第3章 第3节 沉淀溶解平衡（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第3节　沉淀溶解平衡 课程标准要求 学业质量水平 1．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。 1．能根据问题解决的需要设计无机化合物转化与制备的方案。(水平3) 2．能基于物质性质提出物质在生产、生活和科学技术等方面应用的建议和意见。(水平4) 一、沉淀溶解平衡与溶度积 1．实验探究PbI2固体的沉淀溶解平衡建立 (1)在盛有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3 mL蒸馏水，充分振荡后静置。待上层液体澄清后，滴加几滴0.1 mol/L KI溶液，上层清液中出现黄色沉淀，说明上层清液中存在Pb2＋。 (2)理论分析 研究表明，尽管PbI2固体难溶于水，但是仍有部分Pb2＋和I－离开固体表面进入溶液，进入溶液的 Pb2＋和I－又会形成固体沉积下来。当这两个过程的速率相等时，Pb2＋和I－的沉积与PbI2固体的溶解达到平衡状态，溶液中Pb2＋和I－的浓度不再增大，PbI2固体的量不再减少，得到PbI2的饱和溶液。 2．沉淀溶解平衡及溶度积 (1)沉淀溶解平衡 在一定温度下，当难溶电解质部分溶解产生离子的沉积和难溶电解质溶解的速率相等时，得到难溶电解质的饱和溶液，建立动态平衡，我们把这种平衡叫作沉淀溶解平衡。例如，PbI2的沉淀溶解平衡：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)。 (2)溶度积 ①表示方法 沉淀溶解平衡的平衡常数叫作溶度积常数或溶度积，通常用Ksp表示。用沉淀溶解产生离子的浓度幂之积来表示。例如，AgCl、Ag2S的溶度积常数分别为Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，Ksp(Ag2S)＝c2(Ag＋)·c(S2－)。 ②影响因素 i．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关；溶液中相应离子浓度的变化只能使平衡移动，并不能改变Ksp。 ii.Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解程度。通常，对于相同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr和AgI)，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解程度就越高。 二、沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成与溶解 (1)根据浓度商(Q)与平衡常数(Ksp)的关系判断沉淀的生成与溶解 Q和Ksp的相对大小与沉淀的溶解和溶液中离子生成沉淀之间的关系，如图所示： (2)应用示例 ①BaCO3不能作钡餐的原因分析 BaCO3的沉淀溶解平衡为BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO(aq)，胃酸的酸性很强(pH为0.9～1.5)，若BaCO3进入胃中，H＋与CO反应生成二氧化碳和水，使CO的浓度降低，Q<Ksp，BaCO3的沉淀溶解平衡正向移动，c(Ba2＋)增大而导致人体中毒。 ②Na2SO4溶液缓解钡盐中毒的原理 误食可溶性钡盐中毒后，尽快用5%Na2SO4溶液洗胃，Na2SO4溶液进入胃中，由于Q>Ksp，SO可与误食的Ba2＋结合生成沉淀而解毒，发生反应为Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 2．沉淀的转化 (1)实验探究ZnS转化为CuS ①向白色ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液，沉淀变为黑色，表明有CuS沉淀生成，即发生了ZnS沉淀转化为CuS沉淀反应。 ②理论分析 由Ksp(CuS)≪Ksp(ZnS)可知，CuS的溶解程度远小于ZnS的溶解程度。向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液，ZnS溶解产生的S2－与溶液中的Cu2＋满足Q>Ksp(CuS)，S2－与Cu2＋结合生成CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡，使ZnS的沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，结果是ZnS沉淀逐渐转化为CuS沉淀。 (2)沉淀转化的实质 沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀；两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大。 巧判断(对的打“√”，错的打“×”) (1)等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合，充分反应后体系中不存在Ag＋和Cl－(　×　) (2)当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5 mol/L时，通常认为沉淀反应完全(　√　) (3)AgCl达到沉淀溶解平衡时，其溶解速率与沉淀速率相等，c(Ag＋)和c(Cl－)均不变(　√　) (4)常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Ksp[Mg(OH)2]不变(　√　) (5)醋酸除去水垢的原理是CH3COOH与CaCO3、Mg(OH)2电离出的CO、OH－反应，使平衡向沉淀溶解的方向移动(　√　) 学习任务一　 沉淀溶解平衡的应用 阅读教材P109～113，结合教材“沉淀溶解平衡的应用”内容，交流讨论。 1．向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量盐酸和NH4Cl溶液，固体均完全溶解。应用平衡移动原理分析，解释Mg(OH)2固体溶解的原