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3. 沉淀的溶解

难溶电解质的溶解平衡 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 难溶电解质在特定溶剂中,因反应消耗离子使溶解平衡正向移动而溶解的现象。

从哪来 本知识点建立在沉淀溶解平衡($K_{sp}$)及勒夏特列原理(平衡移动原理)的基础之上。

为什么 沉淀溶解存在动态平衡:$M_nA_m(s) \rightleftharpoons nM^{m+}(aq) + mA^{n-}(aq)$。 根据勒夏特列原理,若通过化学反应(如酸碱中和、络合、氧化还原)降低了溶液中某一种离子的浓度,平衡常数 $K_{sp}$ 不变,但离子积 $Q_c$ 减小,导致 $Q_c < K_{sp}$,平衡被迫向溶解方向移动,直至重新建立平衡。本质是通过降低离子浓度打破平衡。

类比法:拔河比赛** **适合学生
形象思维强、对抽象平衡概念感到困难的学生。 讲解:把沉淀看作“石头”,溶解看作“拔河”。左边是沉淀生成力,右边是溶解力。平时两边力气一样大(平衡)。现在有人(酸或络合剂)把右边的“离子”抱走了,右边拉力变小,左边(固体)就不得不继续溶解来补充拉力,直到两边力气再次平衡。
数据推演法:$K_{sp}$ 与 $Q_c$ 的博弈** **适合学生
逻辑严密、擅长数学计算和定量分析的学生。 讲解:直接写出 $K_{sp} = [M]^n[A]^m$。强调 $K_{sp}$ 是定值。当加入试剂使 $[A]$ 骤降,为了维持乘积等于 $K_{sp}$,$[M]$ 必须增大,宏观表现就是固体继续溶解。用具体数值代入计算,展示 $Q_c$ 如何小于 $K_{sp$ 从而驱动反应。
工业应用法:除杂与回收** **适合学生
对实际应用感兴趣、喜欢联系生活与工业的学生。 讲解:从“如何回收废水中的重金属”或“如何清洗锅炉水垢”切入。例如,锅炉水垢主要成分是 $CaSO_4$,直接加酸难溶,但先用 $Na_2CO_3$ 转化为 $CaCO_3$,再加盐酸溶解。通过解决实际问题,反推沉淀溶解的化学原理。
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练一道
基础题
解释为什么 $AgCl$ 沉淀能溶于氨水,而 $AgCl$ 不溶于稀硝酸?
变式
向 $BaSO_4$ 饱和溶液中加入 $Na_2CO_3$ 溶液,能否转化为 $BaCO_3$?已知 $K_{sp}(BaSO_4) = 1.1 \times 10^{-10}$,$K_{sp}(BaCO_3) = 5.1 \times 10^{-9}$。
试试手自己判
检测题
向 $AgCl$ 沉淀中分别加入稀硝酸、氨水、$Na_2S$ 溶液,观察现象并解释原因。
看答案和判分标准
答案:1. 稀硝酸:不溶解。$H^+$ 和 $NO_3^-$ 不与 $Ag^+$ 或 $Cl^-$ 反应,离子浓度未降低。 2. 氨水:溶解。$Ag^+$ 与 $NH_3$ 形成 $[Ag(NH_3)_2]^+$,降低 $c(Ag^+)$,平衡右移。 3. $Na_2S$ 溶液:沉淀转化为黑色 $Ag_2S$。$S^{2-}$ 与 $Ag^+$ 结合生成更难溶的 $Ag_2S$,降低 $c(Ag^+)$,平衡右移,最终生成新沉淀。
判对标准:
- 正确判断三种试剂下的现象(不溶、溶解、转化)。
- 准确指出每种情况下哪种离子浓度降低以及原因(无反应、络合、生成更难溶物)。
- 逻辑清晰,能运用平衡移动原理解释。
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