内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
湖北省利川市第一中学
【情境创设】
肾结石为泌尿系常见病,多发病,人群发病率1/20。病因是尿液中成石物质浓度升高或溶解度降低,析出晶体并局部生长聚积形成结石。
肾结石的主要成分:CaC2O4
Ca2++C2O42- = CaC2O4↓
为什么多喝水能有效缓解肾结石?
难溶物在水中存在溶解现象和平衡?
肾结石的产生与治疗
AgNO3的溶液和NaCl溶液混合,请写出可能出现的现象和反应的离子方程式。
现象:
离子方程式:
生成白色沉淀
Ag+ + Cl— = AgCl↓
现象:产生黄色沉淀
原因:Ag+ + I- = AgI↓
结论:上层清液中含有Ag+和Cl-
【思考】如果上述两种溶液中AgNO3和NaCl的物质的量相等且充分反应,此时溶液中还有Ag+和Cl-吗?如何验证?
通过以上实验可以看出,沉淀(如AgCl)在水中并不是完全不溶的,只是溶解度很小。
10
易溶
可溶
1
微溶
0.01
难溶
S /g
溶解度与溶解性的关系:20℃
溶解度:在一定温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态
时所溶解的质量。符号:S
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。
问题一:如何定义难溶电解质?
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
通过以上实验可以看出,沉淀(如AgCl)在水中并不是完全不溶的,只是溶解度很小。
化学式 溶解度g/100g 化学式 溶解度g/100g
AgCl 1.5×10−4 Ba(OH)2 3.89
AgNO3 222 BaSO4 2.4×10−4
AgBr 8.4×10−6 Ca(OH)2 0.165
Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.202
Ag2S 1.3×10−16 Mg(OH)2 9×10−4
BaCl2 35.7 Fe(OH)3 3×10−9
一些常见电解质的溶解度(20oC)
难溶 绝对不溶
【结论】AgCl沉淀是难溶物,但不是绝对不溶,只不过溶解度很小,在水中存在沉淀溶解平衡。
尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶。既然会溶解,那么就意味着水溶液中存在着该沉淀溶解后部分电离出来的离子。
以AgCl为例,分析沉淀溶解平衡的建立
溶解
沉淀
v(溶解)=v(沉淀)
两个过程
一段时间后
溶解速率
沉淀速率
时间
速率
沉淀溶解平衡
问题二:如何建立沉淀溶解平衡?
1. 概念:在一定温度下,当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时,形成电解质的饱和溶液,达到平衡状态,溶液中各离子的浓度保持不变,这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2. 特征:逆、等、动、定、变
3. 沉淀溶解平衡表达式
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
溶解
沉淀
b. 书写时注意表明各物质的状态“s/aq”并用“ ⇌ ”连接
a. 不等同于电离平衡
【注意】
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
AgCl(aq) Ag+(aq) + Cl-(aq)
1、内因:电解质本身的性质
在电解质的溶液中,不管是易溶(如NaCl)的,微溶的,
难溶的电解质都存在着溶解平衡。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。
2、外因
(1)温度:
升温,多数平衡向溶解方向移动。
(2)浓度:
加水,平衡向溶解方向移动;
加相同离子,平衡向沉淀方向移动;
加能发生反应的物质:平衡向溶解方向移动。
Mg(OH)2 (s) ⇋ Mg2+ (aq) + 2OH-(aq)
特例:a. 随温度变化不明显:NaCl; b. 随温度升高反而降低:Ca(OH)2;
c. 与水任意比混溶:乙醇等
【任务二】影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
(3)同离子:
(4)相反应:
定性
分析
1、氯化银在水中存在溶解平衡:AgCl(s) ⇌Ag+(aq) + Cl-(aq)。在相同温度下,将足量氯化银分别放人相同体积的下列溶液中,Ag+的浓度最小的是( )
A. 0.1 mol/L盐酸 B. 蒸馏水
C. 0.1 mol/L AlCl3溶液 D. 0.1 mol/LMgCl2 溶液
C
2、在一定温度下,Mg(OH)2固体在水溶液中达到沉淀溶解平衡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