资源描述
3.4.1 沉淀溶解平衡原理 学案
第1课时 沉淀溶解平衡原理
学习目标
1、了解难溶电解质得沉淀溶解平衡。(重点)
2、知道沉淀得生成、沉淀溶解、沉淀转化得本质是沉淀溶解平衡得移动。(难点)
学习过程
[基础·初探]
1、沉淀溶解平衡:在一定温度下,当 速率和 速率相等时所达到得平衡状态。
2、溶度积
(1)含义
描述难溶电解质在水中得沉淀溶解平衡得平衡常数称为溶度积常数或简称溶度积,符号为 。
(2)表示方法:对MmAnmMn++nAm-来说
Ksp= 。
(3)影响因素
Ksp与难溶电解质得 和 有关,与浓度无关,与沉淀量无关。
(4)意义
溶度积(Ksp)反映了物质在水中得 能力。对同类型得难溶电解质(如AgCl、AgBr、AgI)而言,Ksp数值越大得难溶电解质在水中得溶解能力越 。
[思考探究]
已知25 ℃时,CaCO3得存在溶解平衡式:CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO(aq),Ksp=5、0×10-9。
问题思考:
(1)写出CaCO3得溶度积Ksp得数学表达式,并计算25 ℃得CaCO3得溶解度。
(2)25 ℃,含有CaCO3(s)得CaCO3溶液中,加热,CaCO3得溶解度和Ksp有什么变化?为什么?
(3)25 ℃时,CaCO3分别加入①水、②Na2CO3溶液中,达到溶解平衡后,两溶液中Ca2+浓度、CaCO3得溶解度和Ksp有什么不同?
(4)促使CaCO3溶解平衡向溶解方向进行得方法有哪些?
[认知升华]
1、影响沉淀溶解平衡得因素
难溶物质溶解程度得大小,主要取决于物质本身得性质。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,对该溶解平衡得影响,填写下表:
条件改变
移动方向
c(Mg2+)
c(OH-)
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得影响
(1)温度升高,多数溶解平衡向 得方向移动。
(2)加水稀释,浓度减小,溶解平衡向 方向移动。
(3)加入与难溶电解质构成微粒相同得物质,溶解平衡向 得方向移动。
(4)加入与难溶电解质溶解所得得离子反应得物质,溶解平衡向 得方向移动。
2、溶度积Ksp与离子积Qc得关系
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂得乘积——离子积Qc得相对大小,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得平衡;
(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饱和。
3、Ksp得理解
(1)Ksp只与 和 有关,而与沉淀得量和溶液中得离子浓度无关,它反映了难溶电解质在水中得溶解能力。
(2)阴、阳离子个数比相同得难溶电解质,Ksp数值越 ,难溶电解质在水中得溶解能力越 。若不相同,则不能用溶度积直接比较物质得溶解性,需要转化为溶解度(或饱和溶液中离子浓度)来比较大小。
学习小结
-
课后反思
随堂练习
1、将氨水滴加到盛有AgCl得试管中直至AgCl完全溶解,对上述过程得有关解释或叙述正确得是( )
A、所得溶液中c(Ag+)·c(Cl-)>Ksp(AgCl)
B、上述实验说明Cl-与NH间有很强得结合力
C、所得溶液中形成了难电离得物质
D、上述过程中NH3·H2O得电离常数增大
2、25 ℃时,在含有大量PbI2得饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确得是 ( )
A、溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B、溶度积常数Ksp增大
C、沉淀溶解平衡向右移动
D、溶液中Pb2+浓度减小
3、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减少得是( )
A、Na2S溶液 B、AlCl3溶液
C、NaOH溶液 D、CaCl2溶液
4、下列说法不正确得是 ( )
A、Ksp只与难溶电解质得性质和温度有关
B、由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C、其她条件不变,离子浓度改变时,Ksp不变
D、两种难溶电解质作比较时,Ksp小得溶解度一定小
5、25 ℃时有关物质得颜色和溶度积(Ksp)如下表:
物质
AgCl
AgBr
AgI
Ag2S
颜色
白
淡黄
黄
黑
Ksp
1、8×10-10
7、7×10-13
1、5×10-16
1、8×10-50
下列叙述中不正确得是( )
A、向AgCl得白色悬浊液中加入0、1 mol·L-1 KI溶液,有黄色沉淀产生
B、25 ℃时,AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+得浓度相同
C、25 ℃,AgCl固体在等物质得量浓度NaCl、CaCl2溶液中得溶度积相同
D、在5 mL 1、8×10-6 mol·L-1 NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol·L-1 AgNO3溶液,不能产生白色沉淀
