2020版高中化学第3章第3节第1课时沉淀溶解平衡与溶度积学案（含解析）鲁科版.docx

第1课时沉淀溶解平衡与溶度积核心素养发展目标1.变化观念与平衡思想：知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。2.证据推理与模型认知：知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。一、沉淀溶解平衡及其影响因素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3mL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称为沉淀溶解平衡。(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影响因素(1)实例分析已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)H0，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)：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)逆向移动增大减小加盐酸正向移动增大减小加NaOH(s)逆向移动减小增大(2)外界条件对沉淀溶解平衡的影响温度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动；少数溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。反应离子：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。(1)易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡，不饱和溶液中不存在溶解平衡。(2)影响难溶电解质溶解平衡的因素，除内因外，主要涉及温度、浓度(包括稀释、加入同种离子)等。例1下列关于溶解平衡：AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)的说法正确的是()AAgCl沉淀的生成和溶解同时在不断进行，且速率相等B等物质的量的AgNO3和NaCl溶于水后，溶液中不存在Ag和ClC只要向含有AgCl的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成D“”说明AgCl没有完全电离，AgCl是弱电解质答案A解析沉淀溶解平衡是一个动态平衡，A项正确；沉淀溶解平衡存在，则肯定存在Ag和Cl，B项错误；如果加入盐酸后溶液中Cl的浓度小于原饱和溶液中的Cl浓度，则不产生沉淀，C项错误；“”说明AgCl是极少部分溶解，但溶解部分完全电离，AgCl是强电解质，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思维启迪难溶电解质溶解平衡与其电离平衡的区别(1)难溶电解质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)。(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。(3)难溶强电解质的电离不存在电离平衡，如BaSO4=Ba2SO；难溶弱电解质的电离，存在电离平衡，如Al(OH)3Al33OH。例2Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，欲减少Mg(OH)2固体的量，可以加入少量的()ANaOH固体BNaCl固体CNaHSO4固体DMgSO4固体答案C解析欲使Mg(OH)2减少，应使平衡右移，NaHSO4电离产生的H会使平衡体系中OH减小，而使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体的量减小。考点沉淀溶解平衡题点沉淀溶解平衡的综合思维启迪难溶电解质在同离子溶液中溶解度不同相同温度下，Mg(OH)2在MgCl2溶液或NaOH溶液中的溶解度小于在水中的溶解度。二、溶度积常数1概念在一定温度下，沉淀达到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AmBn(s)mAn(aq)nBm(aq)KspAnm_Bmn。如Fe(OH)3的KspFe3OH3。3意义Ksp的大小反映难溶电解质的溶解能力。(1)相同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力小。(2)不同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力不一定比溶度积大的溶解能力小。4应用沉淀生成与溶解的判断通过比较溶度积与溶液的浓度商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。5影响因素溶度积Ksp值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。(1)溶度积和溶解度都可用来表示物质的溶解能力。(2)若用溶度积比较不同物质的溶解性时，判断的方法主要有以下两种情况：对于同类型物质(如AB、A2B、AB2等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较依据，而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。例3已知25时，AgCl的溶度积Ksp1.81010mol2L2，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BAgNO3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AgClKsp时，此溶液中必有AgCl沉淀析出DKsp(AgI)Ksp(AgCl)，所以S(AgI)BCD答案B解析AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)，Cl或Ag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。Cl0.01molL1，Cl0.04molL1，Cl0.03molL1，Cl0，Ag0.05molL1；Ag或Cl浓度由小到大的顺序为。考点溶度积常数及其应用题点难溶物在同离子溶液中的溶解题组三溶度积及应用7(2018临川二中期中)下列说法正确的是()A难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解立即停止BKsp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱CKsp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关D相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的溶解能力相同答案C解析难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解平衡是动态平衡，沉淀和溶解的速率相同，故A项错误；Ksp可用来判断相同类型的化合物在水中的溶解度大小，但如果化合物的类型不同，一般不能直接进行判断，故B项错误；沉淀溶解平衡存在溶度积常数，Ksp的大小与离子浓度无关，只与难溶电解质的性质和温度有关，故C项正确；相同温度下，AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力，因为在NaCl溶液中氯离子对氯化银的溶解起到抑制作用，故D项错误。