3.4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

水溶液中的离子反应和平衡 第四节 沉淀溶解平衡 实验现象？ 如何解释？ 思考 固体溶质 溶液中的溶质 溶解 结晶 溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq)+Cl－(aq) 溶解 结晶 20℃时，溶解度： 思考 1. 沉淀溶解平衡的建立 当v(溶解)＝v(沉淀)时，得到饱和AgCl溶液，建立沉淀溶解平衡。 溶解 AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq) 沉淀 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 2. 沉淀溶解平衡的表达 Ca(OH)2(s) Ca2＋ (aq) + 2OH－(aq) 注意与电离方程式的区别 3. 沉淀溶解平衡的特征 逆、等、动、定、变 讨论：温度升高，Ca(OH)2的溶解平 衡如何移动？ 影响平衡的因素？ 4. 沉淀溶解平衡的影响因素 温度： 浓度： 如何证明Ag+和Cl－的反应不彻底？ 思考 注意：当溶液中离子浓度小于1×10－5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有保持溶解平衡的相应离子。 5. 溶度积常数（Ksp） （1）概念 如：Ksp= c(Ag+) · c(Cl-) Ksp = [c(M n+ )]m · [c(A m- )]n MmAn (s) mM n+ (aq) + nA m- (aq) 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 写一写 写出下列难溶物的沉淀溶解平衡及溶度积。 （1）BaCO3 （2）Fe(OH)3 （3）AgI 化学式 Ksp 化学式 Ksp AgCl 1.8×10-10 CuS 6.3×10-36 AgBr 5.4×10-13 ZnS 1.6×10-24 AgI 8.5×10-17 PbS 8.0×10-28 Ag2S 6.3×10-50 FeS 6.3×10-18 Ag2SO4 1.2×10-5 HgS 1.6×10-52 常见难溶电解质的溶度积常数（25 ℃） 难溶 微溶 思考 12 （2）关于溶度积（Ksp）几点说明： ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 Ksp越小，越难溶。 13 常见难溶电解质的溶度积常数（25 ℃） 化学式 Ksp 化学式 Ksp AgCl 1.8×10-10 CuS 6.3×10-36 AgBr 5.4×10-13 ZnS 1.6×10-24 AgI 8.5×10-17 PbS 8.0×10-28 Ag2S 6.3×10-50 FeS 6.3×10-18 Ag2SO4 1.2×10-5 HgS 1.6×10-52 14 （2）关于溶度积（Ksp）几点说明： ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 Ksp越小，越难溶。 ②Ksp与温度有关。 其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。 15 ③根据某温度下溶度积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。 Q ＞ Ksp，溶液中有沉淀析出； Q ＝ Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态； Q ＜ Ksp，溶液中无沉淀析出。 （2）关于溶度积（Ksp）几点说明： 16 二、沉淀反应的应用 【资料】 白鲢 鲤鱼 蝌蚪 48 小时 约3.0×10-7 mol/L 约1.7×10-7 mol/L 约1.0×10-7 mol/L 银离子对几种水生动物的半致死浓度 国家各行业污染物排放标准中，规定了不同的Ag+ 排放标准，例如有些行业规定不能超过约1×10-7 mol/L。 任务一：除去工业废水中的重金属离子 现用1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液模拟工业废水，某同学提出可以加入1 mL 0.012 mol/L的NaCl溶液，充分反应，最后Ag+浓度是否达标？ 如何解决呢？ 任务一：除去工业废水中的重金属离子 除了沉淀法，除去废水中Ag+的方法还有： 电解法、离子交换法、吸附法、膜分离法…… 实际处理废水时，是根据废水的成分、离子浓度、排放标准、工艺时长、能源消耗、成本等选择合适的方法，或者联合使用多种方法。 向0.01mol/L CaCl2溶液中通入CO2气体至饱和，是否有沉淀产生？ 如何能生成沉淀呢？ HCO3- H+(aq) + CO32- OH- + H2O 当 c(CO32-) > 3.4×10-7 mol/L时，有沉淀析出 任务二：理论分析反应是否发生 2.8 任务三：调节pH值，分离提纯物质 工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，将含杂质的氯化铵溶解于水，可用什么方法把杂质去除？ 