人教版高中化学选修4课件3.4难溶电解质的溶解平衡 第1课时

(1)相同温度下，对于同类型物质，Ksp 数值越大，难溶电解质在 水 中 的 溶 解 能 力 越 强 。 如 由 Ksp 数 值 可 知 ， 溶 解 能 力 ： AgCl>AgBr>AgI，Cu(OH)2<Mg(OH)2。 (2)不同类型的物质，Ksp 差距不大时不能直接作为比较依据。例 如(25 ℃)： AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，Ksp＝1.8×10－10， Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝1.8×10－11，虽然 Mg(OH)2 的 Ksp 较小，但不能认为 Mg(OH)2 比 AgCl 更难溶。
溶度积 Ksp 与离子积 Qc 的关系 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达到饱和。
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( )
4．一定温度下，将足量的 AgCl 分别加入下列物质中，AgCl
的溶解度由大到小的排列顺序是( )
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
石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋
2OH－(aq)；加入下列物质，可使 Ca(OH)2 明显减少的是( )
A．Na2CO3 溶液
B．KCl 固体
C．NaOH 溶液
D．CaCl2 溶液
[解析] 加入 Na2CO3 溶液，Ca2＋＋CO23－===CaCO3↓，c(Ca2＋)
3．沉淀溶解平衡 (1)概念：在一定温度下，当沉淀_溶__解___和_生__成___的速率相等时， 即达到溶解平衡状态。
(2)实例：AgCl 沉淀体系中的溶解平衡可表示为 ___A_g_C__l(_s_) _溶 沉__解 淀__A__g_＋_(_a_q_)＋__C__l－_(_a_q_)___________。 由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在，决定了 Ag＋与 Cl－的反应不能完全进行到底。
1．影响沉淀溶解平衡的因素
内因
电解质本身的性质
温度 温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动
外
稀释
向溶解方向移动
因
同离子效应 加入相同离子，向生成沉淀的方向移动
2.实例探究：对于平衡 AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，若改变下
列条件，对其平衡的影响具体如下：
条件
平衡 平衡移动 平衡后的 平衡后的 溶解度
A．Cl－、Br－、CrO24－
B．CrO24－、Br－、Cl－
C．Br－、Cl－、CrO24－
D．Br－、CrO24－、Cl－
[解析] 设加入一定体积的 AgNO3 溶液时，溶液中 Cl－、Br－和 CrO24－的浓度均为 c mol·L－1，则形成 AgCl、AgBr、Ag2CrO4 沉淀所需 Ag＋浓度分别是Ksp(AcgCl) mol·L－1、
沉淀溶解平衡的影响因素
3．在有固态 CaCO3 存在的饱和溶液中，存在着如下平衡 CaCO3(s) Ca2＋(aq)＋CO23－(aq)，加入下列溶液能使 CaCO3 质量增加的是( )
A．CaCl2 溶液 C．NH4Cl 溶液
B．KNO3 溶液 D．NaCl 溶液
解析：选 A。加入 KNO3 溶液和 NaCl 溶液相当于加入了 H2O， 使平衡向右移动，CaCO3 质量减少；加入 NH4Cl 溶液，由于 NH＋ 4 水解显酸性，消耗了 CO23－，使平衡向右移动，促进了 CaCO3 的溶解；而加入 CaCl2 溶液，增大了钙离子的浓度，使平衡左 移，CaCO3 质量增加。
―内―因→取决于___难__溶__电__解__质__本__身__的__性__质__________ 影响因素 —―外―因→只与___温__度____有关
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)溶度积受离子浓度大小的影响。( × ) (2)由于 Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，所以 ZnS 沉淀在一定条件下可转 化为 CuS 沉淀。( √ ) (3)两种难溶电解质作比较时，Ksp 越小，溶解度越大。( × ) (4)在 Cl－和 Br－共存的溶液中，只要滴入 AgNO3 溶液，就一定 先有 AgBr 沉淀生成。( × )
沉淀溶解平衡的概念 1．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A．BaSO4 属于难溶物，它在水中完全不能溶解 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持 不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促 进溶解
解析：选 B。虽然难溶电解质的溶解度很小，但在水中仍有极 少量的溶解，A 项不正确。沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质 的离子浓度保持不变，但不一定相等，如 Ag2SO4 沉淀溶解达到 平衡时，c(Ag＋)＝2c(SO24－)，C 项不正确。沉淀溶解达到平衡时， 如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平 衡不发生移动，D 项不正确。v(沉淀)＝v(溶解)是溶解平衡的特 征，B 项正确。
2．已知在 Ca3(PO4)2 的饱和溶液中 c(Ca2＋)＝2.0×10－6 mol/L， c(PO34－)＝1.58×10－6 mol/L，则 Ca3(PO4)2 的 Ksp 是多少？
答 案 ： Ca3(PO4)2
的
Ksp
＝
c3(Ca2
＋
)·c2(PO
3－ 4
)
＝
(2.0×10
－
6)3
×
(1.58×10－6)2≈2.0×10－29。
Ksp(AgBr) c
mol·L－1、
Ksp(Ag2CrO4) c
mol·L－1，比较
Ksp 数
值可知，Br－形成沉淀时所需 Ag＋浓度最小，即最先产生沉淀；
CrO24－形成沉淀时所需 Ag＋浓度最大，即最后产生沉淀。
[答案] C
