难溶电解质的溶解平衡
一．固体物质的溶解度
1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g
2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类：
3.解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立
讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程：
?
??
??→<→=→>????→→晶体析出
溶解平衡固体溶解
结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v
2.沉淀溶解平衡
绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡：
AgCl(s)Ag ＋
(aq)＋Cl －
(aq)
3.溶解平衡的特征
1）动：动态平衡
2）等：溶解和沉淀速率相等
3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变
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。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积
1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s)mA n+
(aq)＋nB m －
(aq) Ksp =[A n+]m
·[B m －]n
例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag +
(aq)＋Cl －
(aq)，
Ksp(AgCl)=[Ag +
][Cl －
] ＝1.8×10
－10
常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s)2Ag +
(aq)＋CrO 42-(aq)，
Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2
[CrO2- 4] ＝1.1×10
－12
3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在
溶解
沉淀
水中的溶解能力越强。
4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
四．影响沉淀溶解平衡的因素
1）因：难溶电解质本身的性质
2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向
移动。
③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。
④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方
向移动。
五．溶度积规则
1、通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积Qc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?对AgCl而言,其Qc=c(Ag+)·c(Cl-),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度?
1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡?
2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态?
3)若Qc 2、溶度积K SP的性质 （1）溶度积K SP的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。 （2）溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶于水；反之Ksp越大，溶解度越大。 如：Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17. 因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。 不同类型的难溶电解质，不能简单地根据Ksp大小，判断难溶电解质溶解度的大小。 3、、溶度积的应用 ①通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度积(Q c)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。 Q c>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡； Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； Q c ②难溶电解质的组成类型相同时，K sp越大，其溶解能力越大，反之，越小。 以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。 六、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 方法：(1)调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 (2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物 CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下： Cu2＋＋S2－===CuS↓。Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。Hg2＋＋S2－===HgS↓。Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 应用：提纯、废水处理等，目的是利用沉淀去除或者分离某种离子 2.沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)溶解沉淀的化学方法 Ⅰ.酸碱溶解法 注意:用酸溶解含金属离子的难溶物时,所选用酸的酸根与金属离子不反应? 如：使CaCO3沉淀溶解,可以加入盐酸降低 CO32-的浓度,使平衡向溶解的方向移动? Ⅱ.氧化还原溶解法 原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低,使平衡向右移动而溶解?此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物,如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子: 3Ag2S+8HNO3 ===6AgNO3+3S↓+2NO↑+4H2O Ⅲ.配位溶解法 生成络合物使沉淀溶解法,如溶解AgCl可以加入氨水以生成Ag（NH3）2+而使其溶解? Ⅳ.沉淀转化溶解法 本法是将难溶物转化为能用上述两种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解?例如BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使BaSO4转化为BaCO3,再将BaCO3溶于盐酸? 3、沉淀的转化 沉淀转化的实质是溶解平衡的移动，一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀比较容易（转化成更难溶的物质）。这两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大?