资源简介 (共20张PPT)第四节 难溶电解质的沉淀溶解平衡第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积第三章 水溶液中的离子反应与平衡第一模块沉淀溶解平衡的建立与移动理解 · 难溶电解质溶解度(S):一定温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态 时所溶解的质量10易溶可溶1微溶0.01难溶S /g溶解度与溶解性的关系(20℃)难溶电解质溶解度小于0.01g的电解质难溶电解质不是绝对不溶解理解 · 难溶电解质化学式 AgCl AgNO3 AgBr Ag2SO4 Ag2S BaCl2(20℃)溶解度/g 1.5×10-4 211 8.4×10-6 0.796 1.3×10-16 35.7化学式 Ba(OH)2 BaSO4 Ca(OH)2 CaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3(20℃)溶解度/g 3.89 3.1×10-4 0.160 0.202 6.9×10-4 3×10-9将 2 mL 0.1 mol/L AgNO3 溶液滴入2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液中会发生什么现象?充分反应后溶液中存在着哪些离子?思考2下表中,哪些物质属于难溶电解质?思考1现象:生成白色沉淀离子:Na+、NO3-、H+、OH-、Ag+、Cl-建立 · 沉淀溶解平衡AgCl的沉淀溶解平衡建立 · 沉淀溶解平衡+-+-+-+-+-+-+-H2O+-Ag+Cl-溶解过程:在水分子作用下,少量Ag+和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中沉淀过程:溶液中的Ag+和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面。AgCl(s) Ag+ (aq) + Cl-(aq)沉淀溶解沉淀溶解平衡方程式:1、沉淀溶解平衡(v-t图像)v0tv(溶解)v(沉淀)v(溶解)=v(沉淀)建立 · 沉淀溶解平衡在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,得到AgCl的饱和溶液,即达到 “沉淀溶解平衡”此时,溶液中的离子浓度保持不变2、沉淀溶解平衡方程书写【例】CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq)难溶电解质标 “s”;离子标“aq”用“ ” 连接, 上不写“溶解、沉淀”3、沉淀完全的判断当溶液中某离子剩余的浓度小于1×10-5 mol·L-1时,就认为该离子已沉淀完全。建立 · 沉淀溶解平衡请写出BaSO4、Al2(CO3)3、Ag2S、CuS、Mg(OH)2的沉淀溶解平衡方程练习1BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)Al2(CO3)3(s) 2Al3+(aq) + 3CO32-(aq)Ag2S(s) 2Ag+(aq) +S2-(aq)CuS(s) Cu2+(aq) + S2-(aq)Mg(OH)2(s) Mg 2+(aq) + 2OH-(aq)沉淀溶解平衡 · 移动影响沉淀溶解平衡的因素有哪些?思考3内因:电解质本身的性质外因:温度、浓度(符合勒·夏特列原理)在电解质的溶液中,不管是易溶的(如NaCl),微溶的,难溶的电解质都存在着溶解平衡只要是饱和溶液都存在溶解平衡特别提醒①、稀释有利于溶解②、温度升高,多数平衡向溶解方向移动(原因:溶解吸热);但少数向沉淀方向移动 (例:Ca(OH)2)沉淀溶解平衡 · 移动思考4已知反应:AgCl(S) Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件,对其有何影响(溶液始终饱和)改变条件 移动方向 平衡时c(Ag+ ) 平衡时c(Cl-)升温加水加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)加Na2S(s)→增大增大→不变不变溶液始终饱和,温度不变→溶解度不变因此离子的量增大但是浓度不变不移动不变不变溶液已经饱和,AgCl固体溶不进去→→增大增大减小减小→减小增大S2-结合Ag+生成Ag2S沉淀Ag2S是比Ag2Cl更难溶的沉淀Ag+减小,平衡正移第二模块溶度积(Ksp)的意义与应用溶度积 · Ksp1、定义:难溶电解质的沉淀溶解平衡的平衡常数,称为溶度积常数,简称溶度积,符号为Ksp2、表达式:固体不写入表达式【例1】 AgCl(S) Ag+(aq) + Cl-(aq)【例2】Ag2S(S) 2Ag+(aq) + S2-(aq)Ksp = c(Ag+) · c(Cl-)3、意义:Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于同类型的物质:Ksp越小,越难溶。