上述例题中，能否直接根据 Ksp 大小来推测生成沉淀的先后顺 序？ 答案：不能。AgCl、AgBr 两物质的组成形式相同，可由 Ksp 大 小直接判断生成沉淀的先后顺序，但 Ag2CrO4 中阴、阳离子的 组成比例与 AgCl、AgBr 的不同，则必须由 Ksp 计算出生成沉淀 所需 Ag＋的最小浓度来推断。
溶度积常数
1．定义 一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，_各__离__子__浓__度__幂__之__积___ 为常数，称之为溶度积常数，用 Ksp 表示。
2．表达式 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝___c_m_(A__n_＋_)·_c_n_(B__m_－_) _。 例如：Ag2SO4 的溶度积常数 Ksp(Ag2SO4)＝_c_2_(A__g_＋_)·_c_(_S_O_24_－_)。 3．影响因素
第三章 水溶液中的离子平衡
第四节 难溶电解质的溶解平衡
第 1 课时 沉淀溶解平衡与溶度积
第三章 水溶液中的离子平衡
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 2.了解溶度积 及其应用。
难溶电解质的溶解平衡
1．生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于_生__成__物__的__溶__解__度__ _小__。尽管生成物的溶解度很小，但并不是绝对不溶。
(3)特征
相等
保持不变
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)难溶电解质的溶解度为 0。( × )
(2)等物质的量的 AgNO3 和 NaCl 混合后，溶液中不存在 Ag＋和 Cl－。( × )
(3) 对 于 “BaSO4(s)
Ba2
＋
(aq)
＋
SO
2－ 4
(aq)”
，
说
明
溶
解
的
BaSO4 在溶液中部分电离，是弱电解质。( × )
2．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系 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 25 ℃时，物质的溶解度与 溶解性的关系如下：
下 列 物 质 ， 属 于 易 溶 物 质 的 是 _①__②__③___ ， 属 于 微 溶 物 质 的 是 _④__⑤__⑥___，属于难溶物质的是_⑦__⑧__⑨___。 ①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④MgCO3 ⑤CaSO4 ⑥Ca(OH)2 ⑦CaCO3 ⑧BaSO4 ⑨Mg(OH)2
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：选 B。AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，溶液中 c(Cl－)或 c(Ag＋)越大，越能抑制 AgCl 的溶解，AgCl 的溶解度就越小。 AgCl 的溶解度大小只与溶液中 Ag＋或 Cl－的浓度有关，而与溶 液的体积无关。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－浓度由小到大的排列顺序 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>②>⑤。
减小，平衡右移，使 Ca(OH)2 减少；加入 KCl 固体对平衡无影
响；加入 NaOH 溶液，c(OH－)增大，加入 CaCl2 溶液，c(Ca2＋)
增大，平衡均向左移动，Ca(OH)2 增多。 [答案] A
向饱和石灰水中加入生石灰，pH 如何变化？n(OH－)如何变化？ 答案：生石灰与水反应，溶液的体积减小，但溶液的组成不变， c(OH－)不变，故 pH 不变，n(OH－)减小。
பைடு நூலகம்
方向
c(Ag＋) c(Cl－)
(S)
升高温度 向右移动 增大
增大 增大
加少量水 向右移动 不变
不变 不变
加 NaCl(s) 向左移动 减小
增大 减小
加 AgNO3(s) 向左移动 增大
减小 减小
(1)难溶电解质可以是强电解质(如 BaSO4)，也可以是弱电解质 [如 Al(OH)3]。 (2)向沉淀溶解平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更 难溶物质或气体的离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动。 (3)溶液中的离子浓度小于 1×10－5 mol/L 时，可视为沉淀完全。
(4)当改变外界条件时，沉淀溶解平衡会发生移动，直至达到新
的平衡。( √ )
2．下列有关 AgCl 沉淀溶解平衡说法正确的是( ) A．AgCl 沉淀生成和溶解达平衡后不再进行沉淀的生成和溶解 B．AgCl 难溶于水，溶液中没有 Ag＋和 Cl－ C．升高温度，AgCl 沉淀的溶解度增大 D．向 AgCl 饱和溶液中加入 NaCl 固体，AgCl 的溶解度不变 解析：选 C。难溶物达到沉淀溶解平衡时沉淀的生成和溶解都 不停止，但溶解和生成速率相等；没有绝对不溶的物质；温度 越高，一般物质的溶解度越大；向 AgCl 饱和溶液中加入 NaCl 固体，使溶解平衡左移，AgCl 的溶解度减小。
2．对“AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是( ) A．说明 AgCl 没有完全电离，AgCl 是弱电解质 B．说明溶解的 AgCl 已完全电离，AgCl 是强电解质 C．说明 Ag＋和 Cl－的反应不能完全进行到底 D．说明 Ag＋和 Cl－的反应可以完全进行到底 解析：选 C。此过程为溶解平衡，无法判断电离是否完全，但 由于 AgCl 固体与 Ag＋、Cl－组成了平衡体系，表明 Ag＋和 Cl－ 不能全部形成 AgCl 沉淀，故 C 正确。
(1)Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液 中的离子浓度无关，它反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 (2)阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，Ksp 数值越大，难溶电 解质在水中的溶解能力越强。若阴、阳离子个数比不相同的难 溶电解质，则不能用溶度积直接比较物质的溶解性，需要转化 为溶解度(或饱和溶液中离子浓度)来比较大小。 (3)不仅难溶电解质存在溶解平衡，在易溶的饱和溶液中也存在 溶解平衡，如在 NaCl 饱和溶液中，加入 NaCl 固体，晶体溶解 和析出的速率相等，存在动态平衡，这样的情况也是溶解平衡。