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
[明确学习目标] 1.能根据化学平衡原理分析难溶电解质沉淀溶解平衡的本质。2.能通过简单计算判断溶液中沉淀的生成和溶解。
1.难溶电解质
习惯上我们将溶解度小于0.01__g的电解质称为难溶电解质。如25 ℃时,AgCl的溶解度为1.5×10-4 g。
2.沉淀溶解平衡(以AgCl为例)
AgCl在水溶液中存在两个过程:一方面,在水分子的作用下,少量的Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中——溶解过程;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl表面析出——沉淀过程。在一定温度下,当溶解速率和沉淀速率相等时,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。
3.溶度积
(1)概念:在一定温度下,用来描述难溶电解质在水中沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。
(2)表达式
AgCl(s)Ag++Cl- Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),Fe(OH)3(s)Fe3++3OH- Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)。
(3)意义
难溶电解质的Ksp大小反映了其在水中的溶解能力,对于同类型的难溶电解质而言,Ksp越小,其在水中的溶解能力也越小。
(4)应用
以沉淀溶解平衡BaSO4(s)Ba2++SO为例,要判断溶液中能否生成沉淀,可依据化学平衡常数与浓度商的关系,将溶液中的离子浓度之积与Ksp进行比较:
c(Ba2+)·c(SO)=Ksp 沉淀溶解平衡
c(Ba2+)·c(SO)>Ksp 生成沉淀
c(Ba2+)·c(SO)<Ksp 沉淀溶解
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)由于BaCO3难溶,所以将BaCO3加入水中,溶液中无Ba2+和CO。( )
(2)难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,即溶解和沉淀仍然同时进行着,只是v(溶解)=v(沉淀)。( )
(3)Ca(OH)2溶解放热,所以升温,Ca(OH)2(s)Ca2++2OH-溶解平衡逆向移动。( )
(4)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中各离子浓度的乘积。( )
(5)Ksp越大的难溶电解质,其溶解度一定越大。( )
(6)如果条件改变,溶解平衡正向移动,则Ksp一定增大。( )
(7)可利用溶液混合后的Qc与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成。( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√
2.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中( )
A.c(Ba2+)=c(SO)=
B.c(Ba2+)·c(SO)>Ksp,c(Ba2+)=c(SO)
C.c(Ba2+)·c(SO)=Ksp,c(Ba2+)>c(SO)
D.c(Ba2+)·c(SO)≠Ksp,c(Ba2+)<c(SO)
答案 C
3.已知25 ℃时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是( )
A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大
B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-)
C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出
D.Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),所以饱和溶液的浓度c(AgI)<c(AgCl)
答案 D
解析 Ksp只与温度有关,A错误;混合后Ag+或Cl-可能有剩余,不一定有c(Ag+)=c(Cl-),B错误;Qc=Ksp时达到溶解平衡,没有AgCl沉淀析出,C错误。
4.已知在Ca3(PO4)2饱和溶液中,c(Ca2+)=2.0×10-6 mol·L-1,c(PO)=1.58×10-6 mol·L-1,则Ca3(PO4)2的Ksp为( )
A.2.0×10-29 B.3.2×10-12
C.6.3×10-18 D.5.1×10-27
答案 A
知识点一 沉淀溶解平衡原理
1.沉淀溶解平衡特征
(1)“动”——动态平衡,溶解速率和沉淀速率并不为0。
(2)“等”——v溶解=v沉淀。
(3)“定”——达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变。
(4)“变”——当改变外界条件时,沉淀溶解平衡将发生移动,达到新的平衡。即勒夏特列原理也适用于沉淀溶解平衡移动分析。
2.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质(决定性因素)。
(2)外因
①温度:升高温度,多数沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
②浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解方向移动。
③同离子效应:加入与难溶电解质构成中相同的离子,平衡向生成沉淀方向移动。
④其他:加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质