高中同步學案優化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第三章第四節第1課時難溶電解質的沉淀溶解平衡匯報人：素養目標學習要點1.認識難溶電解質在水溶液中存在沉淀溶解平衡,應用化學平衡理論分析外界條件對沉淀溶解平衡的影響,發展變化觀念與平衡思想的核心素養。2.能通過實驗證明難溶電解質沉淀溶解平衡的存在,發展科學探究與創新意識的核心素養。兩個概念:沉淀溶解平衡、溶度積。五個特征:沉淀溶解平衡的特征(逆、等、定、動、變)。三種因素:影響沉淀溶解平衡的外界條件(溫度、濃度、同離子效應)。一種符號:溶度積常數的表達式。一種關系:溶度積(Ksp)與離子積(Q)的關系。目錄索引PARTONE學以致用·隨堂檢測全達標PARTTWO單擊此處添加目錄項標題知識點一難溶電解質的沉淀溶解平衡PARTONE1.沉淀溶解平衡的定義在一定溫度下,當難溶電解質的

和

的速率相等時,建立

平衡,人們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。類似于電離平衡、水解平衡

沉淀

溶解動態基礎落實?必備知識全過關2.沉淀溶解平衡的建立20℃時,AgCl有三種粒子在體系中共存:Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)。(1)溶解:在水分子作用下,少量

脫離AgCl固體表面進入溶液。

(2)沉淀:溶液中的

受AgCl表面陰、陽離子的吸引,回到AgCl固體表面析出。當兩個過程的速率相等時,建立動態平衡,如圖所示。

Ag+和Cl-Ag+和Cl-3.沉淀溶解平衡的表示(1)難溶電解質AmBn的沉淀溶解平衡一般表示為:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),難溶電解質的聚集狀態用“s”表示,溶解產生的離子用“aq”表示。(2)示例:CaCO3的沉淀溶解平衡可表示為

。

4.沉淀溶解平衡的五個特征依據勒夏特列原理分析

溶解

溶解

沉淀溶解

5.影響沉淀溶解平衡的因素名師點撥(1)對于易溶電解質(如NaCl等),若是飽和溶液,也存在沉淀溶解平衡。(2)示例:飽和NaCl溶液中存在沉淀溶解平衡:NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq),加入形狀不規則的NaCl晶體,過一段時間,NaCl晶體外形不斷變化,但其質量不變。辨析比較沉淀溶解平衡與電離方程式(1)沉淀溶解平衡中標出物質的存在形態,且用“”表示;(2)沉淀的電離方程式不標出物質的存在形態,且一般用“===”表示。例如,正誤判斷(1)只有難溶電解質才存在沉淀溶解平衡過程。(

)(2)達到沉淀溶解平衡時,v(溶解)=v(沉淀)=0。(

)(3)達到沉淀溶解平衡的溶液不一定是飽和溶液。(

)(4)沉淀溶解平衡的建立是有條件的,外界條件改變時,平衡也會發生移動。(

)(5)相同溫度下,AgCl在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度。(

)×××√√探究角度沉淀溶解平衡及影響因素例題(2024·北京第二中學模擬)已知溶液中存在平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)

ΔH<0,下列有關該平衡體系的說法正確的是(

)①升高溫度,平衡逆向移動②向溶液中加入少量碳酸鈉粉末,能增大溶液中c(Ca2+)③除去氯化鈉溶液中混有的少量Ca2+,可以向溶液中加入適量的NaOH溶液④恒溫下,向懸濁液中加入CaO,溶液的c(Ca2+)變大⑤給溶液加熱,溶液的pH升高重難突破?能力素養全提升⑥向溶液中加入Na2CO3溶液,其中固體質量增加⑦向溶液中加入少量NaOH固體,Ca(OH)2固體質量不變A.①⑥

B.①⑤⑦C.②③④⑥

D.①②⑥⑦答案

A解析Ca(OH)2(s)的溶解是放熱過程,升高溫度,平衡逆向移動,①正確;向溶液中加入少量碳酸鈉粉末,與Ca2+結合形成CaCO3沉淀,平衡正向移動,但溶液中c(Ca2+)減小,②錯誤;向溶液中加入適量的NaOH溶液,有Ca(OH)2生成,但Ca(OH)2的溶解度較大,應將其轉化為更難溶的CaCO3沉淀,③錯誤;恒溫下,向懸濁液中加入CaO,溶解的Ca(OH)2達到飽和狀態,溶液的c(Ca2+)不變,④錯誤;給溶液加熱,該過程為放熱反應,平衡逆向移動,c(OH-)減小,溶液的pH下降,⑤錯誤;向溶液中加入Na2CO3溶液,生成CaCO3沉淀,固體質量增加,⑥正確;向溶液中加入少量NaOH固體,平衡逆向移動,Ca(OH)2固體質量增加,⑦錯誤。[對點訓練]一定溫度下,Mg(OH)2固體在水溶液中達到平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。若使固體Mg(OH)2的量減少,而且c(Mg2+)不變,則可采取的措施是(

