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

该高中化学课件聚焦难溶电解质的沉淀溶解平衡，系统讲解难溶电解质定义、沉淀溶解平衡建立与特征、溶度积常数(Ksp)及应用，通过饱和溶液与溶解度回顾，结合NaCl饱和溶液加浓盐酸析出沉淀等实验现象，搭建旧知到新知的学习支架。 其亮点在于结合数据表格（溶解度、Ksp对比）与实例分析（AgCl和Ag₂CrO₄沉淀顺序计算），以证据推理建构平衡模型（科学思维），实验现象探究培养科学探究能力。帮助学生深化化学平衡观念，教师可借助例题提升教学效率，助力学生掌握离子反应规律。

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1 知识回顾 1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？ 能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。 一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。 2、什么是溶解性？什么是溶解度？ 溶解性： 一种物质溶解在另一种物质中的能力。 粗略地表示物质的溶解能力 :易溶、可溶、微溶、难溶等。 溶解度：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。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。 莲塘一中 2 问题一：如何定义难溶电解质？ 难溶、可溶、易溶界定——溶解度 25 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。 莲塘一中 3 一些常见难(微)溶物的溶解度(20oC) 化学式 溶解度g/100g 化学式 溶解度g/100g AgCl 1.5×10−4 Ba(OH)2 3.89 AgNO3 222 BaSO4 2.4×10−4 AgBr 8.4×10−6 Ca(OH)2 0.165 Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.21 Ag2S 1.3×10−16 Mg(OH)2 9×10−4 BaCl2 35.7 Fe(OH)3 3×10−9 问题一：如何定义难溶电解质？ 难溶 绝对不溶 莲塘一中 尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。既然会溶解，那么就意味着水溶液中存在着该沉淀溶解后部分电离出来的离子，我们以氯化银为例，来稍作计算。 4 思考：使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？ 加热浓缩 降温 加入浓盐酸？ 现象: ①在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 ②将一块形状不规则食盐晶体放入NaCl饱和溶液中，一昼夜后观察发现:不规则晶体变为规则的立方体，而质量却未发生改变。 NaCl(s) Na+(aq)+ Cl-(aq) 析出大量白色沉淀。 难溶的电解质在水更容易形成饱和溶液，存在沉淀溶解平衡 莲塘一中 5 AgCl固体在水中溶解和沉淀过程： AgCl固体 沉淀过程：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。 AgCl Ag+ Cl- 溶解过程：在水分子作用下，少量Ag+ 和 Cl-脱离AgCl表面进入水中。 AgCl Ag+ Cl- 沉淀溶解平衡：当溶解速率和沉淀速率相等时，得到AgCl饱和溶液，达到平衡状态。 AgCl Ag+ Cl- Ag+ Cl- 莲塘一中 1、概念：在一定温度下，当难溶电解质v(溶解)=v(沉淀)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。 2、沉淀溶解平衡的建立 建构 模型 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 v溶解 v沉淀 ，固体溶解； v溶解 v沉淀 ，溶解平衡； v溶解 v沉淀 ，析出晶体。 ＞ = ＜ 莲塘一中 建构 模型 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 3、沉淀溶解平衡的表达式： 【注意】状态：难溶电解质用“s”；溶液中的离子用“aq”； 符号：中间用“ ⇌ ”连接。 【练习】写出BaSO4、Ag2S、Fe(OH)3的沉淀溶解平衡表达式： 莲塘一中 注意与电离方程式进行对比； 沉淀溶解平衡可逆号两边的部分满足元素守恒、电荷守恒。 例如，像Ag2S这样的难溶电解质，注意Ag+的化学计量数是2，表示1molAg2S可以溶解生成2molAg+。 9 4、沉淀溶解平衡的特征： (1)逆 (2)动 (3)等 (4)定 (5)变 动态平衡 v溶解＝ v沉淀 ≠ 0 可逆过程 达到平衡时，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，直至达到新的平衡状态。 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 建构 模型 ——化学平衡移动的规律符合勒夏特列原理 莲塘一中 ①难溶物本身的溶解度大小 ②温度 ③浓度 问题二：预测影响难溶物的溶解平衡的因素有哪些？ 莲塘一中 1、内因：电解质本身的性质 在电解质的溶液中，不管是易溶（如NaCl)的，微溶的， 难溶的电解质都存在着溶解平衡。