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2017-2018年度高中化学 第3章 水溶液中的离子平衡 第4节 难溶电解质的溶解平衡(第1课时)讲义 新人教版选_图文

章 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

学习目标定位
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。

内容索引

一 难溶电解质的溶解平衡 二 影响沉淀溶解平衡的因素 三 溶度积常数 当堂检测

一 难溶电解质的溶解平衡

导学探究

1.不同的固体物质在水中的溶解度不同,有的很大,有的很小,但无论

大小,都有一定的溶解度。在20 ℃时,物质的溶解度与溶解性的关系如

下:

难溶

微溶

可溶 易溶

下列物质,属于易溶物质的是 ①②③ ,属于微溶物质的是 ④⑤⑥ , 属于难溶物质的是 ⑦⑧⑨ 。 ①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④MgCO3、⑤CaSO4、⑥Ca(OH)2、 ⑦CaCO3、⑧BaSO4、⑨Mg(OH)2
答案

2.固体物质的溶解是可逆过程

溶解 固体溶质 沉淀 溶液中的溶质 (1)v溶解 > v沉淀 固体溶解 (2)v溶解= v沉淀 溶解平衡 (3)v溶解 < v沉淀 析出晶体

3.在一定温度下,当 沉淀溶解和生成的速率相等 时,即建立了动态平衡,

叫做沉淀 溶解平衡 。如 AgCl 溶于水的溶解平衡表示为 AgCl(s)

溶解 沉淀

Ag+(aq)+Cl-(aq)。

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答案

难溶电解质的沉淀溶解平衡

归纳总结

(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)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)。

(3)沉淀溶解平衡状态的特征 ①动态平衡v溶解=v沉淀≠0。 ②达到平衡时,溶液中离子的 浓度保持不变 。 ③当改变外界条件时,溶解平衡将 发生移动 ,达到新的平衡。

答案

活学活用 1 2
1.下列说法中正确的是( D ) A.只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡 B.难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡 C.溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立 D.溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中
的离子或分子回到电解质表面的速率相等 解析 溶解平衡发生在固体表面,是在一定条件下电离出的离子向溶剂 中扩散和溶剂中离子回到固体表面析出所建立的平衡。达到溶解平衡时 以上两种速率相等。
解析答案

12
2.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,观察到的现象是上__层__清__液__中__出__现__黄__ 色沉淀 。 (2)由上述实验得出的结论是_原__上__层__清__液__中__含__有__P_b_2+__,__P_b_I_2在__水__中__存__在__溶__ 解平衡 。 (3)PbI2溶于水的平衡方程式是 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq) 。

答案

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二 影响沉淀溶解平衡的因素

导学探究

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) Mg2+(aq)+ 2OH-(aq),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)

移动方向 _正__向__移__动__ _正__向__移__动__ _逆__向__移__动__ _正__向__移__动__ _逆__向__移__动__

c(Mg2+) _不__变__ _增__大__ _增__大__ _增__大__ _减__小__

c(OH-) _不__变__ _增__大__ _减__小__ _减__小__ _增__大__

(以上浓度变化均指平衡后和原平衡比较)
答案

外界条件对溶解平衡的影响

归纳总结

(1)温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动。

(2)加水稀释,浓度减小,溶解平衡向溶解方向移动,但平衡后因仍存在

溶解平衡,故离子浓度保持不变。

(3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质,溶解平衡向生成沉淀的方向

移动。

(4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质,溶解平衡向溶解的方

向移动。

活学活用 3 4

3. 把 氢 氧 化 钙 放 入 蒸 馏 水 中 , 一 段 时 间 后 达 到 如 下 平 衡 : Ca(OH)2(s)

Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入以下溶液,可使Ca(OH)2减少的是( B )

A.Na2S溶液

B.AlCl3溶液

C.NaOH溶液

D.CaCl2溶液

解析 Na2S水解显碱性,增大了溶液中OH-的浓度;

NaOH会提供大量OH-;CaCl2会增大Ca2+的浓度,所以A、C、D选项都会

使溶解平衡向生成沉淀的方向移动使Ca(OH)2增多。

AlCl3中的Al3+可与OH-发生反应生成Al(OH)3沉淀,使平衡向溶解的方向

移动,促进Ca(OH)2的溶解。

解析答案

34

4.一定温度下,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( B )

①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液 ②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液 ③40 mL 0.03

mol·L-1 HCl溶液 ④10 mL 蒸馏水 ⑤50 mL 0.05 mol·L-1 AgNO3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

解析 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),c(Cl-)或c(Ag+)越大,对AgCl的溶解抑制作用

越大,AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有 关,而与溶液体积无关。①c(Cl-)=0.01 mol·L-1;②c(Cl-)=0.04 mol·L-1;③c(Cl-)

=0.03 mol·L-1;④c(Cl-)=0 mol·L-1;⑤c(Ag+)=0.05 mol·L-1。Ag+或Cl-浓度由

小到大的顺序为④<①<③<②<⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序为④>①>③>

解析答案

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三 溶度积常数

导学探究

1. 在 一 定 温 度 下 , 沉 淀 达 溶 解 平 衡 后 的 溶饱液和为

溶不液再,发其生离变子化 浓



,溶液中各离子浓度幂溶之度积积为常常数数,叫做溶度积

(简称

),

用 表示。 Ksp 2.写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式 (1)AgCc(lA(sg) +)·c(ACgl-+)(aq)+Cl-(aq)

