化學(xué)第3節(jié) 沉淀溶解平衡第1課時(shí)學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第3節(jié)　沉淀溶解平衡第1課時(shí)　沉淀溶解平衡與溶度積學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)沉淀溶解平衡原理的學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)難溶電解質(zhì)在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2.通過(guò)濃度商與Ksp關(guān)系的學(xué)習(xí),了解沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化。學(xué)習(xí)任務(wù)1　難溶電解質(zhì)的溶解平衡　　　　　　　　　　　　　　　　 1.25 ℃時(shí),溶解性與溶解度的關(guān)系溶解性易溶可溶微溶難溶溶解度>10 g1～10 g0.01～1 g<0.01 g 2.沉淀溶解平衡(1)概念:一種固體在水溶液中達(dá)到v溶解=v沉淀≠0的平衡狀態(tài),這種平衡叫作沉淀溶解平衡。(2)沉淀溶解平衡表達(dá)式:以電解質(zhì)AmBn為例,其沉淀溶解平衡表達(dá)式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)。微點(diǎn)撥:一般沉淀溶解平衡的研究對(duì)象是難溶或微溶電解質(zhì),但實(shí)際上易溶電解質(zhì)也存在沉淀溶解平衡。3.難溶電解質(zhì)溶解平衡的影響因素(1)內(nèi)因:難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)。(2)外因。外因溫度絕大多數(shù)難溶鹽的溶解過(guò)程是吸熱過(guò)程,升高溫度,平衡向溶解的方向移動(dòng)濃度加水稀釋,平衡向溶解的方向移動(dòng)同離子效應(yīng)向平衡體系中加入難溶物相應(yīng)的離子,平衡逆向移動(dòng)其他向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離的物質(zhì)或氣體的離子時(shí),平衡向溶解的方向移動(dòng) 　鋇餐透視主要用于拍攝胃鏡照片?；颊咴谶M(jìn)行胃鏡檢查前,食入鋇餐(BaSO4懸濁液),鋇餐在含有鹽酸的胃酸中不會(huì)溶解,從而可以像攝入的食物一樣成功粘在胃壁上。胃壁有潰瘍等表面損失的部位則無(wú)法粘上。對(duì)胃部進(jìn)行X光拍攝,由于X光無(wú)法透過(guò)硫酸鋇固體,鋇餐將在照片上留下陰影,而未留下陰影的部分即為病變部位。BaCO3也是難溶性電解質(zhì),但是不能用于鋇餐透視。探究　難溶電解質(zhì)溶解平衡的影響因素問(wèn)題1:請(qǐng)寫出BaCO3的沉淀溶解平衡表達(dá)式。提示:BaCO3(s)Ba2+(aq)+C(aq)。問(wèn)題2:胃液主要含有什么成分?該成分對(duì)上述碳酸鋇沉淀溶解平衡有什么影響?胃液導(dǎo)致c(Ba2+)如何變化?提示:鹽酸;因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2H++CCO2↑+H2O,導(dǎo)致C濃度減小,所以沉淀溶解平衡右移,c(Ba2+)增大(可溶性鋇鹽有毒,因此造成中毒)。問(wèn)題3:鋇餐透視誤服BaCO3后,一般可以通過(guò)服用泄鹽MgSO4解毒,從沉淀溶解平衡角度解釋原因。提示:MgSO4易溶,電離出高濃度的S,發(fā)生Ba2++SBaSO4↓,c(Ba2+)減小,當(dāng)c(Ba2+)濃度非常低時(shí)就沒有毒性了。問(wèn)題4:碳酸鋇沉淀溶解平衡體系,加熱以后平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)?碳酸鋇固體質(zhì)量如何變化?鋇離子濃度如何變化?提示:由于碳酸鋇沉淀溶解過(guò)程屬于吸熱過(guò)程,所以升溫后平衡正向移動(dòng),碳酸鋇固體質(zhì)量減小,鋇離子濃度增大。難溶電解質(zhì)溶解平衡與其電離平衡的區(qū)別例如BaSO4的沉淀溶解平衡表達(dá)式為BaSO4(s)Ba2+(aq)+S(aq),BaSO4的電離方程式為BaSO4Ba2++S。沉淀溶解平衡表達(dá)式與電離方程式的幾點(diǎn)區(qū)別:①電解質(zhì)及電離出的離子均需標(biāo)出狀態(tài)(s-電解質(zhì),aq-電離出的離子);②強(qiáng)電解質(zhì)存在沉淀溶解平衡,不存在電離平衡,不要把強(qiáng)電解質(zhì)的沉淀溶解平衡誤當(dāng)作是電離平衡;③溶液狀態(tài)(aq)可以省略,固態(tài)(s)一般不能省略。1.(2021·廣東蕉嶺階段練習(xí))下列表達(dá)式書寫正確的是(　B　)A.CaCO3的電離方程式:CaCO3Ca2++CB.HC的電離方程式:HC+H2OH3O++C　C.C的水解方程式:C+2H2OH2CO3+2OH-　D.CaCO3的沉淀溶解平衡表達(dá)式:CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq)解析:CaCO3為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,電離方程式為CaCO3Ca2++C,A錯(cuò)誤;在水溶液中的電離產(chǎn)生水合氫離子和碳酸根離子,故電離方程式為HC+H2OH3O++C,B正確;的水解為分步水解,一級(jí)水解方程式為C+H2O+OH-,C錯(cuò)誤;CaCO3沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡,表達(dá)式為CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq),D錯(cuò)誤。