如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液,可以使其转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS?转化的方程式可以表示为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)? 对于一些用酸或其他方法不能溶解的沉淀，可以将其转化成另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀，然后出去。例如锅炉除水垢 例、许多在水溶液中的反应,往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象?下表为相 (1)若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液,可能观察到的现象是______白色固体消失,同时会生成 黑色固体__________________________? (2)生成硫酸铵化肥的方法之一是把石膏粉(CaSO4)悬浮于水中,不断通入氨气并通入二氧化碳,充分反 应后立即过滤,滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体,写出该反应的化学方程式:CaSO4+CO2+H2O+2NH3===CaCO3↓+(NH4)2SO4_? 一．考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算 例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10 Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 4] ＝1.1×10－12 试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。 （2）此温度下，在0.010mo1·L -1 的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 1 510sp L mol 103.1108.1)AgCl (K )AgCl (c ---??=?== Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq)＋CrO 42－ (aq) 2x x (2x)2 ·x=Ksp 153 12 3 4242105.64 101.14) ()(---??=?== L mol CrO Ag K CrO Ag c sp ∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4) ②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1 AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl － (aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋x)·x ＝1.8×10－10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010 x ＝1.8×10－8(mol ·L －1 ) c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L －1 ) Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋ (aq) ＋ CrO2－4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010 x ＝1.1×10－8(mol ·L －1) ∴ c(Ag 2CrO 4)＝1.1×10-8 (mol ·L －1 ) ∴ c(AgCl)＞c(Ag 2CrO 4) 二． 考查沉淀溶解平衡中的溶度积规则 例4．将等体积的4×10-3mo1·L -1的AgNO 3和4×10-3mo1·L –1 K 2CrO 4混合，有无Ag 2CrO 4沉淀产生? 已知K SP (Ag 2CrO 4)＝1.12×10-12 。 解：等体积混合后,浓度为原来的一半。 c(Ag +)=2×10-3mol ·L -1;c(CrO 4 2-)＝2×10-3mol ·L -1 Q i ＝c 2(Ag +)·c(CrO 4 2 -) ＝(2×l0-3 )2×2×l0-3 ＝8×l0-9＞K SP (CrO 4-2 ) 所以有沉淀析出 【练习】在100ml0.01mol/LKCl 溶液中，加入1ml0.01mol/LAgNO 3溶液，下列说确的是 （AgCl 的Ksp ＝1.8×10 －10 ） ( ) A ．有AgCl 沉淀析出 B ．无AgCl 沉淀 C ．无法确定 D ．有沉淀，但不是AgCl 三． 考查沉淀溶解平衡中的同离子效应 例5．将足量BaCO 3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa 2CO 3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶 液 ④100mL 0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba 2+ 的浓度由大到小的顺序为： _____ 例6．已知室温下BaSO 4在纯水中的溶解度为1.07×10-5m ol·L -1，BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解 度是在纯水中溶解度的多少倍? 已知K SP (BaSO 4)＝1.07×10-10 解：设BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度为xmol·L -1 ，则溶解平衡时： BaSO 4(s) Ba (aq)2++SO 4(aq) 2— 平衡时浓度／mol.L -1 x 0.010+x K SP (BaSO 4)＝c （Ba 2+ ）·c （ SO 42-)=x(0.010 + x) =1.07×10-10 因为溶解度x 很小，所以 0.010+x ≈0.010 0.010x=1.07×10-10 所以 x=1.07×10-8(mol ·L -1 ) 计算结果与BaSO 4在纯水中的溶解度相比较， 溶解度为原来的1.07×10-8 /1.07×10-5 ,即约为0．0010倍。 四． 考查沉淀溶解平衡中的除杂和提纯 例．Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu 2+(aq)+2OH －(aq)，在常温下K sp =2×10－20 。 在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向0.02 mol ·L －1 的CuSO 4溶液中加入固体碱来调整溶液的pH ，使溶液的pH 大于 （ ） A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 【答案】D 【解析】 由溶度积的公式有，K sp =c(Cu 2+)·c 2(OH －)= 2×10－20，若要使0.02 mol ·L －1的Cu 2+沉淀，则需c(OH － )=1×10 －9 mol ·L －1 ，再根据水的离子积常数得， 1159 141010110)(----+ ??=?= L mol H c ，则pH=5 例题7． 在1.0mol ·L -1 Co 2+ 溶液中，含有少量Fe 3+ 杂质。