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3 1 溶解平衡 化学平衡知识回顾 可逆反应 v 正 v 逆 平衡状态 v 正 v 逆 化学平衡的建立 1 逆 动 等 定 变 化学平衡特征 化学平衡知识回顾 2 溶解平衡的建立 c 在形成饱和溶液之后 v 溶解 v 结晶 0 v 溶解 v 结晶 t v v 溶解 v 结晶 溶解的平衡状态 a 未形成饱和溶液之前 v 溶解 v 结晶 b 溶解过程中 v 溶解 减小v 结晶 增大 3 溶解平衡作为一种动态平衡 它具备怎样的特征呢 请结合学过的化学平衡有关知识加以小结 想一想 溶解平衡特征 逆 动 等 定 变 4 在硫酸铜的饱和溶液中加一块不规则的硫酸铜晶体 数天后 发现硫酸铜晶体变成规则的几何外型 但质量不变 这一现象说明固体溶解平衡具有什么特征 是一个动态平衡 例 有一块缺角的立方体形的胆矾晶体 放入饱和硫酸铜溶液中 数天后它的质量和形状有无变化 为什么 P47 5 一定温度下 在饱和的CuSO4溶液中加入一定量无水CuSO4 一段时间后 溶液总质量 增加 减少或不变 固体质量 增加 减少或不变 加入的固体颜色从 色变为 色 减少 增加 白 蓝 Cu2 浓度 增加 减少或不变 不变 6 同离子效应 向平衡体系中加入相同的离子 使平衡向结晶的方向移动 7 思考 Ag2SO4溶于水达到溶解平衡改变下列条件中的一个 平衡向哪个方向移动 升温 再加Ag2SO4 加入AgNO3 加入BaCl2 加压 答 向右 不移动 向左 向右 不变 正因为溶解平衡的存在 任何溶质都不能无限制地溶解到水里 一旦达到溶解平衡形成的溶液称为饱和溶液 8 1 将足量AgCl分别溶于 水中 10mL0 1mol LNaCl溶液 5mL0 1mol l的MgCl2溶液中 比较Ag 浓度大小 练习 答案 9 固体溶解度 S 1 定义 在一定温度下 某物质在100克的溶剂里达到饱和状态时所溶解物质的质量 2 意义 已知溶解度 100g水最多能溶解溶质质量 饱和溶液的质量分数 影响溶解度因素 内因 溶质 溶剂本身的性质 外因 温度 10 多数T升高 S增大 极少数T升高S降低如 Ca OH 2 外因 温度 NaCl的溶解度温度影响不大 11 注 饱和溶液中 再加入其它少量物质 还可以溶解 原溶质不会析出 溶解度与溶解性关系 20 S 10g 1g S 10g 0 01g S 1g S 0 01g 12 气体溶解度 定义 在一定的温度下 1 01 105Pa 1体积水中达到饱和时 所溶解的气体的体积数 常见气体常温常压下的溶解度 CO2 1Cl2 2H2S 2 6SO2 40HCl 500NH3 700 影响因素 温度 T升高 溶解度减小压强 P增大 溶解度增大 13 例 标准状况下 用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12 0mol L 密度为0 915g cm3的氨水 试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水 氨的式量以17 0计 水的密度以1 00g cm3计 答案 378L 14 气体溶解平衡的建立 气体与液体接触 部分溶解 密闭容器中 气体溶解平衡 气体溶解平衡特征 逆 动 等 定 变 15 利用所学知识解释下列现象 1 给水加热时我们为何可以看到水中出现气泡 2 闷热的夏天 鱼为何常浮到水面上来呼吸 温度升高 气体的溶解度减小 温度高 气压低 水中氧气的溶解度变小 溶解的氧气少了 3 下列对溶解平衡的描述正确的是 A 溶解反应开始时 溶液中各离子浓度一定相等 B 溶解达到平衡时 沉淀的速率和溶解的速率相等C 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 溶解达到平衡时 如果再加入该物质 溶解度增大 B 思考题 16 例 AgCl s Ag Cl 五 难溶电解质的溶度积 初始 溶 V沉平衡 溶 V沉 Ksp c Ag c Cl 溶液里各离子物质的量浓度乘积是一个常数 该常数叫溶度积常数 Ksp 17 2 在一定温度下 难溶电解质的Ksp的大小反映了其在水中的溶解能力 溶度积的意义 1 Ksp决定于难溶电解质的本性 与温度有关 一定温度下 Ksp是常数 25 AgClAgIAg2S溶解度1 5 10 42 1 10 71 3 10 16g 100gH2O 18 例 已知AgCl在298K时溶解了1 92 10 3g L 1 计算其Ksp 解 AgCl的摩尔质量 143 4g mol 1c 1 92 10 3 143 4 1 34 10 5 mol L 1 Ksp c2 1 8 10 10 溶度积与离子浓度的换算 19 把Ca OH 2放入蒸馏水中 一段时间后达到平衡 Ca OH 2 s Ca2 2OH 下列说法正确的是A 恒温下向溶液中加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 20 溶解度曲线代表的意义 a 同一种物质在不同温度的溶解度 b 不同物质在同一温度时的溶解度 c 物质的溶解度受温度变化的影响 六 固体物质的溶解度曲线 点 线上的任一点表示溶质在某温度下的溶解度 线上方的点表示饱和溶液加晶体 过饱和 线下方的点表示不饱和溶液 V结晶 V溶解 V结晶 V溶解 V结晶 V溶解 线 表示溶解度随温度变化情况 交点 不同溶质在某温度下溶解度相同 21 右图是A B两种物质在水中的溶解度曲线 