2024_2025年新教材高中化学第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡学案新人教版选择性必修1.docVIP

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第四节沉淀溶解平衡

明课程标准

扣核心素养

1.相识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。

2．了解沉淀的生成、溶解与转化及其在生产、科学探讨中的应用。

3．了解溶度积(Ksp)与离子积(Q)的相对大小与沉淀溶解平衡的关系。

1.宏观辨识与微观探析：能从宏观与微观相结合的视角相识沉淀溶解平衡的建立及其特征。

2．变更观念与平衡思想：能运用勒夏特列原理分析沉淀的生成、溶解与转化，并从定性定量角度分析说明沉淀溶解平衡在生产及科研中的应用。

3．证据推理与模型认知：能设计试验方案探究沉淀的生成、溶解与转化的规律并基于现象和数据分析得出结论。

eq\a\vs4\al(难溶电解质的沉淀溶解平衡)

[情境素材]

物质的溶解度只有大小之分，没有在水中肯定不溶解的物质。所谓难溶电解质是指溶解度小于0.01g的物质。它可以是强电解质如BaSO4、AgCl等，也可以是弱电解质如Fe(OH)3、Mg(OH)2等。但由于它们的溶解度都很小，溶解极少部分，在水溶液中都可以认为是100%的电离，所以我们不区分其强弱，统称犯难溶电解质。

下表是几种电解质的溶解度(20℃)：

化学式

溶解度/g

化学式

溶解度/g

AgNO3

211

Fe(OH)3

3×10－9

Ag2SO4

0.786

Mg(OH)2

6.9×10－4

AgCl

1.5×10－4

Ca(OH)2

0.160

AgBr

8.4×10－6

Ba(OH)2

3.89

AgI

3×10－7

MgSO4

35.1

Ag2S

1.3×10－16

CaSO4

0.202

BaCl2

35.7

BaSO4

3.1×10－4

[情境探究]

1．如何依据电解质的溶解度区分难溶物、微溶物和可溶物？

提示：电解质的溶解性与溶解度的关系如下表：

溶解性

难溶

微溶物

可溶

易溶

溶解度

0.01g

0.01～1g

1～10g

10g

2．通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解？

提示：难溶电解质在水中也会有部分溶解，如20℃时AgCl的溶解度为1.5×10－4g，即在20℃时100g水中可溶解1.5×10－4g

3．在AgCl溶于水的起始阶段，v溶解和v沉淀怎样变更？当v溶解＝v沉淀时，可逆过程达到一种什么样的状态？画出v-t图。

提示：AgCl溶于水的起始阶段，v溶解起先最大，后渐渐减小，v沉淀起先为0，后渐渐增大，直到v溶解＝v沉淀，说明溶解达到平衡状态。v-t图如下：

4．向AgCl饱和溶液中加水，AgCl的溶解度会增大吗？溶解平衡移动吗？Ksp是否增大？上升温度，Ksp如何变更？

提示：向AgCl饱和溶液中加水，AgCl溶解平衡正向移动，但是AgCl的溶解度不会增大，Ksp不变。上升温度，AgCl的Ksp将增大。

5．什么是溶度积常数？你能写出Mg(OH)2的溶度积常数表达式吗？

提示：在肯定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各离子浓度幂之积为一常数，称为溶度积常数，用Ksp表示。Mg(OH)2的Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)。

6．已知FeS和CuS的溶度积常数：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝6.3×10－36，你能确定相同温度下CuS和FeS的溶解度的大小吗？

提示：依据FeS和CuS的Ksp可知，相同温度下，FeS的溶解度大于CuS的溶解度。

1．沉淀溶解平衡

(1)概念：在肯定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡状态。

(2)平衡的建立

生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度很小，但生成的沉淀物并不是肯定不溶。如AgCl在溶液中存在两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面溶入水中——溶解；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出——沉淀。在肯定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液。该过程可表示为

AgCl(s)eq\o(,\s\up7(溶解),\s\do5(沉淀))Ag＋(aq)＋Cl－(aq)

(3)特征

(4)表达式

MmAn(s)mMn＋(aq)＋nAm－(aq)

难溶电解质用“s”标明状态，溶液中的离子用“aq”标明状态，并用“”连接。如Ag2S(s)2Ag＋(aq)＋S2－(aq)。

2．沉淀溶解平衡的影响因素

内因

难溶电解质本身的性质。不存在肯定不溶的物质；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶物质的饱和溶液也存在沉淀溶解平衡

外

因

温度

上升温度，多数平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡

浓度

加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动

同离子效应

向平衡体系中加入与难溶电