1、3-4-1 难溶电解质的溶解平衡 【学习目标】1. 知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。2. 明确溶度积和浓度商的关系,并由此学会判断反应进行的方向。【学习重难点】学习重点:溶度积和离子积的关系学习难点:溶度积和离子积的关系【自主预习】一、Ag和Cl-的反应能进行到底吗?1 溶解度和溶解性:难溶电解质和易溶电解质之间并无 的界限,溶解度小于 的称为难溶电解质,离子相互反应生成 电解质,可以认为是完全反应。在20时电解质的溶解性与溶解度的关系如下:溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度2根据对溶解度及反应限度、化学平衡原理的认识,说明生成沉淀的离子反应是否真正能进行到底?AgCl在溶液中存在两个过程,一方
2、面,在水分子作用下,少量 脱离AgCl表面溶入水中;另一方面,溶液中的 受AgCl表面阴、阳离子的 ,回到AgCl的表面析出 。一定温度下,AgCl饱和溶液建立下列动态平衡的反应式:AgCl(s)Cl-(aq)Ag(aq) 沉淀、溶解之间由于动态平衡的存住,决定了 反应不能完全进行到底。3溶解平衡的特征:逆:溶解平衡是 一个 等:溶解速率和沉淀速率 定:平衡状态时,溶液中各种离子的浓度 动:动态平衡,溶解速率和沉淀速率是一个 变:当外界条件改变,溶解平衡_注意:难溶强电解质的电离方程式用“”如:AgCl ,溶解平衡:AgCl(s) Cl-(aq)Ag(aq);电离平衡:AgClCl- Ag4.
3、 影响平衡的因素:影响因素沉淀溶解平衡电离平衡内 因电解 质 本 身 的 性 质外因温 度温度升高,多数溶解平衡向溶解的方向移动温度升高正向移动稀 释向溶解的方向移动正向移动同离子效 应加入相同离子,向生成沉淀的方向移动逆向移动二、溶度积(Ksp)1.概念:一定温度下,难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称为该难溶电解质的溶度积,用符号Ksp表示。2.表达式:对于沉淀溶解平衡MmAnmMn+(aq)+nAm-(aq),参照电离平衡原理得平衡常数:Ksp = 3.溶度积规则:比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积(离子积Qc)判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
4、QcKsp时 QcKsp时 QcKsp时 4.影响溶度积的因素:Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量无关,并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动,并不改变Ksp 。5.溶度积的物理意义:Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,Ksp数值越大则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质,则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小,必须通过具体计算确定。下表是几种难溶电解质的溶度积以及溶解能力的比较:沉淀溶解平衡Ksp(1825)溶解能力比较AgCl(s)Cl-(aq)Ag(aq)1.810
5、-10mol2. L-2AgCl AgBr AgIAgBr(s)Br-(aq)Ag(aq)5.010-13mol2.L-2AgI(s)I-(aq)Ag(aq)8.310-17mol2.L-2Mg(OH)2(s)Mg 2+(aq)2OH-(aq)1.810-11mol3.L-3Mg(OH)2 Cu(OH)2Cu(OH)2(s) Cu 2+(aq)2OH-(aq)2.210-20mol3.L-3【预习检测】1下列对“难溶”的理解正确的是()A在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的B难溶就是绝对不溶C难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质D如果向某溶液中加入足量另一种试剂时,生成了难溶性
6、的电解质,则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全2下列叙述中,正确的是()A溶度积大的化合物溶解度肯定大B向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变C将难溶电解质放入纯水中,溶解达到平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积DAgCl水溶液的导电性很弱,所以AgCl为弱电解质合作探究探究活动一:沉淀溶解平衡及其影响因素1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 。(2)由上述实验得出的结论是 。(3)PbI2溶于水的平衡方程式是 。2难溶物质
7、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:条件改变移动方向Mg2OH加水 升温 加MgCl2(s) 加盐酸 加NaOH(s) 【归纳总结】外界条件改变对溶解平衡的影响(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。(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。【学以致用】1
8、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()ANa2S溶液 BAlCl3溶液CNaOH溶液 DCaCl2溶液2将AgCl分别投入下列溶液中:40 mL 0.03 molL1的HCl溶液50 mL 0.03 molL1的AgNO3溶液30 mL 0.02 molL1的CaCl2溶液10 mL蒸馏水AgCl的溶解度由大到小的顺序是_。探究活动二:溶度积常数1在一定温度下,沉淀达溶解平衡后的溶液为 溶液,其离子浓度 ,溶液中各离子浓度幂之积为常数,叫做 (简称 ),用 表示。2写出下列沉淀溶解平衡的溶度
9、积常数的表达式(1)AgCl(s)Ag(aq)Cl(aq)Ksp ;(2)Fe(OH)3(s) Fe3(aq)3OH(aq)Ksp ;(3)AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)Ksp 。【归纳总结】常见难溶电解质的溶度积与溶解度(25 )难溶物Ksp溶解度/gAgCl1.81010 mol2L21.5104AgBr5.41013 mol2L28.4106AgI8.31017 mol2L22.1107BaSO41.11010 mol2L22.4103Fe(OH)32.61039 mol4L43.0109CaCO35.0109 mol2L27.11043.通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度
10、幂的乘积浓度商Q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)QKsp,溶液过饱和,有 析出,直至溶液 ,达到新的平衡。(2)QKsp,溶液饱和,沉淀与溶解处于 。(3)Q探究活动二1.饱和,不再发生变化,溶度积常数,溶度积,KSP2.(1)AgCl;(2)Fe3OH3;(3)AnmBmn归纳总结3.(1)沉淀,饱和;(2)平衡状态;(3)沉淀,溶解,饱和【学以致用】3. C 4.A【巩固练习】1B 2A 3D 4C 5. 1.2103 molL12.4103 molL1根据溶度积的概念可知:Ksp(PbI2)PbI2,由反应知Pb2I12,据此可计算Pb2、I。解:PbI2(s)Pb2(aq)2I(aq)浓度关系:I2Pb2KspPb2I24Pb237.1109 mol3L3Pb2 1.2103 molL1I2Pb221.2103 molL12.4103molL1。