2018_2019版高中化学第3章物质在水溶液中的行为第3节沉淀溶解平衡第1课时学案鲁科版选修.docx

第1课时沉淀溶解平衡与溶度积学习目标定位1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2.明确溶度积和浓度商的关系，并由此学会判断反应进行的方向。一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡(1)实验探究在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3 mL蒸馏水，充分振荡后静置。若在上层清液中滴加浓的KI溶液，观察到的现象是上层清液中出现黄色沉淀。由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Pb2，PbI2在水中存在溶解平衡。(2)概念在一定温度下， 沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，固体的质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态叫做沉淀溶解平衡。(3)表示方法PbI2沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)。(4)特征2.影响沉淀溶解平衡的因素难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等)，沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表：条件改变移动方向Mg2OH加水正向移动不变不变升温正向移动增大增大加MgCl2(s)逆向移动增大减小通HCl正向移动增大减小加NaOH(s)逆向移动减小增大外界条件改变对溶解平衡的影响(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。平衡浓度与稀释前相同。(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。例1把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2(s)减少的是()A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液答案B解析Na2S水解显碱性，增大了溶液中OH的浓度；NaOH会提供大量OH；CaCl2会增大Ca2的浓度，所以A、C、D选项都会使溶解平衡向左移动；而AlCl3中的Al3可与OH发生反应生成Al(OH)3沉淀，使平衡向右移动，促进Ca(OH)2的溶解。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动规律总结难溶电解质沉淀溶解平衡与难溶电解质电离平衡比较(1)难溶电解质沉淀溶解平衡表示已溶溶质的离子与未溶溶质之间的平衡，是可逆过程，表达式需要注明状态，如Al(OH)3(s)Al3(aq)3OH(aq)，BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)。(2)电离平衡是溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态，是可逆过程，如Al(OH)3Al33OH。(3)难溶强电解质的电离不存在电离平衡，如BaSO4=Ba2SO。例2一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()20 mL 0.01 molL1 KCl溶液30 mL 0.02 molL1 CaCl2溶液40 mL 0.03 molL1 HCl溶液 10 mL 蒸馏水50 mL 0.05 molL1 AgNO3溶液A. B.C. D.答案B解析AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，Cl或Ag的浓度越大，对AgCl的溶解抑制作用越大，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag或Cl的浓度有关，而与溶液体积无关。Cl0.01 molL1，Cl0.04 molL1，Cl0.03 molL1，Cl0 molL1，Ag0.05 molL1；Ag或Cl浓度由小到大的顺序为。考点沉淀溶解平衡题点难溶物在同离子溶液中的溶解规律总结一定温度下，难溶电解质在同离子溶液中溶解能力小于在水中溶解能力。二、溶度积常数1.概念在一定温度下，沉淀达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.表达式(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)KspAgCl；(2)Fe(OH)3(s)Fe3(aq)3OH(aq)KspFe3OH3；(3)AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)KspAnmBmn。3.应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度商Q的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：(1)QKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)QKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)QKsp，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。4.影响因素溶度积常数只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。溶度积常数的理解(1)溶度积的意义Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力，Ksp越小，说明难溶物越难溶解。相同类型的电解质，溶度积越小，其溶解度越小。不同类型的电解质，溶度积小的电解质的溶解度不一定比溶度积大的溶解度小。(2)根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，由溶液体积可计算出溶解的溶质的物质的量，Ksp与S换算时，S的单位必须用物质的量浓度(molL1或moldm3)。例3已知25 时，AgCl的溶度积Ksp1.81010 mol2L2，则下列说法正确的是()A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有AgClC.温度一定时，当溶液中c(Ag)c(Cl)Ksp时，此溶液中必有AgCl的沉淀析出D.Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，所以S(AgI)KspCu(OH)221020 mol3L3，所以c(OH)109 molL1，故应调节pH大于5。考点溶度积常数题点溶度积的表达式和简单计算1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag和ClC.升高温度，AgCl的溶解度不变D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变答案A解析AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag和Cl，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了Cl浓度，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。考点沉淀溶解平衡题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征2.向含有MgCO3固体的溶液中滴加少许浓盐酸(忽略体积变化)，下列数值变小的是()A.CO B.Mg2C.H D.Ksp(MgCO3)答案A解析在存在MgCO3固体的溶液中存在沉淀溶解平衡：MgCO3(s)Mg2(aq)CO(aq)，滴加少许浓盐酸，浓盐酸与CO反应，促使平衡向右移动，则Mg2和H增大，CO减小，温度不变，Ksp(MgCO3)不变，故A正确。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动3.下列说法中正确的是()A.两种难溶盐电解质，其中Ksp小的溶解度一定小B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则Ksp小的一定先生成沉淀C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使Ksp变小答案C解析Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。考点溶度积常数题点溶度积的影响因素物质性质、温度4.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中()A.Ba2SOB.Ba2SOKsp，Ba2SOC.Ba2SOKsp，Ba2SOD.Ba2SOKsp，Ba2SO；由于温度未发生改变，所以溶液中KspBa2SO不变。考点溶度积常数题点饱和溶液中溶度积常数、离子浓度、pH、溶解度等换算5.在0.10 molL1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pH8时，Cu2_ molL1(KspCu(OH2)2.21020 mol3L3)。