6、在BaSO4饱和溶液中加入少量得BaCl2溶液产生BaSO4沉淀,若以Ksp表示BaSO4得溶度积常数,则平衡后溶液中( )
A、c(Ba2+)=c(SO)=(Ksp)
B、c(Ba2+)·c(SO)>Ksp,c(Ba2+)=c(SO)
C、c(Ba2+)·c(SO)=Ksp,c(Ba2+)>c(SO)
D、c(Ba2+)·c(SO)≠Ksp,c(Ba2+)<c(SO)
7、现向含AgBr得饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则c(Ag+)________(填“变大”“变小”或“不变”,下同);
(2)加入更多得AgBr固体,则c(Ag+)________;
(3)加入AgCl固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________;
(4)加入Na2S固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________。
8、已知在Ca3(PO4)2得饱和溶液中存在平衡:
Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO(aq)
(1)溶度积Ksp=_____________________________________________________________;
(2)若一定温度下,饱和溶液中c(Ca2+)=2、0×10-6 mol·L-1,c(PO)=1、58×10-6 mol·L-1,则Ksp=________。
【参考答案】
学习过程
[基础·初探]
1、溶解速率 沉淀
2、(1) Ksp
(2) cm(Mn+)·cn(Am-)
(3)性质 温度
(4)溶解 强
[思考探究]
(1)【提示】 Ksp=c(Ca2+)·c(CO);S=×100 g≈7、1×10-4g。
(2)【提示】 均增大。CaCO3存在溶解平衡,温度升高Ksp增大,平衡正移,促进CaCO3溶解。
(3)【提示】 ①溶液中Ca2+浓度与CaCO3溶解度均比②大;①②溶液中Ksp相等。
(4)【提示】 加热、加水、加入盐酸等。
[认知升华]
1、
正向移动
减小
减小
正向移动
增大
增大
逆向移动
增大
减小
正向移动
增大
减小
逆向移动
减小
增大
[归纳总结]
(1)溶解 (2)溶解 (3)生成沉淀 (4)溶解
2、 (1)> (2)= (3)<
3、(1)难溶电解质得性质 温度 (2)大 强
随堂练习
1、【解析】一水合氨和溶解得AgCl反应生成络合物Ag(NH3)2OH,故A错误;反应生成Ag(NH3)2OH,说明Ag+和NH3有很强得结合力,故B错误;一水合氨和溶解得AgCl反应生成络合物Ag(NH3)2OH,说明Ag(NH3)2OH比AgCl更难电离,故C正确;弱电解质得电离平衡常数只与温度有关,温度不变,一水合氨电离平衡常数不变,故D错误。
【答案】C
2、【解析】加入KI溶液时,溶液中c(I-)增大,使PbI2得沉淀溶解平衡逆向移动,因此溶液中c(Pb2+)减小,但由于溶液温度未发生改变,故PbI2得溶度积常数Ksp不发生变化。
【答案】D
3、【解析】Na2S水解显碱性,增大了溶液中OH-得浓度;NaOH会提供大量OH-;CaCl2会增大Ca2+得浓度,所以A、C、D选项都会使溶解平衡向左移动,而AlCl3中得Al3+可与OH-发生反应生成Al(OH)3沉淀,使平衡向右移动,促进Ca(OH)2得溶解。
【答案】B
4、【解析】只有相同类型得难溶电解质作比较时,Ksp小得,溶解度一定小。D错误。
【答案】D
5、【解析】由四种物质得溶度积常数可知,溶解度大小关系为AgCl>AgBr>AgI>Ag2S,故A项正确、B项错误;由于溶度积常数是温度常数,温度不变其值不变,C项正确;加入1滴硝酸银溶液后,c(Cl-)可认为保持不变,即c(Cl-)=1、8×10-6 mol·L-1,而AgNO3溶液相当于稀释100倍,故c(Ag+)=1×10-5 mol·L-1,c(Cl-)·c(Ag+)=1、8×10-11<Ksp(AgCl),故没有沉淀生成,D项正确。
【答案】B
6、【解析】在BaSO4饱和溶液中加入少量得BaCl2溶液,平衡BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq)左移,则此时c(Ba2+)>c(SO);由于温度未发生改变,所以溶液中Ksp=c(Ba2+)·c(SO)不变。
【答案】C
7、【解析】(1)向AgBr饱和溶液中加入AgNO3,溶解平衡逆向移动,但c(Ag+)变大;
(2)加入AgBr固体,对溶解平衡无影响,c(Ag+)不变。
(3)因AgCl溶解度大于AgBr,加入AgCl固体时,c(Ag+)变大,则c(Br-)变小。
(4)因S2-与Ag+结合成更难溶得Ag2S沉淀,使AgBr沉淀溶解平衡右移,c(Br-)增大。
【答案】(1)变大 (2)不变 (3)变小 变大 (4)变大 变小
8、【解析】Ksp=c3(Ca2+)·c2(PO)=(2、0×10-6)3×(1、58×10-6)2≈2、0×10-29。
【答案】(1)c3(Ca2+)·c2(PO) (2)2、0×10-29
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