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。 2、外因 （1）温度： 升温，多数平衡向溶解方向移动。 【Ca(OH)2除外，溶解度随温度升高降低】 （2）浓度： 加水，平衡向溶解方向移动； 加相同离子，平衡向沉淀方向移动； 加能发生反应的物质：平衡向溶解方向移动。 沉淀溶解平衡的影响因素(符合勒夏特列原理） 定性 分析 Mg(OH)2 (s) ⇋ Mg2+ (aq) + 2OH-(aq) 莲塘一中 体系变化 条件 平衡移动方向 平衡后c(Mg2＋) 平衡后c(OH－) 升高温度 加水（有固体剩余） 加Mg(OH)2(s) 加MgCl2(s) 通入HCl 加入NaOH(s) 向右 增大 增大 向右 不变 不变 不移动 不变 不变 向左 增大 减小 向右 增大 减小 【例题】 沉淀溶解平衡的影响因素(符合勒夏特列原理） 定性 分析 Mg(OH)2 (s) ⇋ Mg2+ (aq) + 2OH-(aq) 向左 减小 增大 莲塘一中 二、溶度积常数——Ksp 定量 分析 【思考】根据你学过的化学平衡常数，观察课本P80氯化银，硫化银Ksp的表达式总结溶度积的概念。 Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-) Ksp ＝ c2(Ag+)·c(S2- ) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq) 1、定义：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常数，叫做溶度积常数（简称溶度积），用Ksp表示。 固体浓度视为定值 莲塘一中 2、表达式： 【练习】写出Ag2CrO4、PbI2、Fe(OH)3的溶度积表达式 二、溶度积常数——Ksp 定量 分析 莲塘一中 3、影响因素：Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。 对于同一物质：T↑，Ksp↑ 【Ca(OH)2 相反】 4、Ksp的意义：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 二、溶度积常数——Ksp 定量 分析 【思考】分析右表，溶度积与溶解能力有什么关系？ 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 2.0×10-12 2.2×10-3 A2B Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16 莲塘一中 举例说明 16 （2）不同类型（阴、阳离子个数比不同）的难溶电解质： 应通过计算溶液中 才能进行比较。 二、溶度积常数——Ksp （1）相同类型（阴、阳离子个数比相同）的难溶电解质： 一定温度下， Ksp越小，溶解度越小，越难溶。 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 2.0×10-12 2.2×10-3 A2B Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16 莲塘一中 【例1】试比较AgCl、Mg(OH)2溶解度的大小？ Ksp( Mg(OH)2)= c(Mg2+)c2(OH-) =4 c3(Mg2+)= 5.6×10-12mol3·L-3 c(Mg2+)=1.12×10-4mol·L-1 即Mg(OH)2的溶解浓度为：1.12×10-4mol·L-1 可以看到： AgCl的溶解度更小！ (1)比较难溶电解质溶解能力的大小 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp= c(Ag+) c(Cl-) = 1.8×10-10 Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= c(Mg2+)c2(OH-) = 5.6×10-12 解： Ksp(AgCl)= c(Ag+) c(Cl-) =c2(Ag+)= 1.8×10-10mol2·L-2 c(Ag+)=1.34×10-5mol·L-1 即AgCl的溶解浓度为： 1.34×10-5mol·L-1 溶度积的应用 莲塘一中 【例2】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。 　　　　 饱和、平衡 1.35×10-5 1.35×10-5 　　 　　②求Ksp AgCl(s)⇌Ag+ (aq) + Cl-(aq) Ksp(AgCl)=c(Ag+).c(Cl-) =(1.35×10-5)2 =1.82×10-10 答：AgCl的Ksp为1.82×10-10 解：①把AgCl溶解度单位(g/L)换算成mol·L-1 　　s=1.93×10-3g/L÷143.3g/mol 　　 =1.35×10-5mol·L-1 （2）溶度积与溶解度的相互换算 二、溶度积的应用 莲塘一中 19 (3)判断沉淀是否生成 AnBm(s) ⇌ nAm+(aq) + mBn-(aq) Q称为离子积，表达式中c是任意时刻的浓度，是溶液中的瞬间实际浓度 ②溶度积规则 ①离子积 Q= c(Am+)n · c(Bn-)m 二、溶度积的应用 Q＜Ksp时 溶液不饱和，无沉淀析出，还可继续溶解直到平衡。 Q = Ksp时 溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态 Q＞Ksp时 溶液过饱和，有沉淀析出，直到溶液饱和达到平衡。 