3.4.1 沉淀溶解平衡原理 學(xué)案3

第1課時 沉淀溶解平衡原理學(xué)習(xí)目標(biāo)1了解難溶物在水中的溶解情況，認(rèn)識沉淀溶解平衡的建立過程。2理解溶度積的概念，能用溶度積規(guī)則判斷沉淀的產(chǎn)生、溶解。知識梳理1沉淀溶解平衡原理(1)溶解度不同的電解質(zhì)在水溶液中溶解的程度不一樣，而且差別很大，有的溶解度很大，像NaCl、KCl、NaOH等，我們稱其為 或是易溶物。有的溶解度較小，如CaSO4、Ca(OH)2等，這些物質(zhì)的溶解度在0.01 g到1 g之間，我們通常把它們稱作 物質(zhì)，有的溶解度很小，像CaCO3、AgCl、AgS等，這些物質(zhì)的溶解度小于0.01 g，我們通常把它們稱作 物質(zhì)。這幾者的關(guān)系如下表所示：溶解性易溶可溶微溶難溶溶解度 (2)沉淀溶解平衡AgCl在溶液中存在下述兩個過程：一方面，在水分子作用下，少量Ag和Cl脫離AgCl的表面溶入水中；另一方面，溶液中的離子受AgCl表面正、負(fù)離子的吸引，回到AgCl的表面析出形成沉淀。溶解平衡：在一定溫度下，當(dāng) 時，即達(dá)到溶解平衡狀態(tài)。如AgCl沉淀體系中的溶解平衡可表示為AgClAgCl。由于沉淀、溶解之間的這種動態(tài)平衡的存在，決定了Ag和Cl的反應(yīng)不能完全進(jìn)行到底。難溶電解質(zhì)與易溶電解質(zhì)之間并無嚴(yán)格界限，習(xí)慣上將 稱為難溶電解質(zhì)。對于常量的化學(xué)反應(yīng)來說，0.1 g是很小的，因此一般情況下，相當(dāng)量的離子互相反應(yīng)生成難溶電解質(zhì)，可以認(rèn)為反應(yīng)完全了?；瘜W(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于105 molL1時，沉淀就達(dá)完全。(3)溶解平衡特征“動” ?！暗取??！岸ā??！白儭?。(4)影響沉淀溶解平衡的因素內(nèi)因：難溶物質(zhì)本身性質(zhì)，這是決定因素。外因：濃度：加水稀釋，平衡向 方向移動，但 不變。溫度：絕大多數(shù)難溶鹽的溶解是吸熱過程，升高溫度，平衡向 方向移動。同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入相同的離子，使平衡向 方向移動。其他：向平衡體系中加入可與體系中某些離子反應(yīng)生成更難溶或更難電離或氣體的離子時，平衡向 方向移動，但 不變。疑點突破：不僅難溶電解質(zhì)存在溶解平衡，在易溶電解質(zhì)過量的飽和溶液中也存在溶解平衡。如在NaCl飽和溶液中，加入NaCl固體，固體溶解和析出的速率相等時，存在動態(tài)平衡，這樣的情況也是沉淀溶解平衡的一種。【例1】下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()。A反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等B沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變D沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入該沉淀物，將促進(jìn)溶解2溶度積(1)概念 ，叫做沉淀溶解平衡。這時，離子濃度的系數(shù)次冪之積為一常數(shù)，叫做 。(2)表達(dá)式AmBnmAnnBm， Ksp 。(3)影響Ksp的因素與其他的化學(xué)平衡常數(shù)一樣，Ksp只與 和 有關(guān)，而與沉淀的量和溶液中離子的濃度無關(guān)。溶液中離子濃度的變化只能使溶解平衡移動而不改變?nèi)芏确e。(4)溶度積與溶解度的關(guān)系不同類型的難溶強電解質(zhì)的溶度積與溶解度之間的關(guān)系不同。對相同類型難溶電解質(zhì)的溶解能力，可以直接比較溶度積的大小來判斷溶解度，如AgCl、AgBr和AgI的溶度積常數(shù)分別為1.81010、5.41013、8.51017，其溶解度大小順序依次為AgClAgBrAgI。而不同類型的電解質(zhì)的溶解度大小不能單從溶度積大小直接判斷?！纠?】Ag2CrO4在25 時的溶解度是0.004 45 g，求其溶度積。學(xué)習(xí)小結(jié)課后反思當(dāng)堂檢測1下列屬于微溶物質(zhì)的是()AAgCl BBaCl2CCaSO4 DAg2S2下列物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而減小的是()KNO3 Ca(OH)2BaSO4 CO2A BC D3下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是()A反應(yīng)開始時，溶液中各離子濃度相等B沉淀溶解達(dá)到平衡時，沉淀的生成和溶解的速率相等C沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度相等，且保持不變D沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入難溶的該沉淀物，將促進(jìn)溶解4在一定溫度下，Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到下列平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，若使固體Mg(OH)2的量減少，而c(Mg2)不變，可采取的措施是()A加MgCl2 B加H2OC加NaOH D加HCl5硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下，下列說法正確的是()A溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(SO)的增大而減小B三個不同溫度中，313 K時Ksp(SrSO4)最大C283 K時，圖中a點對應(yīng)的溶液是飽和溶液D283 K下的SrSO4飽和溶液升溫到363 K后變?yōu)椴伙柡腿芤?