【精品】2019版高中化学第3章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡第1课时学案鲁科版选修4.pdf
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1、1第 1 课时沉淀溶解平衡与溶度积 学习目标定位 1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2.明确溶度积和浓度商的关系,并由此学会判断反应进行的方向。一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)实验探究在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中,加入约3 mL 蒸馏水,充分振荡后静置。若在上层清液中滴加浓的KI 溶液,观察到的现象是上层清液中出现黄色沉淀。由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Pb2,PbI2在水中存在溶解平衡。(2)概念在一定温度下,沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率,固体的质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态叫做沉淀溶解平衡。(3)表示方法PbI2沉淀溶解平衡可表示
2、为PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)。(4)特征2.影响沉淀溶解平衡的因素难溶物质溶解程度的大小,主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等),沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq),请分析当改变下列条件时,对该溶解平衡的影响,填写下表:条件改变移动方向Mg2 OH 加水正向移动不变不变2升温正向移动增大增大加 MgCl2(s)逆向移动增大减小通 HCl 正向移动增大减小加 NaOH(s)逆向移动减小增大外界条件改变对溶解平衡的影响(1)温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动。(2)加水稀释,浓度减小,溶解平衡向溶解方向移动。
3、平衡浓度与稀释前相同。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向溶解的方向移动。例 1把氢氧化钙放入蒸馏水中,一段时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2(s)减少的是()A.Na2S溶液B.AlCl3溶液C.NaOH溶液D.CaCl2溶液答案B 解析Na2S 水解显碱性,增大了溶液中OH的浓度;NaOH会提供大量OH;CaCl2会增大 Ca2的浓度,所以A、C、D 选项都会使溶解平衡向左移动;而AlCl3中的 Al3可与 OH发生反应生成 Al
4、(OH)3沉淀,使平衡向右移动,促进Ca(OH)2的溶解。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动规律总结难溶电解质沉淀溶解平衡与难溶电解质电离平衡比较(1)难溶电解质沉淀溶解平衡表示已溶溶质的离子与未溶溶质之间的平衡,是可逆过程,表达式需要注明状态,如 Al(OH)3(s)Al3(aq)3OH(aq),BaSO4(s)Ba2(aq)SO24(aq)。(2)电离平衡是溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态,是可逆过程,如Al(OH)3Al33OH。(3)难溶强电解质的电离不存在电离平衡,如BaSO4=Ba2SO24。例 2一定温度下,将足量的AgCl 分别放入下列物质
5、中,AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序是()20 mL 0.01 mol L1 KCl 溶液30 mL 0.02 mol L 1 CaCl2溶液40 mL 0.03 mol L1 HCl 溶液10 mL 蒸馏水50 mL 0.05 mol L1 AgNO3溶液A.B.C.D.3答案B 解析AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq),Cl或 Ag的浓度越大,对AgCl 的溶解抑制作用越大,AgCl 的溶解度就越小。注意AgCl 的溶解度大小只与溶液中Ag或 Cl的浓度有关,而与溶液体积无关。Cl 0.01 mol L1,Cl 0.04 mol L1,Cl 0.03 mol L1,Cl 0 mol
6、L1,Ag 0.05 mol L 1;Ag或 Cl浓度由小到大的顺序为。考点沉淀溶解平衡题点难溶物在同离子溶液中的溶解规律总结一定温度下,难溶电解质在同离子溶液中溶解能力小于在水中溶解能力。二、溶度积常数1.概念在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做溶度积常数(简称溶度积),用Ksp表示。2.表达式(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)KspAgCl;(2)Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)KspFe3OH3;(3)AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)KspAnmBm n。3.应用通过比较溶度积与溶液
7、中有关离子浓度商Q的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解:(1)QKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。(2)QKsp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。(3)QKsp,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。4.影响因素溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。溶度积常数的理解(1)溶度积的意义4Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力,Ksp越小,说明难溶物越难溶解。相同类型的电解质,溶度积越小,其溶解度越小。不同类型的电解质
8、,溶度积小的电解质的溶解度不一定比溶度积大的溶解度小。(2)根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度,由溶液体积可计算出溶解的溶质的物质的量,Ksp与S换算时,S的单位必须用物质的量浓度(molL1或 moldm3)。例 3已知 25 时,AgCl 的溶度积Ksp1.8 10 10mol2L 2,则下列说法正确的是()A.向饱和 AgCl 水溶液中加入盐酸,Ksp值变大B.AgNO3溶液与 NaCl 溶液混合后的溶液中,一定有Ag Cl C.温度一定时,当溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp时,此溶液中必有AgCl 的沉淀析出D.Ksp(AgI)Ksp(AgCl),所以S(AgI)KspCu(OH)2
9、 21020 mol3L3,所以c(OH)109molL1,故应调节pH大于 5。考点溶度积常数题点溶度积的表达式和简单计算51.下列有关AgCl 沉淀的溶解平衡状态的说法中,正确的是()A.AgCl 沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等B.AgCl 难溶于水,溶液中没有Ag和 ClC.升高温度,AgCl 的溶解度不变D.向 AgCl 沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl 固体,AgCl 的溶解度不变答案A 解析AgCl 固体在溶液中存在溶解平衡,所以溶液中有Ag和 Cl,B 错;升高温度,AgCl溶解度增大,C错;向平衡体系中加入NaCl 固体,增大了Cl浓度,溶解平衡左移,AgCl 溶解度减小
10、,D错。考点沉淀溶解平衡题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征2.向含有 MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化),下列数值变小的是()A.CO23 B.Mg2 C.H D.Ksp(MgCO3)答案A 解析在存在MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡:MgCO3(s)Mg2(aq)CO23(aq),滴加少许浓盐酸,浓盐酸与CO23反应,促使平衡向右移动,则Mg2 和H 增大,CO23 减小,温度不变,Ksp(MgCO3)不变,故A正确。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动3.下列说法中正确的是()A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小B.溶液中存在两种可以与
11、同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先生成沉淀C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小答案C 解析Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。考点溶度积常数题点溶度积的影响因素物质性质、温度4.在 BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示 BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中()6A.Ba2 SO24 12sp()KB.Ba2SO24Ksp,Ba2 SO24 C.Ba2SO24 Ksp,Ba2SO24 D.Ba2SO24 Ksp,Ba2SO24;由于温度未发生改变,所以溶液中KspBa2SO24 不变。考
12、点溶度积常数题点饱和溶液中溶度积常数、离子浓度、pH、溶解度等换算5.在 0.10 mol L1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,Cu2 _ molL1(KspCu(OH2)2.2 1020 mol3L3)。若在0.1 mol L1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_ molL1。答案2.2 1080.2 解析pH8 时,OH 10 6molL1,由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数可知:Ksp2.2 1020 mol3L3 1012 mol2L 2Cu2,得 Cu2 2.2 108molL 1;使 Cu2
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