4、Ksp的影响因素:内因:电解质本身的性质外因:温度越难溶 → Ksp越小通常情况:T升Ksp升例外:Ca(OH)2Ksp = c2(Ag+) · c(S2-)溶度积 · Ksp溶度积(Ksp)与溶解度的关系难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度(S) 难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度(S)AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 BaSO4 1.1×10-10 2.4×10-4AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 Mg(OH)2 5.6×10-12 6.9×10-4AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 Fe(OH)3 2.6×10-39 3.0×10-9同种类型物质(阴阳离子比一致)Ksp与溶解度呈正比溶度积:Ksp(AgCl) > Ksp(AgBr) > Ksp(AgI)溶解度:S(AgCl) > S(AgBr) > S(AgI)不同类型物质Ksp不能直接用于比较溶解度对不同类型物质,Ksp差距不大时不能作为比较依据。【例如:AgCl和Ag2CrO4】溶度积 · Ksp溶度积的应用:①、判断沉淀情况溶度积( Ksp):平衡时离子浓度乘积离子积(Q):任意时刻离子浓度乘积Q > Ksp,溶液中有沉淀析出(溶液过饱和) → 向着沉淀的方向Q = Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态(溶液饱和,处于沉淀溶解平衡)Q < Ksp,溶液中无沉淀析出(溶液不饱和) → 向着溶解的方向溶度积 · Ksp溶度积的应用:①、判断沉淀情况【例1】下列情况下,有无CaCO3沉淀生成? (CaCO3的Ksp =4.96×10-9)(1)往盛有1.0 L 纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3[Ca2+]×[CO32-] = 10-4 mol /LQc = [Ca2+]×[CO32-] = 10-8 >Ksp(CaCO3)因此有CaCO3沉淀生成。[Ca2+] = [CO32-] = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /LQc = [Ca2+]×[CO32-] = 10-12 < Ksp(CaCO3)因此无 CaCO3沉淀生成。(2)改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢?溶度积 · Ksp溶度积的应用:②、判断沉淀生成的顺序越难溶,越易沉【是否难溶取决于溶解度(S) , Ksp能否作为参考取决于物质是否属于同一类型】【例2】已知AgCl、AgI 的 Ksp分别为1.8×10-10、8.5×10-17如在 0.01 mol·L-1 I- 和 0.01 mol·L-1 Cl- 混合溶液中,滴加AgNO3溶液,哪一离子先沉淀?由Ksp数值可知,溶解能力:AgCl>AgI,AgI沉淀更易生成,因此I-先沉淀【例2-2】已知某温度下: AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) Ksp=5.6×10-12能否认为Mg(OH)2比AgCl更难溶。不能,因为二者阴阳离子数目比不一致,不能用Ksp比较物质的溶解度溶度积 · Ksp溶度积的应用:③、已知Ksp计算离子浓度【例3】1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应,求剩余Ag+的浓度(忽略溶液体积变化)【 AgCl的 Ksp为1.8×10-10】AgCl(S) Ag+(aq) + Cl-(aq)c(Cl-) =1 mL×0.012 mol/L - 1 mL×0.010 mol/L1 mL+1 mL=0.001 mol/Lc(Ag+) =Kspc(Cl-)==0.0011.8×10-10根据:Ksp = c(Ag+) · c(Cl-) = 1.8×10-101.8×10-7 mol/L溶度积 · Ksp溶度积的应用:③、已知Ksp计算离子浓度【练习3】( 25 ℃时 )用Na2S溶液沉淀AgNO3溶液中的Ag+,充分反应后,测得剩余溶液中的S2- 的浓度为1.0×10-4 mol/L,此时剩余溶液中Ag+的浓度为多少?【 Ag2S的Ksp为6.3×10-50】Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)Ksp = c2(Ag+) · c(S2-)Kspc 2(Ag+) =c(S2-)=6.3×10-501.0×10-4=6.3×10-46c(Ag+)≈2.5×10-23 mol/L溶度积 · Ksp溶度积的综合应用【练习4】(25℃)若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol/L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么 已知:Ksp [Fe(OH)3]= 4×10-39 Ksp [Mg(OH)2]= 1.8×10-11Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-Fe3+ 沉淀完全时的c(OH-)为:pH = -lg c(H+) = 3.2Mg2+开始沉淀的pH值为:pH = -lg c(H+) = 9.1Ksp (Mg(OH)2)= 1.8×10-11因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀【任务二】定量描述难溶电解质的溶解程度t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线溶度积 · Ksp沉淀溶解平衡曲线曲线的点表示达到溶解与沉淀平衡——此时为饱和溶液;曲线上方的点表示:此时为过饱和溶液离子过多,向着结合析出沉淀的方向移动曲线下方的点表示:此时为不饱和溶液离子过少,向着沉淀溶解的方向移动 展开更多...... 收起↑ 资源预览