1 t1 时 200克A的饱和溶液的溶质质量分数是 2 当B物质的水溶液接近饱和时 可采用三种方法使其达到饱和 3 将A溶液从 状态改变为 状态有多种途径 试设计并简述一操作最简单 结果最准确的实径 20 加溶质 减溶剂 升温 将A状态的该溶液降温至t1 过滤除去析出的晶体后 将溶液升温至t2 22 例 A B两种化合物的溶解度曲线如图所示 现要用结晶法从A B混合物中提取A 不考虑A B共存时对各自溶解度的影响 取50g混合物 将它溶于100g热水 然后冷却至20 若要使A析出而B不析出 则混合物A的质量分数A B的质量分数B 主要推理及计算过程为 20 A B溶解度分别为10g 20g则混合物B的质量应小于20g A的质量应大于10g A 20 B 40 60 40 A 60 23 例 下图是几种盐的溶解度曲线 下列说法正确的是 A 40 时 将35克食盐溶于100克水中 降温至0 时 可析出氯化钠晶体 B 20 时 硝酸钾饱和溶液的质量分数是31 6 C 60 时 200克水中溶解80克硫酸铜达饱和 当降温至30 时 可析出30克硫酸铜晶体 D 30 时 将35克硝酸钾和35克食盐同时溶于100克水中 恒温蒸发时 先析出的是氯化钠 D 24 1 饱和溶液蒸发析晶 X Sm剂 100g 七 溶解度的计算 1 不带结水的析晶计算 2 降温析晶 25 例 t 时 有A B两种浓度 质量均相同的硫酸铜溶液 将A等温蒸发31g水恰好达到饱和 B中加入25g胆矾也恰好达到饱和 计算t 时硫酸铜的溶解度 解答 依题意可知 25g胆矾溶于31g水中恰好达到饱和 25gCuSO4 5H2O中 含CuSO4 16g H2O 9g 40 g 100g水 隔离法 26 将90 饱和氯化铵溶液680g 蒸发100g水再冷却至40 将析出晶体多少克 已知90 时溶解度为71 3g 40 时溶解度为45 8g 1 求90 时 680g的饱和氯化铵溶液中 溶质和溶剂的质量 设溶剂的质量为x 171 3g 100g 680g xx 397g 水的质量 氯化铵的质量 680g 397g 283g 蒸发100g水后 余下水297g 在40 时 297g水最多能溶氯化铵的质量为y 297g y 100g 45 8g y 136 0g析出晶体的质量应为283 0g 136 0g 147 0g 守恒法 即高温下饱和液中溶质的质量 析晶后饱和溶液中溶质的质量 蒸发水和降温后析出的晶体的质量 27 将含有不溶性物质的硝酸钾固体的混合物放入一定量的水中充分搅拌 得到的实验数据如表1 硝酸钾在不同温度时的溶解度如表2 试计算 1 原固体混合物中硝酸钾的质量是g 2 加入水的质量是g 180g 200g 不带结晶水的计算 28 3 某温度下 在100g水中加入mgCuSO4或加入ngCuSO4 5H2O 均可使溶液恰好达到饱和 则m与n的关系为 m 1600n 2500 9n 2 在t 时 某物质A的溶液若恒温蒸发10g水 析出2g无水晶体 若恒温蒸发20g水 析出5g无水晶体 下列说法正确的是A t 时 原溶液是饱和溶液B t 时 A物质的溶解度为20gC t 时 A物质的溶解度为30gD t 时 A物质的溶解度为25g C 29 下表记录了t 的4份相同的硫酸铜溶液中加入的无水硫酸铜的质量以及析出的硫酸铜晶体 CuSO4 5H2O 的质量 温度维持不变 的实验数据当加入4 6g无水硫酸铜时 析出硫酸铜晶体的质量为 A 3 42gB 3 88gC 6 82gD 2 56g B 2 带结晶水的计算 30 例 在一定温度下 向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1 06克无水Na2CO3 搅拌后静置 最终所得晶体的质量 A 等于1 06克 B 大于1 06克而小于2 86克 C 等于2 86克 D 大于2 86克 D 31 例 在一定温度下 某无水盐R在水中溶解度为23g 向R的饱和溶液中加入Bg该无水盐 保持温度不变 析出R的结晶水合物Wg 从原饱和溶液中析出溶质R的质量为 A B C D A 32 例 向100g浓度为18mol L 密度为 g cm3的硫酸中加入一定量的水稀释成9mol L的硫酸 则加入水的质量为A 等于100gB 小于100gC 大于100gD 无法确定 例 若以 1和 2分别表示浓度为amol L和bmol L氨水的质量分数 且已知2a b 则下列推断中 正确的是 氨水的目的比纯水小 A 2 1 2B 1 2 2C 2 2 1D 1 2 2 1 B C 33 根据稀释前后 溶质的量不变列方程 若 1 2m水 100实际上 1 2所以m水 100 34 质量分数不同的两种硫酸溶液 以相同质量混合时 所得混合溶液密度为d1 以相同体积混合时 所得混合溶液密度为d2 质量分数不同的乙醇溶液 以相同质量混合时 所得混合溶液密度为d3 以相同体积混合时 所得混合溶液密度为d4 则下列d1 d2 d3 d4大小关系正确的是 A d1 d2 d3 d4B d2 d1 d4 d3C d2 d1 d3 d4D d2 d3 d1 d4 B 35 1 取23 4gNaCl和40 4gKNO3 加70gH2O加热溶解 在100 时蒸发掉50g水 维持该温度 过虑析出晶体 计算所得晶体的质量 mg 高温 将滤液冷却至10 待充分结晶后 过虑 计算所得晶体的质量 mg 低温 2 另取34 0gNaNO3和29 8gKCl 同样进行上述实验 10 时析出晶体是写化学 100 和10 时分别得到晶体质量 四种盐