2.(2021·重慶巴蜀中學(xué)期中)能使Mg(OH)2懸濁液中的固體明顯減少的措施是(　B　)A.滴入NaOH溶液 B.滴入H2SO4溶液C.滴入FeCl3溶液 D.加熱解析:滴入NaOH溶液增大氫氧根離子濃度,抑制Mg(OH)2的溶解平衡,固體不減少,故A錯(cuò)誤;滴入H2SO4溶液可消耗氫氧根離子,促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡,固體減少,故B正確;滴入FeCl3溶液可結(jié)合部分氫氧根離子,產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀,固體不減少,故C錯(cuò)誤;加熱可促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡,但固體減少不明顯,故D錯(cuò)誤。難溶電解質(zhì)在純水中與在含有相同離子的電解質(zhì)溶液中溶解度不同。由于同離子效應(yīng)抑制電解質(zhì)溶解,所以難溶電解質(zhì)在含有相同離子的電解質(zhì)溶液中溶解度小于在水中溶解度。大多數(shù)難溶電解質(zhì)溶解過(guò)程屬于吸熱過(guò)程,所以升溫后難溶電解質(zhì)溶解度變大。加水后難溶電解質(zhì)溶解平衡右移,溶解量更多,但是其溶解度不會(huì)改變。學(xué)習(xí)任務(wù)2　溶度積常數(shù)(Ksp)　　　　　　　　　　　　　　　　 1.定義:沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)叫作溶度積常數(shù),簡(jiǎn)稱溶度積,用Ksp表示。2.表達(dá)式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)　Ksp=(An+)·(Bm-)。3.影響因素:Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與沉淀的量無(wú)關(guān)。4.意義:Ksp反映難溶電解質(zhì)在水中的溶解程度。通常,對(duì)于相同類型的難溶電解質(zhì),Ksp越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解程度就越高。Ksp測(cè)定一般采取電導(dǎo)法或可見分光光度法。電導(dǎo)法原理是不同離子、不同濃度的溶液電導(dǎo)率不同,通過(guò)測(cè)定電導(dǎo)率間接確定離子濃度進(jìn)而計(jì)算出Ksp。一些堿的Ksp也可以通過(guò)測(cè)量其pH再進(jìn)行計(jì)算獲得。下面我們通過(guò)pH計(jì)測(cè)定Ca(OH)2的Ksp。探究　測(cè)定Ca(OH)2的Ksp問(wèn)題1:室溫下,取飽和石灰水,用pH計(jì)測(cè)得其pH=12.7,由于其堿性較強(qiáng),忽略水電離出的OH-,請(qǐng)計(jì)算氫氧化鈣電離出的c(OH-)。提示:pH=12.7,所以c(H+)=1.0×10-12.7mol·L-1,因此c(OH-)== mol·L-1=1.0×10-1.3mol·L-1。問(wèn)題2:請(qǐng)計(jì)算氫氧化鈣的Ksp。提示:根據(jù)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),c(OH-)=1.0×10-1.3 mol·L-1,因此c(Ca2+)=5.0×10-2.3 mol·L-1。所以Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)·c2(OH-)=5.0×10-4.9 mol3·L-3。問(wèn)題3:飽和石灰水中加入CaCl2固體,假設(shè)溫度不變,氫氧化鈣的Ksp如何變化?氫氧化鈣的溶解度如何變化?提示:溫度不變則Ksp不變。加入CaCl2固體,c(Ca2+)增大,氫氧化鈣溶解平衡逆向移動(dòng),氫氧化鈣溶解受到抑制,所以氫氧化鈣的溶解度降低。(1)Ksp只與溫度和難溶電解質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),而與沉淀的量和溶液中離子濃度無(wú)關(guān),離子濃度的變化只能使平衡移動(dòng),不改變?nèi)芏确e。(2)Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解程度。在相同溫度時(shí),對(duì)于同類型物質(zhì),Ksp越大,難溶電解質(zhì)在水中的溶解程度就越大。如由Ksp數(shù)值可知,溶解程度:AgCl>AgBr>AgI,Cu(OH)2<Mg(OH)2。(3)不同類型的物質(zhì),Ksp差距不大時(shí)不能直接作為比較依據(jù)。