(教案)第3章 第4节 沉淀溶解平衡-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

第四节　沉淀溶解平衡 学习任务目标 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。了解沉淀的生成、溶解与转化。 2．能够根据化学平衡原理分析沉淀溶解平衡的影响因素，分析沉淀的生成、溶解与转化。 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。 4．能举例说明沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。能运用沉淀溶解平衡原理，分析和解决生产、生活中有关的实际问题。 1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系： 2．AgCl属于强电解质，电离方程式为AgCl===Ag＋＋Cl－。 3．在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质，当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。 4．在一定温度下，某固态物质在100_g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。用符号S表示。 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．难溶电解质：习惯上将溶解度小于0.01g 的电解质称为难溶电解质。 2．沉淀溶解平衡 (1)概念：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡(如图所示)。 (2)表示方法：以AgCl为例，沉淀溶解平衡可表示为AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。 (3)反应完全的标志 一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5_mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 3．溶度积常数 (1)定义：在一定温度下，沉淀达到溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不发生变化，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：以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 (3)意义 ①Ksp反映了难溶电解质的溶解能力与难溶电解质的性质和温度有关。 ②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。 a．Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到新的平衡。 b．Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 c．Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量同种难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 二、沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 (1)调节pH法 加入氨水调节pH到7～8，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。反应的离子方程式：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 (2)加沉淀剂法 以Na2S作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下： Cu2＋＋S2－===CuS↓； Hg2＋＋S2－===HgS↓。 2．沉淀的溶解 (1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，只要不断地移去平衡体系中的相应离子，平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解。 (2)溶解沉淀的试剂类型 ①主要类型是用强酸溶解。例如，溶解CaCO3、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。 ②用某些盐溶液溶解。例如，Mg(OH)2沉淀可溶于NH4Cl溶液，化学方程式为Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O。 3．沉淀的转化 (1)实质：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化。 (2)应用 ①锅炉除水垢。 水垢[CaSO4(s)]CaCO3(s)Ca2＋(aq) 其反应的化学方程式如下： CaSO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CaCO3、CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。 ②自然界中矿物的转化。 原生铜的硫化物CuSO4溶液铜蓝(CuS) 第2步反应的化学方程式如下： CuSO4＋ZnS===CuS＋ZnSO4、CuSO4＋PbS===CuS＋PbSO4。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)BaSO4===Ba2＋＋SO和BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)两式所表示的意义相同。 (×) (2)沉淀溶解达到平衡时，沉淀生成的速率和溶解的速率相等。 (√) (3)向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解，又达到平衡时，AgCl的溶解度不变，溶度积也不变。 (√) (4)Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关。(√) (5)Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱。 (×) 2．下列有关AgCl的沉淀溶解平衡的说法中，不正确的是(　　) 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Cl－ C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大 D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使 c(Ag＋)减小 B　解析：AgCl固