2019-2020学年高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 4 第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积课件

第三章水溶液中的离子平衡第四节难溶电解质的溶解平衡第1课时沉淀溶解平衡与溶度积第三章水溶液中的离子平衡1．了解沉淀溶解平衡的概念、特征及其影响因素。2.了解溶度积和离子积之间的关系，学会判断沉淀溶解平衡移动的方向。难溶电解质的沉淀溶解平衡1．沉淀溶解平衡的概念和特征(1)概念：在一定温度下，当时，得到其，建立动态平衡。(2)表达式：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)和AgCl===Ag＋＋Cl－表示的意义不同，前者表示AgCl的溶解平衡，后者表示AgCl在水中完全电离(是指溶解的那一部分)。沉淀溶解和生成的速率相等饱和溶液(3)特征2．生成难溶电解质的离子反应的限度(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10g1～10g0.01～1g0.01g(2)反应完全的标志化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时，沉淀就达到完全。1×10－5mol·L－13．沉淀溶解平衡的影响因素(1)影响因素温度温度升高，绝大多数溶解平衡向溶解的方向移动稀释向溶解方向移动同离子效应加入相同离子，向生成沉淀的方向移动(2)实例探究：对于平衡AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，若改变下列条件，对其平衡的影响具体如下：平衡条件平衡移动方向c(Ag＋)c(Cl－)溶解度(S)升高温度加水加NaCl(s)加AgNO3(s)向右移动向右移动向左移动向左移动增大增大增大增大不变不变不变减小减小减小减小增大1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)等物质的量的AgNO3和NaCl混合后，溶液中不存在Ag＋和Cl－(2)对于“AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”，说明AgCl部分电离，是弱电解质语句描述正误阐释错因或列举反例(3)当改变外界条件时，沉淀溶解平衡可能会发生移动，直至达到新的平衡(4)残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol/L时，可视为沉淀完全答案：(1)×AgCl虽然难溶，但仍有极少的AgCl溶于水发生电离，绝对不溶的物质是不存在的(2)×AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)表示的是沉淀溶解平衡，而不是电离平衡(3)√(4)√2．向饱和的石灰水中加入少量生石灰(不考虑温度的变化)，pH如何变化？n(OH－)如何变化？答案：生石灰与水反应，造成溶剂水减少且析出部分Ca(OH)2固体，则n(OH－)减小，但溶液仍为饱和的石灰水，则c(OH－)不变，故pH不变。训练一沉淀溶解平衡的含义1．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是()A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解达到平衡后不再进行B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl的溶解度增大D．向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变解析：选C。难溶物达到沉淀溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解速率和生成速率相等，A错误；没有绝对不溶的物质，B错误；温度越高，一般物质的溶解度越大，C正确；向AgCl沉淀溶解平衡体系中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小，D错误。2．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()A．BaSO4属于难溶物，它在水中完全不能溶解B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解解析：选B。虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极少量的溶解，A项不正确。v(沉淀)＝v(溶解)是溶解平衡的特征，B项正确。沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等，如Ag2SO4沉淀溶解达到平衡时，c(Ag＋)＝2c(SO2－4)，C项不正确。沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，由于溶液已经饱和，故平衡不发生移动，不会促进溶解，D项不正确。训练二沉淀溶解平衡的影响因素3．将足量BaCO3粉末分别加入下列溶液中，充分溶解至溶液饱和。各溶液中Ba2＋的浓度最小的为()A．40mL水B．10mL0.2mol·L－1Na2CO3溶液C．50mL0.01mol·L－1氯化钡溶液D．100mL0.01mol·L－1盐酸解析：选B。BaCO3(s)Ba2＋(aq)＋CO2－3(aq)。A项，加H2O，BaCO3少量溶解，其中c(Ba2＋)可作为其他选项的参照物；B项，加Na2CO3溶液，使上述平衡左移，c(Ba2＋)相对减小；C项，加入BaCl2溶液，c(Ba2＋)相对增大；D项，加入HCl，使上述平衡右移，c(Ba2＋)相对增大。4．石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)。加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是()①Na2CO3溶液②KCl溶液③NaOH溶液④CaCl2溶液A．①②B．③④C．①③D．②④解析：选A。加入Na2CO3，Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓，c(Ca2＋)减小，平衡右移，Ca(OH)2减少；加入KCl溶液相当于加水稀释，Ca(OH)2减少；加入NaOH，c(OH－)增大，加入CaCl2，c(Ca2＋)增大，平衡均左移，Ca(OH)2增多。溶度积1．溶度积(Ksp)在一定温度下，难溶电解质AmBn溶于水形成溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡，这时，为一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表示。饱和离子浓度幂的乘积2．表达式对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝。3．影响因素Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子浓度无关。