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第四节 难溶电解质的溶解平衡,第1课时 难溶电解质的溶解平衡与溶度积,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.难溶电解质的溶解平衡 (1)定义:在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即达到溶解平衡。 (2)表达式(以AgCl为例): AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)。 (3)特征:,目标导航,预习导引,(4)生成难溶电解质的离子反应的限度。 习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。对于常量的化学反应来说,化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 molL-1时,沉淀就达完全。,目标导航,预习导引,2.溶度积 (1)溶度积Ksp的概念。 在一定条件下,难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,叫做沉淀溶解平衡,这时,离子浓度幂的乘积为一常数,叫做溶度积,用Ksp表示。 (2)表达式。 对于AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq), Ksp=cm(An+)cn(Bm-)。,目标导航,预习导引,(3)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: QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡。 Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。 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。,目标导航,预习导引,深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)和AgCl=Ag+Cl-所表示的意义相同。 ( ) (2)降低温度,饱和溶液中一定会有晶体析出。 ( ) (3)只有当溶液中的离子浓度是0时,才能说明沉淀达到完全。( ) (4)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀量无关。( ) (5)当离子积Qc等于溶度积Ksp时,沉淀处于平衡状态,溶液为饱和溶液。 ( ) (6)BaSO4溶液的导电性很弱,所以BaSO4为弱电解质。 ( ) (7)沉淀溶解平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)的Ksp=c(Pb2+)c2(I-)。 ( ) 答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,一、沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡与难溶电解质的电离 沉淀溶解平衡是指固体沉淀与溶液中相关离子间的平衡关系,包含了沉淀的溶解和溶解后电解质的电离两个过程。如:,难溶电解质的电离仅仅是沉淀溶解平衡的后一个过程。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.影响沉淀溶解平衡的因素 (1)内因:电解质本身的性质 (2)外因:,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,实例,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(1)难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0? (2)当AgNO3与NaCl反应生成难溶AgCl时,溶液中是否含有Ag+和Cl-? (3)难溶电解质(如AgCl)在水溶液中什么情况下达到溶解平衡? (4)对AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) H0的平衡体系,改变条件:a.加热;b.加水;c.加入AgCl(s);d.加入NaCl晶体,溶解平衡怎样移动? 答案:(1)习惯上,将常温下溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小,但不会等于0。(2)生成AgCl沉淀后,溶液中还会含有Ag+和Cl-。(3)在一定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,就达到溶解平衡。(4)a.温度:多数难溶电解质的溶解是吸热的,通常情况下,升高温度,平衡正向移动,溶解度增大。b.加入水:平衡正向移动。c.加入AgCl固体:饱和溶液中AgCl不再溶解,平衡不移动。d.加入NaCl晶体:根据同离子效应,平衡逆向移动。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例1】 除了酸以外,某些盐也能溶解沉淀。利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是( ),A.向中加入酚酞显红色说明物质的“不溶性”是相对的 B.分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的,均能快速彻底溶解 C.、混合后发生反应: D.向中加入,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,1.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,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解 解析: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;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+)= , C项不正确;沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,由于固体的浓度为常数,故平衡不发生移动,D项不正确;v(沉淀)=v(溶解)是溶解平衡的特征,B项正确。 答案:B,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡: Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是( ) A.给溶液加热,溶液的pH升高 B.恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固体增多 D.向溶液中加入少量的NaOH固体,Ca(OH)2固体增多 解析:A项,Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低,因此,升温平衡左移,c(OH-)减小,溶液的pH减小;B项,保持恒温,Ca(OH)2的溶解度不变,c(OH-)不变,因此溶液的pH不变;C项, ,使平衡正向移动,Ca(OH)2固体减少;D项,加入NaOH固体时,c(OH-)增大,平衡逆向移动,因此Ca(OH)2固体增多。 