3.4 难溶电解质的溶解平衡 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸，溶液变浑浊。 分析实验： 解释: 在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡 NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq) 加入浓盐酸，Cl- 的浓度( ), 增加 平衡( )移动 向左 , NaCl晶体析出。 溶液变浑浊是因为加入浓盐酸后( ) 析出了NaCl 溶解 结合 可见，能溶于水的物质在溶液中存在溶解平衡 Ag＋和Cl－的反应真能反应完全（进行到底）吗？ 我们知道，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl： Ag+ + Cl- = AgCl↓。 如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，则Ag+和Cl-反应时( )。 恰好完全反应 1、溶解性表中的不溶物如AgCl、BaSO4等，它们是否绝对的不溶？它们的溶解度为0吗？ 请同学们阅读课本P79“资料”，结合课本附录“溶解性表”，思考与交流如下问题： 溶解性表中的不溶物不是绝对不溶、是难溶物 ；其溶解度不为0。 3、当AgNO3与NaCl反应生成难溶的AgCl时，溶液中是否还含有Ag+ 和Cl－？如果有，则溶液中的Ag+ 、Cl－和AgCl之间有无联系？ 2、溶解度的大小和易溶、难溶界限等方面是怎样的关系？ 还含有Ag+ 和Cl－ 溶解 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀 Ag+ Cl- AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag+和Cl-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Ag+和Cl-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时， Ag+和Cl-的沉淀与AgCl固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态. 资料：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol/L时，沉淀达到完全。 AgCl固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为： 第四节 难溶电解质的溶解平衡 一、难溶电解质的溶解平衡 1、概念 在一定条件下，难溶电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。（也叫沉淀溶解平衡) Cl－(aq)＋Ag＋(aq) 2、沉淀溶解平衡方程式的书写 要注明各微粒的状态 AgCl(s) 3、特征 练：书写碳酸银和碳酸钡溶解平衡的表达式 Ag2CO3(s) CO32－(aq)＋2Ag＋(aq) 逆、等、动、定、变。 BaCO3(s) Ba(aq)+CO3(aq) 2+ 2- B 1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解 夯实基础 2、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于水的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B 二、影响溶解平衡的因素 （一）内因： （二）外因： 多数电解质溶解时吸热。（烧碱、熟石灰溶于水放热） 溶解 2、 浓度 升温，多数溶解平衡向 方向移动。 加水，平衡向( )方向移动 溶解 电解质本身的性质 温度、浓度等 1、 温度 3、 外加试剂 考虑外加试剂对沉淀溶解平衡中的微粒的影 响，联系勒夏特列原理确定平衡移动方向 （1）加水稀释溶液，平衡向 方向移动。 Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq) + 3OH－(aq) 例如： （2）加入氨水，平衡向 方向移动。 （3）加入盐酸，平衡向 方向移动。 溶解 沉淀 溶解 1．下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法，正确的是 （ ） A、AgCl沉淀生成和溶解不断进行，但速率相等 B、AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl－ C、升高温度，AgCl溶解度减小 D、向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体， AgCl的溶解度不变 A 夯实基础 2、石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH―(aq),加入少量下列物质，可使Ca(OH)2减少的是（ ） A.Na2SO4 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 B 硫酸中硫酸根离子浓度大，使上述平衡左移，不利于沉淀溶解 3、为什么硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小？(从化学平衡移动的角度解释) 4、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(s) 5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq) 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 。 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向溶解方向移动，腐蚀牙齿 三、溶度积和溶度积规则 1、溶度积(Ksp):在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之积为一常数。 