考点溶度积常数及其应用题点溶度积的影响因素8下列说法正确的是()A含有AgCl和AgI固体的悬浊液中AgClIB25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增大D25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增大，沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，Ba2减小，C项不正确；溶液中Cl越大，AgCl的溶解度越小，D项不正确。考点溶度积常数及其应用题点难溶物在同离子溶液中的溶解9常温下，在100mL0.01molL1KCl溶液中，加入1mL0.01molL1AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp1.81010mol2L2)()A有AgCl沉淀析出B无AgCl沉淀析出C无法确定是否有AgCl沉淀析出D有沉淀析出，但不是AgCl沉淀答案A解析由Qc(Ag)c(Cl) mol2L21106 mol2L2Ksp，故应有AgCl沉淀析出。考点溶度积常数及其应用题点溶度积常数的应用判断是否有沉淀生成10室温时，M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspamol3L3，M2bmolL1时，溶液的pH等于()A.lg() B.lg()C14lg() D14lg()答案C解析由KspM2OH2得OH()molL1，KwHOH得H molL1，pHlg14lg()。考点溶度积常数及其应用题点溶度积常数的应用计算氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH11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()ABa2SOBBa2SOKsp，Ba2SOCBa2SOKsp，Ba2SODBa2SOKsp，Ba2SO；但由于温度未发生改变，所以溶液中Ba2SOKsp。考点溶度积常数及其应用题点溶度积常数的应用计算饱和溶液中某种离子浓度12某温度时，BaSO4在水中的溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp答案C解析A项，温度不变，加入Na2SO4会导致溶解平衡向左移动，但两离子浓度的乘积仍不变，仍在曲线上，不会由a点变到b点；B项，通过蒸发，水量减小，Ba2和SO浓度都增大，不可能由d点变到c点；C项，d点还没有形成饱和溶液，因此无BaSO4沉淀生成；D项，a点与c点的Ksp相等。考点溶度积常数及其应用题点沉淀溶解平衡曲线分析13室温下用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为_，加碱调节至pH为_时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1105molL1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为_时，锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1molL1)。若上述过程不加H2O2，则后果是_，原因是_。已知：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp的近似值1017mol3L31017mol3L31039mol4L4答案Fe32.76Zn2和Fe2不能分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近解析铁溶于稀硫酸生成Fe2，Fe2被双氧水氧化为Fe3。KspFe(OH)3Fe3OH31039 mol4L4，铁离子刚好完全沉淀时，OH molL11011.3 molL1，则H molL1102.7 molL1，pH2.7；KspZn(OH)2Zn2OH21017 mol3L3，锌离子开始沉淀时，OH molL1108 molL1，则H molL1106 molL1，pH6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2的同时Fe2也会沉淀，从而使Zn2和Fe2不能分离。考点溶度积常数及其应用题点溶度积常数的应用计算氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH14根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题：(1)在Ca(NO3)2溶液中加入(NH4)2CO3溶液后过滤，若测得滤液中CO103molL1，则Ca2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)。已知Ca2105molL1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)4.96109mol2L2(2)25时，Mg(OH)2饱和溶液_(填“能”或“不能”)使石蕊溶液变蓝色。(已知KspMg(OH)24.01012mol3L3，lg50.7)(3)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，该浓缩液中主要含有I、Cl等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为_。已知Ksp(AgCl)1.81010 mol2L2，Ksp(AgI)8.51017 mol2L2答案(1)是(2)能(3)4.7107解析(1)根据Ksp(CaCO3)Ca2CO4.96109 mol2L2，得Ca2 molL14.96106 molL1105 molL1，可视为沉淀完全。(2)设Mg(OH)2饱和溶液的物质的量浓度为x molL1，则4x34.01012，x1.0104，OH2.0104 molL1，H molL151011 molL1，pH lg (51011)11lg 510.3。所以能使石蕊溶液变蓝色。(3)当AgCl开始沉淀时，溶液中4.7107。考点溶度积常数及其应用题点溶度积相关计算的综合15已知：25时Ksp(Ag2CrO4)9.01012mol3L3，Ksp(AgCl)1.81010mol2L2。(1)25，Ag2CrO4的溶解度_(填“大于”“小于”或“等于”)AgCl的溶解度。(2)在Cl和CrO浓度都是0.100molL1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液(忽略体积改变)时，AgCl和Ag2CrO4中_先沉淀，当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中Cl是_molL1。答案(1)大于(2)AgCl1.89105解析(1)25 时，Ag2C