【26版化学人教版选择性必修一学习笔记第三章 第四节 第1课时难溶电解质的沉淀溶解平衡

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.掌握难溶电解质存在沉淀溶解平衡及影响因素。2.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算、判断反应进行的方向。

一、沉淀溶解平衡及影响因素

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)溶解沉淀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)沉淀完全的判断

化学上通常认为，当溶液中剩余离子的浓度小于________________时，已沉淀完全。

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)Mg^2＋(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)：

(1)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(　　)

(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动(　　)

(3)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(　　)

(4)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动(　　)

1．常温下，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)Ca^2＋(aq)＋2OH^－(aq)　ΔH＜0，下列有关该平衡体系的叙述错误的有__________________(填序号)。

(1)升高温度，平衡逆向移动

(2)恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高

(3)给溶液加热，溶液的pH升高

(4)向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)₂固体增多

(5)向溶液中加入Na₂CO₃溶液，Ca(OH)₂固体增多

2．将AgCl分别放入①5 mL H₂O、②10 mL 0.2 mol·L^－1 MgCl₂溶液、③20 mL 0.5 mol·L^－1 AgNO₃溶液、④40 mL 0.1 mol·L^－1 HCl溶液中溶解至饱和，各溶液中Ag^＋的浓度由大到小的顺序是________(填序号)。

3．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)₃OH(s)5Ca^2＋(aq)＋3PO3－4(aq)＋OH^－(aq)。

(1)在牙膏中添加适量的Ca^2＋或PO3－4，能否保护牙齿？为什么？

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(2)多吃酸性食物或食用食醋对保护牙齿有利吗？为什么？

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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

A_mB_n(s)mA^n＋(aq)＋nB^m－(aq)

K_sp＝________________________________________________________________________。

如：Fe(OH)₃(s)Fe^3＋(aq)＋3OH^－(aq)

K_sp＝c(Fe^3＋)·c³(OH^－)。

3．影响因素

溶度积K_sp只与__________________________________________________________的性质和

________有关。

4．K_sp的意义

反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

5．应用

定量判断给定条件下有无沉淀生成。

离子积(Q)：对于A_mB_n(s)mA^n＋(aq)＋nB^m－(aq)，任意时刻Q＝c^m(A^n＋)·cⁿ(B^m－)。

(1)Q>K_sp，溶液过饱和，有________析出，直至溶液________，达到新的平衡。

(2)Q＝K_sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于________________。

(3)Q<K_sp，溶液未饱和，无________析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质______直至溶液________。

(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)溶度积常数K_sp只受温度影响，温度升高，K_sp一定增大(　　)

(3)K_sp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱(　　)

(4)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，K_sp一定增大(　　)

(5)可利用溶液混合后的Q与K_sp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成(　　)

1．常温下，K_sp(PbI₂)＝8.5×10^－9。取适量黄色PbI₂粉末溶于水，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量KI后测得c(I^－)＝1.0×10^－2 mol·L^－1。下列说法正确的是(　　)

A．K_sp(PbI₂)减小

B．溶液中c(I^－)减小

C．产生黄色沉淀

D．溶液中c(Pb^2＋)＝8.5×10^－7 mol·L^－1

2．已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。

(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如何排序？

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(2)能否利用上表数据直接比较AgCl、Mg(OH)₂的溶解能力？计算分析二者溶解能力的大小？

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(3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag^＋浓度大小顺序为__________________，由此可得出________更难溶。

(4)将等体积的4×10^－3 mol·L^－1的AgNO₃溶液和4×10^－3 mol·L^－1的K₂CrO₄溶液混合，请通过计算说明是否有Ag₂CrO₄沉淀产生。

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(5)25 ℃时，取一定量含有I^－、Cl^－的溶液，向其中滴加AgNO₃溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，计算溶液中cI－cCl－＝___________________________________________________。

(1)K_sp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。

(2)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，K_sp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。

(3)对于不同类型的物质，K_sp不能直接作为比较依据，而应通过计算将K_sp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。

3．利用上题溶度积数据，分析25 ℃时，在Cl^－、Br^－和CrO2－4的浓度均为0.010 mol·L^－1的混合溶液中逐滴加入0.010 mol·L^－1的AgNO₃溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为______________________。

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