2、表达式的书写： Ksp(AnBm)= 对于难溶电解质AnBm，对其饱和溶液： nAm+ +mBn- AnBm cn(Am+).cm(Bn-) 试写出Ca(OH)2的Ksp的表达式 Ksp[Ca(OH)2]= c(Ca )c (OH ) 2 2+ _ (s) (aq) (aq) Ca(OH)2(s) Ca(aq)+2OH (aq) 2+ _ Ksp(BaSO4)= Ksp(Al(OH)3)= c(Ba)c(SO4) 2+ 2- c(Al )c(OH ) 3+ _ 3 c(Ba) 2+ 2 =27c(Al ) 3+ 4 练：请写出 BaSO4、Al(OH)3的溶度积KSP表达式。 = ①溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质性质和温度有关。 3、溶度积(Ksp)的应用 ② Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解度 相同类型(如AB型)的难溶电解质，Ksp越小，溶解度越小，越难溶。 如: Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI) 溶解度: AgCl > AgI AgBr > 不同类型的难溶电解质，不能用Ksp直接比较溶解性的大小，要根据难溶电解质的沉淀溶解平衡，依据Ksp计算难溶电解质的溶解度大小比较。 例.已知室温时，Ksp (AgCl)＝ 1.56  10-10， 解：(1)设AgCl的饱和溶液中Ag+的浓度为c1, Ksp(Ag2CrO4)＝ 9.0  10-12， 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) c1 c1 Ksp(AgCl)= c(Ag).c(Cl-) + =c1 2   -10 所以c1≈ 1.25x10 mol/L -5 所以1L AgCl的饱和溶液中AgCl的物质的量为 ( )   -5 所以1L AgCl的饱和溶液中AgCl的质量 = n(AgCl)M(AgCl) =   -5 =   -3 由上，AgCl饱和溶液的密度近似等于水的密 度，所以1000g水中溶解AgCl的质量为 ( )   -3 所以S(AgCl)=   -4 例.已知室温时， Ksp (AgCl)＝ 1.56  10-10， 解：(2)设Ag2CrO4的饱和溶液中CrO4的浓度为c2, Ksp(Ag2CrO4)＝ 9.0  10-12， 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。 Ag2CrO4(s) 2Ag(aq) +CrO4(aq) + 2- 2c2 c2 Ksp(Ag2CrO4)= c(Ag).c(CrO4) + =(2c2) 2- 2 2- 2 c2 =4c2 3 ＝ 9.0  10-12 c2≈ 1.31×10－4 molL－1 所以1L Ag2CrO4的饱和溶液中Ag2CrO4的物质的 量为( ) 1.31×10－4 mol 所以1L Ag2CrO4的饱和溶液中Ag2CrO4的质量 = n(Ag2CrO4)M(Ag2CrO4) = = 由上，Ag2CrO4饱和溶液的密度近似等于水的 密度，所以1000g水中溶解Ag2CrO4的质量为 ( ) 所以S(Ag2CrO4)= 1.31×10－4 mol×332g/mol 4.35×10－2g 4.35×10－2g 4.35×10－3g 室温时在水中： AgCl溶解度( ) Ag2CrO4的溶解度 小于 例：已知KSP(Ca(OH)2)=5.5×10-6mol3/L3,则其饱和溶液中c(H+)是多少？ ③可以利用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。 所以 c(OH-)≈ 解：设Ca(OH)2 饱和溶液中Ca2+的物质的量浓度为c Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq) 2c c KSP= c·(2c)2 =4c3 =5.5×10-6 mol3/L3 所以c≈1.1×10-2 mol/L 2.2×10-2 mol/L 10 -14 2.2×10-2 mol/L ≈4.5×10-13 mol/L ④溶度积规则 溶液中有关离子浓度幂之积称为离子积(Qc) Qc > Ksp,( ) 沉淀 Qc = Ksp,( ), Qc < Ksp, 对于难溶电解质AmBn， Qc= c m(An+) · c n(Bm+) ，溶液为过饱和溶液状态 生成 沉淀溶解平衡 溶液为饱和溶液. 溶液未达饱和,沉淀发生溶解. 计算离子积时要注意溶液混合过程中体 积变化引起的浓度变化 例：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)= 1.8×10-10mol2L-2 解：混合后：c(Ag+) = c(Cl-)= Qc= 有AgCl沉淀析出 2 ×10-3molL-1， 2 ×10-3molL-1 = 2 ×10-3molL-1 × 2 ×10-3molL-1 c(Ag+)·c(Cl-) =4.0 ×10-6mol2L-2 所以Qc( )Ksp > 解:（1）混合后溶液中 ∴ 有BaSO4沉淀生成 练.在20mL 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 mL 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 . 解： ( )Ksp > ⑵设平衡时 c(SO42-) = c mol·L-1 Ksp=c(Ba2+)c(SO42-) BaSO4(s) Ba(aq) + SO4 c 起(mol/L) 变(mol/L) 止(mol/L) 0.001-c 0.001 0.01 0.001-c 0.009+c c =(0.009+c) 所以 Ksp≈ ∴ 0.0090+ c ≈ 0.009 ∵ c 很小 ∴ c = c(SO42-) ≈ 1.2×10-8 mol· L-1 0.009c   -10 (aq) 2+ 2- 沉淀完全是指离子残留量 故SO42-已沉淀完全 ≤ 10-5 mol· L-1 二、沉淀反应的应用 1.沉淀的生成 ——方法 ① 调pH值 如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水 Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋ 调pH值至7~8，使Fe 转化为Fe(OH)3沉 淀除去 3+ ② 加沉淀剂 若以Na2S做沉淀剂 如：以Na2S、H2S做沉淀剂沉淀Cu2+、Hg2+ 等。 