【課件】沉淀溶解平衡課件高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第一課時(shí)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡素養(yǎng)目標(biāo)1.能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征。2.根據(jù)化學(xué)平衡理論，分析影響沉淀溶解平衡的因素。3.了解離子積與Ksp的相對(duì)大小跟沉淀溶解平衡的關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)

1min自學(xué)指導(dǎo)

6min閱讀課本第77-78頁(yè)，完成大本第62-63頁(yè)自學(xué)檢測(cè)2min大本P63√×√×××溶解度極小沉淀溶解平衡，不是電離平衡不一定相等，如Ag2CrO4AgCl是強(qiáng)電解質(zhì)自學(xué)檢測(cè)2min不同。NaCl溶液中，Cl－的存在使AgCl(s)?Ag＋(aq)＋Cl－(aq)向左移動(dòng)，溶解度變小。2.2×10－8

0.2pH=8，c(OH－)＝10－6mol·L－1，Ksp＝2.2×10－20＝10－12×c(Cu2＋)，得c(Cu2＋)＝2.2×10－8mol·L－1；Cu2＋+H2S＝2CuS↓+2H＋，使Cu2＋沉淀完全，Cu2＋～2H＋，得c(H＋)＝0.2mol·L－1。P62P63教師點(diǎn)撥

20min溫故知新1.什么是飽和溶液？在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。2.如何判斷某NaCl溶液是否已經(jīng)達(dá)到飽和？討論1：在NaCl的飽和溶液中，再加入固體溶質(zhì)，固體會(huì)不會(huì)繼續(xù)溶解？是否發(fā)生著溶解過(guò)程？飽和NaCl溶液形狀不規(guī)則的NaCl固體形狀規(guī)則的NaCl固體一晝夜后觀察發(fā)現(xiàn)：固體變?yōu)橐?guī)則的立方體；質(zhì)量并未發(fā)生改變思考：得到什么啟示？探究1：飽和溶液中v(結(jié)晶)=v(溶解)結(jié)論：NaCl的飽和溶液中存在溶解平衡現(xiàn)象:

NaCl飽和溶液中析出固體解釋:在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加濃鹽酸Cl-的濃度增加，平衡向左移，NaCl析出可溶的電解質(zhì)溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？探究2：在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸我們知道，溶液中有難溶于水的沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一?！緦?shí)驗(yàn)】AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-=AgCl↓，如果上述兩種溶液是等物質(zhì)的量濃度、等體積的，一般認(rèn)為反應(yīng)可以進(jìn)行到底。思考一下：Ag＋和Cl－的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎？結(jié)論：AgCl沉淀是難溶物，但不是絕對(duì)不溶，只不過(guò)溶解度很小，難溶物在水中存在溶解平衡?！纠^續(xù)實(shí)驗(yàn)】取上層清液，滴加KI溶液，有何現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？有黃色沉淀生成，說(shuō)明溶液中依然有Ag+、Cl-存在，即Ag＋和Cl－的反應(yīng)不能進(jìn)行到底。Ag＋+Cl－

=AgCl↓化學(xué)式溶解度/g化學(xué)式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3211BaSO43.1×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.160Ag2SO40.786CaSO40.202Ag2S1.3×10-16Mg(OH)26.9×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9表3-3幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)討論:

在溶解度的大小、易溶和難溶界限等方面你能得到哪些相關(guān)信息？談?wù)勀銓?duì)酸、堿和鹽的溶解度表中“溶”與“不溶”的理解。OH-NO3-Cl-SO42-CO32-K+溶溶溶溶溶Na+溶溶溶溶溶Ca2+微溶溶微不Ag+一溶不微不溶解性表200C時(shí)，溶解性與溶解度的大小關(guān)系1、溶解是絕對(duì)的，不溶是相對(duì)的。2、沒(méi)有絕對(duì)不溶的電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)也會(huì)有微量溶解。3、生成沉淀的離子反應(yīng)能發(fā)生的原因：生成物的溶解度很小?；瘜W(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L，沉淀就達(dá)完全。溶解度/g難溶微溶可溶易溶0.01110AgClCa(OH)2KClO3NaCl侯氏制堿法室溫NaHCO3的溶解度為9.6g，只要溶液中有足夠多的Na+和HCO3-，也可沉淀NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3

↓+NH4Cl

向飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體，會(huì)析出NaHCO3固體。

宏觀現(xiàn)象溶液狀態(tài)微觀過(guò)程v(溶解)>v(結(jié)晶)固體質(zhì)量減少不飽和v(溶解)=v(結(jié)晶)固體質(zhì)量不變飽和飽和階段固體質(zhì)量增加結(jié)晶階段v(溶解)<v(結(jié)晶)過(guò)飽和思考：把AgCl固體加到水中都發(fā)生著怎樣的過(guò)程？開(kāi)始階段AgCl固體在水中溶解和沉淀過(guò)程：AgCl固體溶解過(guò)程：在水分子作用下，少量Ag＋和Cl-脫離AgCl表面進(jìn)入水中。沉淀過(guò)程：溶液中的Ag＋和Cl-受AgCl表面陰、陽(yáng)離子的吸引，回到AgCl的表面析出。沉淀溶解平衡：當(dāng)溶解速率和沉淀速率相等時(shí)，得到AgCl飽和溶液，達(dá)到平衡狀態(tài)。生成AgCl沉淀后，有三種粒子在反應(yīng)體系中共存：AgCl(s)、Ag+(aq)、Cl-(aq)溶解沉淀AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

