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课时1　沉淀溶解平衡原理
1. 认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，认识沉淀溶解平衡的建立过程，能结合实例进行描述。
2. 了解沉淀的生成、溶解与转化。
3. 理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的生成、溶解与转化。
我们也知道，难溶物质是指溶解度小于0.01 g的物质，其实它们在水中并不是不能溶解，只是溶解度相对比较小而已。
按照如下步骤进行实验：
步骤1：将少量碘化铅(PbI2，难溶于水)固体加入盛有一定量水的50 mL烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置。
步骤2：从烧杯中取2 mL上层清液于试管中，逐滴加入AgNO3溶液，充分振荡，静置。
实验中看到什么现象，能得到什么结论？
25 ℃时，氯化银的溶解度为1.5×10-4 g，在有氯化银沉淀生成的溶液中存在着如下平衡：AgCl(s) Ag＋＋Cl－。
1. 阅读教材，了解上述过程中的溶解过程和沉淀过程，什么是沉淀溶解平衡？
2. 结合化学平衡的特点，分析溶解平衡有什么特点？
3. 阅读教材中栏目“拓展视野”，了解溶洞的形成原理。
4. 完成教材中学以致用中的思考题。
根据化学平衡研究的思路，我们也可以用平衡常数来描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡，其平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积(solubility product)，用Ksp表示。如：
AgCl(s) Ag＋＋Cl－　　　　Ksp＝c(Ag＋)·c(Cl－)
Fe(OH)3(s) Fe3+＋3OH－　　Ksp＝c(Fe3+)·c3(OH－)
1. 以AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例，写出该溶解平衡的平衡常数(即溶度积)的表达式。
2. 溶度积Ksp与哪些因素有关？
3. 阅读下表，了解溶度积大小与溶解度之间有什么关系？
常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度(25 ℃)
难溶物 Ksp 溶解度/g 难溶物 Ksp 溶解度/g
AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 BaSO4 1.1×10-10 2.4×10-4
AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 Fe(OH)3 2.6×10-39 3.0×10-9
AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 CaCO3 5.0×10-9 7.1×10-4
4. 阅读教材，参照化学平衡中浓度商与平衡常数的关系，用难溶电解质的离子积与溶度积关系判断难溶电解质在一定条件下沉淀能否生成或溶解。
(1) Q>Ksp：________________________。
(2) Q＝Ksp：____________________________。
(3) Q5. 将10 mL 0.02 mol/L CaCl2溶液与等体积等浓度的Na2C2O4溶液相混合，已知CaC2O4的Ksp＝2.32×10-9。试根据溶度积判断是否有CaC2O4沉淀生成。
1. [人教版教材习题]难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法错误的是(　　)
A. 沉淀的速率和溶解的速率相等
B. 难溶电解质在水中形成饱和溶液
C. 再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变
D. 难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
2. 溶度积常数表达式符合Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)的是(　　)
A. AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
B. Na2S===2Na＋＋S2-
C. Ag2S(s) 2Ag＋(aq)＋S2-(aq)
D. PbI2(s) Pb2+(aq)＋2I－(aq)
3. 下列有关AgCl沉淀的溶解平衡的说法正确的是(　　)
A. AgCl沉淀的生成和溶解仍在不断进行，但速率相等
B. AgCl不溶于水，溶液中没有Cl－和Ag＋
C. 升高温度，AgCl的溶解度增大，Ksp不变
D. 向AgCl饱和溶液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度和Ksp都不变
4. 一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到以下平衡：Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变，可采取的措施是(　　)
A. 加MgSO4固体 B. 加盐酸
C. 加NaOH固体 D. 加水
5. 对于难溶电解质的沉淀溶解平衡，下列说法正确的是(　　)
A. Ksp数值越小，难溶电解质的溶解度一定越小
B. 在饱和AgCl溶液中，增大Ag＋浓度，AgCl的溶度积增大
C. 25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2+)不变
D. 向饱和AgCl溶液中加入AgNO3固体，Ksp不变，有固体析出
6. 水垢的主要成分是CaCO3、CaSO4等。分别将水垢加入下列溶液中至不再溶解，则溶液中c(Ca2+)最小的是(　　)
A. 100 mL 0.01 mol/L盐酸
B. 50 mL 0.01 mol/L CaCl2溶液
C. 40 mL水
D. 10 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液
7. 已知CaCO3的Ksp＝2.8×10-9，现将浓度为2×10-4 mol/L的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于(　　)
A. 2.8×10-2 mol/L B. 1.4×10-5 mol/L
C. 2.8×10-5 mol/L D. 5.6×10-5 mol/L
8. 一定温度下，氯化银在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A. 向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp不变
B. 向c点的溶液中加入0.1 mol AgNO3，则c(Cl－)减小
C. 图中a点对应的是不饱和溶液
D. 升高温度可以实现c点到b点的转化
9. [人教版教材习题]在化学分析中，以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl－时，采用K2Cr2O7为指示剂，利用Ag＋与Cr2O反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的Cl－恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5 mol/L)时，溶液中c(Ag＋)＝________mol/L、c(Cr2O)＝________mol/L(已知：25 ℃时，Ag2 Cr2O7、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12、1.8×10-10)。
