? 第四节 难溶电解质的溶解平衡 Dissolution electrolyte equlibrium 第一课时
溶洞中的千奇百怪的钟乳石怎么形成的呢? 锅炉中的水垢如何除去? 如何防治龋齿?
思考与交流1. 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗? 一.什么体系中存在溶解平衡 【演示实验】1观察下列实验现象,分析现象产生的原因 滴加试剂 现象 NaCl 浓HCl 生成白色沉淀 思考与交流1. 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗?
现象:NaCl饱和溶液中析出固体 解释: 在NaCl的饱和溶液中,存在溶解平衡 NaCl(S) Na+(aq) + Cl-(aq) 加浓盐酸Cl- 的浓度增加,平衡向左移, NaCl析出 可溶的电解质溶液中存在溶解平衡,难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢?
【演示实验】2.观察下列实验现象,分析现象产生的原因 饱和溶液 滴加试剂 现象 NaOH溶液滴加过量MgCl2溶液充分震荡后过滤, 试管1滴加酚酞 滴加过量的MgCl2,溶液不再有新沉淀产生,继续滴加酚酞溶液,溶液呈紫红色 1.不溶物是否绝对不溶? 绝对不溶的物质______。 “不溶物”更加准确应叫“__________”。参考教材P61 了解难溶物的溶解度。 小结:电解质在水中的溶解度,有的很大,有的很小。一般说20℃时,溶解度 10g以上易溶,1g-10g_____溶,0.01g-1g______(如氢氧化钙),0.01g以下____。AgCl、BaSO4等就属于难溶解物。 不存在 难溶物 可溶 微溶 难溶
2.Mg2+与OH- 反应能否进行到底? 酚酞变红——即使过量的Mg2+,OH-也不能沉淀完全 3.Mg(OH)2(S)~饱和溶液体系中是否存在溶解平衡?何以证明 Mg(OH)2固体、Mg2+、Cl— 共存的体系,存在溶解平衡
4.什么体系中存在溶解平衡? 某固体(难溶、易溶)悬浊液中(固体——饱和溶液共存)共存溶解平衡 固体(s) 饱和溶液(aq) Mg2+ Cl- 固体(s) 饱和溶液(aq) 溶解平衡与电解质电离平衡区别 前者:电解质(可强可弱,可难溶可易溶)固体(s)与饱和溶液(aq)间的平衡 后者:已经溶解的弱电解质分子(aq)与离子(aq)间达到的平衡
Mg(OH)(s) Mg2+(aq) +2 OH-(aq) 注:标明物质状态和可逆符号 (二)溶解平衡的建立 溶解 Mg(OH)(s) Mg2+(aq) +2 OH-(aq) 沉淀 注:标明物质状态和可逆符号 NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq) 【课堂练习】:1.写出下列悬浊液中沉淀溶解平衡表达式 AgCl、BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Ag2CrO4 2.加入把NaCl固体溶解直至饱和,请你画出NaCl悬浊液中平衡建立v-t时间图,并描述上述过程。 (1)概念: 在一定条件下,难溶电解质___________的速率等于离子重新_____________的速率,溶液中各离子的浓度__________的状态。(也叫沉淀溶解平衡) 溶解成离子 结合成沉淀 保持不变
3.Mg(OH)2溶解直至饱和的过程就是溶解平衡的建立过程画出Mg(OH)2和c-t来表示其平衡建立过程,并做必要的标注(提示:平衡时c(Mg2+)=cmol/L)并描述上述过程。
5.上述平衡的基本特征是什么? (5)溶解平衡的特征 逆 ——可逆过程 不等于零 相等 保持不变 发生移动
三.溶度积常数 Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am—)]n 1.定义 2.表达式 Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am—)]n 【课堂练习2】:写出课堂练习1中物质溶度积常数的表达式
自主探究二 温度 1. Ksp只与________有关。 2.Ksp与溶解度可以定量比较同类难溶物质的溶解性大小。 试计算AgCl和Mg(OH)2饱和溶液中c(Ag+)和c(Mg2+) 3.K与Qc关系可以表示一个可逆过程进行的方向,那么Ksp与Qc可以描述一个体系中沉淀溶解平衡进行的方向吗?如果可以如何描述? 越小 同类型的物质溶度积越小溶解度__________。
Qc>Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至达到平衡. Qc=Ksp时,沉淀与饱和溶液平衡. 3.K与Qc关系可以表示一个可逆过程进行的方向,那么Ksp与Qc可以描述一个体系中沉淀溶解平衡进行的方向吗?如果可以如何描述? Qc>Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至达到平衡. Qc=Ksp时,沉淀与饱和溶液平衡. Qc<Ksp时,溶液不饱和,若体系中有沉淀,则沉淀会溶解直至达到平衡.
