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第1課時 難溶電解質的沉淀溶解平衡
第三章 水溶液中的離子反應與平衡
第四節 沉淀溶解平衡
學習目標:1
1、了解難溶電解質的沉淀溶解平衡及其影響因素。 （重點）
2、了解溶度積的含義及其表達式。
3、學會運用溶度積與離子積的關系判斷反應進行的方向。
核心素養:
1、變化觀念與平衡思想：知道難溶電解質的沉淀溶解平衡及其影響因素，能多角度、動態地分析難溶電解質的溶解平衡。
2、證據推理與模型認知：知道溶度積的意義，建立根據溶度積和離子積的大小關系判斷反應進行方向的思維模型。
新課導入
舊知鏈接：(1)離子反應發生的條件有哪些？
生成易揮發物質、難電離物質、難溶電解質
舊知鏈接：(2)溶解度的定義？
在一定的溫度下，某物質在100克溶劑(通常是水)里達到飽和狀態時所溶解的質量
200C時，溶解性與溶解度的大小關系
溶解性 易溶 可溶 微溶 難溶
溶解度 >10g 1g~10g 0.01g~1g <0.01g
AgCl
將 2 mL 0.1 mol/L AgNO3 溶液滴入到2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液中
Ag+ + Cl－= AgCl ↓
充分反應后溶液中存在
哪些陽離子？
只有 Na+和 H+ 嗎？
思考：
AgI
取上層清液適量
再滴入
少量 KI 溶液
Ag+ + I－= AgI ↓
AgI 是如何生成的？
Ag+ 從何而來？
說明上層清液中仍然有Ag+和Cl-，沉淀即是難溶電解質，不是絕對不溶，只不過溶解度很小(小于0.01g)
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
Ag+
Cl-
H2O
一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脫離AgCl的表面進入水中，這一過程就是溶解
AgCl在溶液中存在兩個過程：
另一方面，溶液中的Ag＋和 Cl-受AgCl表面陰、陽離子的吸引，回到AgCl的表面析出，這一過程就是沉淀
一、難溶電解質的溶解平衡
沉淀溶解平衡
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解
沉淀
1、定義：在一定溫度下，當沉淀和溶解的速率相等時，得到AgCl的飽和溶液，即建立下列動態平衡：
人們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡
在一般情況下，當溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時，化學上通常認為生成沉淀的反應就進行完全了
2、表示方法：
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
4、特征：
逆：沉淀的生成和溶解是可逆過程
等：V(生成)＝V(溶解) ≠0
動：動態平衡
定：達到沉淀溶解平衡，溶質離子濃度保持不變
變：當條件改變，會建立新的平衡
3、圖像表示:
溶解
沉淀
時間
速率
沉淀溶解平衡
標明物質狀態和可逆符號
5、影響沉淀溶解平衡的因素：
溫度
升高溫度,多數向溶解方向移動
(絕大多數難溶鹽的溶解是吸熱)
濃度
加水稀釋，平衡向溶解方向移動
加入與難溶物具有相同離子的電解質，抑制沉淀的溶解；
外
因
內因：溶質本身的性質
同離子效應
決定因素
加入可與體系中離子發生反應生成更難溶或氣體的離子，促進沉淀溶解；
特例：
Ca(OH)2
改變條件 平衡移動方向 平衡時c(Ag+ ) 平衡時c(Cl-)
升 溫
加 水
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加NaI(s)
加AgNO3(s)
加NH3·H2O
不移動
不變
不變
不變
不變
正反應
正反應
正反應
正反應
逆反應
逆反應
增大
增大
增大
增大
增大
增大
減小
減小
減小
減小
討論：對于平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)若改變條件，對其有何影響
溶解度如何變化？
2、將AgCl分別投入下列溶液中：
①40 mL 0.03 mol·L－1的HCl溶液 ②50 mL 0.03 mol·L－1的AgNO3溶液
③30 mL 0.02 mol·L－1的CaCl2溶液 ④10 mL蒸餾水
AgCl的溶解度由大到小的順序是 。
④>①＝②>③
1、欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度，可采取的方法是( )
A. 加入NaOH固體 B. 加氯化銨溶液
C. 加硫酸鎂固體 D. 加大量水
B
二、溶度積常數(簡稱溶度積)
1、定義：在一定溫度下，難溶物達到沉淀溶解平衡狀態時，飽和溶液中各離子濃度化學計量數次方的乘積，叫做溶度積常數，用Ksp表示
2、表達式：
AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
固體濃度視為定值
思考：寫出難溶物Ag2CrO4、 Fe(OH)3的溶度積表達式
Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO42－)
Ksp(Fe(OH)3)＝c(Fe3＋)·c3(OH－)
3、 影響Ksp的因素:
Ksp的大小只與難溶電解質本身的性質和溫度有關T↑，Ksp↑ [ Ca(OH)2 相反]
4、 Ksp的意義:
相同類型的難溶電解質，溶度積小的電解質，其溶解能力小；
不同類型的難溶電解質，應通過計算才能進行比較；
Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力
類型 化學式 溶度積Ksp 溶解度/g
AB AgBr 5.0×10-13 8.4×10-6
AB AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4
A2B Ag2CrO4 1.1×10-12 2.2×10-3
A2B Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16
一定條件下
溶解度如何計算？
Ksp與S的換算：
以：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)為例
Ksp值→c（Ag+）→1L溶液中AgCl的物質的量
→100g（100ml)中AgCl的物質的量
→AgCl的溶解度S。
Ag2SO4溶解度S與Ksp的關系？
【特別提醒】
用溶度積比較溶解度大小的注意事項：
(1)對于陰、陽離子個數比相同的電解質，Ksp的數值越大，難溶電解質在水中的溶解度越大。
如：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，則AgCl的溶解度大于AgI的溶解度。
(2)對于陰陽離子個數不同的電解質，Ksp小的電解質的溶解度不一定比Ksp大的溶解度小，
如：Ksp(Ag2CrO4)< Ksp(AgCl)，但Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度。
因此，不能直接通過比較Ksp數值的大小來確定溶解度的大小。
5、溶度積的應用
例1、 已知室溫下PbI2的溶度積為7.1×10-9，求飽和溶液中Pb2+和I-的濃度;
在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中, Pb2+的濃度最大可達到多少
