课时3.11 难溶电解质的沉淀溶解平衡-2021-2022学年高二化学选择性必修1精品讲义(人教版2019)

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课时 3.11 难溶电解质的沉淀溶解平衡
【学习目标】
1、知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素
2、明确溶度积和离子积的关系,并由此学会判断反应进行的方向
【主干知识梳理】
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
125 ℃时,溶解性与溶解度的关系
(1)溶解度(S)在一定温度下,某固态物质在 100 g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种
溶剂中的溶解度,用 S表示
(2)溶解性与溶解度的关系
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度 >10 g 110 g 0.011 g <0.01 g
(3)结论:尽管难溶电解质的溶解度很小,但在水中并不是绝对不溶
如:20℃时,AgCl 的溶解度为 1.5×104g。因此,在生成 AgCl 沉淀后,有三种粒子在反应体系中共存:
Ag(aq)Cl(aq) AgCl(s)
2、沉淀溶解平衡的概念与特征
(1)沉淀溶解平衡的建立——AgCl 沉淀溶解平衡的建立为例
从固体溶解和沉淀生成的角度来分析,AgCl 在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子的作用下,少量
AgCl脱离 AgCl 的表面进入 H2O中,这一过程就是溶解;另一方面,溶液中的 AgClAgCl 表面阴、
阳离子的吸引,回到 AgCl 的表面析出,这一过程就是沉淀。在一定温度下,当 AgCl 溶解和生成的速率相等
时,达到溶解平衡状态,得到 AgCl 的饱和溶液,即建立下列动态平衡:AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)
(2)沉淀溶解平衡的概念:在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,难溶电解质溶解成离子的速
率和离子重新结合成沉淀的速率相等,溶液中各离子的浓度保持不变的状态,叫做难溶物质的溶解平衡
如:AgCl 溶于水的溶解平衡表示为 AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)
(3)沉淀溶解平衡的特征
①动——动态平衡,溶解速率和沉淀速率不等于零
②等——溶解速率和沉淀速率相等
③定——平衡状态时,溶液中的离子浓度保持不变
④变——当改变外界条件时,溶解平衡发生移动
(4)沉淀溶解平衡的移动:固体物质的溶解是可逆过程
v溶解>v沉淀 固体溶解
v溶解v沉淀 溶解平衡
v溶解<v沉淀 析出晶体
【微点拨】
①沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了 AgCl的反应不能完全进行到底。一般情况下,当溶液中剩余
离子的浓度小于 1×10
5
mol·L
1
时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了
AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)AgCl===AgCl表示的意义不同:前者表AgCl 的溶解平衡,后者
AgCl 在水中完全电离(是指溶解的那一部分)
③沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态,如:Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH(aq)
④易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡,不饱和溶液中不存在溶解平衡
3、影响沉淀溶解平衡的因素
(1)内因:溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的;同是微溶物质,溶解度差别也很大;易溶溶质只要是
和溶液也存在溶解平衡
(2)外界条件改变对溶解平衡的影响
①温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(加热促进溶解)
同时 KSP 增大,溶解度 S增大
②浓度:加水稀释,沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(溶解的溶解质增多),但 KSP 不变,溶解度 S不变
③同离子:加入与难溶电解质构成中相同的离子,平衡向生成沉淀方向移动,但 KSP 不变,溶解度 S减小
④其他:加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子,使平衡向溶解的方向移动,但 KSP 不变,
溶解度 S增大
如:CaCO3中加入稀盐酸,盐酸电离出来的 H+与结合 CO32CO32浓度减小,使平衡向右移动
Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)
条件改变 移动方向 c(Mg2)c(OH)
加水 正向移动 不变 不变
升温 正向移动 增大 增大
MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小
加盐酸 正向移动 增大 减小
NaOH(s) 逆向移动 减小 增大
【对点训练 1
1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(  )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
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,如果再加入难溶性的沉淀物,促进溶解
2()下列关于沉淀溶解的说法正确的是(  )
A.只有难溶电解质存在沉淀溶解平衡过程 B.沉淀溶解平衡过程是可逆的
