第三章 第四节 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡 学案 （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学选择性必修1
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| 名称 | 第三章 第四节 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡 学案 （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 279.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-05 22:49:45 | ||
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文档简介
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[核心素养发展目标]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观。
2.理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。
3.了解溶度积和离子积的关系，学会由此判断反应进行的方向。
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系
特别提醒 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。
2．沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面进入水中，即________过程；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，即________过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，达到平衡状态，得到AgCl的____________。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下，当沉淀和溶解的速率________时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例：
AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
特别提醒 ①要标明各微粒的状态；②要与AgCl电离方程式区分开，强电解质完全电离：AgCl===Ag＋＋Cl－。
(4)沉淀溶解平衡的特征
3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。
(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，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 c(Mg2＋) c(OH－)
加少量水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)说明AgCl部分电离，是弱电解质( )
(2)等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合，充分反应后体系中不存在Ag＋和Cl－( )
(3)AgCl达到沉淀溶解平衡时，其溶解速率与沉淀速率相等，c(Ag＋)和c(Cl－)均不变( )
(4)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同( )
(5)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(6)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀( )
(7)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na＋总数不变( )
1．对于：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0的平衡体系，改变条件：a.加热；b.加水；c.加入AgCl固体；d.加入NaCl晶体。平衡怎样移动？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2．牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2＋＋3PO＋OH－。
①饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
②在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO，能否保护牙齿？为什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别
区别角度 沉淀溶解平衡 电离平衡
物质类别 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 难电离物质只能是弱电解质
变化过程 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态
表示方法 如Al(OH)3：Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq) 如Al(OH)3：Al(OH)3Al3＋＋3OH－
1．(2022·北京首都师范大学附中高二期中)下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②③④⑤
2．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c(Mg2＋)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
二、溶度积常数
1．概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在____________，称为____________，简称溶度积，符号为________。
2．表达式
AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝________________。
如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)
Ksp＝____________。
3．影响因素
溶度积Ksp只与______________的性质和________有关。
特别提醒 一般温度升高，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
4．Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
特别提醒 ①对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI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。
②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确定溶解能力的强弱。
5．应用
(1)判断是否达到沉淀溶解平衡，即在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
离子积(Q)：对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
①Q＞Ksp，溶液过饱和，______沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；
②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于____________；
③Q＜Ksp，溶液未饱和，______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________。
(2)用于比较生成沉淀的顺序。例如向含有等浓度Br－、Cl－和CrO的溶液中滴加AgNO3溶液，可利用AgBr、AgCl、Ag2CrO4三种银盐的Ksp计算出产生三种沉淀所需Ag＋的浓度，从而确定三种阴离子形成沉淀的顺序。
(3)计算使某离子沉淀完全时所需溶液的pH。中学化学中一般认为当离子浓度小于10－5 mol·
L－1时即沉淀完全，因此可依据金属氢氧化物的Ksp求出当金属离子沉淀完全时溶液的pH。
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积( )
(2)溶度积受离子浓度大小的影响( )
(3)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，Ksp一定增大( )
(4)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度( )
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成( )
已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积如表。
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)2 4.9×10－17
请思考下列问题：
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小排序如何？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表：
难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.2×10－5 2.0×10－12
下列叙述不正确的是( )
A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B．Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，但AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
C．向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，AgCl先沉淀
D.向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成
2．已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。在pH＝5，c(Cu2＋)＝2 mol·L－1的溶液中能否生成Cu(OH)2沉淀？(写出解答步骤)
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[核心素养发展目标] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观。2.理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。3.了解溶度积和离子积的关系，学会由此判断反应进行的方向。
