内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 沉淀溶解平衡
人教版选择性必修第一册
1.能描述沉淀溶解平衡,知道溶解平衡的特征。
2.根据化学平衡理论,分析影响沉淀溶解平衡的因素。
3.了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系。
学习目标
2
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?
情境导入
将 AgNO3 溶液与 NaCl 溶液混合,离子方程式为:Ag+ + Cl-=AgCl↓
向2 mL 0.10 mol/L AgNO3溶液加入2 mL 0.10 mol/L的NaCl溶液,
充分反应,能否完全沉淀其中的Ag+。
【思考与探究】
2 mL
0.1 mol/L
NaCl溶液
KI溶液
2 mL
0.1mol/L
AgNO3溶液
步骤一
步骤二
取上层清液
白色沉淀生成
黄色沉淀生成
结论:上层清液中还有Ag+
思考与讨论
1.理解沉淀溶解平衡的建立过程及方程式的书写
2.沉淀溶解平衡影响因素
3.溶度积的表达式
4.根据溶度积与离子积的相对大小判断平衡的移动方向
一、难溶电解质的溶解平衡
(1)尽管难溶电解质的溶解度很小,但并不是绝对不溶。
(2) 生成AgCl沉淀的离子反应完成后,溶液中还有Ag+和Cl-。
易溶物质 可溶物质 微溶物质 难溶物质
S>10g 10g>S>1g 1g>S>0.01g S<0.01g
溶解度与溶解性的关系:20℃
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
①须标明状态(s)、(aq),
②一律用“ ”。
Al(OH)3(s) Al3+(aq)+3OH-(aq) (沉淀溶解平衡)
Al(OH)3 Al3++3OH- (电离平衡)
主题1: 难溶 电解质的溶解平衡
一、难溶电解质的溶解平衡
请写出BaSO4、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq)
Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)
一、难溶电解质的溶解平衡
4.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素):难溶电解质本身的性质。
(2)外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
①浓度:加水,平衡向溶解方向移动
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动(溶解吸热),【Ca(OH)2除外】
③化学物质:遵循勒夏特列原理
已知:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) ΔH>0 ,请分析下表:
随堂练习
条件改变 移动方向 溶解度S c(Mg2+) c(OH-)
加少量水(过饱和)
升温
加MgCl2(s)
加NaOH(s)
加盐酸
正向移动
正向移动
逆向移动
逆向移动
正向移动
不变
不变
不变
增大
增大
增大
减小
增大
减小
减小
减小
增大
增大
增大
减小
同离子效应
二、溶度积常数
与电离平衡、水解平衡一样,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
(1)概念
(2)表达式
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq) Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
(3)影响因素
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq)
Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)
Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-)
Ksp=c2 (Ag+)·c(S2-)
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
(4)Ksp的意义
一般而言:
对于阴阳离子个数比相同(同种类型)的电解质,Ksp越小,溶解度越小。
如AgCl、AgBr、AgI。
对于阴阳离子个数比不同(不同类型)的电解质,不能用Ksp的大小来确定溶解度大小。
如BaSO4、Mg(OH)2
二、溶度积常数
课时练P106
问题情境1
1、在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:
PbI2(s) ⇌Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI固体,下列说法正确的是( )
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向右移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
D
练一练
(5)Ksp的应用
Q<Ksp,溶液未饱和,无沉淀析出。
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq),
①离子积(Q)---取任意时刻浓度
Q=cm(An+)·cn(Bm-)
——定量判断给定条件下有无沉淀生成。
Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出。
Q=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
二、溶度积常数
3、将4×10-3mol/L的AgNO3溶液与4×10-3mol/L的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)= 1.8×10-10
C(Ag+)=2 ×10-3, c(Cl-)= 2 ×10-3
Qc=2 ×10-3× 2 ×10-3
=4.0 ×10-6 >1.8×10-10
Qc>Ksp 所以有AgCl沉淀析出
练一练
课时练P106
问题情境2
Ksp有关计算
课时练P106
例2
计算离子的浓度比
【例2】25 ℃,反应CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡时,求:溶液中c(CO32-):c(SO42-) 的比值 ?
(已知:Ksp(CaSO4) =4.8×10-5,Ksp (CaCO3) =3×10-9)
凑常数
Ksp有关计算
c(CO32-)
c(SO42-)
=
c(CO32-)·c(Ca2+)
c(SO42-)·c(Ca2+)
=
Ksp(CaCO3)
Ksp(CaSO4)
=1.6×104
课时练P103
右下角
练一练
2、室温下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:
Ca(OH)2(S) Ca2+ +2OH-,当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时(恢复到室温),下列说法正确的是 ( )
A.溶液中Ca2+离子数目减少
B.溶液中C(Ca2+)增大
C.溶液的pH增大
D.溶液中溶质的质量分数增大
A
4、在T ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。T ℃ 时AgCl的Ksp=4×10-10,下列说法不正确的是 ( )
A.在T ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,
可使溶液由c点到b点
C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液
D.在T ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)⇌AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816
B
练一练
课堂检测
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中,c(Ag+)大小关系能否直接判断?三种物质的溶解能力由大到小如何排序?
(2)能否利用上表数据直接比较AgCl、Mg(OH)2的溶解能力?计算分析二者溶解能力的大小?
(5)将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合,请通过计算说明是否有Ag2CrO4沉淀产生。
(4)25 ℃时,取一定量含有I-、Cl-的溶液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl和AgI同时沉淀时,计算溶液中c(I-)/c(Cl-)
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