C.在平衡状态时 v溶解v结晶0 D.达到沉淀溶解平衡的溶液一定是饱和溶液
3、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(  )
ABaSO4于难溶物,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,如果再加入沉淀物,促进溶解
4Mg(OH)2固体在水中存在下列溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)减少 Mg(OH)2固体的量,
可以加入少量的(  )
ANaOH 固体 BNaCl 固体 CNaHSO4固体 DMgSO4固体
5、下列物质中,溶解度不pH 变化的是(  )
AAgCl BCaCO3 CFe(OH)3 DMg(OH)2
6、向MgCO3固体的溶液中加少浓盐酸(忽略体积变化),下列数变小的是(  )
Ac(CO) Bc(Mg2) Cc(H) DKsp(MgCO3)
7Ca(OH)2蒸馏水中,一时间后达到平衡:Ca(OH)2(s) Ca2(aq)2OH(aq)。下列说法正确的是(
)
A温下向溶液中加入 CaO,溶液的 pH 升高
B溶液加热,溶液的 pH 升高
C.向溶液中加入 Na2CO3溶液,其中固体质量增加
D.向溶液中加入少量 NaOH 固体,Ca(OH)2固体质量不变
、溶度积常数
1、概念:在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液,其离子浓度不再发生变化,溶液中各离子浓度
之积为常数,叫做溶度积常数,简称溶度积,用 Ksp 表示
2、表达式:AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq) Kspc m
(A n
c n
(B m
)
如:Fe(OH)3(s) Fe3(aq)3OH(aq) Kspc(Fe3c3(OH)
3、意义:Ksp 的大小反难溶电解质的溶解能。对于阴、阳离子个数相同的难溶电解质KSP 值越,电
解质在水中的溶解能力越强;KSP 小,溶解能力越(难溶)
同条下:KSP(AgCl)KSP(AgBr)KSP(AgI)S(AgCl)S(AgBr)S(AgI)但不比较 AgCl Ag2CrO4
溶解度大小
【微点拨】
①相同类型的难溶电解质,溶度积小的电解质,其溶解能
②不同类型的难溶电解质,溶度积小的电解质,其溶解能不一定溶度积大的溶解能小,要确定其溶解
大小,不能直接比较 KSP 的数大小,要化为溶解度来比较
4、影响因素:溶度积 Ksp 的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关,与沉淀的量和溶液中的离子浓度
5、应用——溶度积规则对于 AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)意时,离子积 Qcm(Ancn(Bm)
(1)Q>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡
(2)QKsp,溶液饱和,沉淀与溶解于平衡状态
(3)Q<Ksp,溶液饱和,沉淀析出,加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和
【对点训练 2
1、下列有关溶度积常数 Ksp 说法正确的是(  )
A.常温下,向 BaCO3饱和溶液中加入 Na2CO3固体,BaCO3Ksp 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)2Ksp 不变
2知在 Ca3(PO4)2饱和溶液中,c(Ca2)2.0×106 mol·L1c(PO)1.58×106 mol·L1Ca3(PO4)2Ksp
(  )
A2.0×1029 B3.2×1012 C6.3×1018 D5.1×1027
3Cu(OH)2在水中存在如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s) Cu2(aq)2OH(aq),在常温下,Ksp2×1020
CuSO4溶液中,c(Cu2)0.02 mol·L1,在常温下如果要生成 Cu(OH)2沉淀,要向 CuSO4溶液加入
pH,使溶液的 pH 大于(  )
A2 B3 C4 D5
4、常温下,Ksp(PbI2)8.5×109PbI2粉末溶于水中,后得到液,过液中加入
少量 KIc(I)1.0×102 mol·L1。下列说法正确的是(  )
AKsp(PbI2)减小 B.溶液中 c(I)减小
C黄色沉淀 D.溶液中 c(Pb2)8.5×107 mol·L1
5、在 100 mL 0.01 mol·L1 KCl 溶液中,加入 1 mL 0.01 mol·L1 AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl Ksp
1.8×1010)(  )
A.有 AgCl 沉淀析出 BAgCl 沉淀析出
C无法确定是AgCl 沉淀析出 D.有沉淀析出,但不是 AgCl 沉淀
6温时,M(OH)2(s) M2(aq)2OH(aq)  Kspac(M2)b mol·L1时,溶液的 pH 等于(  )
Alg() Blg() C14lg() D14lg()
7体积4×103 mol·L1AgNO3液和 4×103 mol·L1K2CrO4Ag2CrO4
[Ksp(Ag2CrO4)9.0×1012]
三、溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的关系
一定温度下,难溶电解质溶于水达到沉淀溶解平衡时,所形成的难溶电解质溶液一定是饱和溶液,此时饱
和溶液的溶解度(S)为一定、质量分数(w%)为一定、物质的量浓度(c)为定、溶液的(ρ)为一定。因
此,溶度积 KSP、溶解度 S和饱和溶液的物质的量浓度 c可以用来衡量沉淀的溶解能或程度,它们彼此关
可以相互换算
1一难溶电解质的溶解度的计算 (mol/L 单位)
(1)AgCl(s) Ag+(aq)Cl(aq)为例,KSP(AgCl)1.8×1010
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