若在0.1 molL1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_ molL1。答案2.21080.2解析pH8时，OH106 molL1，由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数可知：Ksp2.21020 mol3L31012 mol2L2Cu2，得Cu22.2108 molL1；使Cu2沉淀完全，已知Cu20.1 molL1，根据反应关系式：Cu22H得H0.2 molL1。考点溶度积常数题点溶度积的表达式和简单计算对点训练题组1沉淀的溶解平衡的含义1.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A.反应开始时，溶液中各离子浓度相等B.沉淀溶解达到平衡时，沉淀生成的速率和溶解的速率相等C.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D.沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解答案B解析A项，反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系；C项，沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项，沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的溶度积为常数，故平衡不发生移动。考点沉淀溶解平衡题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征2.下列关于沉淀溶解平衡的说法正确的是()A.只有难溶电解质才存在沉淀溶解平衡过程B.沉淀溶解平衡过程是可逆的C.在平衡状态时，v(溶解)v(沉淀)0D.达到沉淀溶解平衡的溶液不一定是饱和溶液答案B解析无论难溶电解质还是易溶电解质，都可存在沉淀溶解平衡过程，A项错误；沉淀溶解平衡过程是可逆的，B项正确；平衡状态时，v(溶解)v(沉淀)0，C项错误；沉淀溶解过程达到平衡时，溶液也达到饱和状态了，D项错误。考点沉淀溶解平衡题点沉淀溶解平衡与饱和溶液的特征题组2外界条件对沉淀溶解平衡的影响3.25 时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是()A.溶液中Pb2和I浓度都增大B.溶度积常数Ksp增大C.沉淀溶解平衡向右移动D.溶液中Pb2浓度减小答案D解析加入KI溶液时，溶液中I浓度增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中Pb2减小，但由于溶液温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动4.(2017长沙南雅中学高二月考)在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而Mg2的浓度不变，可采取的措施是()A.加MgSO4固体 B.加HCl溶液C.加NaOH固体 D.加少量水答案D解析Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，加MgSO4固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，Mg2的浓度变大；加HCl溶液使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，Mg2的浓度变大；加NaOH固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，Mg2的浓度变小。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动5.下列说法正确的是()A.含有AgCl和AgI固体的悬浊液中AgClIB.25 时，Cu(OH)2在水中的溶解度大于在Cu(NO3)2溶液中的溶解度C.在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，Ba2的浓度增大D.25 时，AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同答案B解析Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，所以含AgCl和AgI固体的悬浊液中AgClI，A项不正确；Cu(NO3)2溶液中含有Cu2，使Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)逆向移动，溶解度比在水中的小，B项正确；在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，SO浓度增大，沉淀溶解平衡向沉淀方向移动，Ba2的浓度减小，C项不正确；溶液中Cl浓度越大，AgCl的溶解度越小，D项不正确。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动6.把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq)2OH(aq)。下列叙述正确的是()A.给溶液加热，溶液的pH升高B.恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C.向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D.向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多答案D解析A项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，OH的浓度减小，pH减小；B项，CaOH2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，OH的浓度不变，因此pH不变；C项，COCa2=CaCO3，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，OH的浓度增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。考点沉淀溶解平衡题点沉淀溶解平衡的综合题组3溶度积及应用7.室温时，M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa mol3L3。M2b molL1时，溶液的pH等于()A.lg() B.lg()C.14lg() D.14lg()答案C解析由KspM2OH2得OH molL1，KwHOH得HmolL1pH14lg()。考点溶度积常数题点溶度积的表达式和简单计算8.已知CaCO3的Ksp2.8109 mol2L2，现将浓度为2104 molL1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为()A.2.8102 molL1 B.1.4105 molL1C.2.8105 molL1 D.5.6105 molL1答案D解析由沉淀形成的条件知，要产生沉淀必须满足：c(Ca2)c(CO)2.8109mol2L2，因等体积混合，c(CO)1104 molL1，故混合溶液中c(Ca2)应大于2.8105 molL1，则混合前c(CaCl2)至少应为5.6105 molL1。考点溶度积常数题点饱和溶液中溶度积常数、离子浓度、pH、溶解度等换算9.在下列这些物质中，溶解度不随pH值变化的是()A.AgCl B.CaCO3C.Fe(OH)3 D.Mg(OH)2答案A解析B、C、D中的物质的溶解度均随pH值的减小而增大。考点沉淀溶解平衡题点改变离子浓度引起的沉淀溶解平衡的移动10.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是()A.KspFe(OH)3KspCu(OH)2B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点C.c、d两点代表的溶液中H与OH乘积相等D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和答案B解析A项，分析图像中b、c两点，Fe3和Cu2相等，对应的pH分别为1.3、4.4，即前者OH小，根据Ksp的计算公式可得KspFe(OH)3KspCu(OH)2；B项，NH4Cl水解呈酸性，向原溶液中加NH4Cl，pH变小，Fe3的浓度应变大，所以不能实现由a点变到b点；C项，H与OH的乘积是Kw，Kw只与温度有关，c、d两点温度相同，Kw也相等；D项，b、c两点分别是两溶液的溶解平衡状态，两溶液均达到饱和。考点溶度积常数题点溶度积常数(Ksp)的综合考查11.下列说法正确的是()A.在一定温度下的饱和AgCl水溶液中，Ag与Cl的溶度积是一个常数B.已知AgCl的Ksp1.81010 mol2L2，则在任何含AgCl固体的溶液中，AgCl，且Ag与Cl浓度的乘积等于1.81010 mol2L2C.Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强D.难溶电解质的溶解度很小，故外界条件改变，对它的溶解度没有影响答案A解析由溶度积常数定义可知，一定温度下KspAgCl为一常数，A项正确；若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl，则AgT2B.加入BaCl2固体，可使溶液由a点变到c点C.c点时，在T1