3.4.1 沉淀溶解平衡 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第四节 沉淀溶解平衡 课时1 沉淀溶解平衡 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 溶洞是石灰岩被流水溶解、腐蚀而形成的天然洞穴，而由于石灰岩层各部分含石灰质多少不同，被侵蚀的程度也就不同，从而逐渐被溶解分割成互不相依、千姿百态、陡峭秀丽的山峰和奇异景观的溶洞，由此形成的地貌一般称为喀斯特地貌。 课堂学习 结合两张表中的相关数据，思考常见的一些沉淀是否完全不溶于水，如果能够溶于水，又会以什么形式存在？ 沉淀溶解平衡 化学式 溶解度/g AgCl 1.5×10-4 AgBr 8.4×10-6 Ag2S 1.3×10-16 Ca(OH)2 0.160 CaSO4 0.202 Mg(OH)2 6.9×10-4 Fe(OH)3 3×10-9 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 >10g 1g~10g 0.01g~1g <0.01g 溶解是绝对的，不溶是相对的； 没有绝对不溶的电解质，难溶电解质都会发生微量溶解； 生成沉淀的离子反应能发生是因为生成物的溶解度很小； 通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L，沉淀就达完全。 课堂学习 沉淀溶解平衡 向盛有2 mL 0.1mol/LAgNO3溶液的试管中加入2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液，观察现象。 取上层清液，滴加NaCl溶液，有何现象？说明了什么？ 现象：有白色沉淀生成，说明溶液中依然有Ag+和Cl-存在，即证明Ag+和Cl-的反应不能进行到底。 原理：沉淀是难溶物，但不是绝对不溶，只不过溶解度很小，难溶物在水中存在溶解平衡。 课堂学习 难溶电解质在水溶液中的溶解过程如何？ 沉淀溶解平衡 固体质量 溶液状态 微观过程 溶解 减少 不饱和 V(溶解)>V(结晶) 饱和 不变 饱和 V(溶解)=V(结晶) 结晶 增加 过饱和 V(溶解)<V(结晶) 一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，得到饱和溶液，即建立动态平衡。 平衡原理：AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) 可逆号表示沉淀、溶解同时进行； 反应需要标明物质状态； 注意和电离方程式做好区分。 课堂学习 沉淀溶解平衡 难溶电解质的沉淀溶解平衡：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。 沉淀溶解平衡属于可逆反应，具有逆、等、动、定、变的特征。 尝试写出BaSO4、Ag2S、Mg(OH)2、CuS的沉淀溶解平衡表达式。 BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq) + SO42-(aq) Ag2S(s) ⇌ 2Ag+(aq) + S2-(aq) Mg(OH)2(s) ⇌ Mg2+(aq) + 2OH-(aq) CuS(s) ⇌ Cu2+(aq) + S2-(aq) 课堂学习 沉淀溶解平衡 与电离平衡、水解平衡一样，难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。 Ag2S(s) ⇌ 2Ag+(aq) + S2-(aq) Ksp = c2(Ag+)·c(S2-) 化学式 Ksp AgCl 1.8×10-10 AgBr 5.4×10-13 AgI 8.5×10-17 Ag2S 6.3×10-50 Ag2SO4 1.2×10-5 CuS 6.3×10-36 FeS 6.3×10-18 不同物质的溶度积各不相同，有大有小，但在一定温度下是固定值。 例如，AgCl的Ksp较小，属于难溶电解质；而Ag2SO4的Ksp较大 ，属于微溶电解质。 观察右表中物质的溶度积常数的相关数据，你有什么发现？ 课堂学习 沉淀溶解平衡 溶度积常数与水解平衡常数等平衡常数相比，有哪些异同？ 化学式 Ksp AgCl 1.8×10-10 AgBr 5.4×10-13 AgI 8.5×10-17 Ag2S 6.3×10-50 Ag2SO4 1.2×10-5 CuS 6.3×10-36 FeS 6.3×10-18 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，Ksp越小，越难溶； Ksp只与温度有关，其它条件一定时，除Ca(OH)2外，一般温度越高，Ksp越大； 同一温度下，根据溶度积Ksp与溶液中离子积Q的相对大小，可以判断难溶电解质的沉淀或溶解情况。 条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-) 加少量水 升温 加MgCl2(s) 加盐酸 加NaOH(s) 课堂学习 沉淀溶解平衡 与电离平衡、水解平衡一样，难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡移动，影响因素分为了内因(物质自身的性质)与外因(温度、浓度等符合勒夏特列原理的条件)。 条件改变 移动方向 c(Mg2+) c(OH-) 加少量水 正向移动 不变 不变 升温 正向移动 增大 增大 加MgCl2(s) 逆向移动 增大 减小 加盐酸 正向移动 增大 减小 加NaOH(s) 逆向移动 减小 增大 课堂学习 沉淀溶解平衡 根据右表数据，总结溶度积常数和溶解度之间的关系。 