答案:D,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,二、沉淀溶解平衡常数(Ksp) 1.溶度积Ksp:一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子的浓度幂之积为一个常数,称为溶度积常数,用Ksp表示。 2.表达式:对于溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)中, Ksp=cm(An+)cn(Bm-) 例如,Ag2S的溶度积常数为Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)c(S2-)。 3.影响因素:,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,4.溶度积规则:设任意浓度的溶液中离子浓度幂的乘积为Qc(离子积),通过比较溶度积与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。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(1)温度升高时难溶电解质的溶度积一定增大吗? 答案:不一定,大多数物质的溶解度随着温度升高而增大,此时其溶度积也增大,但是有些物质的溶解度随温度升高而降低,此时其溶度积减小。 (2)某物质的溶度积越大,则其溶解能力就越强吗? 答案:不一定,用溶度积直接比较不同物质的溶解性时,物质的类型应相同且化学式中阴、阳离子的个数比相同,如果不同,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。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例2】 下列说法不正确的是( )(导学号52110047) A.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 B.由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀 C.其他条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变 D.两种难溶电解质作比较时,Ksp小的,溶解度一定小 解析:Ksp只与难溶电解质自身的性质和温度有关,与沉淀的量和离子的浓度无关,A、C两项正确;相同类型的难溶电解质,沉淀向着溶解度减小的方向转化,B项正确;只有相同类型的难溶电解质,Ksp小的,溶解度才一定小,D项错误。 答案:D,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,1.已知:25 时,KspMg(OH)2=5.6110-12,KspMgF2=7.4210-11。下列说法正确的是( ) A.25 时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B.25 时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大 C.25 时,Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 molL-1氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL-1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D.25 时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,解析:Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质,故Ksp越小,其溶解度越小,前者c(Mg2+)小,A项错误;因为 ,所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,c(Mg2+)增大,B项正确;Ksp只受温度的影响,25 时,Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数,C项错误;加入NaF溶液后,若Qc=c(Mg2+)c(F-)2Ksp(MgF2),则会产生MgF2沉淀,D项错误。 答案:B,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.计算欲使0.01 molL-1 Fe3+开始沉淀和沉淀完全时的pH。(KspFe(OH)3=1.110-36) 答案:(1)由题意可知:,思悟升华,归纳总结,案例探究,溶度积(Ksp)与溶解度的关系 已知一定条件下,Ksp(Ag2CrO4)=1.010-12,Ksp(AgCl)=1.810-10,则该条件下Ag2CrO4、AgCl谁的溶解度大? 解析:设饱和Ag2CrO4溶液中 的物质的量浓度为x,则有:,Ksp(Ag2CrO4)=(2x)2x=1.010-12,解得:x6.310-5 molL-1,所以溶解的Ag2CrO4为6.310-5 molL-1,则每升水中可溶解6.310-5 molL-11 L332 gmol-12.110-2 g Ag2CrO4。由于是稀溶液可近似认为其密度为1 gmL-1,则可认为1 000 g水中可溶解2.110-2 g Ag2CrO4,即S(Ag2CrO4)=2.110-3 g。,思悟升华,归纳总结,案例探究,设饱和AgCl溶液中Ag+的浓度为y,则有:,Ksp(AgCl)=y2=1.810-10,解得y=1.310-5 molL-1,所以溶解的AgCl为1.310-5 molL-1,则每升水中可溶解1.310-5 molL-11 L143.5 gmol-11.910-3 g AgCl,即S(AgCl)=1.910-4 g。所以S(AgCl)S(Ag2CrO4)。 答案:S(AgCl)S(Ag2CrO4),思悟升华,归纳总结,案例探究,(1)概念不同: 溶解度是指在一定温度下,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。 溶度积:在一定条件下,难溶强电解质AmBn溶于水形成饱和溶液时,溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡,叫做沉淀溶解平衡。这时,离子浓度幂的乘积为一常数,叫做溶度积,用Ksp表示。 (2)表达式不同:,思悟升华,归纳总结,案例探究,(3)意义相同: 溶解度和溶度积都可以表示溶质的溶解能力。溶度积的大小与溶解度有关,它反映了物质的溶解能力。对同类型的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI等,在相同温度下,Ksp越大,溶解度就越大;Ksp越小,溶解度就越小。,思悟升华,归纳总结,案例探究,(1)影响溶解度和溶度积的因素比较: 以AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) H0为例,小结:影响溶度积的因素只有温度。 影响溶解度的因素是温度和同离子效应。,思悟升华,归纳总结,案例探究,
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