第三章 物质在水溶液中的行为 第三节 沉淀溶解平衡(第1课时)
【学习目标】
1.了解难溶电解质在水中的溶解情况,沉淀溶解平衡的建立。
2.理解难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡特点,正确理解和掌握溶度积KSP的概念及影响因素。
【学习重点、难点】
难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的建立,运用溶度积KSP简单计算溶液中相关离子的浓度。 【自主学习】
一、沉淀溶解平衡与溶度积
1.不同的固体物质在水中的溶解度不同,有大有小,但绝对不溶的物质是不存在的。在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如下:
则下列物质,属于易溶物质的是 ,属于微溶物质的是 ,属于难溶物质的是 。
①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④MgCO3、⑤CaSO4、⑥Ca(OH)2、⑦CaCO3、⑧BaSO4、⑨Mg(OH)2 2.(联想质疑)CaCO3、FeS、Mg(OH)2等物质是盐或碱,因而属于电解质。只是它们在水中难以溶解,所以称为 。固体物质的溶解是可逆过程,固体溶质溶液中的溶质
①v溶解 v沉淀 固体溶解 ②v溶解 v沉淀 溶解平衡 ③v溶解 v沉淀 析出晶体。在一定温度下,当 时,即建立了动态平衡,叫做沉淀 。
如AgCl溶于水有AgCl(s)
Ag(aq)+Cl(aq)。
+
-
沉淀溶解平衡状态的特征: ①动态平衡 .
②达到平衡时,溶液中离子的 。
③当改变外界条件时,溶解平衡将 ,达到新的平衡。
难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,其平衡常数称为_______ __,简称_______ __。请写出PbI2 Cu(OH)2 BaSO4 CaCO3 CuS的沉淀溶解平衡与溶度积KSP表达式
4. KSP的大小和溶质的溶解度不同,它只与__ ______ 有关,与__ ______ 无关。溶度积KSP反映了难溶电解质在水中的__ ______ ___,当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大的难溶电解质在水中的 。 二、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的溶解与生成
溶度积常数与溶解平衡状态的判断:溶度积常数Ksp与浓度商Q的关系: 当Q=Ksp时 反应处于平衡状态; Q>Ksp 反应 向进行,直到平衡状态; Q 1.25 ℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)加入KI溶液,下列说法正确的是(双选)( ) A.溶液中Pb和I浓度都增大 C.沉淀溶解平衡向左移动 2+ - Pb(aq)+2I(aq), 2+- B.溶度积常数Ksp增大 D.溶液中Pb浓度减小 2+ 2.下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( ) A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,且是一种动态平衡 B.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的浓度无关 C.Ksp反映了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小 D.可通过Q和Ksp的相对大小,来判断沉淀溶解平衡的移动方向 3.在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数,则平衡后溶液中( ) A.[Ba]=[SO]=(Ksp)2 B.[Ba][SO4]>Ksp,[Ba]=[SO4] C.[Ba][SO4]=Ksp,[Ba]>[SO4] D.[Ba][SO4]≠Ksp,[Ba]<[SO4] 4.下列叙述中,正确的是( ) A.溶度积大的化合物溶解度肯定大 B.向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变 C.将难溶电解质放入纯水溶解达到平衡时,电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积 D.AgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl为弱电解质 2+ 2- 2+ 2- 2+ 2- 2+ 2- 2+ 2- 4 1 2+ 2- 2+ 2- 5.下列说法正确的是( ) A.在一定温度下AgCl水溶液中,Ag和Cl浓度的乘积是一个常数 B.AgCl的Ksp=1.8×10 - -10 + - mol·L,在任何含AgCl固体的溶液中,[Ag]=[Cl]且Ag -10 2-2+-+ 与Cl浓度的乘积等于1.8×10 + mol·L - 2-2 C.温度一定时,当溶液中Ag和Cl浓度的乘积等于Ksp值时,此溶液为AgCl的饱和溶液 D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大 1.C、D 2.C3.C4.B5.C 【互动探究】 沉淀溶解平衡及其影响因素 1.在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中,加入约3 mL蒸馏水,充分振荡后静置。 (1)若在上层清液中滴加浓的KI溶液,观察到的现象是 ; (2)由上述实验得出的结论是 ; (3) 思考生成沉淀的离子反应发生的原因 ; (4)用平衡移动的原理解释现象(参阅P92) ; (5)PbI2溶于水的平衡方程式是 。 2.难溶物质溶解程度的大小,主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等),沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡:Mg(OH)2(s) 请分析当改变下列条件时,对该溶解平衡的影响,填写下表: 条件改变 加水 升温 加MgCl2(s) 加盐酸 加NaOH(s) 外界条件改变对溶解平衡的影响 (1)温度升高, 。 (2)加水稀释, 。 (3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质, 。 (4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质, 。 【课堂检测】 1.把氢氧化钙放入蒸馏水中达到如下平衡:Ca(OH)2(s) Ca(aq)+2OH(aq),加入 2+ - Mg(aq)+2OH(aq), 2+- 移动方向 [Mg] 2+[OH] - 以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( ) A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 2.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中,存在氢氧化钡固体与其电离的离子间的沉淀溶解平衡关系:Ba(OH)2(s) 下列叙述正确的是( ) A.溶液中钡离子数目减少 C.溶液中氢氧根离子浓度增大 3.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10 -10 Ba(aq)+2OH(aq),向此悬浊液中加入少量的氧化钡粉末, 2+- B.溶液中钡离子浓度减小 D.溶液的pH减小 mol·L和2.0×10 2 -2 -12 mol·L,若用难溶 3-3 盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下面的叙述中正确的是( ) A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 C.两者类型不同,不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小 D.都是难溶盐,溶解度无意义 【当堂训练】 1.下列说法正确的是( ) A.难溶电解质的溶度积Ksp越小,则它的溶解度越小 B.任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡,溶解度大小都可以用Ksp表示 C.溶度积常数Ksp与温度有关,温度越高,溶度积越大 D.升高温度,某沉淀溶解平衡逆向移动,说明它的溶解度是减小的,Ksp也变小 2.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M和X的物质的量浓度之间的关系类似于[H]·[OH]= + - + - KW,存在等式[M+]·[X-]=Ksp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中,AgCl的溶解度由大 到小的排列顺序是( ) ①20 mL 0.01 mol·LKCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·LCaCl2溶液 ③40 mL 0.03 mol·LHCl溶液 ④10 mL蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·LAgNO3溶液 A.①>②>③>④>⑤ B.④>①>③>②>⑤ C.⑤>④>②>①>③ D.④>③>⑤>②>① 3. Al(OH)3为两性氢氧化物,在水溶液中存在酸式电离和碱式电离两种形式,试根据平衡移动反应物质,解释下列有关问题。 (1)向Al(OH)3沉淀中加入盐酸,沉淀溶解,其原因是__________________________,有关 -1 -1 -1 -1 离子方程式是_____________________________________________________________。 (2)向Al(OH)3沉淀中加入苛性钠溶液,沉淀溶解,其原因是__________________,有关离子方程式是_____________________________________________________________。 【课后拓展】 1.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列平衡:Ca(OH)2(s) 2+ - Ca(OH)2(aq) Ca(aq)+2OH(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是( ) A.n(Ca)增大 B.c(Ca)不变 C.n(OH)增大 D.c(OH)增大 2.将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合,再加入足量浓AgNO3溶液,发生的反应为( ) A.只有AgBr沉淀生成 B.AgCl和AgBr沉淀等量生成 C.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgCl沉淀为主 D.AgCl和AgBr沉淀都有,但以AgBr沉淀为主 3. 当固体AgCl放在较浓的KI溶液中振荡时,部分AgCl转化为AgI,其原因是. A.AgI比AgCl稳定 - - 2+ 2+ - - B.氯的非金属性比碘强 C.I的还原性比Cl强 D.AgI的溶解度比AgCl小 4.常温下,AgCl、AgBr、AgI的溶度积常数(Ksp)依次为1.8×10mol·L、5.0×10mol·L、8.3×10mol·L。下列有关说法错误的是 A.常温下在水中溶解能力AgCl>AgBr>AgI B.在AgCl饱和液中加入足量浓NaBr溶液有AgBr沉淀生成 C.在AgBr饱和溶液中加入足量浓NaCl溶液不可能有AgCl沉淀生成 D.在AgI饱和液中加入NaI固体有AgI沉淀析出 5.CaCO3在下列液体中溶解度最大的是 A.H2O B.Na2CO3溶液 C.CaCl2溶液 D.乙醇 6.Mg(OH)2的溶度积是1.2×10(291K),在该温度下,下列pH值中,哪一个是Mg(OH)2饱和溶液的pH值. A. 10.2 B. 7 C. 5 D. 3.2 7. 下列化学原理的应用,主要用沉淀溶解平衡原理来解释的是 . ①热纯碱溶液的洗涤油污能力强;②误将钡盐[BaCl2、Ba(NO3)2]当作食盐食用时,常用 -11 -13 2 -2 -17 2 -2 -10 2 -2