第3章第4节沉淀溶解平衡（第1课时沉淀溶解平衡）学生版-2021-2022学年高二化学学案（新教材人教版选择性必修1）

《20212022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修1）》第三章水溶液中离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡第1课时难溶电解质的沉淀溶解平衡一．难溶电解质的沉淀溶解平衡1．电解质的溶解性与溶解度的关系（25℃）溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10g1～10g0.01～1g<0.01g【深度思考】我们知道，溶液中有沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，将AgNO3溶液与NaC1溶液混合，会生成白色的AgCl沉淀，反应的离子方程式为：，如果上述两种溶液中AgNO3和NaCl的物质的量相等且充分反应。（1）此时溶液中还有Ag＋和Cl－吗?（2）此时溶液中还存在的过程。2．难溶电解质的沉淀溶解平衡（1）微观探析：以难溶电解质AgCl溶解为例。①溶解：在作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面进入水中；②沉淀：溶液中的Ag＋和Cl－受AgC1表面的吸引，回到AgCl的表面析出。（2）沉淀溶解平衡的建立（3）定义：在一定温度下，难溶电解质溶于水时，当________和_______速率相等时所达到的平衡状态，称为沉淀溶解平衡。（4）沉淀溶解平衡方程式：。（5）沉淀完全的标志沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。二．溶度积常数1．定义：难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp，Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。2．表达式：对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，则Ksp＝。如：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝；Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝。3．影响因素：溶度积Ksp值的大小与的性质和有关。4．应用：定量判断给定条件下有无沉淀生成。（1）离子积：难溶电解质溶液在任意时刻离子浓度的乘积，用Q表示，如Ag2S的Q＝。（2）根据Q与Ksp的相对大小判断给定条件下有无沉淀生成：①QKsp：溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。②QKsp：溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。③QKsp：溶液未饱和，无沉淀析出。【理解应用】（1）要将等体积的4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)＝2×10－12]（2）已知：某温度时，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12。试求：①此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度（溶解度S）。②Ksp的大小反映了物质的溶解能力，通过上述计算判断“Ksp越小溶解度越小”的说法是否正确。③向浓度均为0.01mol·L－1的Cl－和CrOeq\o\al(2－,4)的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl－与CrOeq\o\al(2－,4)谁先沉淀？写出推导过程。三．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素1．内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。2．外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。【思考讨论】对于沉淀溶解平衡（溶液中仍有大量固体）：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析下列条件改变时，对沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)：条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)Ksp升温加MgCl2(s)加NaOH(s)加盐酸加少量水〔特别提醒〕大多数电解质溶解度随温度的升高而增大，但有许多例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）当溶液中某离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全()（2）溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积()（3）改变外界条件使溶解平衡正向移动，Ksp一定增大()（4）可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成()（5）升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动()（6）一定温度下，AgCl的Ksp＝1.8×10－10，在任何含AgCl固体的溶液中，Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10且c(Ag＋)＝c(Cl－)()（7）向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变()2．在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在，当向溶液中加入0.1mol/L的盐酸时，下列说法正确的是()A.AgCl沉淀溶解平衡正向移动B.AgCl溶解度增大C.溶液中c(Ag＋)增大D.溶液中c(Cl－)增大3．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()A．c(Ba2＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))＝eq\r(Ksp)B．c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))>Ksp，c(Ba2＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))C．c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))＝Ksp，c(Ba2＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))D．c(Ba2＋)·c(SOeq\o\al(2－,4))≠Ksp，c(Ba2＋)<c(SOeq\o\al(2－,4))4．室温时，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)Ksp＝a，c(M2＋)＝bmol·L－1时，溶液的pH等于()A．eq\f(1,2)lg(eq\f(b,a))B．eq\f(1,2)lg(eq\f(a,b))C．14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(a,b)) D．14＋eq\f(1,2)lg(eq\f(b,a))5．在T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是()A．T℃时，在Y点和Z点，Ag2CrO4的Ksp相等B．X点表示Ag2CrO4的过饱和溶液，会有固体析出，溶液由X点变为Z点C．T℃时，Ag2CrO4的Ksp为1×10－11D．图中a＝eq\r(2)×10－46．已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是（）A.溶液中析出CaSO4沉淀，最终溶液中c（SOeq\o\al(2－,4)）比原来的大B.溶液中无沉淀析出，溶液中c（Ca2＋）、c（SOeq\o\al(2－,4)）都变小C.溶液中析出CaSO4沉淀，溶液中c（Ca2＋）、c（SOeq\o\al(2－,4)）都变小D.溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c（SOeq\o\al(2－,4)）比原来的大7．将AgCl分别投入下列溶液中：①40mL0.03mol·L－1的HCl溶液②50mL0.03mol·L－1的AgNO3溶液③30mL0.02mol·L－1的CaCl2溶液④10mL蒸馏水。AgCl的溶解度由大到小的顺序是。8．（1）在0.10mol·L－1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，c(Cu2＋)＝mol·L－1。（2）室温下，向2mol·L－1CuSO4溶液中加入NaOH固体调节溶液的pH至多少时开始沉淀？(Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20)9．（1）工业废水中常含有一定量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)和CrOeq\o\al(2－,4)，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH