内容正文:
第3节 沉淀溶解平衡
第1课时
沉淀溶解平衡与溶度积
学习目标
通过联想质疑的讨论,让学生知道难溶电解质(沉淀)溶解存在平衡,并能结合具体的例子进行简述。
2. 让学生通过观察思考的活动,能描述出沉淀溶解平衡,能写出溶度积的表达式。
3. 通过溶度积常数(溶度积)的含义的解读,让学生知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。
观察与思考
加热可以使天然水中的 Ca(HCO3)与Mg(HCO3)分别分解形成 CaCO3与MgCO3沉淀。有的同学可能认为水垢的成分应为 CaCO3与MgCO3的混合物,但实际上水垢的主要成分却是 CaCO3与Mg(OH)2的混合物,你知道其中的 Mg(OH)2是怎样生成的吗?
在处理污水时,可以向其中加入FeS 固体,以除去 Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子在此过程中发生了哪些化学反应?
化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g
AgNO3 222 BaCO3 1.5×10-3
AgCl 1.5×10-4 BaSO4 2.4×10-4
AgBr 8.4×10-6 CaSO4 0.21
Ba(OH)2 3.89 CaCO3 5.3×10-4
PbI2 0.063 Mg(OH)2 9×10-4
常见物质的溶解度表(20℃)
CaCO3
s=5.3×10-4g/100g水
在水溶液中仍有极少量溶解
PbI2
s=0.063g/100g水
(s≠0)
易溶
10
1
0.01
(s g/100g)
可溶
微溶
难溶
【观察·思考】
(1)将盛有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中,加入约3 ml蒸馏水,充分振荡后静置。
(2)待上层液体变澄清后,即得到PbI2饱和溶液。将上层清液转移至另一支试管,滴加几滴0.1mol.L-1KI溶液,振荡,观察实验现象。
观察.思考
上层清液中存在Pb2+
Pb2+
l-
一方面在水分子作用下,部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液
另一方面溶液的Pb2+和I-受PbI2固体表面的阴阳离子的吸引沉淀
PbI2 (s) Pb2+ (aq) + 2I- (aq)
溶解
沉淀
得到PbI2饱和溶液
微观分析
用c-t 图分析沉淀溶解
c
t
0
t1
c(Pb2+ )
c(I - )
PbI2 (s) Pb2+ (aq) + 2I- (aq)
溶解
沉淀
t
V
V溶解=V沉淀
溶解平衡
特征:
V沉淀
V溶解
用V-t 图分析沉淀溶解
逆:
可逆过程
等:
V溶解=V沉淀>0
动:
定:
平衡时固体质量离子浓度不变
变:
条件改变,溶解平衡改变
1.概念:一定温度下,难溶电解质溶解成离子的速率等于离子结合成沉淀的速率,形成电解质的饱和溶液,溶液中各离子的浓度保持不变的状态,称为沉淀溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡常数-----溶度积常数简称溶度积Ksp
溶解
Pbl2(s) Pb2+(aq) +2 l-(aq)
沉淀
K = [Pb2+] [I-]2
KSP
(1)定义:难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,其平衡常数为溶液中离子浓度系数次方的乘积,为一定值,这个平衡常数称之为溶度积常数简称为溶度积,用Ksp表示。
溶度积
=7.1×10-9mol3.L-3
(2)表达式:
与其他平衡常数一样,只与难溶电解质的性质和温度有关而与沉淀量无关,并且溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积
请写出下列沉淀溶解平衡及其溶度积常数表达式。
CaCO3(s)
Fe(OH)3 (s)
AgCl(s)
Ksp=C平(Ca2+)·C平(CO32-)
Ksp=C平(Fe3+)·C平3(OH-)
Ksp=C平(Ag+)·C平(Cl-)
Ag+ (aq)+ Cl-(aq)
Fe3+(aq)+ 3OH-(aq)
Ca2+(aq)+ CO32-(aq)
观察下表,25℃时常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度,思考Ksp值的大小与难溶物溶解度的关系?
难溶物 Ksp 溶解度(g)
AgCl 1.8×10-10 1.8×10-4
AgBr 5.0×10-13 8.4×10-6
AgI 8.3×10-17 2.1×10-7
Ag2CrO4 1.1×10-12 2.2×10-3
思考与交流
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解程度。通常,对于相同类型的难溶电解质(AgCl、AgBr、AgI),Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解程度就越高,不同类型的难溶电解质在水中的溶解能力看