内容正文:
第四单元 沉淀溶解平衡
第1课时 沉淀溶解平衡原理
【课程标准要求】
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.明确溶度积和离子浓度幂乘积的关系,并由此学会判断溶解平衡进行的方向。
一、难溶电解质的溶解平衡
1.固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系
溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
S的范围
S<0.01__g
0.01 g<S<1 g
1__g<S<10__g
S>10 g
2.沉淀溶解平衡的建立
以生成AgCl沉淀后的反应体系为例:有三种粒子在反应体系中共存:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。从固体溶解平衡的角度分析,AgCl在溶液中存在两个过程:
①溶解:在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl固体表面进入溶液。
②沉淀:溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl固体表面析出。当两个过程的速率相等时,建立动态平衡。
3.沉淀溶解平衡
(1)概念
在一定温度下,当难溶电解质的溶解速率和沉淀速率相等时,体系形成了饱和溶液,沉淀溶解达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡。
(2)特征
【微自测】
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)难溶电解质的溶解度为0( )
(2)等物质的量的AgNO3和NaCl混合后,溶液中不存在Ag+和Cl-( )
(3)对于AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),说明AgCl部分电离,是弱电解质( )
(4)当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol/L时,通常认为沉淀反应完全( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
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Ksp表示。
2.
【微自测】
2.写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数表达式。
(1)AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq) Ksp=________;
(2)Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=________;
(3)Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq) Ksp=________。
答案 (1)c(Ag+)·c(Br-) (2)c2(Ag+)·c(S2-)
(3)c(Fe3+)·c3(OH-)
一、沉淀溶解平衡的影响因素
【活动探究】
某牙膏广告中的那句著名的广告语“牙好,嘿!胃口就好。身体倍儿棒,吃嘛嘛香。”可见牙齿与人体健康的密切关系。
牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OH-。
1.在牙膏中添加适量的Ca2+或PO,能否保护牙齿?
为什么?
提示 能;牙膏中添加适量的Ca2+或PO会促进Ca5(PO4)3OH的溶解平衡向沉淀的方向移动,有利于牙齿的保护。
2.多吃酸性食物或食用食醋对保护牙齿有利吗?为什么?
提示 不利;由于存在平衡:Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OH-,酸性食物或食醋中的H+能与OH-反应使上述平衡右移,不利于牙齿的保护。
3.已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比Ca5(PO4)3OH(s)更小,牙膏中加入适量氟化物添加剂,可以防止龋齿,从而起到保护牙齿的作用,试分析其原因。
提示 在牙膏中加入适量氟化物会在牙齿表面生成溶解度更小的Ca5(PO4)3F,从而保护牙齿。
【核心归纳】
1.难溶电解质的沉淀溶解平衡与弱电解质的电离平衡的区别
区别角度
沉淀溶解平衡
电离平衡
物质类别
难溶电解质可以是强电解质也可以是弱电解质
难电离物质只能是弱电解质
变化过程
已溶解溶质与未溶解溶质之间形成的沉淀与溶解的平衡状态
溶解的弱电解质分子与离子之间的转化达到的平衡状态
表示方法
如Al(OH)3:
Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)
如Al(OH)3:
Al(OH)3Al3++3OH-
2.影响沉淀溶解平衡的因素
【实践应用】
1.(2020·锦州高二检测)在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)。若使固体Mg(OH)2的量减少,而且c(Mg2+)不变,则可采取的措施是( )
A.加MgCl2 B.加H2O
C.加NaOH D.加HCl
答案 B
解析 加入MgCl2和NaOH均能使上述平衡逆移,固体Mg(OH)2的量增加;加入HCl,上述平衡正移,c(Mg2+)增大;加水,能使上述平衡正移,固体Mg(OH)2的量减少,但仍为Mg(OH)2的饱和溶液,c(Mg2+)不变。
2.(2020·成都高二检测)除了酸以外,某些盐也能溶解沉淀。利用下表三