高中化學(xué) 3.4 難溶電解質(zhì)的溶解平衡（第1課時(shí)） 新人教版選修4

1、第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡,第1課時(shí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡與溶度積,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.難溶電解質(zhì)的溶解平衡 (1)定義:在一定溫度下,當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時(shí),即達(dá)到溶解平衡。 (2)表達(dá)式(以AgCl為例): AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)。 (3)特征,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,4)生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度。 習(xí)慣上將溶解度小于0.01 g的電解質(zhì)稱(chēng)為難溶電解質(zhì)。對(duì)于常量的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于110-5 molL-1時(shí),沉淀就達(dá)完全,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,2.溶度積 (1)溶度積Ksp的概念。 在一定條件下,難溶強(qiáng)

2、電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時(shí),溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立動(dòng)態(tài)平衡,叫做沉淀溶解平衡,這時(shí),離子濃度冪的乘積為一常數(shù),叫做溶度積,用Ksp表示。 (2)表達(dá)式。 對(duì)于AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq), Ksp=cm(An+)cn(Bm,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,3)溶度積與離子積的關(guān)系。 通過(guò)比較溶度積與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積離子積Qc的相對(duì)大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解: QcKsp,溶液過(guò)飽和,有沉淀析出,直至溶液飽和,達(dá)到新的平衡。 Qc=Ksp,溶液飽和,沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。 QcKsp,溶液未飽和,無(wú)沉淀析出,若加入過(guò)量難溶電解質(zhì),

3、難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,深度思考 判斷下列描述的正誤(正確的畫(huà)“”,錯(cuò)誤的畫(huà)“”)。 (1)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)和AgCl=Ag+Cl-所表示的意義相同。 () (2)降低溫度,飽和溶液中一定會(huì)有晶體析出。 () (3)只有當(dāng)溶液中的離子濃度是0時(shí),才能說(shuō)明沉淀達(dá)到完全。() (4)Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀量無(wú)關(guān)。() (5)當(dāng)離子積Qc等于溶度積Ksp時(shí),沉淀處于平衡狀態(tài),溶液為飽和溶液。 () (6)BaSO4溶液的導(dǎo)電性很弱,所以BaSO4為弱電解質(zhì)。 () (7)沉淀溶解平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(

4、aq)的Ksp=c(Pb2+)c2(I-)。 () 答案:(1)(2)(3)(4)(5) (6)(7,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,一、沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡與難溶電解質(zhì)的電離 沉淀溶解平衡是指固體沉淀與溶液中相關(guān)離子間的平衡關(guān)系,包含了沉淀的溶解和溶解后電解質(zhì)的電離兩個(gè)過(guò)程。如,難溶電解質(zhì)的電離僅僅是沉淀溶解平衡的后一個(gè)過(guò)程,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,2.影響沉淀溶解平衡的因素 (1)內(nèi)因:電解質(zhì)本身的性質(zhì) (2)外因,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,實(shí)例,遷移應(yīng)用,典題例解,一,

5、二,思考探究,知識(shí)精要,1)難溶電解質(zhì)的定義是什么?難溶物的溶解度是否為0? (2)當(dāng)AgNO3與NaCl反應(yīng)生成難溶AgCl時(shí),溶液中是否含有Ag+和Cl-? (3)難溶電解質(zhì)(如AgCl)在水溶液中什么情況下達(dá)到溶解平衡? (4)對(duì)AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)H0的平衡體系,改變條件:a.加熱;b.加水;c.加入AgCl(s);d.加入NaCl晶體,溶解平衡怎樣移動(dòng)? 答案:(1)習(xí)慣上,將常溫下溶解度小于0.01 g的電解質(zhì)稱(chēng)為難溶電解質(zhì)。難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小,但不會(huì)等于0。(2)生成AgCl沉淀后,溶液中還會(huì)含有Ag+和Cl-。(3)在一定溫度下,當(dāng)沉淀溶解和生

