内容正文:
3.3 沉淀溶解平衡
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一、沉淀溶解平衡与溶度积
【思考】当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶物AgCl时,溶液中是否含有Ag+和Cl-?
AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
根据溶解度将物质分为易溶、可溶、微溶、难溶。
难溶 微溶 可溶 易溶
0.01 1 10 (S g/100g水)
化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g
AgCl 1.5×10-4 CaSO4 0.21
AgBr 8.4×10-6 Ag2SO4 0.796
Ag2S 1.3×10-16 Ca(OH)2 0.165
Fe(OH)3 3×10-9 Ba(OH)2 3.89
Mg(OH)2 9×10-4 BaCl2 35.7
BaSO4 2.4×10-4 AgNO3 222
溶解度:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量。(符号:S)
没有绝对不溶的物质!
一、沉淀溶解平衡与溶度积
水体中容易滋生细菌,在这些细菌的作用下,水体就会发臭,但是这些细菌在pH>8.5时就不能存活,沉积在水底的白色粉末水质改良剂能使淤泥附近水体的pH较长时间保持在9左右,抑制了细菌的滋生。
【推测】白色粉末具有什么样的性质?
经查阅资料,其中有一种水质改良剂为Mg(OH)2,投加的Mg(OH)2
可使水体较长时间保持弱碱性......
资料卡片
一、沉淀溶解平衡与溶度积
【任务一】用学过的平衡理论完成下列问题。
1.用化学用语描述Mg(OH)2的沉淀溶解平衡过程
2. 写出平衡常数表达式
3. 画出建立Mg(OH)2沉淀溶解平衡过程的v—t图像
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
MmAn(s) m Mn+(aq)+n Am-(aq)
v溶解= v沉淀
v溶解
v
t
0
v沉淀
一、沉淀溶解平衡与溶度积
【定量论证】
若淤泥附近水体的c(Mg2+)=0.056mol·L-1,计算并判断
Mg(OH)2能否使水体pH保持9左右?
已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12(mol3·L-3)
一、沉淀溶解平衡与溶度积
难溶物 Ksp(25℃)(mol2·L-2) 溶解度(数量级)(mol·L-1)
AgCl 1.8×10-10(mol2·L-2)
AgBr 5.0×10-13(mol2·L-2)
AgI 8.3×10-17(mol2·L-2)
Mg(OH)2 5.6×10-12(mol3·L-3)
Cu(OH)2 2.2×10-20(mol3·L-3)
【证据推理】 利用数据分析能否用Ksp大小直接比较其溶解程度的大小
10-5
10-7
10-9
10-4
10-7
AgCl
Mg(OH)2
5.6×10-12(mol3·L-3)
10-5
10-4
【结论】Ksp反应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,Ksp越大,难溶电解质在水中的溶解程度就越高。
1.8×10-10(mol2·L-2)
一、沉淀溶解平衡与溶度积
向Mg(OH)2悬浊液中加酸模拟湖水酸化过程,观察实验现象并解释原因。
Mg(OH)2悬浊液
+酚酞
1-2滴稀硫酸
【实验探究】
一、沉淀溶解平衡与溶度积
Q > Ksp
Q = Ksp
Q < Ksp
【思维模型】
平衡移动分析模型——Ksp与Q的关系
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
二、沉淀溶解平衡的应用
利用X射线对钡元素穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常采用钡盐作为内服药剂,而Ba2+有剧毒,因此选择钡餐药剂应选择难溶性的钡盐。试用沉淀溶解平衡理论解释,为何钡餐药剂选择BaSO4而不是BaCO3呢?
【思考讨论】
1. 钡餐
二、沉淀溶解平衡的应用
比较两种物质的溶解性
由溶度积可知,它们在饱和溶液中电离出的Ba2+的浓度相差并不是很大,但是 BaCO3 不可用作钡餐,这是为什么呢?
BaSO4(s) Ba2+(aq)+ SO42- (aq) Ksp=1.1×10-10 mol2L-2
BaCO3(s) Ba2+(aq)+ CO32- (aq) Ksp