3.4.1沉淀溶解平衡 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

3.4.1 沉淀溶解平衡 【课程标准】认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡 【教学目标】 1.掌握难溶电解质存在沉淀溶解平衡及影响因素 2.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算、判断反应进行的方向。 【教学重点】掌握难溶电解质存在沉淀溶解平衡及影响因素 【教学难点】溶度积常数的简单计算 【学科素养】培养学生“变化观念和平衡思想”的学科素养 新课引入 生活中的化学 钡离子是一种有毒的重金属离子，当人体中钡离子浓度达到2×10-3mol/L时，就会对健康产生危害。钡矿开采、冶炼、制造、使用钡化合物过程中都可能接触到钡，造成职业性钡中毒；非职业性钡中毒大多是将可溶性钡盐[如BaCl2、Ba(NO3)2]当做食盐或者纯碱误食而引起。 中毒者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出。 任务一 建立沉淀溶解平衡的基本模型 阅读课本P77，表3-3几种电解质的溶解度(20℃)，你能得到什么启示？ AgNO3 BaCl2 Ba(OH)2 Ag2SO4 Ca(OH)2 CaSO4 AgCl AgBr Ag2S BaSO4 Mg(OH)2 Fe(OH)3 10g 1g 0.01g 易溶 可溶 微溶 难溶 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 物质的溶解是绝对的，不溶是相对的。 生成BaSO4沉淀后，有三种粒子在反应体系中共存： BaSO4(s) 、Ba2+(aq)、 SO42-(aq) 即使过量的Na2SO4也无法完全沉淀溶液中的Ba2+。 【实验探究】 实验过程 现象 解释 等浓度等体积AgNO3(aq)、NaCl(aq) 取少量上层清液，滴加KI (aq) 结论： 白色沉淀 黄色沉淀 Ag+ + Cl- = AgCl↓ Ag+ + I- = AgI↓ 通常认为溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol/L，该离子就沉淀完全 AgCl沉淀能溶解出少量的Ag+ 总结： 绝对不溶的物质是没有的，溶与不溶只是相对而言 13:46 任务一 建立沉淀溶解平衡的基本模型 【问题1】什么是沉淀溶解平衡？ 如何用符号表达AgCl在水中建立的溶解平衡？ : : 在一定温度下，沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，固体量与各离子的浓度保持不变。(此时形成沉淀物质的饱和溶液) 1、概念 2、表示方法 : 标明物质状态和可逆符号 例： AgCl(s) ⇌ Ag＋(aq) + Cl－(aq) 3、特征 ：逆、等、动、定、变 4、影响因素 (1)内因： 电解质本身的结构决定溶解程度 (2)外因： 越热越溶解(氢氧化钙除外)，越稀越溶解 同种离子抑制溶解，化学反应促进溶解 在一定温度下，沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数。 任务二、溶度积常数 2、符号： 3、表达式： 1、概念： 5、意义： 4、影响因素： Ksp MmAn(s) ⇌ mMn+(aq)+ nAm-(aq) Ksp= cm(Mn+) · cn(Am-) ①内因：难溶电解质本身的性质 ②外因：温度 升温，多数平衡向溶解方向移动， Ksp 增大。 【Ca(OH)2除外】 Ksp 越大，在水中溶解能力越强。 常见难溶电解质的溶度积常数表(25 ℃) 查阅课本P122 附录III，说一说溶度积常数有什么规律特点？ 难溶物 Ksp 溶解度/g AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16 Ag2SO4 1.2×10-5 0.786 BaSO4 1.1×10-10 3.1×10-4 CaCO3 5.0×10-9 7.1×10-4 Fe(OH)3 2.6×10-39 3×10-9 Mg(OH)2 6.9×10-4 6.9×10-4 ①组成类型相同的物质： Ksp越小，溶解能力越小。 ②组成类型不同的物质： 溶解能力不能由Ksp直接判断。 任务二 溶度积常数 6. 应用：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。 cm(An＋)·cn(Bm－) Ksp＝ Q ___ Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出； Q ___ Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于动态平衡； Q ___ Ksp，溶液未饱和，可继续溶解该难溶电解质。 Q：离子积，任意时刻Q＝cm(An＋)·cn(Bm－) ＞ = < 任务二 溶度积常数 离子积Q 应用：判断是否有沉淀生成或溶解 练习1：将等体积4×10-3mol/L的AgNO3溶液和4×10-3mol/L的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？