(讲义)第3章 第4节 基础课时14 沉淀溶解平衡-【提分教练】2023-2024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 基础课时14　沉淀溶解平衡 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，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 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，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 一、沉淀溶解平衡 1．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，即建立了动态平衡，叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为。 (2)特征 常温下，分别将AgCl溶于水和0.1 mol·L－1的NaCl溶液中，其溶解度相同吗？为什么？ [提示]　不同。在NaCl溶液中，Cl－的存在会导致AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)向左移动，使AgCl溶解度更小。 2．沉淀溶解平衡的移动 固体物质的溶解是可逆过程： (1)v溶解>v沉淀　固体溶解 (2)v溶解＝v沉淀　溶解平衡 (3)v溶解<v沉淀　析出沉淀 3．生成难溶电解质的离子反应的限度 (1)25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 (2)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，生成沉淀的反应进行完全。 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)难溶电解质的溶解度为0。 (×) (2)等物质的量的AgNO3和NaCl混合后，溶液中不存在Ag＋和Cl－。 (×) (3)对于“AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”，说明溶解的AgCl部分电离，是弱电解质。 (×) (4)当改变外界条件时，沉淀溶解平衡会发生移动，直至达到新的平衡。 (√) (5)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。 (×) (6)溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，可视为沉淀完全。 (√) 二、溶度积常数 1．在一定温度下，达到沉淀溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，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．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式 (1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)。 (2)Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq) Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。 (3)AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 微点拨：①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。 ②同温条件时，对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由Ksp数值可知，溶解能力：AgCl＞AgBr＞AgI，Cu(OH)2＜Mg(OH)2。③不同类型的物质，Ksp差距不大时不能直接作为比较依据。如(25 ℃): AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10；Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝1.8×10－11，虽然Mg(OH)2的Ksp较小，但不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。 3．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，可以判断在给定条件下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况： (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)Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 25 ℃时，在0.10 mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝____________ mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1 mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________ mol·L－1。 [解析]　25 ℃、pH＝8时，c(OH－)＝10－6 mol·L－1，由硫酸铜的溶度积常数可知：Ksp＝2.2×10－20＝10－12×c(Cu2＋)，得c(Cu2＋)＝2.2×10－8 mol·L－1；使Cu2＋沉淀完全，已知c(Cu2＋)＝0.1 mol·L－1，根据反应关系式：Cu2＋～2H＋得c(H＋)＝0.2 mol·L－1。 [答案]　2.2×10－8　0.2 沉淀溶解平衡的建立与移动 闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫，它们就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。 石灰石的主要成分为CaCO3，当它遇到溶有CO2的水时就会发生反应变成可溶性的碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