6、成的速率相等時(shí),得到AgCl的飽和溶液,就達(dá)到溶解平衡。(4)a.溫度:多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解是吸熱的,通常情況下,升高溫度,平衡正向移動(dòng),溶解度增大。b.加入水:平衡正向移動(dòng)。c.加入AgCl固體:飽和溶液中AgCl不再溶解,平衡不移動(dòng)。d.加入NaCl晶體:根據(jù)同離子效應(yīng),平衡逆向移動(dòng),遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,例1】 除了酸以外,某些鹽也能溶解沉淀。利用下表三種試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),相關(guān)分析不正確的是(,A.向中加入酚酞顯紅色說(shuō)明物質(zhì)的“不溶性”是相對(duì)的 B.分別向少量Mg(OH)2沉淀中加入適量等體積的,均能快速?gòu)氐兹芙?C.、混合后發(fā)生反應(yīng): D.向中加入,c(OH-)減

7、小,Mg(OH)2溶解平衡正向移動(dòng),遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,1.下列對(duì)沉淀溶解平衡的描述正確的是() A.BaSO4屬于難溶物,它在水中完全不能溶解 B.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),沉淀的速率和溶解的速率相等 C.沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),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(shí),如果再加入難溶性的該沉淀物,將促進(jìn)溶解 解析:雖然難溶電解質(zhì)的溶解度很小,但在水中仍有極少量的溶解,A項(xiàng)不正確;沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),溶液中溶質(zhì)的離子濃度保持不變,但不一定相等,如Ag2SO4沉

8、淀溶解達(dá)到平衡時(shí),c(Ag+)= , C項(xiàng)不正確;沉淀溶解達(dá)到平衡時(shí),如果再加入難溶性的該沉淀物,由于固體的濃度為常數(shù),故平衡不發(fā)生移動(dòng),D項(xiàng)不正確;v(沉淀)=v(溶解)是溶解平衡的特征,B項(xiàng)正確。 答案:B,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,2.把足量熟石灰放入蒸餾水中,一段時(shí)間后達(dá)到平衡: Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列敘述正確的是() A.給溶液加熱,溶液的pH升高 B.恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高 C.向溶液中加入Na2CO3溶液,Ca(OH)2固體增多 D.向溶液中加入少量的NaOH固體,Ca(OH)2固體增多 解析:A項(xiàng),

9、Ca(OH)2溶解度隨溫度升高而降低,因此,升溫平衡左移,c(OH-)減小,溶液的pH減小;B項(xiàng),保持恒溫,Ca(OH)2的溶解度不變,c(OH-)不變,因此溶液的pH不變;C項(xiàng), ,使平衡正向移動(dòng),Ca(OH)2固體減少;D項(xiàng),加入NaOH固體時(shí),c(OH-)增大,平衡逆向移動(dòng),因此Ca(OH)2固體增多。 答案:D,遷移應(yīng)用,典題例解,思考探究,一,二,知識(shí)精要,二、沉淀溶解平衡常數(shù)(Ksp) 1.溶度積Ksp:一定溫度下,在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子的濃度冪之積為一個(gè)常數(shù),稱(chēng)為溶度積常數(shù),用Ksp表示。 2.表達(dá)式:對(duì)于溶解平衡:AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)中,

10、 Ksp=cm(An+)cn(Bm-) 例如,Ag2S的溶度積常數(shù)為Ksp(Ag2S)=c2(Ag+)c(S2-)。 3.影響因素,遷移應(yīng)用,典題例解,思考探究,一,二,知識(shí)精要,4.溶度積規(guī)則:設(shè)任意濃度的溶液中離子濃度冪的乘積為Qc(離子積),通過(guò)比較溶度積與Qc的相對(duì)大小,可以判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,1)溫度升高時(shí)難溶電解質(zhì)的溶度積一定增大嗎? 答案:不一定,大多數(shù)物質(zhì)的溶解度隨著溫度升高而增大,此時(shí)其溶度積也增大,但是有些物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低,此時(shí)其溶度積減小。 (2)某物質(zhì)的溶度積越大,則其溶解能力就越強(qiáng)嗎