)A.加入少量MgCl2(s)B.加入少量H2OC.加入少量NaOH(s)D.通入少量HCl(g)B解析加入少量MgCl2(s)和NaOH(s)均能使Mg(OH)2(s)溶解平衡逆移,固體Mg(OH)2的量增加;通入少量HCl(g),平衡正移,c(Mg2+)增大;加入少量H2O,能使平衡正移,固體Mg(OH)2的量減少,但仍為Mg(OH)2的飽和溶液,c(Mg2+)不變。知識點二溶度積常數及計算PARTTWO1.溶度積常數(Ksp)(1)定義與電離平衡、水解平衡一樣,難溶電解質的沉淀溶解平衡也存在平衡常數,稱為溶度積常數,簡稱

,符號為Ksp。

用沉淀溶解產生離子的濃度冪之積表示

溶度積

基礎落實?必備知識全過關(2)表達式難溶電解質AmBn的沉淀溶解平衡:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),則溶度積常數可表示為Ksp=

。

例如,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)的溶度積Ksp=

。

(3)影響因素與其他化學平衡常數一樣,Ksp只與難溶電解質的性質和

有關,而與沉淀的量無關,并且溶液中離子濃度的變化只能使平衡移動,并不能改變Ksp。

(4)意義Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力。通常,對于相同類型的難溶電解質,Ksp數值越大,其在水中的溶解能力

。

cm(An+)·cn(Bm-)c(Ag+)·c(Cl-)溫度

越強2.溶度積規則(1)根據某溫度下難溶電解質的溶度積與該溶液中離子積(符號為Q)的相對大小,可以判斷該溫度下的溶液中難溶電解質的沉淀或溶解情況:(2)Q和Ksp的相對大小與沉淀的溶解和溶液中離子生成沉淀之間的關系如圖所示:易錯警示利用溶度積比較難溶電解質在水中的溶解能力名師點撥離子積與溶度積(1)離子積(Q)與溶度積(Ksp)的表達式相同,但意義不同。(2)離子積(Q)的表達式中,離子濃度是任意時刻的,故Q的數值是可變的。(3)溶度積(Ksp)的表達式中離子濃度是指平衡時的離子濃度,溫度一定時,Ksp為定值。正誤判斷(1)難溶電解質的溶度積(Ksp)越小,則它的溶解度越小。(

)(2)任何難溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,其溶解度大小都可以用Ksp表示。(

)(3)溶度積(Ksp)與溫度有關,但溫度越高,Ca(OH)2的溶度積反而越小。(

)(4)T

℃時,加入少量MgCl2,Mg(OH)2的溶解平衡逆向移動,但其Ksp不變。(

)××√√探究角度1溶度積常數及計算例1(2024·山東煙臺模擬)常溫下,Ksp(CaCO3)=3.36×10-9,Ksp(CaF2)=3.45×10-11。下列關于CaCO3和CaF2兩懸濁液說法錯誤的是(

)A.CaCO3和CaF2兩懸濁液中前者的c(Ca2+)較大B.分別滴加稀硫酸,CaCO3和CaF2的溶度積常數不變A重難突破?能力素養全提升歸納總結溶度積計算的三種常見設問方式(1)已知溶度積,求溶液中的某種離子的濃度,如Ksp=a的飽和AgCl溶液中,(2)已知溶度積、溶液中某離子的濃度,求溶液中的另一種離子的濃度,如某溫度下AgCl的Ksp=a,在0.1mol·L-1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體,達到平衡后c(Ag+)≈10amol·L-1。[對點訓練1](2024·湖北黃岡調研)25℃時,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列有關說法正確的是(

