人教版高中化學選擇性必修一
第三章 水溶液中的離子反應與平衡 第四節(jié) 沉淀溶解平衡第1課時 難溶電解質的沉淀溶解平衡
目錄
溶洞的形成
1.什么是飽和溶液？
在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質的溶液，叫做這種溶質的飽和溶液。
2.如何判斷某NaCl溶液是否已經達到飽和？
討論1：在NaCl的飽和溶液中，再加入固體溶質，固體會不會繼續(xù)溶解？是否發(fā)生著溶解過程？
導入思考
飽和NaCl溶液
一晝夜后觀察發(fā)現：固體變?yōu)橐?guī)則的立方體；質量并未發(fā)生改變
思考：得到什么啟示？
結論：NaCl的飽和溶液中存在溶解平衡
頭腦風暴
現象:NaCl飽和溶液中析出固體
解釋: 在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)
加濃鹽酸Cl- 的濃度增加,平衡向左移, NaCl析出
可溶的電解質溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質在水中是否也存在溶解平衡呢？
探究2：
在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸
我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應發(fā)生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述兩種溶液是等物質的量濃度、等體積的，一般認為反應可以進行到底。
思考一下：Ag＋和Cl－的反應真能進行到底嗎？
Ag＋ + Cl－ = AgCl↓
表3-3幾種電解質的溶解度(20℃)
討論: 在溶解度的大小、易溶和難溶界限等方面你能得到哪些相關信息談談你對酸、堿和鹽的溶解度表中“溶”與“不溶”的理解。
200C時，溶解性與溶解度的大小關系
1、溶解是絕對的,不溶是相對的。
2、沒有絕對不溶的電解質，難溶電解質都會發(fā)生微量溶解
3、生成沉淀的離子反應能發(fā)生的原因：生成物的溶解度很小。
化學上通常認為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5 mol/L，沉淀就達完全。
下列說法中正確的是（ ）A.物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水B.不溶于水的物質溶解度為0C.絕對不溶解的物質是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指該粒子在溶液中的濃度為零
C
隨堂小練
【探究實驗】向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的試管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液。
討論：
現象：有白色沉淀生成，說明溶液中依然有Ag+ Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反應不能進行到底。
（1）是否恰好反應？（2）溶液中是否還含有Ag+和Cl-？
【繼續(xù)試驗】取上層清液，滴加NaCl溶液，有何現象？說明了什么？
沉淀是難溶物，但不是絕對不溶，只不過溶解度很小，難溶物在水中存在溶解平衡。
V(溶解)>V(結晶)
固體質量減少
不飽和
V(溶解)=V(結晶)
固體質量不變
飽和
飽和階段
固體質量增加
結晶階段
V(溶解) v(結晶)　 固體溶解v(溶解)= v(結晶)　 溶解平衡v(溶解)< v(結晶)　 析出晶體
2、溶解平衡的建立
溶解速率
沉淀速率
時間
速率
沉淀溶解平衡
3、表達方法
4、溶解平衡的特征
標明物質狀態(tài)和可逆符號
逆、等、動、定、變
5、生成難溶電解質的離子反應的限度
離子濃度小于1×10-5mol/L時，認為反應完全。
AgCl(s) ?Ag＋(aq) + Cl－(aq)
下列說法中正確的是（ ）A.物質的溶解性為難溶，則該物質不溶于水B.不溶于水的物質溶解度為0C.絕對不溶解的物質是不存在的D.某粒子被沉淀完全是指該粒子在溶液中的濃度為零
下列對沉淀溶解平衡的描述正確的是（ ）A.開始時，溶液中各離子濃度相等B.平衡時，沉淀的速率和溶解的速率相等C.平衡時，溶液中溶質的離子濃度相等，且保持不變D.平衡時，如果再加入難溶性的該沉淀物，將促進溶解
C
B
將足量AgCl各放入:(1)5ml水;(2)10ml 0.2 mol?l-1的 MgCl2溶液;(3)20ml 0.5mol?l-1NaCl溶液;(4)40ml 0.1 mol?l-1鹽酸中溶解至飽和,各溶液中c(Ag+)由大到小的順序為：
各溶液中c(Cl-)越大,c(Ag+)越小(1)>(4)>(2)>(3)
6、沉淀溶解平衡的影響因素
①內因：電解質本身的性質。
只要是飽和溶液都存在溶解平衡
絕對不溶的物質是沒有的
不同難溶物其溶解度差別也很大
0.01g
10g
難溶
微溶
易溶
可溶
1g
難溶的電解質更易建立溶解平衡
②外因
加與難溶電解質相同離子，平衡向沉淀方向移動
溫度：
濃度：
加水，平衡向溶解方向移動；
同離子效應：
(氣體，Ca(OH)2除外)
升溫，多數平衡向溶解方向移動。
化學反應：
反應消耗難溶電解質的離子，平衡向溶解方向移動。
討論：在AgCl飽和溶液中，尚有AgCl固體存在，當分別改變下列條件，將如何變化？ AgCl（S）?Ag+(aq) + Cl-(aq)
→ ↑ ↑
→ 不變 不變
不移動 不變 不變
← ↓ ↑
→ ↓ ↑
← ↑ ↓
欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度，可采取的方法是（ ）A. 加入NaOH固體 B. 加氯化銨溶液C. 加硫酸鎂固體 D. 加大量水
B
當氫氧化鈣固體在水中達到溶解平衡Ca(OH)2(s)?Ca2+(aq)+2OH-(aq)時，為使氫氧化鈣固體的量減少，需加入少量的（雙選）（　?。〢、NH4NO3 B、NaOH C、CaCl2 D、NaHSO4
AD
隨堂小練
1. 概念在一定溫度下，沉淀達溶解平衡后的溶液為飽和溶液，其離子濃度不再發(fā)生變化，溶液中各離子濃度冪之積為常數，叫做溶度積常數(簡稱溶度積)，用Ksp表示。AmBn(s)?mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
固體濃度視為定值
思考：寫出難溶物Ag2CrO4、 Fe(OH)3的溶度積表達式
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
2. 表達式：
三.溶度積常數
3. 影響Ksp的因素:
Ksp的大小只與難溶電解質本身的性質和溫度有關T↑，Ksp↑ [ Ca(OH)2 相反]
4. Ksp的意義:
相同類型的難溶電解質，溶度積小的電解質，其溶解能力?。徊煌愋偷碾y溶電解質，應通過計算才能進行比較。
Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力.