Hg2＋+S2－= HgS↓ Cu2＋+S2－= CuS↓ 注：通过生成沉淀的方式除杂时，应避免 引入新的杂质。 2、沉淀的溶解 实质： 设法不断( )溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动 Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq) 请用平衡移动原理分析Mg(OH)2溶于盐酸的原因？ 加入盐酸后， 使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向( )方向移动， 使c(OH－)减小， H＋消耗了OH－， 溶解 从而使Mg(OH)2溶解。 移去 3、沉淀的转化 【实验3-4】 AgI Ag2S 黄色沉淀 2mL0.1mol/LNaCl溶液 中滴加2滴0.1mol/L 滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液 黑色沉淀 白色沉淀 AgNO3溶液 NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓ n(NaCl)( )n(AgNO3) > NaCl和AgNO3反应时( ) NaCl过量 滴加4滴0.1mol/LKI溶液 → AgCl 白色沉淀 黄色沉淀 AgI → [思考与交流] 物质 AgCl AgI Ag2S 溶解度/g 1.5×10-4 9.6×10-9 1.3×10-16 结论 AgCl AgI Ag2S 更难溶的沉淀 两者差别越大，转化越( )。 容易 难溶的沉淀可以转化为( ) 溶解度：AgCl( )AgI > 为什么AgCl沉淀能转化为AgI沉淀呢? AgCl(s) Ag(aq)+Cl (aq) + _ Agl(s) Ag(aq)+ l (aq) + _ Ksp(AgCl)=1.8x10 -10 Ksp(Agl)=8.5x10 -17 =c(Ag)c(I ) + _ = =c(Ag)c(Cl ) + _ c(Ag)≈1.8x10 mol/L + -9 1.8x10 -9 滴入的n(I )= _ Qc(Agl) 2x10 mol 滴入后c(I )= _ -5 2x10 mol -5 ≈0.002L ≈ 1x10 mol/L -2 x1x10 -2 ( )Ksp(Agl) > 注:某些时候溶解度小的物质也可以转化 为溶解度大的物质 能满足Qc>Ksp即可产生沉淀 AgCl AgI Ag2S 几种常见难溶电解质的颜色及温度相同 时溶解度的大小关系 AgBr CuS 白色 浅黄色 黄色 黑色 黑色 S(AgCl)> S(AgBr) >S(AgI) >S(Ag2S) >S(CuS) 1.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4 溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS 或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。下列分析正确的是： A．CuS 的溶解度大于PbS 的溶解度。 B．原生铜的硫化物有还原性，而铜蓝没有还原性。 C．CuSO4与ZnS反应的离子方程式是 Cu2++S2－=CuS↓ 。 D．整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 。 D 2.现向含AgBr的饱和溶液中(填“变大” “变小”或“不变”)： (1)加入固体AgNO3，则c(Ag )( ) (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 ) ( ) + + + + _ _ 变大 不变 变小 变大 变大 变小 应用1：锅炉除水垢： 锅炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 4、沉淀反应的应用举例 CaSO4(s) Ca(aq)+SO4(aq) 2+ 2- Ca(aq)+CO3(aq) 2+ 2- CaCO3(s) 总反应： CaSO4(s)+CO3(aq) 2- CaCO3(s)+SO4(aq) 2- 沉淀的转化 应用2：一些自然现象的解释——钟乳石的形成 CaCO3(s) Ca(aq)+CO3(aq) CO3+H2O+CO2 2HCO3 2- _ 2+ 2- 沉淀的溶解 应用3：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”? 由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与BaCO3反应生成CO2和水、BaCl2，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体重金属离子中毒。 沉淀的溶解 1．下列说法不正确的是（ ） A、用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小 B、物质的溶解度随温度的升高而增大，故物质的溶解都是吸热的 C、除去溶液中的Mg2+，用OH－沉淀Mg2+比用CO32－效果好，说明Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小 D、沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀完全。 B 2．将氨水滴加到盛有AgCl的试管中，AgCl逐渐溶解。对上述过程，下列叙述或解释中正确的是（在反应过程中溶液温度不变） A、上述过程中Ksp(AgCl) 增大 B、所得溶液中c(Ag+)×c(Cl－) > Ksp(AgCl) C、上述实验说明Cl－与NH4＋间有很强的结合力 D、所得溶液中形成了更难电离的物质，使AgCl的溶解平衡发生移动 D 3.在饱和澄清石灰水中加入生石灰反应后，恢复至原来温度下列说法正确的是( ) A. 溶液中钙离子浓度变大 B. 溶液中氢氧化钙的质量分数增大 C. 溶液的pH不变 D. 溶液中钙离子的物质的量增加 C