四、影响沉淀溶解平衡的因素 [思考与交流三]想一想:我们学过哪些因素能够影响化学平衡,其中哪一些会对沉淀溶解平衡有影响呢? 1.温度 2.加入电解质能增加或者降低相关离子浓度 [思考讨论] 对于平衡: AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件,对其有何影响
改变条件 平衡移动方向 C(Ag+ ) C(Cl-) 升 温 加 水 加AgCl(s) 加NaCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件,对其 有何影响 改变条件 平衡移动方向 C(Ag+ ) C(Cl-) 升 温 加 水 加AgCl(s) 加NaCl(s) 增大 正向 增大 正向 降低 降低 不变 不变 不变 降低 逆向 增大 加入NaI 正向 降低 增加
【反馈练习】: 1、下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( ) A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 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沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变 C 2、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( ) A、反应开始时,溶液中各离子浓度相等 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 B
3、在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 mol·L-1的盐酸时,下列说法正确的是( ) A、AgCl沉淀溶解平衡正向移动 B、AgCl溶解度增大 C、溶液中c(Ag+)增大 D、溶液中c(Cl-)增大 D C 4.下列说法正确的是( ) A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积 B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积 C.可用离子积Qc判断沉淀溶解平衡进行的方向 D.所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的
复习:1.固体(s) 饱和溶液(aq)共存悬浊液 (可溶或难溶) 2.物质没有绝对不溶 试剂过量也不可能反应完全(平衡存在),使c<1.0×10-5mol/L认为沉淀完全 3.Ksp: (1)判断沉淀有无生成Qc>Ksp(用混合后浓度计算) (2).Ksp只与温度有关,溶解度与温度和电解质浓度有关 4.溶解平衡影响因素(1).温度升高平衡右移各离子浓度增大 (2). 加水稀释平衡右移动,但新平衡各离子浓度不变 (3)增大平衡某离子浓度,Ksp不变,溶解度变小平衡向沉淀移动 (4)减小平衡中某离子浓度,Ksp不变,溶解度变大,平衡向溶解方向移动
5.在饱和Mg(OH)2溶液中,c(OH-)=1 5.在饱和Mg(OH)2溶液中,c(OH-)=1.0×10-4 mol/L。若向该溶液中加入NaOH溶液,使溶液中的c(OH-)变为原来的10倍,则Mg(OH)2的溶解度在理论上将( ) A.变为原来的10-3倍 B.变为原来的10-2倍 C.变为原来的10倍 D.不发生变化 B 6.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 C 提示:BaSO4(s) Ba2+(aq)+SO42-(aq)的平衡,常数Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-),称为溶度积常数。 A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C.d点无BaSO4沉淀生成 D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
7. 已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO42-浓度随时间变化关系如图饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034 mol/L。若t1时刻在上述体系中加入100 mL0.020 mol/LNa2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO42-浓度随时间变化关系的是( kb1.com D A. B C. D.
8.在一定温度下,一定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确( ) A.n(Ca2+)增大 B.c(Ca2+)增大 C.n(OH-)增大 D.c(OH-)不变 D
Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20 当溶液中各离子浓度幂乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解 9.难溶弱电解质在水溶液中既存在溶解平衡又存在电离平衡 已知Cu(OH)2 (s) Cu2+(aq)+2OH- (aq) Ksp=c(Cu2+)·c2(OH-)=2×10-20 当溶液中各离子浓度幂乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解 (1)25℃时,某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整pH使之满足条件________________________________________ (2)要使0.2mol/LCuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液使pH值为_______________________________