内容正文:
选择性必修1 化学反应原理
3.4.1 沉淀溶解平衡
石灰华
一、沉淀溶解平衡
【任务一】往1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液中加入1 mL 0.012 mol/L的NaCl溶液,充分反应,思考能否完全沉淀其中的Ag+。(结合课本P77的资料卡片进行分析)
1 mL 0.012 mol/L
NaCl溶液
1 mL 0.010 mol/L
AgNO3溶液
习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。
尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶。
一、沉淀溶解平衡
溶解
沉淀
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
在一定温度下,当难溶电解质沉淀和溶解的速率相等时,得到该物质的饱和溶液,即建立动态的溶解平衡状态。
【试一试】
请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO (aq)
CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO (aq)
AgI(s) Ag+(aq) + I-(aq)
Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)
2−
4
2−
3
二、溶度积常数Ksp
【任务二】上述1 mL 0.012 mol/L的 NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后,溶液中剩余Ag+的浓度是多少?
涉及化学平衡的计算常需要哪些数据?
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
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp(AgCl) =c(Ag+). c(Cl-)
当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol/L时,化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。
溶度积:溶解到水中的离子浓度的乘积
【试一试】写出BaSO4、Ag2CrO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积表达式
二、溶度积常数Ksp
常见难溶电解质的溶度积(25°C)
比较AgCl AgBr AgI在水中的溶解能力:____________
比较BaSO4、CaCO3在水中的溶解能力:__________
比较AgCl、 Ag2CrO4在水中的溶解能力:_____ ____ __
AgCl > AgBr > AgI
CaCO3> BaSO4
Ag2CrO4>AgCl
一定温度下, Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。
相同类型的难溶电解质,在同温度下,Ksp越大,溶解度越大;
不同类型的难溶电解质,应通过计算出物质溶解的浓度才能进行比较。
二、溶度积常数Ksp
Q= cn (Am+) . cm(Bn-) ,Q称为离子积,其表达式中离子浓度是任意的、瞬间溶液中的实际浓度。
AnBm(s) ⇌ nAm+(aq) + mBn-(aq)
a
b
c
d
某温度时,AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示:
①哪些点可以计算该温度下的Ksp?
②加入NaCl(s)可以由a点变为哪个点?
③d点有没有沉淀?
④将d点溶液蒸发,可以变成哪个点吗?
⑤处于b点的混合溶液,有什么趋势。
⑥将悬浊液降温,曲线怎么画?升温?
【试一试】如果将2×10-5mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合,问能否产生沉淀?
[已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2]
三、影响沉淀溶解平衡的因素
【任务三】要使AgCl饱和溶液中析出AgCl固体,可采取什么措施?
加热浓缩、降温、加入浓盐酸/氯化钠固体(同离子效应)
三、影响沉淀溶解平衡的因素
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
改变条件 平衡移动方向
Q与Ksp关系 c平衡(Ag+ ) c平衡(Cl-)
升 温
加AgCl(s)
加水
加NaCl(s)
加AgNO3(s)
加NaI(s)
将AgCl固体分别投入下列溶液中:
①10 mL 蒸馏水
②10 mL 0.01 mol·L-1的NaCl溶液
③10 mL 0.02 mol·L-1的NaCl溶液
AgCl的溶解度由大到小的顺序是 。
1.关于CaCO3沉淀溶解平衡的说法正确的是( )
A.CaCO3沉淀生成和沉淀溶解不断进行,但速率相等
B.CaCO3难溶于水,溶液中没有Ca2+和CO32-
C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度无影响
D.向CaCO3悬浊液中加入Na2CO3固体,CaCO3沉淀的溶解度不变
2.[2020全国III卷]
利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=_________。
金属离子 Fe3+ Ni2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH 2.2
3.2 7.2
8.7
3.在1L含1.0×10-3mol·L-1 的SO42-溶液中,注入0.01mol BaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-? 已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10
Lavf57.83.100
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