类型 化学式 溶度积Ksp 溶解度/g AB AgBr 5.0×10-13 8.4×10-6 AB AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 A2B Ag2CrO4 1.1×10-12 2.2×10-3 A2B Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16 相同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力小； 不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。 根据溶度积常数的相关知识，思考如何使AgNO3和NaCl反应所得溶液中的Ag+浓度尽可能的小？ 保持Ksp不变，增大NaCl溶液的浓度； 保持c(Cl-)不变，降低反应温度，使Ksp变小； 生成Ksp更小的物质，用含硫化合物沉淀Ag+。 课堂学习 沉淀溶解平衡 溶度积常数和溶解度之间的换算：室温下，AgCl的溶解度是1.93×10-3g/L，求AgCl的溶度积(已知AgCl的摩尔质量为143.3g/mol)。 解：把AgCl溶解度单位(g/L)换算成mol·L-1 Ksp(AgCl) = c(Ag+)·c(Cl-) = (1.35×10-5)2 = 1.82×10-10 答：AgCl的Ksp为1.82×10-10。 s = 1.93×10-3g/L÷143.3g/mol =1.35×10-5mol·L-1 AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡(mol/L) 1.35×10-5 1.35×10-5 Ksp的常见计算类型： 求某一离子的浓度； 计算离子的浓度比； 根据Ksp判断沉淀某离子时的pH范围。 课堂学习 沉淀溶解平衡 求某一离子的浓度：25℃，Mg(OH)2的Ksp = 1.8×10-11，若溶液中c(OH-) = 3.0×10-6 mol/L，求：溶液中Mg2+的浓度？ 课堂学习 沉淀溶解平衡 计算离子的浓度比：25℃，反应CaSO4(s) + CO32-(aq) ⇌ CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡时，求溶液中c(CO32-) : c(SO42-) 的比值？(已知Ksp(CaSO4) = 4.8×10-5，Ksp (CaCO3) = 3×10-9) 课堂学习 沉淀溶解平衡 根据Ksp判断沉淀某离子的pH范围：在25℃时，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(离子浓度小于1×10-6mol/L)，需调节溶液 pH 范围为多少？(已知Ksp[Al(OH)3] = 1×10-33，Ksp[Fe(OH)3] = 3×10-39，pH = 7.1时Mn(OH)2开始沉淀) 课堂学习 沉淀溶解平衡 溶度积的提出者是德国化学家瓦尔特·能斯特。 1889年他提出溶解压理论，从热力学理论导出了电极电位公式，即“能斯特公式”，同年还提出溶度积理论以解释沉淀反应。 1906年创立了热力学第三定律，即“能斯特热定理”，他在物理化学上作出了重要的贡献，此外他还曾研究过氮与氧直接化合成氮的氧化物的工业生产问题。 他获诺贝尔化学奖提名76次，于1920年获诺贝尔化学奖。 课堂学习 25℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在平衡PbI2(s) ⇌ Pb2+(aq) + 2I-(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是 (　　) 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 课堂巩固 D 一定温度下，将足量的AgCl分别放入下列物质中，AgCl的溶解度由大到小的顺序是 (　　) ①20mL0.01mol·L-1KCl溶液　②30mL0.02mol·L-1CaCl2溶液　③40mL0.03 mol·L-1HCl溶液　④10mL蒸馏水　⑤50mL0.05mol·L-1AgNO3溶液 A．①>②>③>④>⑤ B．④>①>③>②>⑤ C．⑤>④>②>①>③ D．④>③>⑤>②>① 课堂巩固 B 课堂小结 谢谢观看 THANKS 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 20 Traveling Light Joel Hanson Traveling Light, track 1 Other 208783.17 XXX - 163 key(Don't modify):L64FU3W4YxX3ZFTmbZ+8/TWA8gDlYn/6k9D9xIGo8WXAZ2QiReq2dElL2Uype/05125txy+290yas1na7fVnhLNI+TRhJ61mPhQ1c9cVRJh2tcPYpsqK//UpSWshiZeqtOF5yXaMvFmZLtNMPmHEmWm5zXCbrAgPrcwUiXRZDfBSjdG7+PZv7n9jmrmmXjQNRN7cKgWMidXn/sXnSCWlbL4OWWRI0MBVM5M6UmSUfd5QL+2EbGGtlVDyf6a3kWlh0LVau7yMZUcFzrdeTIrpSoBphMBpsXvzNeBTWAEoolH+2NNQ5qjYw2Ehhy2hVDLv3ktDcgTMGFT2jUCNSlV8bgfzS0LMEGUm8HMdJ2VEZeYIQkVSAVX2yUn/tNcrWGU20lDWCql1jdByW0uuVqLcw1pO4+/9BtqUHjnMYmjcswHCOUm+418eufzpVOdj7Xm47yxOOXjIJXEOCqdGBZQ6bBFwfBf2be2ISzvN7pF2sRM= Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$