问应如何控制pH 值，才能达到除去Fe 3+ 杂质的目 的? K SP ｛Co(OH)2｝=1.09×l 0-15，K SP ｛Fe(OH)3｝=2.64×10-39 解：①使Fe 3+ 定量沉淀完全时的pH 值： Fe(OH)3(s) = Fe 3+ + 3 OH - K SP {Fe(OH)3} = c(Fe 3+)·c 3(OH -) pH ＝14 - (-log1.38×10-11 )＝3.14 ②使Co 2+ 不生成Co(OH)2沉淀的pH 值： Co(OH)2(s) = Co 2+ + 2OH - K SP {Co(OH)2} = c(Co 2+)·c 2(OH -) 不生成Co(OH)2沉淀的条件是 c(Co 2+)c 2(OH -) ＜ K SP {Co(OH)2} pH = 14 - (-log3.30×10-8 )＝6.50 所以应将PH 值控制在3.14~6.5之间才能保证除去Fe 3+，而 Co 2+ 留在溶液中。 11 36 39 3 331038.110 1064.2)(Fe }sp{Fe(OH))(OH ---+- ?=?=≥c K c 8 152210 30.30 .11009.1)Co (}sp{Co(OH))OH (--+- ?=?=≤ c K c 五．考查沉淀溶解平衡中沉淀的转化 例题8、 BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在70℃～90C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O 晶体的新方法是使BaS与CuO反应…… 1．新方法的反应方程式为： 2．该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行： 3．简述新方法生产效率高、成本低的原因。 解答：（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS［也可写Ba(OH)2］ （2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。 （3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O 晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。 11．工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。 常用的处理方法有两种。 方法1：还原沉淀法 该法的工艺流程为: 其中第①步存在平衡；2 CrO42－(黄色)+2H+Cr2O72－(橙色)+H2O （1）若平衡体系的pH=2，该溶液显色。 （2）能说明第①步反应达平衡状态的是。 a．Cr2O72－和CrO42－的浓度相同 b．2v(Cr2O72－)= v(CrO42－) c．溶液的颜色不变 （3）第②步中，还原1 mol Cr2O72－离子，需要mol的FeSO4·7H2O。 （4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH－(aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积K sp=c(Cr3+)·c3(OH－)= 1×10－32，要使c(Cr3+)降至10－5 mol·L－1，溶液的pH应调至。 方法2：电解法 该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。 （5）用Fe做电极的原因为。 （6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。溶液中同时生成的沉淀还有。 【答案】 （1）橙 （2）c （3）6 （4）5 （5）阳极反应为Fe一2e－=Fe2+，提供还原剂Fe2+ （6）2H++2e－=H2↑+ Fe(OH)3 【解析】 （1）根据所给的平衡体系可知，在酸性溶液中，平衡应该正向移动，故溶液显橙色。 （2）能说明第①步反应达到平衡的标志是溶液的颜色不变即各离子的浓度不变，但是离子的浓度不一定相等；反应过程中2v(Cr2O72－) 与 v(CrO42－)一直相等，所以b项无法判断是否达到平衡状态。 （3）因为铬元素的化合价由+6变为+3。所以1 mol Cr2O72－需要得到6 mol电子，故需要6 mol FeSO4·7H2O。（4）根据K sp计算可知，当c(Cr3+)=10－5mol·L－1时．c(OH－)=10－9mol·L－1，故根据K w计算得此时c(H+)=10－5 mol·L－1，故溶液的pH=5。 （5）因为需要还原剂F2+，故应该让铁作阳极，阳极反应为Fe－2e－=Fe2+ （6）根据离子的放电顺序可知，阴极放电的微粒是氢离子，故阴极附近溶液的pH升高，因为Cr2O72－将亚铁离子氧化为铁离子，所以在溶液中还会生成氧氧化铁沉淀。 7 沉淀-溶解平衡习题解答(p180-182) 1. 解答：(1)解：AgI (2)解：Mg(OH)2 2. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - s+0.0010 2s K sp =(s+0.0010)(2s)2≈4?0.0010s 2 (2) Ag 2CrO 4 ? 2Ag + + CrO 42- 2s+0.010 s K θsp =(2s+0.010)2?s ≈0.0102?s 3. 解答： M 2X = 2M + + X 2- X 2-有酸效应： 4. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - (2) BaSO 4 ? Ba 2+ + SO 42- (3) CuS ? Cu 2+ + S 2- ) L mol (104.1)L mol ()5.077.234104.1(11612 62 ----??=???==s K sp ) L m ol (102.1)L m ol ()32.581105.8(44)2(11113 33 2 ----??=????==?=s s s K sp 1 5111 L mol 102.8L mol 0010.04107.20.00104----??=???= ?= θsp K s 1 82 12 2L mol 100.2010.0100.2010.0---??=?==θ sp K s 19 2 12 2X(H)100.1Ka Ka ][H Ka ][H 1?=++=++α) L (mol 100.14100.1100.44)2(1103 19 493 X(H) sp X(H) sp 'sp 2---??=???=?= ?==?ααθθ θK s K K s s ) L (mol 102.14)10(107.24 )2(1010 8.6101][1133 2 2.1113 2 ) (2 ) (22 .14 2 ) (-----+??=??= ?= ?=?=?+=+=H F sp H F sp a H F K s K s s K H αααθθ) L (mol 104.110101.11010 2.10 .21][1142.210)() (22 .22 ) (24 24 224----+??=??=?=?==?+=+=--- H SO sp H SO sp a H SO K s K s K H αααθθ ) L (mol 102.21010610][][1189.1936)() (29 .192 ) (222 122---++??=??=?=?==++=--- H S sp H S sp a a a H S K s K s K K H K H αααθθ 沉淀溶解平衡专题 一． 考查沉淀溶解平衡的基本概念 例1：下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A ．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B ．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等 C ．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变 D ．