学案导学设计高中化学同步讲练： 沉淀溶解平衡与溶度积鲁科选修

第3节沉淀溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积[学习目标定位] 1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。

2.明确溶度积和浓度商的关系，并由此学会判断反应进行的方向。

1．不同的固体物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。

(1)在20 ℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：(2)下列物质，属于易溶物质的是①②③，属于微溶物质的是④⑤⑥，属于难溶物质的是⑦⑧⑨。

①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④MgCO3、⑤CaSO4、⑥Ca(OH)2、⑦CaCO3、⑧BaSO4、⑨Mg(OH)22．固体物质的溶解是可逆过程固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质①v溶解>v沉淀固体溶解②v溶解＝v沉淀溶解平衡③v溶解<v沉淀析出晶体3．在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。

如AgCl溶于水有AgCl(s)溶解沉淀Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。

沉淀溶解平衡状态的特征：①动态平衡v溶解＝v沉淀≠0。

②达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。

③当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。

探究点一沉淀溶解平衡及其影响因素1．在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3 mL蒸馏水，充分振荡后静置。

(1)若在上层清液中滴加浓的KI溶液，观察到的现象是上层清液中出现黄色沉淀。

(2)由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Pb2＋，PbI2在水中存在溶解平衡。

(3)PbI2溶于水的平衡方程式是PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)。

2．难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。

但改变外界条件(如浓度、温度等)，沉淀溶解平衡会发生移动。

已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表：条件改变移动方向[Mg2＋] [OH－]加水正向移动减小减小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[归纳总结]外界条件改变对溶解平衡的影响(1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。

(2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。

(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。

(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。

[活学活用]1．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是()A．Na2S溶液B．AlCl3溶液C．NaOH溶液D．CaCl2溶液答案 B解析Na2S水解显碱性，增大了溶液中OH－的浓度；NaOH会提供大量OH－；CaCl2会增大Ca2＋的浓度，所以A、C、D选项都会使溶解平衡向左移动，而AlCl3中的Al3＋可与OH－发生反应生成Al(OH)3沉淀，使平衡向右移动，促进Ca(OH)2的溶解。

2．将AgCl分别投入下列溶液中：①40 mL 0.03 mol·L－1的HCl溶液②50 mL 0.03 mol·L－1的AgNO3溶液③30 mL 0.02 mol·L－1的CaCl2溶液④10 mL蒸馏水AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。

答案④>①＝②>③解析在水中AgCl存在溶解平衡(注：第一个方程式是双向箭头)AgCl(s)AgCl(aq)===Ag＋(aq)＋Cl－(aq)(注：s表示未溶解的固体，aq表示已被溶解但未电离的AgCl)当溶液中存在Ag＋或者Cl－时，溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小。

溶液中Ag＋或Cl－的浓度越大，逆向移动的程度越大，溶解度就越小。

以中性的水为参照，溶解度④>①＝②>③。

探究点二溶度积常数1．在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用K sp表示。

2．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式(1)AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)K sp＝[Ag＋][Cl－]；(2)Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)K sp＝[Fe3＋][OH－]3；(3)A m B n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq)K sp＝[A n＋]m[B m－]n。

[归纳总结]常见难溶电解质的溶度积与溶解度(25 ℃)难溶物K sp溶解度/gAgCl1.8×10－10mol2·L－21.5×10－4AgBr5.4×10－13mol2·L－28.4×10－6AgI8.3×10－17mol2·L－22.1×10－7BaSO41.1×10－10mol2·L－22.4×10－3Fe(OH)32.6×10－39mol4·L－43.0×10－9CaCO35.0×10－9 mol2·L－27.1×10－43.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：(1)Q>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。

(2)Q＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

(3)Q<K sp，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。

[归纳总结]1．溶度积的意义(1)溶度积K sp 仅与温度有关(难溶电解质一定时)。

(2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。

(3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。

2．根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，计算出溶解的溶质的浓度。

由溶液体积可计算K sp 与S 换算式，S 的单位必须用物质的量浓度(mol·L －1或mol·dm －3)。

[活学活用]3．下列叙述中，正确的是( ) A ．溶度积大的化合物溶解度肯定大B ．向含有AgCl 固体的溶液中加入适量的水使AgCl 溶解又达到平衡时，AgCl 的溶度积不变，其溶解度也不变C ．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积D ．AgCl 水溶液的导电性很弱，所以AgCl 为弱电解质 答案 B解析 当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K sp 数值越大，溶解能力越强，A 项错误；B 项，溶液中离子浓度变化，能引起平衡移动，但并不改变溶度积，故正确；溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积，C 项错误；AgCl 在水溶液中完全电离，是强电解质，D 项错误。

4．在BaSO 4饱和溶液中加入少量的BaCl 2溶液产生BaSO 4沉淀，若以K sp 表示BaSO 4的溶度积常数，则平衡后溶液中( ) A ．[Ba 2＋]＝[SO 2－4]＝(K sp )12B ．[Ba 2＋][SO 2－4]>K sp ，[Ba 2＋]＝[SO 2－4]C ．[Ba 2＋][SO 2－4]＝K sp ，[Ba 2＋]>[SO 2－4]D ．[Ba 2＋][SO 2－4]≠K sp ，[Ba 2＋]<[SO 2－4]答案 C解析在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO2－4(aq)左移，则此时[Ba2＋]>[SO2－4]；由于温度未发生改变，所以溶液中K sp ＝[Ba2＋][SO2－4]不变。

1．下列对“难溶”的理解正确的是()A．在水中难溶的物质，在其他溶剂中也是难溶的B．难溶就是绝对不溶C．难溶就是溶解度相对较小，没有绝对不溶于水的电解质D．如果向某溶液中加入足量另一种试剂时，生成了难溶性的电解质，则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全答案 C解析难溶是指物质在水中的溶解度小于0.01 g。

2．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是()A．AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度不变D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变答案 A解析AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了[Cl－]，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。

3．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)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，下列叙述正确的是()A．给溶液加热，溶液的pH升高B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多答案 D解析A项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动，[OH－]减小，pH减小；B项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变，[OH－]不变，因此pH不变；C项，CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体时，[OH－]增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。

4．下列说法中，正确的是()A．两种难溶盐电解质，其中K sp小的溶解度一定小B．溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子，则K sp小的一定先生成沉淀C．难溶盐电解质的K sp与温度有关D．同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小，也使K sp变小答案 C解析K sp只与难溶电解质的性质和温度有关。

5．已知在室温时，PbI2的溶度积(K sp)为7.1×10－9 mol3·L－3，计算室温下PbI2饱和溶液中Pb2＋和I－的浓度。

答案 1.2×10－3 mol·L－1 2.4×10－3 mol·L－1解析根据溶度积的概念可知：K sp(PbI2)＝[Pb＋][I－]2，由反应知[Pb2＋]∶[I－]＝1∶2，据此可计算[Pb2＋]、[I－]。

解：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)浓度关系：[I－]＝2[Pb2＋]K sp＝[Pb2＋][I－]2＝4[Pb2＋]3＝7.1×10－9 mol3·L－3[Pb2＋]＝3Ksp4＝37.1×10－9 mol3·L－34≈1.2×10－3 mol·L－1[I－]＝2[Pb2＋]＝2×1.2×10－3 mol·L－1≈2.4×10－3mol·L－1。