3.4.1沉淀溶解平衡 课件 2025-2026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 第1课时 沉淀溶解平衡 人教版选择性必修第一册 揭示目标 1.能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征。 2.根据化学平衡理论，分析影响沉淀溶解平衡的因素。 3.了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系。 学习目标 2 课前回顾 1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？ 一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。 能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。 2、溶解度是指： 在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。 我们知道，溶液中有沉淀生成是离子反应发生的条件之一。 如果上述两种溶液中 AgNO3 和 NaCl 的物质的量相等且充分反应，此时溶液中还有 Ag+和Cl-吗？ 情境导入 例如，将 AgNO3 溶液与 NaCl 溶液混合，会生成白色的AgCl沉淀，反应的离子方程式为：Ag+ + Cl-=AgCl↓ 向2 mL 0.10 mol/L AgNO3溶液加入2 mL 0.10 mol/L的NaCl溶液， 充分反应，能否完全沉淀其中的Ag+。 【思考与探究】 2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液 KI溶液 2 mL 0.1mol/L AgNO3溶液 步骤一 步骤二 取上层清液 白色沉淀生成 黄色沉淀生成 结论：上层清夜中还有Ag+ 一、难溶电解质的溶解平衡 在初中化学中，我们曾根据物质溶解度的大小，将物质分为： 易溶物、可溶物、微溶物和难溶物。 例如，AgCl、BaSO4、Fe(OH)3等都属于难溶物。 根据表格信息回答下列问题。 （1）通常我们所说的难溶物在水中是否完全不能溶解？ （2）生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中是否还有Ag+和Cl-？ 思考与讨论 一、难溶电解质的溶解平衡 化学式 溶解度/ g AgCl 1.5×10-4 AgNO3 211 AgBr 8.4×10-6 Ag2SO4 0.786 Ag2S 1.3×10-16 BaCl2 35.7 Ba(OH)2 3.89 BaSO4 3.1×10-4 Ca(OH)2 0.160 CaSO4 0.202 Mg(OH)2 6.9×10-4 Fe(OH)3 3×10-9 结论: 尽管难溶电解质的溶解度很小，但并不是绝对不溶。 生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中还有Ag+和Cl-。 一、难溶电解质的溶解平衡 1.溶解度与溶解性的关系：20℃ 从表3-3可知，不同的电解质在水中的溶解度差别很大，如 AgCl 和 AgNO3 溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 溶解度 >10 g 1～10 g 0.01～1 g <0.01 g 在20℃时， AgCl 的溶解度为1.5×10-4g，当AgNO3 与NaCl在溶液中反应生成AgCl沉淀，体系中存在下列反应： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 反应体系中三种粒子共存，即使过量的NaCl也无法完全沉淀溶液中的Ag+ 一、难溶电解质的溶解平衡 在一定温度下，当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，溶液中各离子的浓度保持不变，这种平衡称为沉淀溶解平衡。 1.沉淀溶解平衡定义 溶解 沉淀 一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1× 10-5 mol/L 时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。 一、难溶电解质的溶解平衡 2.沉淀溶解平衡的建立 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 溶解 沉淀 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，即建立下列动态平衡： v溶解 v沉淀 ，未饱和。固体溶解； v溶解 v沉淀 ，饱和溶液，溶解平衡； v溶解 v沉淀 ，过饱和。析出晶体。 ＞ = ＜ 一、难溶电解质的溶解平衡 3.沉淀溶解平衡的特征 动态平衡， v溶解=v沉淀≠0 v溶解＝v沉淀 可逆过程 溶液中的离子浓度不变。 当外界条件改变时，沉淀溶解平衡将发生移动，直至建立新的平衡。 (1)逆 (3)动 (2)等 (4)定 (5)变 一、难溶电解质的溶解平衡 4.沉淀溶解平衡方程式 注意：①可逆号表示沉淀、溶解同时进行； ②物质状态：固体(s)、溶液(aq) 不等同于电离平衡。 请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。 随堂练习 BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq) CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq) AgI(s) Ag+(aq) + I-(aq) Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq) 一、难溶电解质的溶解平衡 5.沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。 ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动 ②温度：升温，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） ③同离子效应：加入难溶电解质溶解产生的离子，平衡向沉淀方向移动 ④加入与体系中某些离子反应的物质，产生气体或更难溶的物质，导致平衡向溶解的方向移动 已知:Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH>0 ，请分析下表: 随堂练习 条件改变 移动方向 溶解度S c(Mg2＋) c(OH－) 加少量水(过饱和) 升温 加MgCl2(s) 加NaOH(s) 加盐酸 正向移动 正向移动 逆向移动 逆向移动 正向移动 不变 不变 不变 增大 增大 增大 减小 增大 减小 减小 减小 增大 增大 增大 减小 一、难溶电解质的溶解平衡 6.溶度积常数 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 （1）概念 （2）表达式 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。 （3）影响因素 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 （4）Ksp的意义 一、难溶电解质的溶解平衡 6.溶度积常数 一般而言： 对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp越小，溶解度越小。 如AgCl、AgBr、AgI。 对于阴阳离子个数比不同的电解质，不能用Ksp的大小来确定溶解度大小。 溶解度应根据Ksp计算后得出。 如BaSO4、Mg(OH)2。 ②溶度积规则 （5）Ksp的应用 一、难溶电解质的溶解平衡 6.溶度积常数 Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)， ①离子积(Q)---取任意时刻浓度 Q＝cm(An＋)·cn(Bm－) ——定量判断给定条件下有无沉淀生成。 Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。 Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 （5）Ksp的应用 一、难溶电解质的溶解平衡 6.溶度积常数 ③有关计算 求某一离子的浓度 【例1】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？ （5）Ksp的应用 一、难溶电解质的溶解平衡 6.溶度积常数 ③有关计算 计算离子的浓度比 【例2】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) （5）Ksp的应用 一、难溶电解质的溶解平衡 6.溶度积常数 ③有关计算 根据Ksp判断沉淀某离子时的pH范围 【例3】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。 25 ℃时，欲除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+（完全沉淀），需调节溶液 pH 范围为多少。 课堂检测 (1)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同 (2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动 (3)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na＋总数不变 1.正误判断 × × × 课堂检测 (1)升高温度，平衡逆向移动 (2)恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 (3)给溶液加热，溶液的pH升高 (4)向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 (5)向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 2.常温下，把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡： Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＜0，判断正误。 × × √ √ × 课堂检测 3.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3(aq)＋OH－(aq)。 (1)饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？ (2)在牙膏中添加适量的Ca2＋或，能否保护牙齿？为什么？ 课堂检测 (1)已知Ksp(CaC2O4) =4.0×10-9，尿钙含量 2.50 mmol/L，人体中浓度达到多少就会产生结石？ (2)若使Ca2+完全沉淀，那么此时的浓度是多少? 课堂检测 化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4 Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 5.6×10－12 2.0×10－12 (1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag＋)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小如何排序？ (2)能否利用上表数据直接比较AgCl、Mg(OH)2的溶解能力？计算分析二者溶解能力的大小？ (5)将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合，请通过计算说明是否有Ag2CrO4沉淀产生。 (4)25 ℃时，取一定量含有I－、Cl－的溶液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，计算溶液中c(I-)/c(Cl-) 感谢聆听 每天进步一点点，每天努力不止一点点。 $$