3.4 沉淀溶解平衡（第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡）-2022-2023学年高二化学同步素养目标精品讲义（人教版2019选择性必修1）

第三章 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 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．通过实验探究，认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 2．能够根据化学平衡原理分析沉淀溶解平衡的影响因素。 3．能够利用离子积与溶度积常数的关系判断溶液中难溶电解质的沉淀和溶解情况。 【素养目标】 1．从宏观角度(溶解度)认识沉淀溶解平衡的存在，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。 2．运用化学平衡原理分析，理解沉淀溶解平衡的建立过程，理解沉淀的生成、溶解与转化，学会运用控制变量的方法研究化学反应。培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。 3．理解掌握溶度积常数的概念，建立认知模型(离子积与溶度积常数的关系与沉淀溶解和沉淀生成的关联)，并能利用该模型判断溶液中难溶电解质的沉淀和溶解情况。培养学生的“证据推理与模型认知”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：沉淀溶解平衡 1．物质在水中的溶解度 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 2．沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，形成饱和溶液，达到平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡。 (2)建立过程 (3)特征 (4)影响沉淀溶解平衡的因素 沉淀溶解平衡属于化学平衡，外界因素对其的影响，同样遵守勒夏特列原理。 实验探究外界条件对沉淀溶解平衡影响 对于平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0，若改变下列条件，对其平衡的影响具体如下： 平衡 条件 平衡移动方向 c(Ag＋) c(Cl－) 溶解度(S) 升高温度 向右 增大 增大 增大 加少量水 向右 不变 不变 不变 加NaCl(s) 向左 减小 增大 减小 【点拨】反应完全的标志：对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，沉淀就达完全。 典例1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(　　) A．沉淀开始溶解时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 【答案】B 【解析】A项沉淀开始溶解时，各离子的浓度没有必然的关系；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 典例2．把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。下列说法正确的是(　　) A．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 B．给溶液加热，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 【答案】C 【解析】恒温下Ksp不变，加入CaO后，CaO与水反应生成Ca(OH)2，溶液仍为Ca(OH)2的饱和溶液，pH不变，A错误；加热，Ca(OH)2的溶解度减小，溶液的pH降低，B错误；加入Na2CO3溶液，沉淀溶解平衡向右移动，Ca(OH)2固体转化为少量CaCO3固体，固体质量增加，C正确；加入少量NaOH固体，平衡向左移动，Ca(OH)2固体质量增加，D错误。 知识点二：溶度积常数(Ksp)及其应用 1．溶度积和离子积 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 溶度积 离子积 概念 沉淀溶解的平衡常数 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Qc 表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度为平衡浓度 Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度 应用 判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解： ①Qc<Ksp：溶液不饱和，无沉淀析出 ②Qc＝Ksp：溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 ③Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 2．Ksp的影响因素 (1)内因：难溶电解质本身的溶解性，这是主要决定因素。 (2)外因：①Ksp只与温度有关。绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。 ②改变浓度或加入某些物质可改变沉淀溶解平衡，但不改变Ksp。 3．溶度积与离子积的关系 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积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)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 (3