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第4讲难溶电解质的溶解平衡2017级教学指导意见核心素养1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，了解沉淀的形成、溶解与转化2．理解溶度积(Ksp)的含义，能进行相关的计算1.变化观念与平衡思想：能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡，并运用溶解平衡原理解决实际问题(利用沉淀生成处理污水等)。2．科学探究与创新意识：能提出有关难溶电解质的溶解平衡的判断问题；设计探究方案，进行沉淀转化等实验探究。考点一沉淀溶解平衡及应用[学在课内]1．沉淀溶解平衡(1)定义：在一定温度下，当沉淀溶解速率和沉淀生成速率时，形成饱和溶液，达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。相等(2)沉淀溶解平衡的建立。①v(溶解)v(沉淀)，固体________。②v(溶解)＝v(沉淀)，溶解平衡。③v(溶解)v(沉淀)，________固体。＝溶解析出2．影响沉淀溶解平衡的因素(1)内因(决定因素)难溶电解质本身的性质。(2)外因①浓度：加水稀释，平衡向___________的方向移动；②温度：绝大多数难溶盐的溶解是________过程，升高温度，平衡向_________的方向移动；③同离子效应：向平衡体系中加入难溶物溶解产生的离子，平衡向__________的方向移动；④其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向____________的方向移动。沉淀溶解吸热沉淀溶解生成沉淀沉淀溶解[名师点拨]①Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小。②气体的溶解度随温度升高而减小，随压强增大而增大。(3)以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)为例，填写外界条件对溶解平衡的影响。外界条件移动方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp升高温度加水稀释加入少量AgNO3通入HCl通入H2S正向增大增大增大正向不变不变不变逆向增大减小不变逆向减小增大不变正向减小增大不变3.沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至3～4，离子方程式为_______________________________________。②沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为____________________________。Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋(2)沉淀的溶解①酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为_________________________________________。②盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为__________________________________。③氧化还原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。④配位溶解法如AgCl溶于氨水，离子方程式为_________________________________________。CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2OAgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O(3)沉淀的转化①实质：____________________的移动(沉淀的溶解度差别________，越容易转化)。如：AgNO3溶液――→NaClAgCl(白色沉淀)――→NaBrAgBr(浅黄色沉淀)――→NaI(黄色沉定)――→Na2SAg2S(黑色沉淀)。②应用a．锅炉除垢：将CaSO4转化为易溶于酸的CaCO3，离子方程式为________________________________________________________________________。b．矿物转化CuSO4溶液遇PbS转化为CuS，离子方程式为________________________________________________________________________。CaSO4(s)＋CO2－3(aq)===CaCO3(s)＋SO2－4(aq)沉淀溶解平衡越大Cu2＋(aq)＋PbS(s)===CuS(s)＋Pb2＋(aq)[名师点拨]20℃时，溶质的溶解度与溶解性的关系：难溶微溶可溶易溶[考在课外]判断正误(1)BaSO4===Ba2＋＋SO2－4和BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，两式所表示的意义相同。()(2)在一定条件下，难溶物达到溶解平衡时，固体质量、离子浓度不再随时间改变而改变。()(3)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动。()(4)BaSO4在同物质的量浓度的Na2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中的溶解度相同()(5)在同浓度的盐酸中，ZnS可溶而CuS不溶，说明CuS的溶解度比ZnS的小()×√××√(6)在AgCl的饱和溶液中，加入NaCl溶液，AgCl沉淀质量增大，但Ksp(AgCl)不变()(7)为减少洗涤过程中固体的损耗，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀()(8)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()(9)洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好()√√××拓展应用(1)实验室中对制得的AgCl沉淀、洗涤，洗涤液有时选用0.01mol·L－1的盐酸而不用蒸馏水，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________。