第3章 第3节沉淀溶解平衡(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第3节 沉淀溶解平衡 一、沉淀溶解平衡 定义 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 [微点拨] 书写沉淀溶解平衡方程式时要标注物质的状态 表示方法 如PbI2的沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq) 影响因素 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 二、溶度积 概念 描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数叫作溶度积常数或简称溶度积，用Ksp表示 [微提醒] 只有同类型的难溶电解质才可以直接利用Ksp数值比较溶解能力，如AgCl和Ag2CrO4需要经过计算溶液中的银离子的浓度大小来判断 意义 反映了难溶电解质在水溶液中的溶解能力。对同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言，Ksp数值越大，在水中的溶解能力越强 影响因素 只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与溶液的浓度无关 表示方法 如PbI2的沉淀溶解平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)的Ksp的表达式是Ksp＝c平(Pb2＋)·c(I－) 三、沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的溶解与生成 原理 对于难溶电解质AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，通过比较其浓度商Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)和Ksp的相对大小，可以判断沉淀的溶解与生成 [微提醒] 难溶物达到沉淀溶解平衡后，再加入难溶物平衡不移动 判断 Q>Ksp 溶液中的离子生成沉淀，直至Q＝Ksp，达到新的沉淀溶解平衡 Q＝Ksp 溶液饱和，沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态 Q<Ksp 溶液未饱和，若加入过量难溶电解质，则会溶解，直至沉淀溶解与离子生成沉淀达到平衡状态 应用 造影剂 利用BaSO4作为内服造影剂，而不能利用BaCO3 钡盐解毒 误服可溶性钡盐，可用5%的Na2SO4溶液洗胃 溶洞中石笋、钟乳石的形成 所涉及的化学反应有：CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋H2O＋CO2↑ 珊瑚的 形成 所涉及的化学反应有：Ca2＋＋2HCOCaCO3＋CO2＋H2O 2．沉淀的转化 实质 是沉淀溶解平衡的移动 [微提醒] 只要难溶物的Q>Ksp，溶度积小的沉淀也可以转化为溶度积大的沉淀 特点 通常一种沉淀可以转化为另一种更难溶的沉淀 两种难溶物的溶解能力差别越大，越容易转化 应用 除去废水中的Cu2＋、Hg2＋、Pb2＋等 常用FeS、MnS等难溶物作沉淀剂。如可用FeS等难溶杂质作为沉淀剂除去废水中的重金属离子Cu2＋，沉淀转化反应为FeS(s)＋Cu2＋(aq)===Fe2＋(aq)＋CuS(s) 水垢的形成 硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2 　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)]  沉淀溶解平衡的移动及应用 [情境质疑] 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2＋(aq)＋3PO(aq)＋OH－(aq) 1．进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是什么？ 提示：有机酸中和OH－ ，使平衡向右移动，促进了Ca5(PO4)3OH溶解。 2．已知Ca5(PO4)3F(s) 的溶解度比上面的矿化产物更小，质地更坚固。牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因是什么(用离子方程式表示)? 提示：Ca5(PO4)3OH(s)＋F－(aq)⥫⥬Ca5(PO4)3F(s)＋OH－(aq)。 3．据以上原理，请你提出一种其他促进矿化的方法吗？ 提示：多进食一些含Ca丰富的食物。(或其他合理答案) [生成认知] 1．沉淀的生成 条件 离子浓度商(Q)大于溶度积(Ksp) 应用 ①分离离子：同一类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，溶度积小的物质先析出，溶度积大的物质后析出。 ②控制溶液的pH来分离物质，如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去 2．沉淀的溶解 当溶液中浓度商Q小于Ksp时，沉淀可以溶解，其常用的方法有： 酸碱 溶解法 加入酸或碱与沉淀溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸 盐溶解法 加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质，从而减