cm(An＋)·cn(Bm－)4．溶度积与离子积的关系通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc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。(1)QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。(2)QcKsp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。(3)QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。＞＝＜1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。语句描述正误阐释错因或列举反例(1)溶度积是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积(2)溶度积受离子浓度大小的影响(3)两种难溶电解质做比较时，Ksp越小，溶解度越大答案：(1)×溶度积是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度幂的乘积(2)×溶度积仅受温度的影响(3)×不一定，当难溶电解质的化学式结构不相似时，不能直接根据Ksp大小判断溶解度的大小2．已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中c(Ca2＋)＝2.0×10－6mol/L，c(PO3－4)＝1.58×10－6mol/L，则Ca3(PO4)2(s)的Ksp是多少？答案：Ca3(PO4)2的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡：Ca3(PO4)2(s)3Ca2＋(aq)＋2PO3－4(aq)，则Ksp＝c3(Ca2＋)·c2(PO3－4)＝(2.0×10－6)3×(1.58×10－6)2≈2.0×10－29。训练一Ksp及其应用1．下列有关溶度积常数(Ksp)的说法正确的是()A．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小B．溶度积常数(Ksp)只受温度影响，温度升高Ksp一定减小C．溶度积常数(Ksp)只受温度影响，温度升高Ksp一定增大D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变解析：选D。温度不变，溶度积常数不变，故A错误，D正确；大多数难溶物的Ksp随温度升高而增大，但也有少数物质相反，如Ca(OH)2，故B、C均错误。2．在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10－10)()A．有AgCl沉淀析出B．无AgCl沉淀析出C．无法确定是否有AgCl沉淀析出D．有沉淀析出，但不是AgCl沉淀解析：选A。由Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.01×1101×0.01×100101≈1×10－6＞Ksp，故有AgCl沉淀析出。训练二沉淀溶解平衡曲线3．已知25℃时，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是()A．溶液中析出CaSO4固体沉淀，最终溶液中c(SO2－4)比原来的大B．溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)都变小C．溶液中析出CaSO4固体沉淀，溶液中c(Ca2＋)、c(SO2－4)都变小D．溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO2－4)比原来的大解析：选D。由图像可知Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，当加入400mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液时，此时c(Ca2＋)＝3.0×10－3mol·L－1×0.1L0.5L＝6.0×10－4mol·L－1，c(SO2－4)＝3.0×10－3mol·L－1×0.1L＋0.01mol·L－1×0.4L0.5L＝8.6×10－3mol·L－1，Qc＝6.0×10－4×8.6×10－3＝5.16×10－6＜Ksp(CaSO4)＝9.0×10－6，所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO2－4)比原来大。4．(2019·洛阳高二检测)在T℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知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4.9×10－13B．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解析：选B。根据图中c点的c(Ag＋)和c(Br－)可得该温度下AgBr的Ksp为4.9×10－13，A正确；在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c(Br－)增大，溶解平衡逆向移动，c(Ag＋)减小，B错；在a点时c(Ag＋)·c(Br－)Ksp，故为AgBr的不饱和溶液，C正确；选项D中K＝c(Cl－)/c(Br－)＝Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入数据得K≈816，D正确。(1)溶度积曲线上的点表示该条件下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡，溶液处于饱和状态；(2)溶度积曲线下方的点表示该条件下，难溶电解质的溶解未达到平衡，溶液处于不饱和状态；(3)溶度积曲线上方的点表示该条件下，溶液处于过饱和状态。学习小结1.溶度积“三要素”(1)含义：难溶电解质溶液中离子浓度幂之积。(2)影响因素：Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。(3)意义：Ksp反映难溶电解质的溶解能力。相同类型的难溶电解质，Ksp越小，溶解能力越小。2．对同种难溶电解质，温度一定时，其溶度积就是定值。不能认为某种离子的浓度增大或减小了，则其溶度积就发生变化。学习小结3.比较物质的溶解度大小时，要注意类型相同且化学式中阴、阳离子的个数比相同的物质，溶度积越小，其溶解度也越小。如果类型不同，则不能直接利用溶度积的大小来比较其溶解性，需转化为溶解度进行比较，否则易误判。4．溶度积规则(1)当QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出。(2)当Qc＝Ksp，溶液饱和，处于沉淀溶解平衡状态。(3)当QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出。