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解 例2：牙齿表面由一层硬的、组成为Ca 5(PO 4)3OH 的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca 5(PO 4)3OH(固) 5Ca 2++3PO 43-+OH - 进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀， 其原因是 已知Ca 5(PO 4)3F （固）的溶解度比上面的 矿化产物更小，质地更坚固。用离子方程式表示，当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因： 根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法： 解析：本题重点考查沉淀溶解平衡的移动知识，减小右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向右移动，增大右边离子的浓度，沉淀溶解平衡向左移动，由此可知答案。 答案：H ++OH -=H 2O ，使平衡向脱矿方向移动 5Ca 2++3PO - 34+F -Ca 5（PO 4）3F ↓ 加Ca 2+（或加PO - 34等） 二． 考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算 例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl －] ＝1.8×10－ 10 Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2[CrO 2- 4] ＝1.1×10－12 试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。 （2）此温度下，在0.010mo1·L -1的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 1 5 10 sp L mol 10 3.110 8.1)AgCl (K )AgCl (c ---??=?= = Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq)＋CrO 42－ (aq) 2x x (2x)2·x=Ksp 1 5 3 12 3 424210 5.64 10 1.14 ) ()(---??=?= = L mol CrO Ag K CrO Ag c sp ∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4) ②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1 AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl － (aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋x)·x ＝1.8×10－ 10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010 x ＝1.8×10－8(mol ·L － 1) c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L － 1) Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq) ＋ CrO 2－ 4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－ 12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010 第1讲 化学反应速率 考点一 化学反应速率 1．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。 2．数学表达式及单位 v ＝Δc Δt ，单位为或。 3．规律：同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的之比。 4.化学反应速率大小的比较方法：由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。 (1)看是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 (2)换算成物质表示的速率，再比较数值的大小。 (3)比较化学反应速率与的比值，即对于一般反应aA ＋bB===cC ＋dD ，比较v(A)a 与v(B)b ，若v(A)a ＞v(B) b ，则A 表示的 反应速率比B 的大。 考点二 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)：反应物本身的性质。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件) 3．理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子：能够发生的分子。 ②活化能：如图 图中：E 1为，使用催化剂时的活化能为，反应热为。(注：E 2为逆反应的活化能) ③有效碰撞：活化分子之间能够引发的碰撞。 (2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 1．恒容 充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度(活化分子浓度)→反应速率。 2．恒压 充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度(活化分子浓度)→反应速率。 考点三控制变量法探究影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类试题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。 第2讲化学平衡状态 考点一可逆反应与化学平衡状态 1．可逆反应 (1)定义：在下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 (2)特点 ①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示：在方程式中用“ ”表示。 2．化学平衡状态 (1)概念：一定条件下的可逆反应中，与相等，反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。 (2)化学平衡的建立 (3)平衡特点 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 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。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例： Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n 3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在 水中的溶解能力越强。 4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。 四．影响沉淀溶解平衡的因素 1）内因：难溶电解质本身的性质 2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 ②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向 移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 ④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方 向移动。 五．