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系
特别提醒 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。
2．沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面进入水中，即溶解过程；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，即沉淀过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，达到平衡状态，得到AgCl的饱和溶液。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例：
AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
特别提醒 ①要标明各微粒的状态；②要与AgCl电离方程式区分开，强电解质完全电离：AgCl===Ag＋＋Cl－。
(4)沉淀溶解平衡的特征
3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。
(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，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 c(Mg2＋) c(OH－)
加少量水 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
(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)说明AgCl部分电离，是弱电解质( )
(2)等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合，充分反应后体系中不存在Ag＋和Cl－( )
(3)AgCl达到沉淀溶解平衡时，其溶解速率与沉淀速率相等，c(Ag＋)和c(Cl－)均不变( )
(4)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同( )
(5)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(6)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀( )
(7)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na＋总数不变( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
1．对于：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0的平衡体系，改变条件：a.加热；b.加水；c.加入AgCl固体；d.加入NaCl晶体。平衡怎样移动？
提示 a．升高温度：平衡正向移动，溶解度增大；b.加水：平衡正向移动；c.加入AgCl固体：平衡不移动；d.加入NaCl晶体：平衡逆向移动。
2．牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2＋＋3PO＋OH－。
①饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？
②在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO，能否保护牙齿？为什么？
提示 ①不能。饮用纯净水，对Ca2＋或PO的浓度没有影响，起不到保护牙齿的作用。
②能。牙膏中添加适量的Ca2＋或PO会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动，有利于牙齿的保护。
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别
区别角度 沉淀溶解平衡 电离平衡
物质类别 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 难电离物质只能是弱电解质
变化过程 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态
表示方法 如Al(OH)3：Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq) 如Al(OH)3：Al(OH)3Al3＋＋3OH－
1．(2022·北京首都师范大学附中高二期中)下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②③④⑤
答案 B
解析 ①利用的是水解原理，⑤利用两种离子水解的相互促进作用，②③④利用的均是沉淀溶解平衡原理。
2．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c(Mg2＋)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固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变小；加少量水，使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，因为加水后仍是饱和溶液，所以c(Mg2＋)不变。
二、溶度积常数
1．概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
2．表达式
AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)
Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。
3．影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
特别提醒 一般温度升高，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
4．Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
特别提醒 ①对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI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。
②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确定溶解能力的强弱。
5．应用
(1)判断是否达到沉淀溶解平衡，即在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
离子积(Q)：对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
①Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；
②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；
③Q＜Ksp，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。
(2)用于比较生成沉淀的顺序。例如向含有等浓度Br－、Cl－和CrO的溶液中滴加AgNO3溶液，可利用AgBr、AgCl、Ag2CrO4三种银盐的Ksp计算出产生三种沉淀所需Ag＋的浓度，从而确定三种阴离子形成沉淀的顺序。
(3)计算使某离子沉淀完全时所需溶液的pH。中学化学中一般认为当离子浓度小于10－5 mol·
L－1时即沉淀完全，因此可依据金属氢氧化物的Ksp求出当金属离子沉淀完全时溶液的pH。
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积( )
(2)溶度积受离子浓度大小的影响( )
(3)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，Ksp一定增大( )
(4)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度( )
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积如表。
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)2 4.9×10－17
请思考下列问题：
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小排序如何？
提示 能。溶解能力由大到小：AgCl>AgBr>AgI。
(2)AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？
提示 Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)＝1.8×10－10，c(Ag＋)≈1.34×10－5 mol·L－1，即AgCl的溶解浓度为1.34×10－5 mol·L－1；Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝4c3(Mg2＋)＝5.6×10－12，c(Mg2＋)≈1.12×10－4 mol·L－1，即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10－4 mol·L－1，则AgCl更难溶。
1．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表：
难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.2×10－5 2.0×10－12
下列叙述不正确的是( )
A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B．Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，但AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
C．向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，AgCl先沉淀
D．向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成
答案 D
解析 D项，混合溶液中c(Ag＋)＝0.1 mol·L－1×≈0.001 mol·L－1，c2(Ag＋)·c(SO)＝0.0012×0.1＝1×10－7<1.2×10－5，故不会产生沉淀。
2．已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。在pH＝5，c(Cu2＋)＝2 mol·L－1的溶液中能否生成Cu(OH)2沉淀？(写出解答步骤)
答案 Q＝2×2＝2×10－18＞Ksp[Cu(OH)2]，故溶液中有Cu(OH)2沉淀生成。
