高二化学反应原理优质学案1：3.3.1 沉淀溶解平衡与溶度积

第1课时沉淀溶解平衡与溶度积

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1.了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点；

2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解；

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一、Ag+和Cl—的反应

1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于_______________生成物的溶解度减小。

2.从固体溶解平衡的角度可以理解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表面；另一方面，溶液中的离子受AgCl 表面正负离子的吸引，回到____________________AgCl表面析出，形成沉淀。

3.溶解平衡：在一定温度下，当_____________沉淀溶解与生成速率时，即达到______________溶解平衡。

4.难溶电解质与易溶电解质之间并无严格界限，习惯上将_____________________溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01g是很小的，因此一般情况下，相等量的离子互相反应生成_____________难溶电解质，可以认为反应完全了，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于___________10-5mol/L时，沉淀就达完全。

课堂合作探究:

探究一:溶解平衡的建立

1.沉淀溶解平衡：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，形成饱和溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。

2.特征：（1）动——沉淀溶解平衡是一种动态平衡；

（2）等——v（沉淀）=v（溶解） 0；

（3）定——平衡时，溶液中离子的浓度保持不变；

（4）变——当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于判断溶解平衡移动分析。

3.影响沉淀溶解平衡的因素：

内因：难溶物质本身性质——主要决定因素

外因：（1）浓度—加水，平衡向溶解方向移动

（2）温度—升温，多数平衡向溶解方向移动

（3）同离子效应—向平衡体系中加入相同的离子使平衡向沉淀方向移动

（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物质或气体时，平衡正移

『特别提醒』沉淀溶解平衡是针对与难溶电解质而言的，其状态为形成饱和溶液，特征是固体溶解的速率和离子沉淀的速率相等，固体的质量和离子的浓度不再变化。应该注意到：沉淀溶解平衡同化学平衡相似，也是一个动态平衡，平衡移动原理同样也适用于沉淀溶解平衡体系。

探究二：溶度积常数

1.概念：溶度积常数（Ksp ）：在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变。其离子浓度的化学计量数次方的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp 表示。

2.表达式：如：对于PbI 2(s)

Pb 2+ + 2I —

这个溶解沉淀平衡的可逆过程，它的平衡常数可以表示为：

K = [Pb 2+][I —]2[PbI 2]

，Ksp = K[PbI 2] = [Pb 2+][I —]2 25℃，Ksp = K[PbI 2] = [Pb 2+][I —]2 = 7.1×10—9 mol 3•L —3

3.溶度积规则

难溶电解质在一定条件下，沉淀能否生成或溶解，可以根据溶度积的概念来判断：难溶电解质的多相离子平衡物质： 任意状态时的浓度商Q c 与溶度积Ksp ，可以判断沉淀的生产与溶解：

（1）Q c >Ksp 平衡向左移动，沉淀析出；

（2）Q c =Ksp 处于平衡状态，饱和溶液；

（3）Q c 与溶度积Ksp ，平衡向右移动，无沉淀析出，若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。 『特别提醒』1、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。

2.Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的难溶电解质，在同温度下，Ksp 越大，溶解度越大；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。

典例剖析

例1.下列说法不正确的是

A．BaCrO4(s) Ba2+(aq)+ CrO42－(aq)的平衡体系中，加入BaCl2浓溶液沉淀量增多B．pH=2的酸溶液与pH=12的强碱溶液等体积混合，所得溶液pH≤7

C．苯酚显色原理为：6C 6H5OH+Fe3+Fe(C6H5O)63－(紫色)+6H+，则检验水杨酸（）中的酚羟基，需加入适量的小苏打溶液后，再加入氯化铁溶液

D．某试液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液有白色淀淀，该试液中一定含有SO42－

例2.已知：⑴混合硫酸铜溶液与碳酸钠溶液：

主要反应：Cu2＋＋CO32－＋H2O＝Cu（OH）2↓＋CO2↑

次要反应：Cu2＋＋CO32－＝CuCO3↓

⑵混合硫酸铜溶液与硫化钠溶液：

主要反应：Cu2＋＋S2－＝CuS↓

次要反应：Cu2＋＋S2－＋2H2O＝Cu（OH）2↓＋H2S↑

由此可得以下几种物质溶解度大小关系正确的是（）

A．Cu（OH）2＞CuCO3＞CuS B．Cu（OH）2＜CuCO3＜CuS

C．CuS ＞Cu（OH）2＞CuCO3 D．CuS ＜Cu（OH）2＜CuCO3

——★参考答案★——

一、1、生成物的溶解度减小

2、Ag+和Cl—脱离AgCl表面回到AgCl表面析出，形成沉淀

3、当沉淀溶解与生成速率溶解平衡

4、溶解度小于0.01g的电解质难溶电解质10-5mol/L

问题思考——★参考答案★——

问题思考1：难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质，而难电离物质只能是弱电解质。再从变化的过程来看，溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。

典例剖析

例1[[解析]]:A正确，Ba2+加入后产生同离子效应，沉淀增加；B正确，若为弱酸，则PH＜7，若为强酸，则PH=7；C正确，水杨酸电离的H+会抑制平衡，难以显紫色，无法检验酚羟基；D错，还可能含有Cl－等。[[答案]]:D

例2[[解析]]:由⑴可知，在水溶液中Cu2＋与CO32－主要生成Cu（OH）2沉淀，说明Cu（OH）

2比CuCO3更易沉淀，从而说明溶解度：Cu（OH）2＜CuCO3；同理由⑵可得，溶解度：CuS ＜Cu（OH）2

[[答案]]:D.