Ksp=



(2)Fe(cO(HFe)33+(s))·c3(OFHe-3+) (aq)+3OH-(aq)

Ksp=



(3)AmBcmn((sA)n+)·cmn(ABnm+-()aq)+nBm-(aq)

Ksp=



答案

3.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)Qc>Ksp,溶液过饱和,有 沉淀 析出,直至溶液 饱和 ,达到新的平衡。 (2)Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于 平衡状态 。 (3)Qc<Ksp,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 。
答案

溶度积常数的理解

归纳总结

(1)溶度积的意义

①溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关,与浓度无关。 ②Ksp大小反映难溶电解质的溶解能力,Ksp越小,说明难溶物越难溶解。 ③相同类型的电解质,溶度积越小,其溶解度越小。

④不同类型的电解质,溶度积小的电解质的溶解度不一定比溶度积大的溶

解度小。

(2)根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度,由溶液体积可计算出溶解的

溶质的物质的量,Ksp与S换算时,S的单位必须用物质的量浓度(mol·L-1或 mol·dm-3)。

活学活用 5 6
5.已知25 ℃时,AgCl的溶度积Ksp=1.8×10-10,则下列说法正确的是( D ) A.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大 B.AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中,一定有c(Ag+)=c(Cl-) C.温度一定时,当溶液中c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp时,此溶液中必有AgCl的沉淀析出 D.Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),所以S(AgI)<S(AgCl) 解析 Ksp只与温度有关,A项不正确; B项混合后可能Ag+或Cl-有剩余,但不一定有c(Ag+)=c(Cl-); C项Qc=Ksp时达到溶解平衡,没有AgCl沉淀析出; D项比较物质的溶解度大小时,要注意物质的类型相同且化学式中阴阳离子的个数比 相同,溶度积越小,其溶解度也越小。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,否则容易误判。
解析答案

56
6.向含有AgI的饱和溶液中: (1)加入AgCl固体,则c(I-) 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”, 下同)。 (2)若改加更多的AgI,则c(Ag+)将 不变 。 (3)若改加AgBr固体,则c(I-) 变小 ,而c(Ag+) 变大 。
答案

学习小结

沉淀溶解平衡

影响平衡移动因素 溶度积常数Ksp

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当堂检测

12345
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中,正确的是( A ) A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行,但速率相等 B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl- C.升高温度,AgCl的溶解度不变 D.向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体,AgCl的溶解度不变 解析 AgCl固体在溶液中存在溶解平衡,所以溶液中有Ag+和Cl-,B错; 升高温度,AgCl溶解度增大,C错; 向平衡体系中加入NaCl固体,增大了c(Cl-),溶解平衡左移,AgCl溶解 度减小,D错。
解析答案

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2.下列说法正确的是( A ) A.在一定温度下的饱和AgCl水溶液中,Ag+与Cl-的浓度积是一个常数 B.已知AgCl的Ksp=1.8×10-10,则在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-),且
Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 C.Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强 D.难溶电解质的溶解度很小,故外界条件改变,对它的溶解度没有影响 解析 由溶度积常数定义可知,一定温度下Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)为一常数,A项正确; 若在含AgCl固体的溶液中溶有NaCl,则c(Ag+)<c(Cl-),但Ag+与Cl-浓度的乘积仍等 于1.8×10-10,B项错误; 当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp越大的难溶电解质在水中的 溶解能力越强,C项错误; 难溶电解质的溶解度仍然受外界条件的影响,D项错误。
解析答案

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3.下列说法中,正确的是( C ) A.两种难溶盐电解质,其中Ksp小的溶解度一定小 B.溶液中存在两种可以与同一沉淀剂生成沉淀的离子,则Ksp小的一定先
生成沉淀 C.难溶盐电解质的Ksp与温度有关 D.同离子效应使难溶盐电解质的溶解度变小,也使Ksp变小 解析 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
解析答案

12345

4.已知 Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液 中含有 Cl-、Br-和 CrO24-,浓度均为 0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入 0.010 mol·L-1 的 AgNO3 溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( C ) A.Cl-、Br-、CrO24- B.CrO24-、Br-、Cl- C.Br-、Cl-、CrO24- D.Br-、CrO42-、Cl- 解析 要产生 AgCl 沉淀,c(Ag+)>1.560×.01100-10 mol·L-1=1.56×10-8 mol·L-1; 要产生 AgBr 沉淀,c(Ag+)>7.70×.01100-13 mol·L-1=7.7×10-11 mol·L-1; 要产生 Ag2CrO4,需 c2(Ag+)·c(CrO42-)>Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12,

即 c(Ag+)>

9.0×10-12 0.010

mol·L-1=3.0×10-5 mol·L-1;显然产生沉淀的先后顺序为

Br-、Cl-、CrO24-。

解析答案

12345
5.在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色 氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)= 2.2×10-8 mol·L-1 (Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S 气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是 0.2 mol·L-1。 解析 pH=8时,c(OH-)=10-6 mol·L-1,由硫酸铜的沉淀溶解平衡常数 可知:Ksp=2.2×10-20=10-12×c(Cu2+),得c(Cu2+)=2.2×10-8 mol·L-1; 使Cu2+沉淀完全,已知c(Cu2+)=0.1 mol·L-1,根据反应关系式:Cu2+~ 2H+得c(H+)=0.2 mol·L-1。

解析答案

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