3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡(教师用书Word)-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)
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
[学习目标]
1.认识到难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,能运用化学平衡移动原理分析外界条件对沉淀溶解平衡的影响。(变化观念与平衡思想)
2.能运用化学用语正确表示难溶电解质的溶解平衡。(宏观辨识与微观探析)
知识点1 沉淀溶解平衡的概念和特征
1.概念
在一定温度下,当难溶电解质沉淀和溶解的速率相等时,得到其饱和溶液,建立动态平衡,如图所示。
如AgCl溶于水有AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.特征
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
(1)25 ℃ 时,溶解性与溶解度的关系
(2)沉淀完全的标志
在一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。
知识点2 溶度积常数
1.溶度积常数Ksp
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与电离平衡、水解平衡一样,难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数,称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp。
2.表达式
(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
Ksp=c(Ag+)·c(Cl-);
(2)Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)
Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)。
3.溶度积与离子积的关系
根据某温度下难溶电解质的溶度积与该溶液中离子积[符号为Q,如对于Ag2S溶液来说,任意时刻的离子积Q=c2(Ag+)·c(S2-)]的相对大小,可以判断该温度下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况:
(1)Q>Ksp,溶液中有沉淀析出;
(2)Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;
(3)Q<Ksp,溶液中无沉淀析出。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。( × )
(2)难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,增加难溶电解质的量,平衡向溶解的方向移动。( × )
(3)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,说明沉淀完全。( √ )
(4)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小。( × )
(1)绝大多数沉淀的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀溶解的方向移动;但有少数沉淀如氢氧化钙,其溶解过程是放热过程,升高温度,平衡向沉淀
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析出的方向移动。
(2)难溶电解质为固体,其浓度可视为常数,增加其用量对沉淀溶解平衡无影响。
(3)溶度积也是平衡常数的一种,只受温度影响。
探究点1 沉淀溶解平衡的特征
1.AgCl的电离方程式和沉淀溶解平衡表达式相同吗?如何表示?
不同。AgCl是强电解质,完全电离:AgCl===Ag++Cl-。AgCl的沉淀溶解平衡是可逆过程:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)。
2.在相同条件下,AgCl固体在水和NaCl溶液中,哪种情况溶解度更大?
在水中。在NaCl溶液中c(Cl-)增大,AgCl固体溶解平衡向左移动。
1.沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离
(1)沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系,包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),包含了BaSO4(s)BaSO4(aq)和BaSO4===Ba2++SO
两个过程。
(2)难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。
总过程 | 沉淀溶解平衡(可逆) | |
分过程 | 沉淀的溶解(可逆) | 电解质的电离(可逆或不可逆) |
沉淀溶解平衡也用电离方程式表示:①须标明状态(s)、(aq);②一律用“”。如Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH-(aq)(沉淀溶解平衡)、Al(OH)3Al3++3OH-(电离平衡)。
2.影响沉淀溶解平衡的因素
沉淀溶解平衡属于化学平衡,外界因素对其的影响,同样遵守勒夏特列原理。
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