1、第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1 认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。 2了解溶度积(Ksp)与离子积(Q)的相对大小与沉淀溶解平衡的关系。 学习目标学习目标 核心素养核心素养 宏观辨识与微观探析：宏观辨识与微观探析： 能从宏观与微观相结合的视角认识沉淀溶解平衡的建立及其特征。 云水洞洞口有赵朴初先生亲笔所题写的“云水洞”三个大字。走进洞来，便见 洞内石钟乳，石笋目不暇接。 新课导入新课导入 联想质疑联想质疑 物质的溶解度只有大小之分，没有在水中绝对不溶解的物质。所谓难溶电解质是 指溶解度小于0.01 g的物质。它可以是强电解质如BaSO4、AgCl等，也可以是弱 电解质如Fe(O
2、H)3、Mg(OH)2等。但由于它们的溶解度都很小，溶解极少部分， 在水溶液中都可以认为是100%的电离，所以我们不区分其强弱，统称为难溶电 解质。 化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g AgNO3 211 Fe(OH)3 3109 Ag2SO4 0.786 Mg(OH)2 6.9104 AgCl 1.5104 Ca(OH)2 0.160 AgBr 8.4106 Ba(OH)2 3.89 AgI 3107 MgSO4 35.1 Ag2S 1.31016 CaSO4 0.202 BaCl2 35.7 BaSO4 3.1104 下表是几种电解质的溶解度(20 )： 1如何根据电解质的溶解度区分难
3、溶物、微溶物和可溶物？ 思考交流 溶解性 难溶 微溶物 可溶 易溶 溶解度 10 g 提示：电解质的溶解性与溶解度的关系如下表： 2通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解？ 提示：难溶电解质在水中也会有部分溶解，如20 时AgCl的溶解度为1.5 104 g， 即在20 时100 g水中可溶解1.5 104 g AgCl。 3在AgCl溶于水的起始阶段，v溶解和v沉淀怎样变化？当v溶解v沉淀时，可逆过 程达到一种什么样的状态？画出v-t图。 提示：AgCl溶于水的起始阶段，v溶解开始最大，后逐渐减小，v沉淀开始为0， 后逐渐增大，直到v溶解v沉淀，说明溶解达到平衡状态。v-t图如下： 4向
4、AgCl饱和溶液中加水，AgCl的溶解度会增大吗？溶解平衡移动吗？Ksp是 否增大？升高温度，Ksp如何变化？ 提示：向AgCl饱和溶液中加水，AgCl溶解平衡正向移动，但是AgCl的溶解度不 会增大，Ksp不变。升高温度，AgCl的Ksp将增大。 5什么是溶度积常数？你能写出Mg(OH)2的溶度积常数表达式吗？ 提示：在一定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各离子浓度幂 之积为一常数，称为溶度积常数，用Ksp表示。Mg(OH)2的Kspc(Mg2) c2(OH)。 6已知FeS和CuS的溶度积常数：Ksp(FeS)6.31018，Ksp(CuS)6.31036， 你能确定相同温度下
5、CuS和FeS的溶解度的大小吗？ 提示：依据FeS和CuS的Ksp可知，相同温度下，FeS的溶解度大于CuS的溶解度。 归纳总结归纳总结 1概念概念 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即达到沉淀溶解平衡状态。 一一、沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 2平衡的建立平衡的建立 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很小，但生成的沉 淀物并不是绝对不溶。如AgCl在溶液中存在两个过程：一方面，在水分子作用 下，少量Ag和Cl脱离AgCl的表面溶入水中溶解；另一方面，溶液中的 Ag和Cl受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出沉淀。在 一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时
6、，得到AgCl的饱和溶液。该过程可表 示为 AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq) 溶解 沉淀 3特征特征 4表达式表达式 MmAn(s) mMn(aq)nAm(aq) 难溶电解质用“s”标明状态，溶液中的离子用“aq”标明状态，并用“ ”连接。 如Ag2S(s) 2Ag(aq)S2(aq)。 内因 难溶电解质本身的性质。不存在绝对不溶的物质；同是微溶物质，溶解度 差别也很大；易溶物质的饱和溶液也存在沉淀溶解平衡 外 因 温度 升高温度，多数平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生 成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡 浓度 加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动 同离子效应 向平衡体
7、系中加入与难溶电解质中相同的离子，平衡向生成 沉淀的方向移动 其他 向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶的物 质或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动 二、沉淀溶解平衡的影响因素二、沉淀溶解平衡的影响因素 1概念概念 在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变 化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，称为溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表 示。 三三、溶度积常数溶度积常数 2表达式表达式 沉淀溶解平衡AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq)的溶度积常数可表示为 Kspcm(An) cn(Bm)。 3影响因素影响因素 Ksp是一个温度函数，其大小只与难溶电
