3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件围绕难溶电解质的沉淀溶解平衡及溶度积Ksp展开，涵盖定义、特征、影响因素及Ksp的表达式、意义与应用，通过“难溶电解质是否完全溶解”思考讨论和AgCl悬浊液加KI实验导入，衔接初中溶解度知识与高中平衡理论，搭建学习支架。 其亮点在于结合实验探究（如AgCl溶解平衡验证）和数据表格（溶解度、Ksp对比），通过Ksp计算及沉淀顺序、pH计算等应用，培养科学思维的证据推理与模型建构能力，强化“结构决定性质”的化学观念。学生能深化理解，提升探究能力，教师可借助丰富案例与习题提高教学效果。

第1课时　难溶电解质的沉淀溶解平衡 第四节 沉淀溶解平衡 10g 1g 0.01g 易溶 可溶 微溶 难溶 习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质 思考与讨论1： 难溶电解质在水中是否完全不能溶解呢？ 难溶电解质 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 思考与讨论2： 溶液中AgNO3和NaCl等物质的量混合且充分反应，此时溶液中是否还有Ag+？ 信息：AgI为黄色沉淀，比AgCl更难溶解 实验步骤 1.AgCl悬浊液的制备：取 1mL AgNO3溶液，向其中逐滴加入NaCl溶液至不再产生沉淀，静置。 2. Ag+的检验：取上层清液，向其中加入KI溶液，观察现象。 实验现象 结论 上层清液中加入KI溶液出现黄色沉淀（AgI） 上层清液中存在Ag+，AgCl可溶解 一、难溶电解质的溶解平衡 1.定义： 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 2.特征：逆、等、动、定、变 一、难溶电解质的溶解平衡 5 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) AgCl沉淀溶解平衡： AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq) 注意：① 可逆符号 ：表示沉淀、溶解同时进行 ② 物质状态 ：固体(s)、溶液(aq) 3、沉淀溶解平衡方程式 一、难溶电解质的溶解平衡 请写出BaSO4、AgI、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。 【练一练】 在一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol/L时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了 注意：沉淀完全的判断 (1）内因： (2）外因： ①浓度： 升温，多数平衡向溶解方向移动（原因：溶解吸热）； 加入相同的离子，平衡向沉淀方向移动 ②温度： ③同离子效应： 加水，平衡向溶解方向移动 但少数向沉淀方向移动 （例：Ca(OH)2） 4、沉淀溶解平衡的影响因素 难溶电解质的性质（主要决定因素） 一、难溶电解质的溶解平衡 [探究]影响沉淀溶解平衡的因素 条件改变 平衡移动方向 c(Ca2+) c(CO32-) m(CaCO3) 升 温 加 水 加CaCl2(s) 加Na2CO3(s) 加少量浓盐酸 请分析改变下列条件，对碳酸钙溶解平衡的影响，填写下表： CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq) 增大 减小 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 减小 减小 增大 增大 增大 减小 10 (3)现向含AgBr的饱和溶液中： ①加入固体AgNO3，则c(Ag＋)________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)。 ②加入更多的AgBr固体，则c(Ag＋)________。 ③加入AgCl固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________。 ④加入Na2S固体，则c(Br－)________，c(Ag＋)________(已知Ag2S的溶解度小于AgBr)。 变大 不变 变小 变大 变大 变小 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2．将AgCl分别加入盛有：①5 mL水　②6 mL 0.5 mol·L－1NaCl溶液　③10 mL 0.2 mol·L－1CaCl2溶液　④5 mL 0.1 mol·L－1盐酸的烧杯中，均有固体剩余，各溶液中c(Ag＋)从大到小的顺序排列正确的是 A．①④③② B．②③④① C．④③②① D．①③②④ √ 索引 二、溶度积常数Ksp 难溶电解质的沉淀溶解平衡的平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp 二、溶度积常数Ksp Ksp ＝ c(Ba2+)·c(SO42-) Ksp ＝ c(Ag+)·c(I-) Ksp ＝ c2(Ag+)·c(S-) 难溶电解质的沉淀溶解平衡的平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp 二、溶度积常数Ksp AmBn(s) mAn+(aq) + nBm-(aq) Ksp = cm(An+)· cn(Bm-) 2、影响因素：溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 T↑，Ksp↑ (Ca(OH)2 相反) 1、表达式： Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 3.Ksp的意义 二、溶度积常数Ksp 化学式 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4 Ag2S Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.1×10-17 2.0×10-12 6.3×10-50 溶解度(S) 1.5×10-4 8.4×10-6 2.1×10-7 1.1×10-12 1.3×10-16 Ag2CrO4(s) ⇌2Ag+(aq) + CrO42-(aq) AgI(s) ⇌Ag+(aq) + I-(aq) x x Ksp(AgI) = c(Ag+)·c(I-) Ksp(AgI) =8.1×10-17 x≈9×10-9mol/L 2x x Ksp[Ag2CrO4] = c2(Ag+)·c( CrO4-) = 4x3 Ksp[Ag2CrO4] =2.0×10-12 s≈ 2.1×10-8 M(AgI) =235g/mol Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力 3.Ksp的意义 三、溶度积常数Ksp (1)对于同类型(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质来说，Ksp越小，其溶解度越小。 溶度积：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI) 溶解度：S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI) (2)不同类型的难溶电解质不能直接通过Ksp的大小判断溶解度大小，要通过Ksp计算出离子浓度来比较。 归纳总结 1. Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。 2．对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 3．对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较依据，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来确定溶解能力的强弱。　　 4．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10－10和2.0×10－12，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是 A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等 B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 C．两者类型不同，不能由Ksp的大小直接判断溶解能力的大小 D．都是难溶盐，溶解度无意义 √ AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同，不能直接利用Ksp来比较二者溶解能力的大小，所以只有C对；其余三项叙述均错误。 比较溶解度大小，若用溶度积必须是同类型，否则不能比较。 ③ Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。 AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)， Q＝cm(An＋)·cn(Bm－) 任意时刻浓度 （定量判断给定条件下有无沉淀生成） ① Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。 ② Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 若此时加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 4. Ksp的应用1------溶度积规则 三、溶度积常数Ksp 【例】25℃时，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？【Ksp（AgCl）＝1.8×10－10】 c(Ag＋)＝(0.03 mol/L×1.00 L)÷(1.00 L＋0.50 L) ＝0.020 mol/L  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 由于Qc>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。 注意体积变化 7．已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9，现将浓度为2×10－4 mol·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于 A．2.8×10－2 mol·L－1 B．1.4×10－5 mol·L－1 C．2.8×10－5 mol·L－1 D．5.6×10－5 mol·L－1 √ 若要产生沉淀，Q应大于Ksp，因为等体积混合，所以体积加倍，混合时浓度减半。设所用CaCl2溶液的浓度为x，则 >2.8×10－9，求得x>5.6×10－5 mol·L－1。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 【例】在1L含 0.001mol/L SO42-的溶液中，注入等体积0.01mol/L BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？ [Ksp(BaSO4) = 1.08×10-10] c(SO42-) = 2.4×10-8 mol/L Ksp(BaSO4)= c(Ba2+) · c(SO42-)= 1.08×10-10 ∴ 沉淀完全 0.01mol 0.001mol 剩余的n(Ba2+) = 0.009 mol c(Ba2+)=4.5×10-3mol/L < 1.0×10-5 mol/L 解： Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ 4. Ksp的应用2-----判断溶液中离子能否沉淀完全 三、溶度积常数Ksp 注意体积变化 4. Ksp的应用3------判断沉淀析出的顺序 三、溶度积常数Ksp 【例】已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 2.0×10-12，向浓度均为0.01mol/L的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-谁优先沉淀？ 解：Ksp(AgCl) = c(Ag+)·c(Cl-) = 1.8×10-10 c(Ag+) = =1.8×10-8 mol/L Ksp(Ag2CrO4) = c2(Ag+)·c(CrO42-) = 2.0×10-12 AgCl沉淀时需要的离子浓度小，AgCl先沉淀。 溶解度小的先沉淀 c(Ag+) = =1.4×10-5 mol/L 11．(1)向0.1 mol·L－1的AgNO3溶液中加入等体积0.1 mol·L－1的NaCl和0.1 mol·L－1的NaBr混合液，生成的沉淀主要是________。 AgNO3的量不足，先生成溶解度更小的AgBr。 AgBr (2)取等体积的AgCl和AgI饱和溶液混合，再加入足量AgNO3溶液，生成的沉淀主要是________。 由于AgCl溶解度大，混合溶液中c(Cl－)较大，加入AgNO3主要生成AgCl沉淀。 AgCl 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 4. Ksp的应用3------计算某离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH 三、溶度积常数Ksp 【例】实验测得某水样中的铁离子的浓度为2.6×10-6mol/L 若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的pH值至少要控制在多少以上？[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6×10-39] 解：Ksp=c(Fe3+) ·c3(OH-)=2.6×10-39 c(OH-)3 = 1×10-33 mol/L c(OH-) = 1×10-11 mol/L c(H+) = 1×10-3mol·L-1 pH = 3 pH要控制在3以上才能使水中的铁离子转化为沉淀。 注意：若要计算使某个离子沉淀完全时的pH值，则该离子浓度要取1×10-5mol/L带入Ksp计算。 氢氧化物沉淀不一定在碱性环境 难溶电解质的沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡 溶度积Ksp 定义 影响因素 表达式 ①浓度 ②温度 ③同离子效应 特征 平衡表达式 外因 内因 影响因素 意义 应用 1.判断给定条件下有无沉淀生成 2.判断溶液中离子能否沉淀完全 3.判断沉淀析出的顺序 4.计算某离子开始沉淀的pH和完全沉淀的pH Ksp的应用 (2x)2·x＝2.0×10－12，x＝×10－4， c(Ag＋)＝2××10－4 mol·L－1≈1.59×10－4 mol·L－1。 × $