Ksp ＝c (Pb2+) · c2(I-) = 7.1×10-9
解：
c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12 =7.1×10-7mol·L-1
即：該溶液里允許Pb2+的最大濃度為7.1×10-7mol·L-1
c (Pb2+)=1.21 ×10－3 mol·L-1 c (I-)= 2.42×10－3 mol·L-1
(1)已知溶度積求離子濃度
(2)判斷沉淀是否生成
AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
Qc>Ksp時，溶液過飽和，有沉淀析出,直至達到平衡
Qc稱為離子積，表達式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實際濃度
②溶度積規則
①離子積
Qc= c(Am+)n · c(Bn-)m
Qc=Ksp時，沉淀與飽和溶液的平衡
Qc例2、將4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液與4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］
解：c(Ag+)=2×10-3mol·L-1
　　c(Cl-)= 2×10-3mol·L-1
c(Ag+) · c(Cl-)= 2 ×10-3× 2 ×10-3 =4.0 ×10-6 > Ksp=1.8×10-10
所以有AgCl沉淀析出
(3)判斷溶液中離子能否沉淀完全(*)
例3、在1L含 0.001mol·L－1SO42-的溶液中，注入等體積0.01mol·L－1BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？
(已知298K時, BaSO4的 Ksp= 1.08×10－10)
c(SO42-) = 2.4×10－8mol·L－1 < 1.0×10－5
解： Ba2+ + SO42-=BaSO4↓
0.01mol 0.001mol
n(Ba2+)=0.009mol c(Ba2+)=4.5×10-3mol·L-1
　　Ksp= c(Ba2+) · c(SO42-)= 1.8×10-10
沉淀完全
(4)判斷沉淀析出的順序
例4、已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12，向濃度均為0.01mol·L-1的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-誰優先沉淀？
AgCl沉淀時需要的離子濃度小，AgCl先沉淀
解：Ksp(AgCl) = c(Ag+) · c(Cl-)= 1.8×10-10
c(Ag+) =1.8×10-8
Ksp(Ag2CrO4) = c2(Ag+) · c(CrO42-)= 1.1×10-12
c(Ag+) =1.05×10-5
試比較AgCl、Mg(OH)2溶解度的大小？
Ksp( Mg(OH)2)= c(Mg2+)c2(OH-) =4 c3(Mg2+)= 5.6×10-12mol3·L-3
c(Mg2+)=1.12×10-4mol·L-1
即Mg(OH)2的溶解濃度為： 1.12×10-4mol·L-1
可以看到： AgCl的溶解度更小！
(5)比較難溶電解質溶解能力的大小
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp= c(Ag+) c(Cl-) = 1.8×10-10
Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= c(Mg2+)c2(OH-) = 5.6×10-12
解： Ksp(AgCl)= c(Ag+) c(Cl-) =c2(Ag+)= 1.8×10-10mol2·L-2
c(Ag+)=1.34×10-5mol·L-1
即AgCl的溶解濃度為： 1.34×10-5mol·L-1
實驗測得某水樣中的鐵離子的濃度為6×10-6mol·L-1若要使水中的鐵離子轉化為沉淀，則溶液的pH值至少要控制在多少以上？[已知Fe(OH)3的Ksp為2.6×10-39]
解：設溶液中的OH-離子的濃度最少為X才能使水中的鐵離子轉化為沉淀
(6)計算某離子開始沉淀的pH值
Ksp=c(Fe3+) ·c3(OH-)=2.6×10-39 =6×10-6×a3
求得a=7.57×10-12mol·L-1=c(OH-)
答：pH至少要控制在2.88以上
c(H+)=1.32×10-3mol·L-1
pH=2.88
1、在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡：
PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI溶液，下列說法正確的是( )
A. 溶液中Pb2+和I-濃度都增大 B. 溶度積常數Ksp增大
C. 沉淀溶解平衡向右移動 D. 溶液中Pb2+濃度減小
D
2、下列有關溶度積常數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Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp一定減小
C. 溶度積常數Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp一定增大
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
D
3、Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=1.5×10-16 ，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12，
則下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度大小順序正確的是( )
A．AgCl>AgI> Ag2CrO4 B．AgCl> Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI 　 D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
C
4、下列說法正確的是( )
A. 在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數
B. AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol·L-1，在任何含AgCl固體的溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
且Ag+與Cl- 濃度的乘積等于1.8×10-10 mol·L-1；
C. 溫度一定時，當溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時，此溶液為
AgCl的飽和溶液；
D．向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大
C
課堂總結
一、 沉淀溶解平衡
1、定義
2、表達式
3、特征
4、影響難溶電解質溶解平衡的因素
二、溶度積常數
1、定義
2、影響Ksp的因素
3、Ksp的意義
鞏固練習：
3.4.1難溶電解質的沉淀溶解平衡

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