第3章
內(nèi)容索引
基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)
重難探究?能力素養(yǎng)全提升
學(xué)以致用?隨堂檢測(cè)全達(dá)標(biāo)
1.知道難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及其影響因素以及沉淀溶解平衡的移動(dòng),能多角度、動(dòng)態(tài)地分析難溶電解質(zhì)的溶解平衡,培養(yǎng)變化觀念與平衡思想的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.知道溶度積的意義,建立根據(jù)溶度積和離子積的大小關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行方向的思維模型,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。3.學(xué)會(huì)用沉淀溶解平衡的移動(dòng)解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案,進(jìn)行沉淀轉(zhuǎn)化等實(shí)驗(yàn)探究,提高科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。
基礎(chǔ)落實(shí)?必備知識(shí)全過(guò)關(guān)
知識(shí)鋪墊
1.固體物質(zhì)的溶解度(S)與溶解性的關(guān)系:
2.溶解平衡狀態(tài):在一定溫度下,固體溶質(zhì)在水中形成飽和溶液時(shí),溶液中溶質(zhì)質(zhì)量保持不變的狀態(tài),該狀態(tài)下,固體溶質(zhì)溶解的速率和溶液中溶質(zhì)分子結(jié)晶的速率達(dá)到相等,但溶解和結(jié)晶仍在進(jìn)行。
3.濃度商Q與化學(xué)平衡常數(shù)K的關(guān)系(1)Q=K時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)Q>K時(shí),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)QKsp,溶解度小的沉淀也可以轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀。
二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用1.沉淀的溶解與生成(1)原理。通過(guò)改變條件使溶解平衡移動(dòng),最終使溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀或沉淀轉(zhuǎn)化為溶液中的離子。
(2)判斷。對(duì)于難溶電解質(zhì)的溶解過(guò)程AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),其濃度商Q=cm(An+)·cn(Bm-),通過(guò)比較Q和Ksp的相對(duì)大小,可以判斷沉淀的溶解與生成。①Q(mào)>Ksp時(shí),溶液過(guò)飽和,有沉淀析出,直至Q=Ksp,達(dá)到新的沉淀溶解平衡。②Q=Ksp時(shí),溶液飽和,沉淀溶解與生成處于平衡狀態(tài)。③QKsp,平衡逆向移動(dòng),因此又有PbI2黃色沉淀生成。
歸納拓展
1.已知沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),當(dāng)條件改變時(shí),對(duì)該沉淀溶解平衡的影響如下表。
2.影響沉淀溶解平衡的因素(1)內(nèi)因:難溶電解質(zhì)的性質(zhì)。絕對(duì)不溶的物質(zhì)是沒(méi)有的;同樣是微溶物質(zhì),溶解度差別也很大;易溶電解質(zhì)只要是飽和溶液也存在溶解平衡。(2)外因:①濃度。加水時(shí)平衡向溶解的方向移動(dòng)。②溫度。升溫時(shí)多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng);少數(shù)平衡向生成沉淀的方向移動(dòng),如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。③同離子效應(yīng)。向平衡體系中加入相同的離子,使平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。④其他。向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶的物質(zhì)或氣體的離子時(shí),平衡向溶解的方向移動(dòng)。
應(yīng)用體驗(yàn)
【典例1】將一定量的Ca(OH)2固體加入蒸餾水中,一段時(shí)間后達(dá)到沉淀溶解平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)。下列說(shuō)法正確的是(　　)A.恒溫下向溶液中加CaO,溶液的pH升高B.給溶液加熱,溶液的pH升高C.恒溫時(shí)向溶液中加CaO后,溶液中的n(OH-)減小D.向溶液中加入少量的NaOH固體,Ca(OH)2固體的質(zhì)量不變
答案C解析由于溫度不變,故Ca(OH)2的濃度不變,A錯(cuò)誤;升溫時(shí),由于Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而減小,c(OH-)減小,故溶液pH降低,B錯(cuò)誤;恒溫時(shí)加入CaO后會(huì)消耗一部分水,導(dǎo)致溶劑減少,故溶液中n(OH-)減小,C正確;加入NaOH固體,溶解平衡左移,Ca(OH)2固體的質(zhì)量增加,D錯(cuò)誤。
變式訓(xùn)練1 25 ℃時(shí),在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著沉淀溶解平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),向該飽和溶液中加入KI溶液,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.溶液中Pb2+和I-的濃度都增大B.溶度積常數(shù)Ksp增大C.沉淀溶解平衡向右移動(dòng)D.溶液中Pb2+的濃度減小
答案D解析加入KI溶液時(shí),溶液中I-的濃度增大,使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移動(dòng),因此溶液中Pb2+的濃度減小,但由于溶液的溫度未發(fā)生改變,故PbI2的溶度積常數(shù)Ksp不變。
問(wèn)題探究
同溫條件下,Ksp數(shù)值越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng),這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎?
提示不對(duì)。對(duì)于同類型物質(zhì)而言,Ksp數(shù)值越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng),如Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI),所以溶解度AgCl>AgBr>AgI;而對(duì)于不同類型的物質(zhì),則不能直接比較,如Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 mol3·L-3,不能認(rèn)為Mg(OH)2比AgCl更難溶,需要轉(zhuǎn)化為溶解度進(jìn)行比較。
歸納拓展
溶度積的應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算技巧(1)溶度積的應(yīng)用。①利用溶度積判斷沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化。利用溶度積(Ksp)與濃度商(Q)的相對(duì)大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成、溶解或轉(zhuǎn)化。Q>Ksp,溶液中的離子生成沉淀,直至形成沉淀與沉淀溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。Q=Ksp,離子生成沉淀與沉淀溶解處于平衡狀態(tài)。Q

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第3節(jié) 沉淀溶解平衡

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