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[核心素养发展目标]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观。
2.理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。
3.了解溶度积和离子积的关系，学会由此判断反应进行的方向。
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系
特别提醒 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。
2．沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面进入水中，即________过程；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，即________过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，达到平衡状态，得到AgCl的____________。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下，当沉淀和溶解的速率________时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例：
AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
特别提醒 ①要标明各微粒的状态；②要与AgCl电离方程式区分开，强电解质完全电离：AgCl===Ag＋＋Cl－。
(4)沉淀溶解平衡的特征
3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。
(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，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 c(Mg2＋) c(OH－)
加少量水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)说明AgCl部分电离，是弱电解质( )
(2)等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合，充分反应后体系中不存在Ag＋和Cl－( )
(3)AgCl达到沉淀溶解平衡时，其溶解速率与沉淀速率相等，c(Ag＋)和c(Cl－)均不变( )
(4)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同( )
(5)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(6)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀( )
(7)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na＋总数不变( )
1．对于：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0的平衡体系，改变条件：a.加热；b.加水；c.加入AgCl固体；d.加入NaCl晶体。平衡怎样移动？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2．牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2＋＋3PO＋OH－。
①饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
②在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO，能否保护牙齿？为什么？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别
区别角度 沉淀溶解平衡 电离平衡
物质类别 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 难电离物质只能是弱电解质
变化过程 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态
表示方法 如Al(OH)3：Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq) 如Al(OH)3：Al(OH)3Al3＋＋3OH－
1．(2022·北京首都师范大学附中高二期中)下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②③④⑤
2．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c(Mg2＋)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
二、溶度积常数
1．概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在____________，称为____________，简称溶度积，符号为________。
2．表达式
AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝________________。
如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)
Ksp＝____________。
3．影响因素
溶度积Ksp只与______________的性质和________有关。
特别提醒 一般温度升高，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
4．Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
特别提醒 ①对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI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。
②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确定溶解能力的强弱。
5．应用
(1)判断是否达到沉淀溶解平衡，即在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
离子积(Q)：对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
①Q＞Ksp，溶液过饱和，______沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；
②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于____________；
③Q＜Ksp，溶液未饱和，______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________。
(2)用于比较生成沉淀的顺序。例如向含有等浓度Br－、Cl－和CrO的溶液中滴加AgNO3溶液，可利用AgBr、AgCl、Ag2CrO4三种银盐的Ksp计算出产生三种沉淀所需Ag＋的浓度，从而确定三种阴离子形成沉淀的顺序。
(3)计算使某离子沉淀完全时所需溶液的pH。中学化学中一般认为当离子浓度小于10－5 mol·
L－1时即沉淀完全，因此可依据金属氢氧化物的Ksp求出当金属离子沉淀完全时溶液的pH。
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积( )
(2)溶度积受离子浓度大小的影响( )
(3)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，Ksp一定增大( )
(4)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度( )
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成( )
已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积如表。
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)2 4.9×10－17
请思考下列问题：
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小排序如何？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表：
难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.2×10－5 2.0×10－12
下列叙述不正确的是( )
A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B．Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，但AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
C．向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，AgCl先沉淀
D.向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成
2．已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。在pH＝5，c(Cu2＋)＝2 mol·L－1的溶液中能否生成Cu(OH)2沉淀？(写出解答步骤)
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
[核心素养发展目标] 1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质沉淀溶解平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观。2.理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。3.了解溶度积和离子积的关系，学会由此判断反应进行的方向。
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系
特别提醒 大多数电解质的溶解度随温度升高而增大，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。
2．沉淀溶解平衡(以AgCl为例分析)
(1)沉淀溶解平衡建立
AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面进入水中，即溶解过程；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，即沉淀过程。在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，达到平衡状态，得到AgCl的饱和溶液。