如(25 ℃):AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)　Ksp(AgCl)=1.8×10-10 mol2·L-2Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+Cr(aq)Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12 mol3·L-3Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4),但是Ag2CrO4更易溶。(4)不同類型的物質(zhì),若Ksp差距極大時(shí)也可以作為比較依據(jù)。例如(25 ℃):Ksp(Ag2S)=6.3×10-50 mol3·L-3Ksp(FeS)=6.3×10-18 mol2·L-2雖然兩者類型不同,但Ksp差距極大,因?yàn)镵sp(Ag2S)?Ksp(FeS),所以Ag2S比FeS更難溶。 1.(2021·浙江溫州期中)下列有關(guān)溶度積常數(shù)Ksp的說(shuō)法正確的是(　D　)A.溶度積常數(shù)Ksp只與溫度有關(guān),溫度升高Ksp一定增大B.水溶液中,易溶于水的電解質(zhì)不存在沉淀溶解平衡問(wèn)題C.兩種難溶電解質(zhì)中,溶度積Ksp越小的,其溶解度也一定越小D.常溫下,向BaSO4飽和溶液中加入少量Na2CO3溶液,BaSO4的Ksp不變解析:溶度積常數(shù)Ksp只與溫度有關(guān),大多數(shù)難溶物溫度升高Ksp增大,但也有少數(shù)物質(zhì)溫度升高Ksp減小,A錯(cuò)誤;易溶于水的電解質(zhì)的飽和溶液存在晶體時(shí),晶體的析出和溶解也存在平衡問(wèn)題,B錯(cuò)誤;在相同溫度的前提下,兩種同類型難溶電解質(zhì)中,溶度積Ksp越小的,其溶解度也越小,C錯(cuò)誤;溫度不變,Ksp不變,D正確。2.(2022·山東煙臺(tái)期中)在T ℃時(shí),鉻酸銀(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說(shuō)法中不正確的是(　A　)A.T ℃時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是不飽和溶液B.向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)C.T ℃時(shí),在Y點(diǎn)和Z點(diǎn),Ag2CrO4的Ksp相等D.圖中a=×10-4解析:X點(diǎn)位于Z點(diǎn)上方,則T ℃時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是過(guò)飽和溶液,A項(xiàng)不正確;向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4仍為飽和溶液,點(diǎn)仍在曲線上,所以向飽和Ag2CrO4溶液中加入固體K2CrO4不能使溶液由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn),B項(xiàng)正確;Y點(diǎn)和Z點(diǎn)都在曲線上,Ksp只與溫度有關(guān),溫度不變,Ksp不變,則T ℃時(shí),在Y點(diǎn)和Z點(diǎn),Ag2CrO4的Ksp相等,C項(xiàng)正確;由圖可知,Ksp)·)=×1×10-5 mol3·L-3=1×10-11 mol3·L-3,則a==×10-4,D項(xiàng)正確。(1)對(duì)同種難溶電解質(zhì),溫度一定時(shí),其溶度積為定值,不會(huì)因某種離子濃度增大或減小,溶度積發(fā)生變化。(2)比較物質(zhì)溶解度大小時(shí),要注意物質(zhì)化學(xué)式中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比,陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同時(shí),溶度積越小,其溶解度越小,不同時(shí)不能直接用溶度積的大小比較,需要轉(zhuǎn)化后才能比較。　　　　　　　　　　　　　　　　【知識(shí)整合】【易錯(cuò)提醒】1.誤認(rèn)為易溶電解質(zhì)沒有沉淀溶解平衡,其實(shí)易溶、微溶、難溶僅是溶解的量不同,本質(zhì)上沒什么區(qū)別,易溶電解質(zhì)也存在沉淀溶解平衡,但是它們的Ksp比較大。2.誤認(rèn)為溫度不變?nèi)芙舛炔粫?huì)改變。一般來(lái)講溫度不變時(shí),某物質(zhì)在純水中的溶解度不會(huì)改變,但在一些含有相同離子的電解質(zhì)溶液中,由于同離子抑制作用,該物質(zhì)的溶解度會(huì)降低。比如AgCl在純水中的溶解度大于在氯化鈉溶液中的溶解度。3.誤認(rèn)為升高溫度,沉淀溶解平衡一定正向移動(dòng)。其實(shí)不然,沉淀溶解平衡大多數(shù)是吸熱反應(yīng),但也有少數(shù)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,沉淀溶解平衡不一定正向移動(dòng)。4.誤認(rèn)為沉淀溶解平衡加水后正向移動(dòng),所以沉淀溶解度增大。其實(shí)不然,加水平衡正向移動(dòng),沉淀溶解的量確實(shí)增大了,但是溶解度不變,因?yàn)橐欢囟认鹿腆w溶解度指的是在100 g水中溶解的質(zhì)量,加水后溶解量增大但同時(shí)水也增多了,折算成100 g 水溶解的固體質(zhì)量(即溶解度)仍然不變。

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