討論：溶度積和溶解度都可以表示難溶電解質在水中的溶解能力，分析下表，你將如何看待溶度積和溶解度的關系？
結論：相同類型的難溶電解質的Ksp越小溶解度越小
一定條件下：
注意：只有在同種類型的電解質之間才能通過Ksp的大小來直接比較溶解度的大小。
下列敘述正確的是（ ）A.由于AgCl水溶液導電性很弱，所以它是弱電解質B.難溶電解質離子濃度的乘積就是該物質的溶度積常數C.溶度積常數大者，溶解度也大D.用水稀釋含有AgCl固體的溶液時， AgCl的溶度積常數不變。
D
隨堂小練
在含有大量PbI2的飽和溶液中存在著平衡：PbI2(s) ?Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI溶液，下列說法正確的是( )A. 溶液中Pb2+和I-濃度都增大B. 溶度積常數Ksp增大C. 沉淀溶解平衡向右移動D. 溶液中Pb2+濃度減小
D
隨堂小練
下列有關溶度積常數Ksp的說法正確的是( )A. 常溫下，向BaCO3飽和溶液中加入Na2CO3固體，BaCO3的Ksp減小B. 溶度積常數Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp一定減小 C. 溶度積常數Ksp只受溫度影響，溫度升高Ksp一定增大D. 常溫下，向Mg(OH)2飽和溶液中加入NaOH固體，Mg(OH)2的Ksp不變
D
隨堂小練
下列說法正確的是（ ） A. 在一定溫度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-濃度的乘積是一個常數； B. AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol·L-1，在任何含AgCl固體的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+與Cl- 濃度的乘積等于1.8×10-10 mol·L-1； C. 溫度一定時，當溶液中Ag+和Cl-濃度的乘積等于Ksp值時，此溶液為AgCl的飽和溶液； D．向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，Ksp值變大。
C
已知：Ksp(AgCl)=1.8×10—10，Ksp(AgI)=1.5×10—16 ，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10—12，則下列難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度大小順序正確的是（ ）A．AgCl>AgI> Ag2CrO4 B．AgCl> Ag2CrO4>AgIC．Ag2CrO4>AgCl>AgI 　 D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
C
隨堂小練
3、溶度積規(guī)則
AnBm(s)? nAm+(aq) + mBn-(aq)
Qc>Ksp時，溶液過飽和，有沉淀析出,直至達到平衡.
Qc稱為離子積，其表達式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實際濃度.
②溶度積規(guī)則
①離子積
Qc= c(Am+)n · c(Bn-)m
Qc=Ksp時，沉淀與飽和溶液的平衡.
Qc Ksp
隨堂小練
25℃時，Ksp?(AgBr)=?5.0×10-10，求AgBr的飽和溶液中的c(Ag+)和c(Br-)。
4、利用溶度積計算某種離子的濃度：
25℃時，Ksp?[Mg(OH)2]=?1.8×10-11，求Mg(OH)2的飽和溶液中的C(Mg2+)和c(OH-)
C(Mg2+)=1.65×10-4，c(OH-)=3.3×10-4
c(Ag+)=c(Br- )=2.2×10-5
室溫下,AgCl的溶解度是1.93×10-3g/L,求AgCl的溶度積。已知AgCl的摩爾質量為143.3g/mol。解：①把AgCl溶解度單位(g/L)換算成mol·L-1　　s=1.93×10-3g/L÷143.3g/mol 　　 =1.35×10-5mol·L-1
5、溶度積與溶解度的相互換算
　?、谇驥sp　　 AgCl(s)?Ag+ (aq) + Cl-(aq)　　
　　　　 飽和、平衡 1.35×10-5 1.35×10-5　　
Ksp(AgCl)=c(Ag+).c(Cl-) =(1.35×10-5)2=1.82×10-10答：AgCl的Ksp為1.82×10-10
6.判斷能否生成沉淀
25℃時，在1.00?L?0.03?mol/L?AgNO3溶液中加入0.50?L?0.06?mol/L的CaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10
c(Ag＋)＝(0.03?mol/L×1.00?L)÷(1.00?L＋0.50?L) ＝0.020?mol/L?
由于Qc>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。
c(Cl－)＝(0.06?mol/L×2×0.50?L)÷(1.00?L＋0.50?L) ＝0.040?mol/L?
Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝0.020?mol/L×0.040?mol/L＝8.0×10－4
將5mL 1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL 4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和時，有無磚紅色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12?
c(Ag＋)=2.5×10-6mol/L?
c(CrO42-)=3×10-5mol/L?
Qc＝c(Ag＋)2·c(CrO42-) ＝(2.5×10-6mol/L)2×3×10-5?mol/L ＝1.9×10－16
由于Qc

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第四節(jié) 沉淀溶解平衡

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