤的是（）

A.沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動

B.溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀

C.AgCl固體在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解程度相同

D.25℃時，在飽和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的濃度不同

解析：由于AgCl、AgI、Ag2S的Ksp依次減小，當(dāng)向AgCl溶液中加入同濃度的KI和Ag2S溶液時，測定的沉淀溶解平衡AgCl（s） Ag+（aq）+Cl-（aq）右移，依次轉(zhuǎn)化為溶解度小的AgI沉淀和Ag2S沉淀，故A、B正確，由于在NaCl、CaCl2溶液中c（Cl-）不同，而Ksp（AgCl）=c（Ag+）·c（Cl-）導(dǎo)致AgCl在兩溶液中的溶解程度不同，C項(xiàng)錯誤，Ksp（AgI）=c（Ag+）·c（I-），Ksp（Ag2S）=c2（Ag+）·c（S2-）且三種沉淀的Ksp不相同，故三種溶液中c（Ag+）不同。答案：C

2.（2011·新課標(biāo)全國高考）0.80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線）如下圖所示。

在0.10 mol/L硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢瑁袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時，c（Cu2+）=___________ ___mol/L（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）。若在0.1 mol/L硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS，此時溶液中的H+濃度是______________mol/L。

解析：Ksp[Cu（OH）2]=c（Cu2+）·c2（OH-）=2.2×10-20，當(dāng)溶液的pH=8時，c（OH-）=10-6mol/L，所以c（Cu2+）=2.2×10-8mol/L；硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體時反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO4+H2S===H2SO4+CuS，忽略溶液體積變化根據(jù)原子守恒可知生成的硫酸的濃度是0.1 mol·L-1，所以H+濃度是0.2 mol/L。答案：2.2×10-80.2

3.某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是（）

A.加入Na2SO4可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)

B.通過蒸發(fā)可以使溶液由d點(diǎn)變到c點(diǎn)

C.d點(diǎn)無BaSO4沉淀生成

D.a點(diǎn)對應(yīng)的Ksp大于c點(diǎn)對應(yīng)的Ksp

解析：A項(xiàng)溫度不變，加入Na2SO4會導(dǎo)致溶解平衡向左移動，但兩離子的乘積仍不變，仍在曲線上，不會由a點(diǎn)變到b點(diǎn)；D項(xiàng)通過蒸發(fā)，水量減小，Ba2+和SO42-濃度都增大，不可能由d點(diǎn)變到c點(diǎn)；C項(xiàng)d點(diǎn)還沒有形成飽和溶液，因此無BaSO4沉淀生成；D項(xiàng)從圖像中看出a點(diǎn)與c點(diǎn)的Ksp相等。答案：C

4.已知25℃時，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，應(yīng)調(diào)整溶液的pH，使之大于________。

（2）要使0.2 mol·L-1CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為

完全（使Cu2+濃度降至原來的千分之一），則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為___。

解析：

本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究課題（2011）年度第（九）期——高中數(shù)學(xué)課堂師生互動的行為分析與診斷研究（課題編號JK9-Z069）階段性研究成果。

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