11、? 答案:不一定,用溶度積直接比較不同物質(zhì)的溶解性時(shí),物質(zhì)的類(lèi)型應(yīng)相同且化學(xué)式中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比相同,如果不同,則不能直接利用溶度積的大小來(lái)比較其溶解性,需轉(zhuǎn)化為溶解度進(jìn)行比較,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,例2】 下列說(shuō)法不正確的是()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52110047) A.Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān) B.由于Ksp(ZnS)Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定條件下可轉(zhuǎn)化為CuS沉淀 C.其他條件不變,離子濃度改變時(shí),Ksp不變 D.兩種難溶電解質(zhì)作比較時(shí),Ksp小的,溶解度一定小 解析:Ksp只與難溶電解質(zhì)自身的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量和離子的濃度無(wú)關(guān),A、C兩

12、項(xiàng)正確;相同類(lèi)型的難溶電解質(zhì),沉淀向著溶解度減小的方向轉(zhuǎn)化,B項(xiàng)正確;只有相同類(lèi)型的難溶電解質(zhì),Ksp小的,溶解度才一定小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:D,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,1.已知:25 時(shí),KspMg(OH)2=5.6110-12,KspMgF2=7.4210-11。下列說(shuō)法正確的是() A.25 時(shí),飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大 B.25 時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體,c(Mg2+)增大 C.25 時(shí),Mg(OH)2固體在20 mL 0.01 molL-1氨

13、水中的Ksp比在20 mL 0.01 molL-1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D.25 時(shí),在Mg(OH)2的懸濁液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能轉(zhuǎn)化成為MgF2,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,解析:Mg(OH)2與MgF2均為AB2型難溶電解質(zhì),故Ksp越小,其溶解度越小,前者c(Mg2+)小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)?,所以加入NH4Cl后促進(jìn)Mg(OH)2的溶解平衡向右移動(dòng),c(Mg2+)增大,B項(xiàng)正確;Ksp只受溫度的影響,25 時(shí),Mg(OH)2的溶度積Ksp為常數(shù),C項(xiàng)錯(cuò)誤;加入NaF溶液后,若Qc=c(Mg2+)c(F-)2Ksp(MgF2),則會(huì)產(chǎn)生MgF2沉

14、淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:B,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識(shí)精要,2.計(jì)算欲使0.01 molL-1 Fe3+開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH。(KspFe(OH)3=1.110-36) 答案:(1)由題意可知,思悟升華,歸納總結(jié),案例探究,溶度積(Ksp)與溶解度的關(guān)系 已知一定條件下,Ksp(Ag2CrO4)=1.010-12,Ksp(AgCl)=1.810-10,則該條件下Ag2CrO4、AgCl誰(shuí)的溶解度大? 解析:設(shè)飽和Ag2CrO4溶液中 的物質(zhì)的量濃度為x,則有,Ksp(Ag2CrO4)=(2x)2x=1.010-12,解得:x6.310-5 molL-1,所以溶解的Ag2Cr

15、O4為6.310-5 molL-1,則每升水中可溶解6.310-5 molL-11 L332 gmol-12.110-2 g Ag2CrO4。由于是稀溶液可近似認(rèn)為其密度為1 gmL-1,則可認(rèn)為1 000 g水中可溶解2.110-2 g Ag2CrO4,即S(Ag2CrO4)=2.110-3 g,思悟升華,歸納總結(jié),案例探究,設(shè)飽和AgCl溶液中Ag+的濃度為y,則有,Ksp(AgCl)=y2=1.810-10,解得y=1.310-5 molL-1,所以溶解的AgCl為1.310-5 molL-1,則每升水中可溶解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,思悟升華,歸納總結(jié),案例探究,1)概念不同: 溶解度是指在一定溫度下,某固態(tài)物質(zhì)在100 g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)在這種溶劑中的溶解度,用S表示。 溶度積:在一定條件下,難溶強(qiáng)電解質(zhì)AmBn溶于水形成飽和溶液時(shí),溶質(zhì)的離子與該固態(tài)物質(zhì)之間建立動(dòng)態(tài)平衡,叫做沉淀溶解平衡。這時(shí),離子濃度冪的乘積為一常數(shù),叫做溶度積,用Ksp表示。