下列有關(guān)溶度積常數(shù)Ksp的說法正確的是()A常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小B溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp減小C溶度積常數(shù)Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp增大D常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變7在CaCO3飽和溶液中，加入Na2CO3固體，達(dá)到平衡時()Ac(Ca2)c(CO)Bc(Ca2)c(CO)Cc(Ca2)c(CO)，c(Ca2)c(CO)Ksp(CaCO3)Dc(Ca2)c(CO)，c(Ca2)c(CO)Ksp(CaCO3)8已知：Ksp(AgCl)1.81010 ，Ksp(AgI)1.51016，Ksp(Ag2CrO4)2.01012，則下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag濃度大小順序正確的是()AAgClAgIAg2CrO4 BAgCl Ag2CrO4AgICAg2CrO4AgClAgI DAg2CrO4AgIAgCl9在t 時，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t 時AgCl的Ksp41010 ，下列說法不正確的是()A在t 時，AgBr的Ksp為4.91013B在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點到 b點C圖中a點對應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D在t 時，AgCl(s)Br(aq)AgBr(s)Cl(aq)的平衡常數(shù)K8161018 時，Mg(OH)2的Ksp1.81011，其飽和溶液中Mg2的物質(zhì)的量濃度是_。11已知在Ca3(PO4)2的飽和溶液中存在平衡：Ca3(PO4)2(s)3Ca2(aq)2PO(aq)(1)溶度積Ksp_；(2)若一定溫度下，飽和溶液中c(Ca2)2.0106 molL1，c(PO)1.58106 molL1，則Ksp_?！緟⒖即鸢浮恐R梳理1(1)可溶物 微溶 難溶 溶解度大于10 g110 g0.011 g小于0.01 g(2)沉淀溶解和生成的速率相等 溶解度小于0.01 g的電解質(zhì) (3)動態(tài)平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不為0v溶解v沉淀達(dá)到平衡時，溶液中離子的濃度保持不變當(dāng)改變外界條件時，溶解平衡將發(fā)生移動，達(dá)到新的平衡(4)溶解 Ksp 溶解 沉淀 正 Ksp 【例1】點撥：本題考查了沉淀溶解平衡的建立與特征。A項反應(yīng)開始時，各離子的濃度沒有必然的關(guān)系。B項正確。C項沉淀溶解達(dá)到平衡時溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等。D項沉淀溶解達(dá)到平衡時，如果再加入該沉淀物，沉淀不溶解，故平衡不發(fā)生移動。答案：B2(1)在一定條件下，難溶強電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時，溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立動態(tài)平衡 溶度積(Ksp) (2) cm(An)cn(Bm)(3)難溶電解質(zhì)的性質(zhì) 溫度 【例2】點撥：因鉻酸銀(Ag2CrO4)飽和溶液是極稀的，其密度度可認(rèn)為是1gmL1，已知Ag2CrO4的相對分子質(zhì)量為332，所以Ag2CrO4飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為1.34104 molL1。因Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)，所以c(Ag)21.34104 molL12.68104 molL1，c(CrO)1.34104 molL1Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c(CrO)(2.68104)21.341049.621012。答案：Ksp(Ag2CrO4)9.621012當(dāng)堂檢測1答案C解析：AgCl、Ag2S是難溶物，BaCl2是可溶物。2答案B解析：Ca(OH)2的溶解度比較特殊，隨溫度的升高而減小，其他絕大多數(shù)物質(zhì)隨溫度升高，溶解度增大(氣體除外)。3答案B解析：反應(yīng)開始時，各離子的濃度沒有必然的關(guān)系，A項不正確；沉淀溶解達(dá)到平衡時，溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變，但不一定相等，C項不正確；沉淀溶解達(dá)到平衡后，再加入難溶的該沉淀物，平衡不會移動，D項錯。4答案B5答案B解析：溫度一定時，Ksp(SrSO4)不變，A錯誤；由題中沉淀溶解平衡曲線可看出，313 K時，c(Sr2)c(SO)最大，Ksp最大，B正確；283 K時，a點c(Sr2)小于平衡時c(Sr2)，故未達(dá)到飽和，沉淀繼續(xù)溶解，C不正確；從283 K升溫到363 K要析出固體，依然為飽和溶液。6答案D解析：溫度不變，溶度積常數(shù)不變，故A項不正確；大多數(shù)的難溶物溫度升高，Ksp增大，但也有少數(shù)物質(zhì)相反，故B、C均不正確。7答案C解析：溶液中c(Ca2)c(CO)，A、B均不正確，C項正確；D項，溫度不變，則Ksp(CaCO3)不變。8答案C解析：AgCl和AgI的結(jié)構(gòu)相似，由Ksp可知AgCl飽和溶液中的c(Ag)大于AgI飽和溶液中的c(Ag)；AgCl飽和溶液中的c2(Ag)Ksp1.81010，Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)的Kspc2(Ag)c(CrO)c3(Ag)2.01012，可得Ag2CrO4飽和溶液中的c(Ag)大于AgCl飽和溶液中的c(Ag)。9答案B解析：根據(jù)圖中c點的c(Ag)和c(Br)可得該溫度下AgBr的Ksp為4.91013，A正確；在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c(Br)增大，溶解平衡逆向移動，c(Ag)減小，故B錯；在a點時c(Ag)c(Br)Ksp，故為AgBr的不飽和溶液，C正確；選項D中Kc(Cl)/c(Br)Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr)，代入數(shù)據(jù)得K816，D正確。10答案1.65104 m