)A.25℃時,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度B.25℃時,飽和CuS溶液中Cu2+的濃度為6.3×10-36mol·L-1C.向等物質的量濃度FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成D.ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常數約為2.5×1011D探究角度2沉淀溶解平衡曲線及分析例2(2024·陜西安康模擬)常溫下,Ksp(CaSO4)=4.9×10-5。常溫下,CaSO4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(s)可使溶液由a點變到b點B.b點將有沉淀生成,平衡后溶液中c()一定等于3×10-3mol·L-1C.a點對應的Ksp等于c點對應的KspD.d點溶液通過蒸發可以變到c點C思維建模分析沉淀溶解平衡曲線的方法(1)注意圖中橫、縱坐標代表的物理量,看清是c、lgc還是-lgc,利用圖中關鍵點(能準確判斷橫、縱坐標)計算溶度積(Ksp)。(2)理解圖像中線上點、線外點的含義(橫、縱坐標分別代表溶解產生兩種離子的濃度)。①在沉淀溶解平衡圖像上,曲線上任意一點都達到沉淀溶解平衡狀態,此時Q=Ksp。②曲線上方區域的點均為過飽和溶液,此時Q>Ksp,析出沉淀。③曲線下方區域的點均為不飽和溶液,此時Q<Ksp。(3)加入某可溶性強電解質,使沉淀溶解產生的某種離子濃度增大,沉淀溶解平衡逆向移動,溶解產生的另一離子濃度減小,可實現曲線上的點沿曲線移動。[對點訓練2](2024·吉林卷)25℃下，AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。某實驗小組以K2CrO4為指示劑，用AgNO3標準溶液分別滴定含Cl-水樣、含Br-水樣。已知：①Ag2CrO4為磚紅色沉淀；②相同條件下AgCl溶解度大于AgBr；③25℃時，pKa1(H2CrO4)=0.7,

pKa2(H2CrO4)=6.5。下列說法錯誤的是(

)A.曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線B.反應Ag2CrO4+

H+2Ag+

+

的平衡常數K=10-5.2C.滴定Cl-時，理論上混合液中指示劑濃度不宜超過10-2.0mol·L-1D.滴定Br-達終點時，溶液中=10-0.5D解析Ag+與Cl-、

Ag+與Br-均按個數比1：1形成化合物，相同條件下AgCl的溶解度大于AgBr，則曲線②、③分別為AgCl、

AgBr的沉淀溶解平衡曲線，曲線①為Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲線，A正確；利用點(2.0，7.7)計算Ag2CrO4的溶度積常數：利用點(2.0，7.7)計算AgCl的溶度積常數：KSP=c(Ag+)

×

c(Cl-)=

10-2.0×10-7.7

=

10-9.7，當Cl-恰好沉淀完全時，c(Ag+)

==10-4.85mol·L-1,要準確指示滴定終點,則溶液=10-2mol·L-1,則指示劑濃度不能超過10-2mol·L-1,C正確；利用點(6.1，6.1)計算AgBr的濃度積：KSP(AgBr)

=(10-6.1)

2=

10-12.2,當滴定Br-達終點時，存在①c(Ag+)

·c(Br-)=10-12.2

、學以致用·隨堂檢測全達標PARTTHREE1234題組1沉淀溶解平衡及影響因素1.(2024·河北邢臺名校聯考)BaSO4又叫重晶石,可用作胃腸道造影劑,下列關于BaSO4的說法錯誤的是(

)A.BaSO4屬于強電解質C123412342.(2024·江西九江七校聯考)某校實驗小組進行如下實驗。

下列說法不正確的是(

)A.①中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)B.③中溶液又變紅的原因:沉淀溶解平衡正向移動C.c(OH-):③=①D.③中存在:2c(Mg2+)>c(Cl-)C1234解析向Mg(OH)2懸濁液中滴加酚酞,溶液變紅說明①中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),A正確;加入鹽酸消耗OH-,使Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)正向移動,過一段時間又補充OH-,溶液又變紅,B正確;溫度不變Ksp不變,①變為②加入了濃鹽酸,c(Mg2+)增大,根據Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-),c(Mg2+)增大,c(OH-)減小,C錯誤;根據電荷守恒可得2c(Mg2+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),③中溶液顯堿性c(OH-)>c(H+),故有2c(Mg2+)>c(Cl-),D正確。1234題組2溶度積及沉淀溶解平衡曲線3.(2024·廣東惠州模擬)某溫度時,AgCl懸濁液中沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A.加入NaCl,可以使溶液由a點變到c點B.加入少量水,平衡不移動,Ag+濃度不變C.b點對應溶液中Q>KspD.a、c點對應的K