[已知Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12] Q = c 2(Ag+) ×c(CrO42-) = [(4×10-3)/2 ]2×(4×10-3)/2 = 8×10-9 > 9.0×10-12 所以有Ag2CrO4沉淀析出 2.已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积。 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？ 提示　能。溶解能力由大到小：AgCl>AgBr>AgI。 (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？ (3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序为　　 　，由此可得出　　　更难溶。  Ag2CrO4>AgCl AgCl 任务三 沉淀溶解平衡影响因素 三、影响难溶电解质溶解平衡的因素 (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。 已知:Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH>0 ，请分析下表: 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 Ksp 不变 增大 不变 不变 不变 课堂小结 难溶电解质 沉淀 溶解 沉淀溶解平衡 反应 视角 平衡 视角 表达 Ksp 应用 ？ 沉淀生成 AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq) 3.　已知某温度时，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9×10－11。该温度下某溶液中含有Cl－、Br－和CrOeq \o\al(2－,4)，浓度均为0.010 mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为(　　) A．Cl－、Br－、CrOeq \o\al(2－,4)　　 B．CrOeq \o\al(2－,4)、Br－、Cl－ C．Br－、Cl－、CrOeq \o\al(2－,4) D．Br－、CrOeq \o\al(2－,4)、Cl－ [思路导引]　(1)明确滴加少量AgNO3溶液对原溶液中阴离子浓度几乎无影响。(2)根据Ksp计算刚开始沉淀时三种阴离子所需c(Ag＋)。 3.0×10－3 9.2 4.　(1)工业上利用含Mn2＋的废液制备MnSO4·H2O时，废液中除含Mn2＋外，主要还含Ca2＋、Mg2＋等杂质离子，可以将杂质离子转化为相应氟化物沉淀而除去。写出加入MnF2最先除去的杂质的离子方程式：__________________________________。[已知：Ksp(MnF2)＝5.3×10－3；Ksp(CaF2)＝1.5×10－10；Ksp(MgF2)＝7.4×10－11] (2)已知：Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，eq \f(cBr－,cCl－)＝___________。 (3)已知在25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12。25℃时，向0.02 mol·L－1 MgCl2溶液中加入NaOH固体，如要生成Mg(OH)2沉淀，则溶液的pH最小是________。(已知：pOH＝－lgc(OH－)，eq \r(2.8)≈1.67，lg1.67≈0.2) MnF2(s)＋Mg2＋(aq)Mn2＋(aq)＋MgF2(s) 1.　饱和BaCO3溶液中存在平衡：BaCO3(s)⇋Ba2＋(aq)＋COeq \o\al(2－,3)(aq)。当碳酸钡固体在水中达到溶解平衡后，为使溶液中Ba2＋的物质的量浓度增大，下列操作不可行的是(　　) A．加入少量0.1 mol·L－1盐酸 B．加入少量硝酸钡固体 C．加入少量0.1 mol·L－1硫酸 D．加入少量氢氧化钡固体 [思路导引]　增大c(Ba2＋)的方法：(1)减小c(COeq \o\al(2－,3))，使溶解平衡向右移动。(2)直接增大c(Ba2＋)，平衡向左移动，依据勒夏特列原理，c(Ba2＋)也增大。 2．常温下，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是(　　) A．溶液中Pb2＋和I－的浓度都增大 B．溶度积常数Ksp增大 C．沉淀溶解平衡向右移动 D．溶液中Pb2＋的浓度减小 3．一定温度下，SrCrO4饱和溶液中存在：SrCrO4(s)Sr2＋(aq)＋CrOeq \o\al(2－,4)(aq)　ΔH>0，c(Sr2＋)和c(CrOeq \o\al(2－,4))的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．c点溶液的溶质只有SrCrO4 B．d点为该温度下的过饱和溶液 C．降低温度，曲线沿角平分线向左下方的e点方向移动 D．向b点的溶液中加入Sr(NO3)2固体，溶液由b点向c点方向移动 $