第3章 第3节　沉淀溶解平衡-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版，双选）

第3节　沉淀溶解平衡 [素养发展目标]　1．认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2．了解沉淀的生成、溶解与转化。3．能综合运用离子反应、化学平衡原理，分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．沉淀溶解平衡 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，固体溶解的速率与溶液中离子生成该固体的速率相等，即达到沉淀溶解平衡状态。 2．沉淀溶解平衡的特征 3．沉淀溶解平衡的表达式 MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq) 难溶电解质用“s”标明状态，溶液中的离子用“aq”标明状态，并用“”连接。例如Ag2S固体的溶解平衡表达式可表示为Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)。 4．沉淀溶解平衡的影响因素 以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)　ΔH>0为例分析外因对溶解平衡移动的影响。 外界条件 平衡移 动方向 平衡后 c(Ag＋) 平衡后 c(Cl－) 升高温度 正向 增大 增大 加水稀释 正向 不变 不变 加入少量 AgNO3 逆向 增大 减小 通入HCl 逆向 减小 增大 通入H2S 正向 减小 增大 二、溶度积常数 　与电离平衡、水解平衡一样，难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。 1．溶度积与浓度商 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例： 溶度积 浓度商 概念 沉淀溶解平衡的平衡常数，即一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固体之间建立起动态平衡，溶液中离子浓度不再变化，其溶液中各有关离子的浓度幂之积为一常数，叫作溶度积常数(简称溶度积) 溶液中有关离子浓度幂的乘积 符号 Ksp Q 表达式 Ksp(AmBn)＝c(An＋)·c(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 Q(AmBn)＝ cm(An＋)· cn(Bm－)，式中的浓度是任意时刻的浓度 应 用 通过比较溶度积(Ksp)与浓度商(Q)的相对大小，判断在一定条件下沉淀能否生成 ①Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 ②Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 ③Q<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 2．溶度积的影响因素 (1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。 (2)外因：Ksp只受温度的影响(通常随温度的升高而增大)，在一定温度下，Ksp是一个常数。 3．溶度积的意义 (1)Ksp的大小反映难溶电解质的溶解能力，通常Ksp越小，说明难溶物越难溶解。 (2)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。 三、沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的溶解与生成 对于难溶电解质AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，其浓度商Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)， 通过比较Q和Ksp的相对大小，可以判断沉淀的溶解与生成。 (1)Q＞Ksp时，溶液中的离子生成沉淀，直至Q＝Ksp，达到新的沉淀溶解平衡。 (2)Q＝Ksp时，溶液饱和，沉淀溶解与离子生成沉淀处于平衡状态。 (3)Q＜Ksp时，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。 2．沉淀的转化 (1)实验探究ZnS沉淀转化为CuS沉淀 实验步骤 实验现象 有白色沉淀 有黑色沉淀 离子反应方程式 S2－(aq)＋Zn2＋(aq) ===ZnS↓ ZnS(s)＋Cu2＋(aq) === CuS(s)＋Zn2＋(aq) 实验结论 溶解能力小的沉淀可以转化成溶解能力更小的沉淀 (2)沉淀转化的应用 ①工业废水中重金属离子的转化： 工业废水处理过程中，重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。写出用FeS除去Hg2＋的离子方程式：FeS(s)＋Hg2＋(aq)===HgS(s)＋Fe2＋(aq)。 ②水垢的形成： 硬水煮沸形成的水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2。 1．CaSO4有很多用途，例如制豆腐就用到石膏(主要成分是CaSO4)。CaSO4微溶于水，溶于水的部分可以形成CaSO4饱和溶液，其饱和溶液中存在平衡：CaSO4(s)Ca2＋(aq)＋SO(aq)，分别采取下列措施，能使溶液中c平(Ca2＋)增大的是(　　) A．降温 B．加入CaSO4 C．加入BaCl2 D．加水 C　[降温，钙离子浓度减小，故A错误；CaSO4饱和溶液中再加入硫酸钙，不再溶解，钙离子浓度不变，故B错误；钡离子与硫酸根离子生成更难溶的硫酸钡沉淀，平衡正向移动，钙离子浓度增大，故C正确；加水稀释，钙离子浓度减小，达到新的沉淀溶解平衡，钙离子浓度不变，故D错误。] 2．下列物质