内容正文:
第四单元 沉淀溶解平衡
第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积
[素养发展目标] 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。2.明确溶度积和离子浓度商的关系,并由此学会判断溶解平衡进行的方向。
一、沉淀溶解平衡原理
1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系
溶解性
易溶
可溶
微溶
难溶
溶解度
>10 g
1~10 g
0.01~1 g
<0.01 g
2.实验探究沉淀溶解平衡的存在
实验操作
现象
上层清液中出现黄色沉淀
结论
原上层清液中含有I-,PbI2固体在水中存在溶解平衡
3.以AgCl为例分析沉淀溶解平衡建立的过程
(1)AgCl在溶液中存在两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl表面进入水中,即存在溶解过程;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,即存在沉淀过程。在一定温度下,当AgCl溶解和沉淀的速率相等时,体系中形成AgCl饱和溶液。
总结:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即建立了动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的特征
4.影响沉淀溶解平衡的因素
【即学即练】
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,即溶解和沉淀同时进行着,只是v(溶解)=v(沉淀)(√)
(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++Cl-,说明AgCl部分电离,是弱电解质(×)
(4)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(√)
(5)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(√)
二、溶度积常数
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.表达式
沉淀溶解平衡AmBn(s)mAn++nBm-的溶度积常数可表示为Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)。
3.影响因素
Ksp是一个温度函数,只与难溶电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。
4.意义
Ksp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
(1)相同类型的难溶电解质,溶度积小的电解质,其溶解能力小。
(2)不同类型的难溶电解质,溶度积小的电解质,其溶解能力不一定比溶度积大的溶解能力小。
5.应用——溶度积规则
通过比较溶度积常数Ksp与溶液中有关离子浓度之积——浓度商的相对大小,可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解,这就是溶度积规则。
难溶电解质AmBn的水溶液中,离子之积为cm(An+)·cn(Bm-)。
cm(An+)·cn(Bm-)>Ksp
溶液过饱和,有沉淀析出
cm(An+)·cn(Bm-)=Ksp
溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态
cm(An+)·cn(Bm-)<Ksp
溶液未饱和,可以继续溶解
【即学即练】
2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小(×)
(2)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高Ksp减小(×)
(3)常温下,溶度积常数Ksp受浓度影响,离子浓度越大,Ksp越大(×)
(4)常温下,向Mg(OH)2的饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变(√)
(5)改变外界条件使溶解平衡正向移动,Ksp一定增大(×)
一、沉淀溶解平衡的原理
牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH(s)的物质保护,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2++3PO+OH-。
1.Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO+OH-和Ca5(PO4)3OH===5Ca2++3PO+OH-
表示的意义有何不同?
提示:前者表示难溶电解质Ca5(PO4)3OH在水溶液中的沉淀溶解平衡表达式;后者表示强电解质Ca5(PO4)3OH在水溶液中的电离方程式。
2.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。
3.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)3OH(s)5Ca2++3PO+OH-,酸性食物或食醋中的H+能与OH-反应使上述平衡正向移动,不利于牙齿的保护。
4.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,