10. 已知：
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp的近似值 1×10-17 1×10-17 1×10-39
室温下，用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为________，加碱调节至pH约为________时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol/L时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为________时，锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是__________________________，原因是____
_____________________________________________________。
课时1　沉淀溶解平衡原理
【活动方案】
活动一：
实验中看到加入硝酸银溶液后，溶液中立即生成黄色的沉淀。该沉淀是碘化银，说明碘化铅虽然难溶，溶解度小，但在水中仍有极少量溶解。
活动二：
1. 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，体系中形成氯化银饱和溶液，氯化银的溶解达到平衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2. (1) 动：溶解平衡是动态平衡。(2) 等：v溶解＝v生成。(3) 定：固体质量、离子浓度不变(即达到饱和溶液状态)。(4) 变：条件改变，平衡移动。
3. 当溶有CO2的水流经石灰岩时，能够发生和建立如下平衡：
总反应的离子方程式为CaCO3＋CO2＋H2O Ca2+＋2HCO。
当水中CO2浓度较大时，平衡向着生成碳酸氢钙的方向进行，当CO2浓度减小或温度升高时，平衡向着生成碳酸钙方向进行，上述过程反复进行，最终形成美丽的溶洞。
4. 略
活动三：
1. Ksp＝[c(An＋)]m·[c(Bm－)]n。
2. Ksp与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，与沉淀量无关。
3. 溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。对同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言，Ksp越小，其在水中的溶解能力也越小。
(1) 溶度积和溶解度都可用来表示物质的溶解能力。但是对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能直接比较Ksp的大小来确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度(注：最终比较的是物质的量浓度的大小，单位为mol/L)。
(2) 若用溶度积直接比较不同物质的溶解性时，物质的类型应相同。
4. (1) 溶液过饱和，有沉淀析出
(2) 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态
(3) 溶液未饱和，无沉淀析出
5. 两溶液混合后，钙离子和草酸根离子浓度均减半，Q＝c(Ca2+)·c(C2O)＝0.01×0.01＝1×10-4>Ksp，所以混合后会生成草酸钙沉淀。
【课堂反馈】
1. D　沉淀的速率和溶解的速率相等，沉淀溶解达到平衡，A正确；沉淀溶解达到平衡时，形成饱和溶液，B正确；达到平衡，溶液中各离子的浓度不再改变，C正确；难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度不一定相等，D错误。
2. C　由Ksp＝c2(Ax＋)·c(By－)知，被讨论的物质是沉淀，属于难溶物，且其电离方程式中，阳离子的系数为2，阴离子的系数为1。故选C。
3. A　达到沉淀溶解平衡时，AgCl沉淀的生成和沉淀的溶解不断进行，是动态平衡，速率相等但是不为零，A正确；AgCl难溶于水，溶解度很小，但是不为零，所以溶液中含有少量的Ag＋和Cl－，B错误；升高温度促进溶解，AgCl的溶解度和Ksp均增大，C错误；加入NaCl固体，Cl－浓度增大，抑制溶解，溶解度减小，温度不变，Ksp不变，D错误。
4. D　Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，加MgSO4固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2+)增大；加盐酸使该溶解平衡右移，Mg(OH)2固体减少，c(Mg2+)增大；加NaOH固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2+)变小。故选D。
5. D　Ksp越小，电解质的溶解度不一定越小，溶解度还取决于溶液的类型和浓度关系，以及物质的摩尔质量等因素，例如AgCl在水中和盐酸中的溶解度不同，但溶度积相同，A错误；在饱和AgCl溶液中，增大Ag＋浓度，则Cl－浓度减小，由于温度不变，AgCl的溶度积不变，B错误；25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，OH－与NH结合生成一水合氨，导致c(OH－)减小，则c(Mg2+)增大，C错误；向饱和AgCl溶液中加入AgNO3固体，温度未变，Ksp不变，c(Ag＋)增大，则c(Cl－)减小，有AgCl固体析出，D正确。
6. D　盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，c(Ca2+)增大，A错误；加入50 mL 0.01 mol/L CaCl2溶液中，最终达到平衡后c(Ca2+)增大，B错误；加水促进溶解平衡向溶解的方向进行，Ca2+数目增加，但浓度降低，C错误；CO能抑制CaCO3的溶解，且能使CaSO4转化为溶解度更小的CaCO3，c(Ca2+)最小，D正确。
7. D　产生沉淀必须满足Q＝c(Ca2+)·c(CO)＞2.8×10-9，因这两种溶液等体积混合后c(CO)＝＝1×10-4 mol/L，故混合后溶液中c(Ca2+)应大于2.8×10-5 mol/L，则混合前c(CaCl2)至少应大于 5.6×10-5 mol/L。故选D。
8. D　溶度积常数只受温度影响，则向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp不变，A正确；c点处于沉淀溶解平衡状态，向c点的溶液中加入0.1 mol AgNO3，则溶解平衡逆向移动，c(Cl－)减小，B正确；曲线上的点处于沉淀溶解平衡状态，则图中a点对应的 Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＜Ksp，是不饱和溶液，C正确；升高温度促进沉淀溶解平衡右移，则Ksp增大，c(Ag＋)、c(Cl－)均增大，不能实现c点到b点的转化，D错误。
9. 1.8×10-5　6.2×10-3
10. Fe3+　2.7　6　Zn2+和Fe2+不能分离
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近

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