8、解质的性质、温度有关，而与沉淀的量 无关，且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不会改变溶度积。 4意义意义 溶度积的大小与溶解度有关，它反映了物质的溶解能力。对同类型的难溶电解 质，如AgCl、AgBr、AgI等，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大；Ksp越 小，溶解度就越小。 5应用应用溶度积规则溶度积规则 通过比较溶度积常数Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Q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，这就是溶度积规则。 难溶电解质AmBn的水溶液中，离子积为Qcm(An) cn(Bm)。 若QKsp，溶液为过饱和溶液，体系中有沉淀生成，直至溶液饱和，达
9、到新的平衡。 名师点拨 (1)AgCl(s) Ag(aq)Cl(aq)与AgCl=AgCl所表示的意义不同。前者 表示难溶电解质AgCl在水溶液中的沉淀溶解平衡表达式，后者表示强电解质 AgCl在水溶液中的电离方程式。 (2)通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1 105 mol L1时，沉淀达到完全。 (3)溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。 (4)注意离子积Q与溶度积Ksp的表达式相同，但意义不同，Q表达式中离子浓度 可以是任意时刻的，所以其数值不定；但对于某一难溶电解质，Ksp表达式中离 子浓度是指平衡时的浓度，在一定温度下，Ksp为定值。 (5)溶度积
10、与溶解度都可用于表示物质的溶解能力，利用Ksp大小判断难溶电解质 在溶液中溶解能力的大小时需注意： 对于同类型的物质(难溶电解质化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相 同)，Ksp越小，则难溶电解质在水中的溶解能力就越弱。 对于不同类型的物质，Ksp不能直接用于判断溶解能力的强弱，而应通过计算 将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度，进而确定溶解能力的强弱。 当堂检测当堂检测 1下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ( ) A达到平衡时，沉淀溶解和离子沉淀停止 B达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等 C加水时，溶解平衡向溶解方向移动 D升高温度，溶解平衡向溶解方向移动 C 【解析】沉淀溶解平衡
11、是动态平衡，达到平衡时，沉淀溶解和离子沉淀仍在 进行，但速率相等，A项错误；达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度不变，但 不一定相等，B项错误；加水稀释时，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，即促 进沉淀溶解，C项正确；多数难溶电解质溶解于水是吸热的，升高温度，沉淀 溶解平衡向溶解的方向移动。但Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，溶解平 衡向沉淀的方向移动，D项错误。 2在一定温度下，当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时：Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2)不变，可采取的措施是 ( ) A加MgSO4固体 B加HCl溶液 C加NaOH固
12、体 D加少量水 D 【解析】Mg(OH)2(s) Mg2(aq)2OH(aq)，加MgSO4固体使该溶解平衡左 移，Mg(OH)2固体增多，c(Mg2)变大；加HCl溶液使该溶解平衡右移， Mg(OH)2固体减少，c(Mg2)变大；加NaOH固体使该溶解平衡左移，Mg(OH)2 固体增多，c(Mg2)变小；加少量水，使溶解平衡正向移动，Mg(OH)2固体减 少，因为加水后仍是饱和溶液，所以c(Mg2)不变。 3把Ca(OH)2放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2(aq) 2OH(aq)，下列说法正确的是 ( ) A恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 B给溶液加热，溶液的pH升高 C向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 D向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 C 【解析】A项，CaOH2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2溶解度不变， c(OH)不变，因此pH不变；B项，加热时Ca(OH)2溶解度减小，平衡逆向移动， c(OH)减小，pH减小；C项，CO3 2Ca2=CaCO 3，使平衡正向移动， Ca(OH)2固体减少，但固体总质量增大；D项，加入NaOH固体时，c(OH)增 大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。