莲塘一中 【例3】将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］ 解：c(Ag+)=2×10-3mol·L-1 　　c(Cl-)= 2×10-3mol·L-1 Q=c(Ag+) · c(Cl-)= 2 ×10-3× 2 ×10-3 =4.0 ×10-6 > Ksp=1.8×10-10 所以有AgCl沉淀析出！ 二、溶度积的应用 【例4】将2×10-6mol·L-1的AgNO3溶液与2×10-6mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］ 解：c(Ag+)=1×10-6mol·L-1 　　c(Cl-)= 1×10-6mol·L-1 Q=c(Ag+) · c(Cl-)= 1×10-6× 1 ×10-6 =1.0 ×10-12 < Ksp=1.8×10-10 所以没有AgCl沉淀析出！ 莲塘一中 【例5】实验测得某水样中的铁离子的浓度为2.6×10-3mol·L-1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：设溶液中的OH-离子的浓度最少为X才能使水中的铁离子转化为沉淀 (4)计算某离子开始沉淀的pH值 Ksp=c(Fe3+) ·c3(OH-)=2.6×10-3×c3(OH-)=2.6×10-39 c(OH-)=1×10-12mol·L-1 答：pH至少要控制在2.0以上 c(H+)=1.0×10-2mol·L-1 pH=2.0 二、溶度积的应用 莲塘一中 (5)判断溶液中离子能否沉淀完全 【例6】在1L含 0.001mol·L－1SO42-的溶液中，注入等体积0.012mol·L－1 BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？ (已知298K时, BaSO4的 Ksp= 1.1×10－10) c(SO42-) = 2×10－8mol·L－1 < 1.0×10－5 解： Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ 0.012mol 0.001mol n(Ba2+)=0.011mol c(Ba2+)=5.5×10-3mol·L-1 　　Ksp= c(Ba2+) · c(SO42-)= 1.1×10-10 沉淀完全 二、溶度积的应用 一般认为当离子浓度≤1×10-5mol·L-1就可以认为沉淀完全 莲塘一中 (5)判断溶液中离子能否沉淀完全 【例7】在1L含 0.001mol·L－1SO42-的溶液中，加入0.01mol·L－1 BaCl2，当溶液中的SO42-恰好沉淀完全时，溶液中剩余Ba2+ 浓度是多少？(已知298K时, BaSO4的 Ksp= 1.1×10－10) 解： 　　Ksp= c(Ba2+) · c(SO42-)= 1.1×10-10 SO42-沉淀完全时： c(SO42-) =1×10－5mol·L－1 此时： c(Ba2+) =1.1×10-5mol·L－1 二、溶度积的应用 莲塘一中 (6)判断沉淀析出的顺序 【例8】已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12，向浓度均为0.01mol·L-1的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-谁优先沉淀？ AgCl沉淀时需要的离子浓度小，AgCl先沉淀 解：Ksp(AgCl) = c(Ag+) · c(Cl-)= 1.8×10-10 c(Ag+) =1.8×10-8 Ksp(Ag2CrO4) = c2(Ag+) · c(CrO42-)= 1.1×10-12 c(Ag+) =1.05×10-5 二、溶度积的应用 莲塘一中 ①溶度积曲线上的点表示该条件下,达到溶解与沉淀平衡状态； ②在曲线下方的点表示该点下未达到平衡;在曲线上方的点表示过饱和状态,此时有沉淀析出。 【例9】 在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 又知t ℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是( ) A．在t ℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13 B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体， 可使溶液中c点变到b点 C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液 D．在t ℃时，AgCl(s)＋Br－(aq) ⇌ AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816 B （7）数形结合考查溶度积常数 二、溶度积的应用 莲塘一中 6、已知常温下，Ksp(AgCl)≈2.010-10， Ksp(AgBr)≈8.010-13。在AgCl、AgBr固体共存的溶液中，c(Cl-)和c(Br-) 的比是多少？ 解： AgCl(s) Ag +(aq)+Cl -(aq) AgBr(s) +Br -(aq) Ksp(AgCl) Ksp(AgBr) ＝ c(Ag + ) ·c(Cl - ) c(Ag + ) ·c( Br- ) ＝ 2.010-10 8.010-13 ∴ c(Cl - ):c( Br- )=250:1 ∵ c(Cl - ) c( Br- ) ＝ Lavf58.12.100 $