若使Fe3+沉淀完全需要调节溶液的pH至少为多少？ 工业处理含Cu2+、Fe3+等的混合溶液时，常利用不同金属离子生成氢氧化物所需的pH不同，来分离金属离子。 任务三：调节pH值，分离提纯物质 （设起始浓度都为0.01 mol/L） Fe3+ Cu2+ 开始沉淀时的pH 1.8 5.2 完全沉淀时的pH 2.8 6.7 二、沉淀反应的应用 1. 沉淀的生成 2. 沉淀的溶解 MmAn (s) mM n+ (aq) + nA m- (aq) 任务四：除水垢 水垢的主要成分： Mg(OH)2、CaCO3、 少量CaSO4 如何除去？ Mg(OH)2悬浊液中 滴加酚酞 褪色 红色逐渐向上扩散至整个悬浊液恢复红色 悬浊液底部恢复红色 1滴 0.01 M 盐酸 2min后 20min后， Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) 2OH- (aq) + 2H+ + 2H2O 任务四：除水垢 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O CaCO3 (s) Ca2+ (aq) CO32- (aq) + Q (CaCO3)< Ksp(CaCO3)，沉淀溶解 H+ + HCO3- H+ + H2CO3 H2O CO2 + 任务四：除水垢 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O 任务四：除水垢 CaSO4 用什么溶解呢？ CaSO4 (s) Ca2+ (aq) SO42- (aq) + 充分振荡 充分振荡 充分振荡 实验探究 0.01mol/L KI溶液3~5滴 0.01mol/L Na2S溶液3~5滴 0.01mol/L KI溶液3~5滴 充分振荡 充分振荡 充分振荡 实验探究 0.01mol/L KI溶液3~5滴 0.01mol/L Na2S溶液3~5滴 0.01mol/L KI溶液3~5滴 AgCl (s) Ag+ (aq) Cl- (aq) + I- (aq) + AgI (s) 化合物 Ksp (25℃) AgCl 1.8×10-10 AgI 8.5×10-17 Ag2S 6.3 × 10-50 理论分析 AgCl (s) AgI (s) Cl- (aq) + I- (aq) + c (I-) c (Cl-) K = c (I-) • c (Ag+) c (Cl-) • c (Ag+) = Ksp (AgI) Ksp (AgCl) = 8.5×10-17 1.8×10-10 = Ksp小 Ksp更小 2.1×106 = 2AgI (s) 2Ag+ (aq) 2I- (aq) + S2- (aq) + Ag2S (s) 化合物 Ksp (25℃) AgCl 1.8×10-10 AgI 8.5×10-17 Ag2S 6.3 × 10-50 理论分析 2AgI (s) = Ag2S (s) 2I- (aq) + S2- (aq) + c (S2-) c2(I-) K = c(S2-) • c2(Ag+) c2(I-) • c2(Ag+) = Ksp (Ag2S) Ksp2 (AgI) = 1.1×1017 = 二、沉淀反应的应用 1. 沉淀的生成 2. 沉淀的溶解 3. 沉淀的转化 充分振荡 充分振荡 充分振荡 实验反思 0.01mol/L KI溶液3~5滴 0.01mol/L Na2S溶液3~5滴 0.01mol/L KI溶液3~5滴 该实验是否有欠妥之处？ 任务四：除水垢 CaSO4 用什么溶解呢？ CaSO4 (s) Ca2+ (aq) SO42- (aq) + 2 M 盐酸 清洗后的沉淀 有大量气泡产生 沉淀全部溶解 2 M 盐酸 × 0.1 M NaCO3溶液 清洗沉淀 CaSO4 CaCO3 化合物 Ksp (25℃) CaSO4 4.9× 10-5 CaCO3 3.4× 10-9 Na2CO3 Ksp小 Ksp更小 学以致用 溶洞是如何形成的？ CaCO3 Ca2+ + CO32- 2HCO3- + H2O+CO2 Ca（HCO3）2 == CaCO3↓ + H2O +CO2↑ △ 学以致用 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq） KSP=2.5×10-59 (2)根据羟基磷灰石的平衡体系，你能想到用什么方法保护牙齿？ (3)已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.8×10-61，比Ca5(PO4)3OH质地坚硬。请解释适量使用含氟牙膏防止龋齿的原因。 （1）进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是？ 40 40 应用 沉淀的 生成 沉淀溶解平衡 沉淀的 溶解 沉淀的 转化 核心物质 寻找平衡 比较Q、Ksp 改变条件 向沉淀 生成方向 进行 向沉淀 溶解方向 进行 $