内容正文:
第四节 沉淀溶解平衡
高效课时(一) 难溶电解质的沉淀溶解平衡
课程标准解读
核心素养解读
1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。
2.了解溶度积的概念,会有关溶度积的计算。
3.了解溶度积(Ksp)与离子积(Q)的相对大小与沉淀溶解平衡的关系
1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素,能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。培养“变化观念与平衡思想”的核心素养。
2.知道溶度积的意义,建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。培养“证据推理与模型认知”的核心素养
高效导学第一步 预习新知,落实必备知识
【教材基点梳理】
一、沉淀溶解平衡
1.概念
在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即达到沉淀溶解平衡状态。
2.建立(以AgCl为例)
溶解
在水分子的作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面进入水中
沉淀
溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出
沉淀溶解
平衡方程式
AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
3.特征
4.完全沉淀
一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5_mol·L-1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。
二、溶度积常数
1.基本概念及影响因素
(1)概念: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)含义:Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
(3)表达式:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
(4)影响因素:与难溶电解质的性质和温度有关。
2.应用
通过比较某温度下难溶电解质的溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q的相对大小,可以判断难溶电解质在该温度下溶液中的沉淀或溶解情况。
离子积与溶度积常数的关系
离子在溶液中的状态
Q>Ksp
有沉淀析出
Q=Ksp
溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态
Q<Ksp
无沉淀析出
【基础正误辨析】
1.BaSO4难溶,所以将BaSO4加入水中,溶液中无Ba2+和SO(×)
2.向氯化钙溶液中加入碳酸钠溶液使钙离子完全沉淀,此时,溶液中的钙离子浓度为0(×)
3.相同温度下,氯化银在水中和在盐酸中的溶解度相同(×)
4.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)(√)
5.若溶液中的离子积大于该物质的溶度积常数,则溶液中的离子处于沉淀状态(√)
高效导学第二步 课堂探究,培优关键能力
突破点一 | 沉淀溶解平衡的影响因素
【要点培优】
1.影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质,这是决定性的因素。绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶物质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。
(2)外因
浓度
加水稀释,沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动
温度
多数难溶性电解质溶于水是吸热的,所以升高温度,沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动;少数平衡向生成沉淀的方向移动,如Ca(OH)2的溶解平衡
同离子
效应
当加入与难溶电解质相同的离子,平衡向生成沉淀的方向移动。如AgCl中加入KCl固体,平衡向左移动
离子反
应效应
向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动。如AgCl中加入KI固体,生成更难溶的AgI,AgCl溶解
2.实例分析
以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0为例(含AgCl固体的饱和溶液)。
外界条件
移动方向
平衡后c(Ag+)
平衡后c(Cl-)
Ksp
升高温度
正向
增大
增大
增大
加水稀释
正向
不变
不变
不变
加入少量
的AgNO3
逆向
增大
减小
不变
加入Na2S
正向
减小
增大
不变
通入HCl
逆向
减小
增大
不变
[思考] 1.测定氯化钠溶液中的硫酸根离子的含量时,向溶液中加入过量的氯化钡后,过滤,用稀硫酸洗涤硫酸钡沉淀,干燥,称量……洗涤硫酸钡的过程中用稀硫酸而不是用蒸馏水的原因是什么?
提示:由于硫酸钡在稀硫酸中的溶解度较小,用稀硫酸洗涤沉淀时可以降低硫酸钡的溶解度,减少硫酸钡的损失。
2.牙齿表面由一层坚硬的、组成为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]的物质保护着,羟基磷酸钙在唾液中存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq) Ksp=6.8×10-37。
(1)进食后,在细菌和酶的作用下,食物残渣产生有机酸,此时牙齿就会受到腐蚀,其原因是什么?
提示:进食后,在细菌和酶作用下,食物残渣产生有机酸,Ca5(