高二化学教案：沉淀溶解平衡教学案
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本⽂题⽬：⾼⼆化学教案：沉淀溶解平衡教学案
第四单元 沉淀溶解平衡
第1课时 沉淀溶解平衡原理[⽬标要求] 1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离⼦积的关系，并由此学会判断反应进⾏的⽅向。
⼀、沉淀溶解平衡的建⽴1.⽣成沉淀的离⼦反应之所以能够发⽣的原因
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⼩。
尽管⽣成物的溶解度很⼩，但不会等于0。2.溶解平衡的建⽴
以AgCl溶解为例：
从固体溶解平衡的⾓度，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的表⾯溶于⽔中;另⼀⽅⾯，溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表⾯正、负离⼦的吸引，回到AgCl的表⾯析出——沉淀。
溶解平衡：在⼀定温度下，当沉淀溶解和⽣成的速率相等时，即得到AgCl的饱和溶液，如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表⽰为AgCl(s) Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在，决定了Ag+和Cl-的反应不能进⾏到底。3.⽣成难溶电解质的离⼦反应的限度
不同电解质在⽔中的溶解度差别很⼤，例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并⽆严格的界限，习惯上将溶解度⼩于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说，0.01 g是很⼩的，因此⼀般情况下，相当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1×10-5 mol•L-1时，沉淀就达完全。
⼆、溶度积1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡：MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n。
2.意义
Ksp表⽰难溶电解质在溶液中的溶解能⼒。
3.规则
通过⽐较溶度积与溶液中有关离⼦浓度幂的乘积——离⼦积Qc的相对⼤⼩，可以判断在给定条件下沉淀能否⽣成或溶解：Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出;
Qc=Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态;
Qc
知识点⼀ 沉淀的溶解平衡1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )
A.AgCl沉淀⽣成和沉淀溶解达平衡后不再进⾏B.AgCl难溶于⽔，溶液中没有Ag+和Cl-
C.升⾼温度，AgCl沉淀的溶解度增⼤
D.向AgCl沉淀中加⼊NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变
答案 C
解析 难溶物达到溶解平衡时沉淀的⽣成和溶解都不停⽌，但溶解和⽣成速率相等;没有绝对不溶的物质;温度越⾼，⼀般物质的溶解度越⼤;向AgCl沉淀中加⼊NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减⼩。2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )
A.反应开始时，溶液中各离⼦的浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离⼦浓度相等且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时，如果再加⼊难溶性的该沉淀物，将促进溶解
答案 B3.在⼀定温度下，⼀定量的⽔中，⽯灰乳悬浊液存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)，当向此悬浊液中加⼊少量⽣⽯灰时，若温度不变，下列说法正确的是( )A.溶液中Ca2+数⽬减少 B.c(Ca2+)增⼤
C.溶液中c(OH-)减⼩ D.c(OH-)增⼤
答案 A
知识点⼆ 溶度积4.在100 mL 0.01 mol•L-1 KCl溶液中，加⼊1 mL 0.01 mol•L-1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2•L-2)( )
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
答案 A
解析 c(Ag+)=0.01×1101 mol•L-1=9.9×10-5 mol•L-1，c(Cl-)=0.01×100101 mol•L-1=9.9×10-3 mol•L-1，所以Qc=c(Ag+)•c(Cl-)=9.8×10-7 mol2•L-2>1.8×10-10 mol2•L-2=Ksp，故有AgCl沉淀析出。
5.下列说法正确的是( )
A.在⼀定温度下的AgCl⽔溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是⼀个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol2•L-2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2•L-2
C.温度⼀定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液
D.向饱和AgCl⽔溶液中加⼊盐酸，Ksp值变⼤
答案 C
解析 在AgCl的饱和溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是⼀个常数，故A错;只有在饱和AgCl溶液中c(Ag+)•c(Cl-)才等于1.8×10-10mol2•L-2，故B项叙述错误;当Qc=Ksp，则溶液为饱和溶液，故C项叙述正确;在AgCl⽔溶液中加⼊HCl只会使溶解平衡发⽣移动，不会影响Ksp，所以D错。6.对于难溶盐MX，其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)•c(OH-)=KW，存在等式c(M+)•c(X-)=Ksp。⼀定温度下，将⾜量的AgCl分别加⼊下列物质中，AgCl的溶解度由⼤到⼩的排列顺序是( )
①20 mL 0.01 mol•L-1 KCl;
②30 mL 0.02 mol•L-1 CaCl2溶液;③40 mL 0.03 mol•L-1 HCl溶液;
④10 mL蒸馏⽔;
⑤50 mL 0.05 mol•L-1 AgNO3溶液
A.①>②>③>④>⑤
B.④>①>③>②>⑤
C.⑤>④>②>①>③
D.④>③>⑤>②>①
答案 B