溶度积规则 通过比较溶度积Ksp 与溶液中有关离子的离子积Qc 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?对AgCl 而言,其Qc=c(Ag +)·c(Cl -),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而 Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度? 1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡? 2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态? 溶解 沉淀 沉淀溶解平衡习题 1.是非判断题 1-1 CaCO 3和PbI 2的容度积非常接近，皆约为10-8，故两者饱和溶液中，Ca 2+及Pb 2+离子的浓度近似相等。 1-2用水稀释AgCl 的饱和溶液后，AgCl 的溶度积和溶解度都不变。 1-3只要溶液中I -和Pb 2+离子的浓度满足[c(I -)/c θ]2·[c(Pb 2+)/c θ]≥K SP (PbI 2)，则溶液中必定会析出PbI 2沉淀。 1-4在常温下，Ag 2CrO 4和BaCrO 4的溶度积分别为×10-12和×10-10，前者小于后者，因此Ag 2CrO 4要比BaCrO 4难溶于水。 1-5 MnS 和PbS 的溶度积分别为×10-15和×10-28，欲使Mn 2+与Pb 2+分离开，只要在酸性溶液中适当控制pH 值，通入H 2S 。 1-6为使沉淀损失减小，洗涤BaSO 4沉淀时不用蒸馏水，而用稀H 2SO 4。 1-7一定温度下，AB 型和AB 2型难溶电解质，容度积大的，溶解度也大。 1-8向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，会使BaCO 3溶解度降低，容度积减小。 1-9 CaCO 3的容度积为×10-9，这意味着所有含CaCO 3的溶液中，c(Ca 2+)=c(CO 32-)，且 [c(Ca 2+)/c θ][c(CO 32-)/c θ]=×10-9。 1-10同类型的难溶电解质，K sp θ较大者可以转化为K sp θ较小者，如二者K sp θ差别越大，转化反应就越完全。 2.选择题 2-1在NaCl 饱和溶液中通人HCl(g)时，NaCl(s)能沉淀析出的原因是 是强酸，任何强酸都导致沉淀 B.共同离子Cl-使平衡移动，生成NaCl(s) C.酸的存在降低了()K NaCl SP 的数值 D.()K NaCl SP 不受酸的影响，但增加Cl-离子浓度，能使()K NaCl SP 减小 2-2对于A 、B 两种难溶盐，若A 的溶解度大于B 的溶解度，则必有 A.()()sp sp K A K B θθ> B.()()sp sp K A K B θθ< C.()()sp sp K A K B θθ≈ D.不一定 2-3已知CaSO 4的溶度积为×10-5，如果用 mol ·L -1的CaCl 2溶液与等两的Na 2SO 4溶液混合，若要产生硫酸钙沉淀，则混合前Na 2SO 4溶液的浓度（mol ·L -1）至少应为 A.5.0×10-3 -3 C AgCl 与AgI 的sp K θ 之比为2×106，若将同一浓度的Ag +（10-5 mol ·L -1）分别加到具有相同氯离子和碘离子（浓度为10-5 mol ·L -1）的溶液中，则可能发生的现象是 A. Cl -及I -以相同量沉淀 B. I -沉淀较多 C. Cl -沉淀较多 D.不能确定 沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡 固体溶质?溶液中的溶质v(溶解)>v(结晶) 固体溶解v(溶解)=v(结晶) 溶解平衡v(溶解) 七等效平衡 1．等效平衡的含义 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，起始时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量相同，这样的平衡称为等效平衡。 2．等效平衡的分类 根据反应条件(恒温、恒压或恒温、恒容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等)，可将等效平衡问题分成两类： (1)恒温、恒容条件下，反应前后气体分子数不相等的可逆反应，如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。这种等效平衡是全等平衡(包括浓度、密度、相对分子质量等都相等)。 (2)恒温、恒容条件下，反应前后气体分子数相等的可逆反应与恒温、恒压条件下，反应前后气体分子数任意类型的可逆反应，如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡是等效的。这种等效平衡是相似等效，各种物质的物质的量等存在倍数关系。 3．等效平衡分析方法 按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为方程式同一半边的物质，通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等，还是等比，来判断化学平衡是否等效。 (1)对于恒温、恒容条件下，气体体积有变化的反应。 如：合成氨反应：N 2(g)＋3H 2 (g) 2NH 3 (g)，初始充入1molN 2 、3mol H 2从正反应开始达平衡与初始充入2molNH 3 从逆反应开始达平衡，两者“投料量相同”属于等 效平衡。如果初始充入a molN 2、bmolH 2 、cmolNH 3 ，则a＋c/2＝1且b＋3c/2＝3时，且a、b、 c均>0，与原平衡仍是等效平衡。 例1．将2molSO 2和2molSO 3 气体混合于固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反 应 2SO 2+O 2 2SO 3 ，平衡时，SO 3 为n mol，相同条件下，分别按下列配比放入起始物质， 平衡时SO 3 的量大于n mol的是（） (A)2molSO 2+1molO 2 (B) 4molSO 2 +1molO 2 (C)2molSO 2+1molO 2 +2molSO 3 (D) 3 molSO 2 +1molO 2 +1molSO 3 解析：可将起始物2molSO 3转化为2molSO 2 +1molO 2 ，则原平衡起始投料为4molSO 2 +1molO 2 ， 显然，与选项B投料量相同，等效平衡。选项A起始投料SO 2减少2mol，则平衡左移，SO 3 的 量小于n mol；选项C中2mol SO 3转化为2molSO 2 +1molO 2 ，则原平衡起始投料为4molSO 2 +2molO 2 ， O 2增加1mol，则平衡右移，SO 3 的量大于n mol；选项D中1 molSO 3 转化为1molSO 2 +0.5molO 2 ， 则原平衡起始投料为4molSO 2+1.5molO 2 ，则平衡右移，SO 3 的量大于n mol。正确答案为C、D。 (2)对于恒温、恒容条件下气体体积不变的反应。 例2．向某密闭容器中充入1 molCO和2molH 2O(g)，发生反应：CO＋H 2 O(g)CO 2 ＋H 2 。 当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充入该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是( ) A．0.5molCO、2molH 2O(g)、1molCO 2 、1molH 2 B．1molCO、1molH 2O(g)、1molCO 2 、1molH 2 难溶电解质的溶解平衡 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程： ? ?? ??→<→=→>????