②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)用水洗涤AgCl，AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)平衡右移，AgCl的质量减少，用盐酸洗涤AgCl，c(Cl－)大，平衡左移，可减少AgCl的溶解损失(2)①CaSO4(s)＋CO2－3(aq)===CaCO3(s)＋SO2－4(aq)②CaSO4存在沉淀溶解平衡，加入Na2CO3溶液后，CO2－3与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3沉淀，Ca2＋浓度减小，使CaSO4的沉淀溶解平衡向溶解方向移动(2)如误服BaCO3会造成什么后果？(用溶解平衡原理解释)(3)向BaCl2溶液中加入Na2CO3溶液，当溶液中Ba2＋沉淀完全时，溶液中c(Ba2＋)是否为0?思维探究(1)医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是什么？(用溶解平衡原理解释)。答案(1)对于溶解平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)，H＋不能减少Ba2＋或SO2－4的浓度，平衡不能向溶解的方向移动(2)BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO2－3(aq)，HCl===H＋＋Cl－，2H＋＋CO2－3===H2O＋CO2↑，盐酸电离的H＋与BaCO3产生的CO2－3结合生成CO2和H2O，破坏了BaCO3的溶解平衡，c(Ba2＋)增大，引起人体中毒。(3)否，由Ksp(BaCO3)＝c(Ba2＋)·c(CO2－3)≠0，故c(Ba2＋)不为0。一般认为当c(Ba2＋)≤1×10－5时已沉淀完全。考点二沉淀溶解平衡常数及其应用[学在课内]1．溶度积和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)＝__________________，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)＝__________________，式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Qc＞Ksp：溶液过饱和，有________析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于________状态③Qc＜Ksp：溶液________，无沉淀析出[名师点拨]对相同配比构型的物质，Ksp越大，溶解能力越________(溶解度越大)。不同配比构型的物质，Ksp大，溶解度________大。cm(An＋)·cn(Bm－)cm(An＋)·cn(Bm－)沉淀平衡未饱和大不一定2．Ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因温度：温度是影响Ksp的唯一外因。绝大多数难溶盐的溶解是________过程，升高温度，平衡向________方向移动，Ksp________。其他条件的改变，平衡可能发生移动(或不移动)但Ksp不变。Ca(OH)2的溶解过程放热，升高温度，平衡________移，Ksp________。吸热溶解增大左减小3．溶解平衡曲线以AgCl溶于水为例分析：[考在课外]教材延伸判断正误(1)Cu(OH)2的Ksp＝c(Cu2＋)·c(OH－)()(2)Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关()(3)在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀()(4)已知：Ksp(Ag2CrO4)Ksp(AgCl)，则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度()(5)AgCl(s)＋I－(aq)AgI(s)＋Cl－(aq)的化学平衡常数K＝Ksp（AgCl）Ksp（AgI）()××√×√(6)向浓度均为0.1mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成蓝色沉淀，说明Ksp[Cu(OH)2]Ksp[Mg(OH)2]()(7)向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液，其中一支试管中产生黄色沉淀，另一支试管中无明显现象，说明Ksp(AgI)Ksp(AgCl)()×√拓展应用已知下列物质在20℃下的Ksp如下，试回答下列问题：化学式AgClAgBrAg2CrO4颜色白色浅黄色红色Ksp2.0×10－105.4×10－132.0×10－12(1)20℃时，上述三种银盐饱和溶液中，Ag＋物质的量浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，c（Br－）c（Cl－）＝________。(3)测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银法进行滴定，滴定时，应加入的指示剂是________。a．KBrb．K2CrO4答案(1)Ag2CrO4AgClAgBr(2)2.7×10－3(3)b思维探究已知25℃时，Ksp(CaSO4)＝9×10－6，现向该条件下的100mLCaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液是否有沉淀生成？答案无沉淀生成，加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液时，c(Ca2＋)＝3.0×10－3mol－1×0.1L0.5L＝6×10－4mol·L－1c(SO2－4)＝3.0×10－3mol·L－1×0.1L