解析 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)，由于c(Ag+)•c(Cl-)=Ksp，溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越⼤，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越⼩。AgCl的溶解度⼤⼩只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，⽽与溶液的体积⽆关。①c(Cl-)=0.01 mol•L-1;②c(Cl-)=0.04mol•L-1;③c(Cl-)=0.03 mol•L-1;④c(Cl-)=0 mol•L-1;⑤c(Ag+)=0.05 mol•L-1。Ag+或Cl-浓度由⼩到⼤的排列顺序：④①>③>②>⑤。
练基础落实1.25℃时，在含有⼤量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)，加⼊KI溶液，下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增⼤
B.溶度积常数Ksp增⼤
C.沉淀溶解平衡不移动
D.溶液中Pb2+浓度减⼩
答案 D2.CaCO3在下列哪种液体中，溶解度( )
A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.⼄醇
答案 A
解析 在B、C选项的溶液中，分别含有CO2-3、Ca2+，会抑制CaCO3的溶解，⽽CaCO3在⼄醇中是不溶的。3.下列说法正确的是( )
A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离⼦浓度的乘积
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积
C.可⽤离⼦积Qc判断沉淀溶解平衡进⾏的⽅向
D.所有物质的溶度积都是随温度的升⾼⽽增⼤的
答案 C
解析 溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离⼦浓度的简单乘积，还与平衡式中化学计量数的幂指数有关，溶度积受温度的影响，不受离⼦浓度的影响。4.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10 mol2•L-2和2.0×10-12 mol3•L-3，若⽤难溶盐在溶液中的浓度来表⽰其溶解度，则下⾯的叙述中正确的是( )A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等
B.AgCl的溶解度⼤于Ag2CrO4的溶解度
C.两者类型不同，不能由Ksp的⼤⼩直接判断溶解能⼒的⼤⼩
D.都是难溶盐，溶解度⽆意义答案 C
解析 AgCl和Ag2CrO4阴、阳离⼦⽐类型不同，不能直接利⽤Ksp来⽐较⼆者溶解能⼒的⼤⼩，所以只有C对;其余三项叙述均错误。⽐较溶解度⼤⼩，若⽤溶度积必须是同类型，否则不能⽐较。5.已知HF的Ka=3.6×10-4 mol•L-1，CaF2的Ksp=1.46×10-10 mol2•L-2。向1 L 0.1 mol•L-1的HF溶液中加⼊11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是( )A.通过计算得知，HF与CaCl2反应⽣成⽩⾊沉淀
B.通过计算得知，HF与CaCl2不反应
C.因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应
D.如果升⾼温度，HF的Ka、CaF2的Ksp可能增⼤，也可能减⼩
答案 A
解析 该题可采⽤估算法。0.1 mol•L-1的HF溶液中c(HF)=0.1 mol•L-1，因此，c2(F-)=c(H+)•c(F-)≈3.6×10-4 mol•L-1×0.1mol•L-1=3.6×10-5 mol2•L-2，⼜c(Ca2+)=11.1 g÷111 g/mol÷1 L=0.1 mol•L-1，c2(F-)×c(Ca2+)=3.6×10-6>Ksp，显然，A是正确的;D项，由于HF的电离是吸热的，升⾼温度，Ka⼀定增⼤，D错误。
练⽅法技巧6.
已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5 mol3•L-3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL⽔中⾄刚好饱和，该过程中Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系如图所⽰[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol•L-1]。若t1时刻在上述体系中加⼊100 mL 0.020 mol•L-1 Na2SO4溶液，下列⽰意图中，能正确表⽰t1时刻后Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系的是( )
答案 B
解析 已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5 mol3•L-3=[c(Ag+)]2•c(SO2-4)，则饱和溶液中c(SO2-4)=Ksp[cAg+]2=2.0×10-50.0342mol•L-1=0.017 mol•L-1，当加⼊100 mL 0.020 mol•L-1 Na2SO4溶液时，c(SO2-4)=0.017 mol•L-1+0.020 mol•L-12=0.018 5mol•L-1，c(Ag+)=0.017 mol•L-1(此时Q c
7.已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12 mol3•L-3，Ksp[MgF2]=7.42×10-11 mol3•L-3。下列说法正确的是( )
A.25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相⽐，前者的c(Mg2+)⼤
B.25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加⼊少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)增⼤
C.25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol•L-1氨⽔中的Ksp⽐在20 mL 0.01 mol•L-1 NH4Cl溶液中的Ksp⼩
D.25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加⼊NaF溶液后， Mg(OH)2不可能转化为MgF2
答案 B
解析 Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故Ksp越⼩，其溶解度越⼩，前者c(Mg2+)⼩，A错误;因为NH+4+OH-===NH3•H2O，所以加⼊NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，c(Mg2+)增⼤，B正确;Ksp只受温度的影响，25℃时，Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数，C错误;加⼊NaF溶液后，若Qc=c(Mg2+)•[c(F-)]2>Ksp(MgF2)，则会产⽣MgF2沉淀，D错误。8.Mg(OH)2难溶于⽔，但它溶解的部分全部电离。室温下时，饱和Mg(OH)2溶液的pH=11，若不考虑KW的变化，则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0 g•cm-3)