→→晶体析出 溶解平衡固体溶解 结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 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。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s) mA n+(aq)＋nB m － (aq) Ksp =[A n+]m ·[B m － ]n 例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag +(aq)＋Cl －(aq)， Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl － ] ＝1.8×10 －10 常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq)＋CrO 42-(aq)， Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2 [CrO 2- 4] ＝1.1×10 －12 溶解 沉淀 沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像 （解析版） 一、单选题（本大题共22小题，每题1分，共22分） 1.一定温度下，三种碳酸盐MCO 3 (M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO2－3)＝－lg c(CO2－3)。下列说法正确的是 ( ) A．MgCO 3、CaCO 3 、MnCO 3 的K sp依次增大 B．a点可表示MnCO 3 的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO2－3) C．b点可表示CaCO 3 的饱和溶液，且c(Ca2＋) 等效平衡知识总结 一、等效平衡原理的建立 化学平衡理论指出：同一可逆反应，当外界条件相同时，反应不论是从正方应开始，还是从逆反应开始，或者从正、逆反应同时开始，最后都能达到平衡状态。化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因此，我们把： 在一定条件（恒温、恒压或怛温、恒容）下，只是起始物质加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，反应混合物中各组分的百分数（体积、物质的量、质量）均对应相等，这样的化学平衡互称等效平衡。 切记的是：组分的百分数相同，包括体积分数、物质的量分数或质量百分数，而不仅仅是指浓度相同，因为同一组分百分数相同时其浓度不一定相等。 概念的理解： （1）外界条件相同：通常可以是①恒温、恒容; ②恒温、恒压。 （2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同。 （3）平衡状态只与终态有关，而与途径无关，（如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。 判断“等效平衡”的方法 （1）使用极限转化的方法将体系转化成同一方向的反应物或生成物。 （2）观察有关物质的量是否相等或成比例。 等温等容：A、m+n≠p+q 相同起始物质的物质的量相等 B、m+n = p+q 相同起始物质的物质的量之比相等 等温等压：相同起始物质的物质的量之比相等。等压比相等，等容量相等。但若系不变，可为比相等。 a.气态物质反应前后体积变化的可逆反应 Ⅰ：恒温恒容时 1.建立等效平衡的条件是：反应物的投料相当即“等量”加入 2.判断方法：“一边倒”的极限转换法 即将不同的投料方式根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，如果反应物（或生成物）中同一组分的物质的量完全相同，则互为等效平衡。 2、恒温恒容时，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,若一边倒后的比例关系与原平衡相同，则二平衡等效(平衡时相同物质的含量相同，n、C都成倍数关系） a.气态物质反应前后体积变化的可逆反应 Ⅱ：恒温恒压时 1.建立等效平衡的条件是：反应物的投料比相等即“等比”加入 2.判断方法：“一边倒”的极限转换法 即将不同的投料方式根据化学方程式中计量系数比换算到同一边时，只要反应物（或生成物）中各组分的物质的量的比例相同，则互为等效平衡。 二、化学反应速率化学平衡图像 图像题是化学平衡中的常见题型，这类题目是考查自变量（如时间、温度、压强等）与因变量（如物质的量、浓度、百分含量、转化率）之间的定量或定性关系。 专题十盐类水解与沉淀溶解平衡 平衡问题是近几年高考题中的新宠,是包括化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的一个大的平衡体系,分析突破点都是动态平衡,条件改变时,平衡可能会改变,但各平衡常数只与温度有关。该题一改以往简单设问方式,考查了学生分析图象、整合信息的能力,可以预见该考点仍是以后高考的热点问题。 曾经风行一时的无机框图题，由于虚拟的情景，受到质疑和抨击，同时已不符合新课程强调“有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题做出合理的判断”等要求，所以，当前各省化学高考中已逐步摒弃虚拟的、不真实的框图提问，在二卷中的实验题、无机题等都代之以“工艺流程”、“操作流程”等工业流程题。 盐类水解原理及其应用 1.(2011年理综)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( ) A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热 C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体 答案:B。 2.(2011年理综)对于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是( ) A.升高温度,溶液pH降低 B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3) C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-) D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大 答案:D。 3.(2010年理综)下列关于电解质溶液的正确判断是( ) A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HC、Na+可以大量共存 B.在pH=0的溶液中,Na+、N、S、K+可以大量共存 C.由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOHB++OH- D.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH- 答案:D。 4.(2009年理综)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:C+H2OHC+OH-。下列说确的是( ) A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动 C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小 答案:B。 5.(2009年天津理综)25 ℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( ) A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同 C.c(OH-)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C)均增大 答案:C。 ①盐类水解是高考知识点,在每年的高考题中都会出题,题型以选择题为主,也会以填空、简 热点4 沉淀溶解平衡的应用 【命题规律】 本专题的考查频率较高；本考点往往结合化学平衡移动综合考察，题型可以是填空题，也可以是选择题，难度中等。考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。 【备考建议】 2020年高考备考的重点仍以K sp 的相关计算及应用为主，可能会与盐类水解的应用及溶液中微粒浓度关系相结合，以选择题的形式出现。 【限时检测】（建议用时：30分钟） 1.（2019·湖北省黄冈中学高考模拟）水垢中含有的CaSO 4，可先用Na 2CO 3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 3。某化学兴趣小组用某浓度的Na 2CO 3溶液处理一定量的CaSO 4固体，测得所加Na 2CO 3溶液体积与溶液中-lgc(CO 32-)的关系如下。 已知Ksp(CaSO 4)=9× 10-6，Ksp(CaCO 3)=3×10-9，lg3=0.5，下列说法不正确的是（ ） A. 曲线上各点的溶液满足关系式：c(Ca 2+)·c(SO 42-)=Ksp(CaSO 4) B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq) ? CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103 C. 该Na 2CO 3溶液的浓度为1mol/L D. 相同实验条件下，若将Na 2CO 3溶液的浓度改为原浓度的2倍，则上图曲线整体向上平移1个单位即可 【答案】D 【详解】A. CaSO 4的溶度积表达式K sp (CaSO 4)= c(Ca 2+)·c(SO 42-)，A 项正确； B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq)?CaCO 3(s)+SO 42-(aq)的化学平衡常数 2-2-2+sp 43442-2-269 +33sp 3K (CaSO )c(SO )c(SO )c(Ca )=310c(CO )c(CO )c(Ca )K (CaCO )910310K --?====????，B 项正确； C. 依据上述B 项分析可知，CaSO 4(s)+CO 32-(aq)?CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103，每消耗1mol CO 32-会生成 《沉淀溶解平衡》教学设计 一、教材分析 案例章节 《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。 内容分析 （1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。 （2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。 （3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。 根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标： 教学目标分析 知识与技能： 1．认识沉淀溶解平衡的建立过程； 2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解； 3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质； 4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。 情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。 教学难点分析 1．沉淀溶解平衡的建立； 2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化； 3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。 教学重点分析 1．沉淀溶解平衡的建立过程； 2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。 二、学情分析 学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。 化学等效平衡知识点 一、概念：在一定条件下，同一可逆反应的两个不同的起始状态（一般是各组分起始加入量不同）分别达到平衡时，同种组分的含量都相同，这样的两个平衡叫等效平衡。 二、规律： ①对于一般的可逆反应，在定温定容的条件下，只改变起始时加入物质的物质的量，若通过可逆反应的化学计量数比例换算成同一半边的物质的物质的量（终态假设）与原平衡相同，这样的平衡就是等效平衡。 ②在定温定容的条件上，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，两平衡即是等效平衡。 ③在同温同压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。 三、等效 相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。判断等效平衡的方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下表： 1．在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。 2．在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。 二、恒温恒压(定T、P)的等效平衡 在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡时左右两边同一边物质的物质的量之比。 即：对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。 对于反应前后气体体积不变的可逆反应而言，不管是恒容容器中，还是发生恒压变化要想达到同一平衡状态，只要按比例投料即可。 第3节沉淀溶解平衡知识点 核心知识点及知识点解读 一、沉淀溶解平衡和溶度积 1、沉淀溶解平衡的建立：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉 淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、沉淀溶解平衡常数－－溶度积 （1）定义：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫 做溶度积常数或溶度积。 （2）表达式：以PbI2(s)溶解平衡为例： PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp＝[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3 （3）意义 溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。 （4）影响K sp的因素 K sp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和 溶液中离子的浓度无关。 3、沉淀溶解的特征：等、动、定、变。 等——v溶解 = v沉淀（结晶） 动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0 定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。 变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。 