第3章 第4节 第1课时 沉淀溶解平衡(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材化学选择性必修1同步学习指导(人教版2019)

第四节　 沉淀溶解平衡 第 １ 课时　 沉淀溶解平衡 学习目标 １. 通过实验探究ꎬ认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡ꎮ ２. 能够根据化学平衡原理分析沉淀溶解平衡的影响因素ꎮ 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ꎮ 核心素养 １. 从宏观角度认识沉淀溶解平衡的存在ꎬ培养宏观辨识与微观探析的能力ꎮ ２. 运用化学平衡原理分析、理解沉淀溶解平衡的建立过程ꎬ培养变化观念与平衡思想ꎮ ３. 理解溶度积常数的概念ꎬ建立认知模型ꎬ并利用该模型判断溶液中难溶电解质的沉淀和溶解情 况ꎮ 新 课 情 境 呈 现 加热可以使硬水中的 Ｃａ(ＨＣＯ３) ２ 与Ｍｇ(ＨＣＯ３) ２ 分解为 ＣａＣＯ３ 与ＭｇＣＯ３ 沉淀ꎮ 有的同学可能认 为水垢的成分应为 ＣａＣＯ３ 与 ＭｇＣＯ３ 沉淀的混合物ꎬ但实际上水垢的主要成分却是 ＣａＣＯ３ 与Ｍｇ(ＯＨ) ２ 的混合物ꎬ你知道其中的Ｍｇ(ＯＨ) ２是怎样生成的吗? 在处理污水时ꎬ可以向其中加入 ＦｅＳ 固体ꎬ以除去 Ｃｕ２ ＋ 、Ｈｇ２ ＋ 、Ｐｂ２ ＋ 等重金属离子ꎮ 在此过程中发 生了哪些化学反应? ＣａＣＯ３、ＦｅＳ 和 Ｍｇ(ＯＨ) ２ 等物质是盐或碱ꎬ因而属于电解质ꎬ只是它们在水中难以溶解ꎬ所以称为 难溶电解质ꎮ 尽管难溶电解质难溶于水ꎬ但在水中也会建立一种动态平衡ꎮ 你知道引人入胜的桂林 溶洞、石笋、石柱是怎样形成的吗? 请让我们一块走进教材第四节学习难溶电解质的沉淀溶解平衡ꎮ 课 前 素 能 奠 基 新知预习 　 　 　 一、沉淀溶解平衡 １. 含义: 在一定温度下ꎬ当 　 沉淀　 和 　 溶解　 速率 相等时所达到的平衡状态ꎬ称为沉淀溶解平衡ꎮ ２. 建立: 以 ＡｇＣｌ 溶解平衡为例ꎬ表达式: 　 ＡｇＣｌ( ｓ) 　 　 Ａｇ ＋ (ａｑ) ＋ Ｃｌ － (ａｑ)　 ꎮ ３. 特征: 动 —动态平衡ꎬ溶解的速率和沉淀的速率 　 不等　 　 　 ↓ 等 —溶解速率和沉淀速率 　 相等　 　 　 ↓ 定 — 达到平衡时ꎬ固体质量、溶液中离子的浓度 　 保持恒定　 　 　 ↓ 变 — 当改变外界条件时ꎬ溶解平衡将 　 发生　 　 ꎬ 达到新的平衡 ４. 生成难溶电解质的离子反应的限度: (１)２５ ℃时ꎬ溶解性与溶解度的关系ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 103 (２)反应完全的标志ꎮ 一般情况下ꎬ当溶液中剩余离子的浓度小于 　 １ × １０ － ５ｍｏｌ􀅰Ｌ － １　 时ꎬ反应就达到完全ꎮ 二、溶度积常数 定义 在一定温度下ꎬ在难溶电解质的饱和溶液中ꎬ 各离子浓度幂之积为一常数ꎬ叫做溶度积常 数ꎬ简称溶度积 符号 用 Ｋｓｐ 表示 表达式 对 于 反 应 ＭｍＡｎ(ｓ) 􀜩􀜨􀜑 ｍＭ ｎ＋(ａｑ) ＋ ｎＡｍ－(ａｑ)ꎬＫｓｐ ＝ 　 ｃ ｍ(Ｍｎ＋)􀅰ｃｎ(Ａｍ－)　 溶度积的大小与 　 溶解度　 有关ꎬ它反映 了物质的溶解能力 意义 对相同类型的难溶电解质ꎬ如 ＡｇＣｌ、ＡｇＢｒ、 ＡｇＩ 等ꎬ在相同温度下ꎬＫｓｐ 越大ꎬ溶解度越 　 大　 ꎻＫｓｐ 越小ꎬ溶解度越 　 小　 １. 影响因素: Ｋｓｐ与难溶电解质的 　 性质　 和 　 温度　 有 关ꎬ与浓度无关ꎬ与沉淀量无关ꎮ ２. 应用: (１)离子积:难溶电解质溶液在任意时刻离 子浓度的幂之积ꎬ用 Ｑ 表示ꎬ如 Ａｇ２Ｓ 的 Ｑ ＝ ｃ２(Ａｇ ＋ )􀅰ｃ(Ｓ２ － )ꎮ (２)根据 Ｑ 与 Ｋｓｐ的关系判断溶液状态: ①Ｑ > Ｋｓｐꎬ溶液中有沉淀析出ꎻ ②Ｑ ＝ Ｋｓｐꎬ沉淀与溶解处于平衡状态ꎻ ③Ｑ < Ｋｓｐꎬ溶液中无沉淀析出ꎮ 预习自测 　 １. 下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ( Ｂ ) Ａ. ＢａＳＯ４ 属于难溶物ꎬ它在水中完全不能溶解 Ｂ. 沉淀溶解达到平衡时ꎬ沉淀的速率和溶解的速率 相等 Ｃ. 沉淀溶解达到平衡时ꎬ溶液中溶质的离子浓 度相等ꎬ且保持不变 Ｄ. 沉淀溶解达到平衡时ꎬ如果再加入难溶性的 该沉淀物ꎬ将促进溶解 ２. 将 ＡｇＣｌ 分别加入盛有:①５ ｍＬ 水、②６ ｍＬ ０. ５ ｍｏｌ􀅰Ｌ － １ ＮａＣｌ 溶液、③１０ ｍＬ ０. ２ ｍｏｌ􀅰Ｌ － １ ＣａＣｌ２ 溶液、④５ ｍＬ ０. １ ｍｏｌ􀅰Ｌ － １ 盐酸的烧杯 中ꎬ均有固体剩余ꎬ各溶液中 ｃ(Ａｇ ＋ )从大到小 的顺序排列正确的是 ( Ａ ) Ａ. ①④③② Ｂ. ②③④① Ｃ. ④③②① Ｄ. ①③②④ ３. 下列说法正确的是 ( Ｃ ) Ａ. 溶度积就是难溶电解质在溶液中达到沉淀 溶解平衡时各离子浓度的乘积