第3章第4节 沉淀溶解平衡（第1课时 沉淀溶解平衡）(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》
第三章 水溶液中离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
一．难溶电解质的沉淀溶解平衡
1．电解质的溶解性与溶解度的关系（25 ℃）
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10 g
1～10 g
0.01～1 g
<0.01 g
【深度思考】我们知道，溶液中有沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，将 AgNO3溶液与 NaC1 溶液混合，
会生成白色的 AgCl 沉淀，反应的离子方程式为：Ag＋+ Cl－=AgCl↓，如果上述两种溶液中 AgNO3和NaCl 的物质的
量相等且充分反应。
（1）此时溶液中还有 Ag＋和Cl－吗?
（2）此时溶液中还存在的过程 Ag＋(aq)＋Cl－(aq)” AgCl(s)。
2．难溶电解质的沉淀溶解平衡
（1）微观探析：以难溶电解质 AgCl 溶解为例。
①溶解：在水分子作用下，少量 Ag＋和Cl－脱离 AgCl 的表面进入水中；
②沉淀：溶液中的 Ag＋和Cl－受AgC1 表面阴、阳离子的吸引，回到 AgCl 的表面析出。
（2）沉淀溶解平衡的建立
（3）定义：在一定温度下，难溶电解质溶于水时，当沉淀和溶解速率相等时所达到的平衡状态，称为沉淀溶解平衡。
（4）沉淀溶解平衡方程式：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
（5）沉淀完全的标志
沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了 Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底。一般情况下，当溶液中剩余
离子的浓度小于 1×10－5 mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。
二．溶度积常数
1．定义：难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，符号为 Ksp，Ksp 的大小反映难溶电解质在
水中的溶解能力。
2．表达式：对于 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，则 Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。
如：AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)；
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Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)，Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。
3．影响因素：溶度积 Ksp 值的大小与难溶电解质本身的性质和温度有关。
4．应用：定量判断给定条件下有无沉淀生成。
（1）离子积：难溶电解质溶液在任意时刻离子浓度的乘积，用 Q表示，如 Ag2S的Q＝c2(Ag＋)·c(S2－)。
（2）根据 Q与Ksp 的相对大小判断给定条件下有无沉淀生成：
①Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
②Q＝Ksp：溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
③Q<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出。
【理解应用】
（1）要将等体积的 4×10－3mol·L－1的AgNO3溶液和 4×10－3mol·L－1的K2CrO4溶液混合，是否能析出 Ag2CrO4沉淀？
[已知 Ksp(Ag2CrO4)＝2×10－12]
【答案】能，混合后 c(Ag＋)＝c(CrO2－
4)＝2×10－3mol·L－1，Q＝c2(Ag＋)·c(CrO2－
4)＝(2×10－3)2×2×10－3＝8×10－9>2×10－12，
故有 Ag2CrO4沉淀析出。
（2）已知：某温度时，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12。试求：
①此温度下 AgCl 饱和溶液和 Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度（溶解度 S）。
②Ksp 的大小反映了物质的溶解能力，通过上述计算判断“Ksp 越小溶解度越小”的说法是否正确。
③向浓度均为 0.01 mol·L－1的Cl－和CrO2－
4的混合液中滴加 AgNO3溶液，Cl－与CrO2－
4谁先沉淀？写出推导过程。
【答案】①1.4×10－5 mol·L－1 7.9×10－5 mol·L－1 ②错误 ③Cl－先沉淀
〔解析〕①AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
x x x
x2＝ Ksp(AgCl)＝2.0×10－10
x＝Ksp(AgCl)＝2.0×10－10＝2.0×10－5 mol·L－1＝1.4×10－5 mol·L－1
Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq)＋CrO2－
4(aq)
x 2x x
(2x)2·x＝Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12
x＝3Ksp(Ag2CrO4)
4＝
32.0×10－12
4＝31
2×10－4 mol·L－1＝7.9×10－5 mol·L－1
②通过计算可知，溶解度：c(AgCl)<c(Ag2CrO4)，而 Ksp(AgCl)＝2.0×10－10＞Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，所以“Ksp 越小
溶解度越小”说法错误。
③Cl－、CrO2－
4开始沉淀时 c(Ag＋)分别为：
c(Ag＋)1＝2×10－10
0.01 mol·L－1＝2.0×10－8 mol·L－1，
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