(2)沉淀溶解平衡的概念
一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。
(3)沉淀溶解平衡方程式
以AgCl沉淀溶解平衡为例：
AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
特别提醒 ①要标明各微粒的状态；②要与AgCl电离方程式区分开，强电解质完全电离：AgCl===Ag＋＋Cl－。
(4)沉淀溶解平衡的特征
3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。
(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，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 c(Mg2＋) c(OH－)
加少量水 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
(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)说明AgCl部分电离，是弱电解质( )
(2)等体积、等浓度的AgNO3和NaCl溶液混合，充分反应后体系中不存在Ag＋和Cl－( )
(3)AgCl达到沉淀溶解平衡时，其溶解速率与沉淀速率相等，c(Ag＋)和c(Cl－)均不变( )
(4)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同( )
(5)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动( )
(6)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀硫酸代替H2O来洗涤BaSO4沉淀( )
(7)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na＋总数不变( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
1．对于：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH＞0的平衡体系，改变条件：a.加热；b.加水；c.加入AgCl固体；d.加入NaCl晶体。平衡怎样移动？
提示 a．升高温度：平衡正向移动，溶解度增大；b.加水：平衡正向移动；c.加入AgCl固体：平衡不移动；d.加入NaCl晶体：平衡逆向移动。
2．牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2＋＋3PO＋OH－。
①饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？
②在牙膏中添加适量的Ca2＋或PO，能否保护牙齿？为什么？
提示 ①不能。饮用纯净水，对Ca2＋或PO的浓度没有影响，起不到保护牙齿的作用。
②能。牙膏中添加适量的Ca2＋或PO会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动，有利于牙齿的保护。
难溶电解质的溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别
区别角度 沉淀溶解平衡 电离平衡
物质类别 难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质 难电离物质只能是弱电解质
变化过程 已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态 溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态
表示方法 如Al(OH)3：Al(OH)3(s)Al3＋(aq)＋3OH－(aq) 如Al(OH)3：Al(OH)3Al3＋＋3OH－
1．(2022·北京首都师范大学附中高二期中)下列现象中主要用沉淀溶解平衡原理解释的是( )
①热纯碱溶液洗涤油污的能力强 ②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用后，常用0.5%的Na2SO4溶液解毒 ③溶洞的形成 ④碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡可以 ⑤泡沫灭火器灭火的原理
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①②③④⑤
答案 B
解析 ①利用的是水解原理，⑤利用两种离子水解的相互促进作用，②③④利用的均是沉淀溶解平衡原理。
2．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c(Mg2＋)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固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变大；加HCl溶液使该沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2＋)变大；加NaOH固体使该沉淀溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2＋)变小；加少量水，使沉淀溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，因为加水后仍是饱和溶液，所以c(Mg2＋)不变。
二、溶度积常数
1．概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
2．表达式
AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)
Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。
3．影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
特别提醒 一般温度升高，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
4．Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
特别提醒 ①对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI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。
②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确定溶解能力的强弱。
5．应用
(1)判断是否达到沉淀溶解平衡，即在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
离子积(Q)：对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
①Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；
②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；
③Q＜Ksp，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。
(2)用于比较生成沉淀的顺序。例如向含有等浓度Br－、Cl－和CrO的溶液中滴加AgNO3溶液，可利用AgBr、AgCl、Ag2CrO4三种银盐的Ksp计算出产生三种沉淀所需Ag＋的浓度，从而确定三种阴离子形成沉淀的顺序。
(3)计算使某离子沉淀完全时所需溶液的pH。中学化学中一般认为当离子浓度小于10－5 mol·
L－1时即沉淀完全，因此可依据金属氢氧化物的Ksp求出当金属离子沉淀完全时溶液的pH。
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积( )
(2)溶度积受离子浓度大小的影响( )
(3)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，Ksp一定增大( )
(4)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度( )
(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积如表。
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)2 4.9×10－17
请思考下列问题：
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小排序如何？
提示 能。溶解能力由大到小：AgCl>AgBr>AgI。
(2)AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？
提示 Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝c2(Ag＋)＝1.8×10－10，c(Ag＋)≈1.34×10－5 mol·L－1，即AgCl的溶解浓度为1.34×10－5 mol·L－1；Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝4c3(Mg2＋)＝5.6×10－12，c(Mg2＋)≈1.12×10－4 mol·L－1，即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10－4 mol·L－1，则AgCl更难溶。
1．已知几种难溶电解质的溶度积常数Ksp(25 ℃)见下表：
难溶电解质 AgCl AgBr AgI Ag2SO4 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.2×10－5 2.0×10－12
下列叙述不正确的是( )
A．由溶度积常数可判断在相同条件下一些物质的溶解性大小
B．Ksp(Ag2CrO4)＜Ksp(AgCl)，但AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
C．向等浓度的NaCl和Na2CrO4的混合液中逐滴加入AgNO3溶液，AgCl先沉淀
D．向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，有白色沉淀生成
答案 D
解析 D项，混合溶液中c(Ag＋)＝0.1 mol·L－1×≈0.001 mol·L－1，c2(Ag＋)·c(SO)＝0.0012×0.1＝1×10－7<1.2×10－5，故不会产生沉淀。
2．已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20。在pH＝5，c(Cu2＋)＝2 mol·L－1的溶液中能否生成Cu(OH)2沉淀？(写出解答步骤)
答案 Q＝2×2＝2×10－18＞Ksp[Cu(OH)2]，故溶液中有Cu(OH)2沉淀生成。