4、影响溶解平衡的因素 （1）内因：电解质本身的性质 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因：遵循平衡移动原理 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：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp 不变。 ④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离 子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。 二、沉淀溶解平衡的应用 1、溶度积规则 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积－－浓度商Q C的现对大小，可以判断难溶 电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： Q C>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q C=K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q C 沉淀溶解平衡练习题 一、选择题 1、下列难溶盐的饱和溶液中，Ag +浓度最大的是( )。 A 、AgCl(101056.1-?=sp k )； B ．Ag 2CO 3(12101.8-?=sp k )； C ．Ag 2CrO 4(12100.9-?=sp k )； D ．AgBr(13100.5-?=sp k ) 2.与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是（ ） (A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+ (C) Mg 2+，Mn 2+，Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+ 二、填空题 三、计算题 1．试比较AgI 在纯水中和在0.010mol ·dm -3KI 溶液中的溶解度。〔已知AgI 的溶度积=9.3 ×10-17〕 2．在下列溶液中不断通入H 2S ，计算溶液中最后残留的Cu 2+的浓度。 （1）0.10mol ·dm -3CuSO 4溶液。 （2）0.10mol ·dm -3CuSO 4与1.0 mol ·dm -3HCl 的混合溶液。 3．根据下列给定条件求溶度积常数。 （1）FeC 2O 4·2H 2O 在1dm 3水中能溶解0.10g ； （2）Ni （OH ）2在pH=9.00的溶液的溶解度为1.6×10-6mol ·dm -3。 4．1gFeS 固体能否溶于100cm 3 1.0mol ·dm -3的盐酸溶液中？已知 （FeS ）=6.0×10-18， （H 2S ）=9.23×10-22，式量（FeS ）=87.9。 5．求在0.50dm 3 1.0mol ·dm -3NH 4Cl 溶液中能溶解Mg （OH ）2的质量。已知（NH 3·H 2O ）=1.8×10-5，〔Mg （OH ）2〕=1.8×10-11。 6．某混合溶液中阳离子的浓度及其氢氧化物的溶度积如下： 沉淀溶解平衡专题 二、溶度积和离子积 一定温度下，难溶电解质A m B n溶于水形成饱和溶液时建立起沉淀溶解平衡。 A m B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq) (1)溶度积K sp＝。 (2)意义：K sp反映了难溶电解质 ，当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp数值，难溶电解质在水中的溶解能力。 (3)沉淀溶解与生成的判断(Q c表示溶液中有关离子浓度的乘积，称为离子积) ①Q c K sp：溶液过饱和，有沉淀析出。 ②Q c K sp：溶液恰饱和，溶解平衡状态。 ③Q c K sp，溶液未饱和，无沉淀生成。 (4)K sp的影响因素 K sp只与和有关，与沉淀量无关。 溶液中的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。 考点精讲 考点一沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 原理：若Q c大于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。 在工业生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。常见的方法有： (1)调节溶液的pH法：使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。 如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 (2)加沉淀剂法：加入沉淀剂使杂质离子转化为沉淀除去。 如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋；用BaCl2溶液沉淀SO2－4，离子方程式为Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。 注意：(1)利用生成沉淀分离或除去某种离子，首先要使生成沉淀的反应能够发生；其次沉淀生成的反应进行得越完全越好。如要除去溶液中的Mg2＋，应使用NaOH等使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。 (2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5 mol/L时，沉淀已经完全。 (3)由沉淀剂引入溶液的杂质离子要便于除去或不引入新的杂质。 2．沉淀的溶解 原理：若Q c小于K sp，难溶电解质的沉淀溶解平衡向右移动，沉淀就会溶解。 根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。方法有： (1)酸碱溶解法：加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解的方向移动，如CaCO3可溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)盐溶解法：加入盐溶液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解质，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。 (3)配位溶解法：加入适当的配合剂，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成稳定的配合物，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如AgCl溶于氨水，离子方程式为：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。 (4)氧化还原法：通过氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低，从而使沉淀溶解，如Ag2S溶于稀HNO3，离子方程式为： 3Ag2S＋8H＋＋8NO－3===6Ag＋＋3SO2－4＋8NO↑＋4H2O 3．沉淀的转化 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动 (2)特征 ①一般说来，溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。 ②沉淀的溶解能力差别越大，越容易转化。基础化学沉淀溶解平衡习题答案
沉淀溶解平衡专题 (2011年高考复习)
化学平衡知识点总归纳
沉淀溶解平衡知识点
习题8-沉淀溶解平衡
高考专题训练——沉淀溶解平衡
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