溶解AgCl(s)

Ag＋(aq)+Cl-（aq)

沉淀

Ag+Cl-AgCl在水中溶解平衡盡管AgCl固體難溶于水，但仍有部分Ag＋和Cl-離開(kāi)固體表面進(jìn)入溶液，同時(shí)進(jìn)入溶液的Ag＋和Cl-又會(huì)在固體表面沉淀下來(lái)，當(dāng)這兩個(gè)過(guò)程速率相等時(shí)，Ag＋和Cl-的沉淀與AgCl固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài)即達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài).AgCl固體在水中的沉淀溶解平衡可表示為：難溶電解質(zhì)的溶解平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡的區(qū)別a.從物質(zhì)類(lèi)別看：難溶電解質(zhì)可以是強(qiáng)電解質(zhì)也可以是弱電解質(zhì)[如BaSO4是強(qiáng)電解質(zhì)，而Al(OH)3是弱電解質(zhì)]，而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。b.從變化過(guò)程看：溶解平衡是指已溶解的溶質(zhì)與未溶解的溶質(zhì)之間形成的沉淀與溶解的平衡狀態(tài)；而電離平衡則是指已經(jīng)溶解在溶液中的弱電解質(zhì)分子與離子之間的轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡狀態(tài)。c.表示方法不同：如Al(OH)3溶解平衡表示為：Al(OH)3(s)Al3＋(aq)+3OH-

(aq)電離平衡表示為：Al(OH)3Al3＋+3OH-

一、難溶電解質(zhì)的溶解平衡1、概念：一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時(shí)，形成電解質(zhì)的飽和溶液，達(dá)到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。

固體溶質(zhì)溶液中的溶質(zhì)溶解結(jié)晶2、溶解平衡的建立

v(溶解)>

v(結(jié)晶)

固體溶解v(溶解)=

v(結(jié)晶)溶解平衡v(溶解)<

v(結(jié)晶)析出晶體溶解速率沉淀速率時(shí)間速率沉淀溶解平衡3、表達(dá)方法4、溶解平衡的特征標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)和可逆符號(hào)逆、等、動(dòng)、定、變5、生成難溶電解質(zhì)的離子反應(yīng)的限度離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí)，認(rèn)為反應(yīng)完全。

AgCl(s)?Ag＋(aq)+Cl－(aq)

6、沉淀溶解平衡的影響因素①內(nèi)因：電解質(zhì)本身的性質(zhì)。只要是飽和溶液都存在溶解平衡絕對(duì)不溶的物質(zhì)是沒(méi)有的不同難溶物其溶解度差別也很大難溶的電解質(zhì)更易建立溶解平衡②外因加與難溶電解質(zhì)相同離子，平衡向沉淀方向移動(dòng)溫度：濃度：加水，平衡向溶解方向移動(dòng)；同離子效應(yīng)：(氣體，Ca(OH)2除外)升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動(dòng)?；瘜W(xué)反應(yīng)：反應(yīng)消耗難溶電解質(zhì)的離子，平衡向溶解方向移動(dòng)。討論：在AgCl飽和溶液中，尚有AgCl固體存在，當(dāng)分別改變下列條件，將如何變化？

AgCl（S）?Ag+(aq)+Cl-(aq)改變條件平衡移動(dòng)方向C(Ag+)C(Cl-)升溫加水加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)加NaI(s)→↑↑→

不變不變不移動(dòng)不變不變←↓↑←↑↓→↓↑1、概念在一定溫度下，沉淀達(dá)溶解平衡后的溶液為飽和溶液，其離子濃度不再發(fā)生變化，溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù)，叫做溶度積常數(shù)(簡(jiǎn)稱溶度積)，用Ksp表示。AmBn(s)?mAn＋(aq)＋nBm－(aq)固體濃度視為定值思考：寫(xiě)出難溶物Ag2CrO4、Fe(OH)3的溶度積表達(dá)式Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)2、表達(dá)式：二.溶度積常數(shù)3、影響Ksp的因素:Ksp的大小只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)T↑，Ksp↑[Ca(OH)2

相反]4、Ksp的意義:Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。對(duì)于同類(lèi)型（陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)相同）的難溶電解質(zhì)，相同溫度下，Ksp越大→S(溶解度)越大，不同類(lèi)型的難溶電解質(zhì)，應(yīng)通過(guò)計(jì)算才能進(jìn)行比較。5、溶度積規(guī)則

AnBm(s)

?nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc>Ksp時(shí)，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出，直至達(dá)到平衡.Qc稱為離子積，其表達(dá)式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實(shí)際濃度.②溶度積規(guī)則①離子積Qc=c(Am+)n·c(Bn-)mQc=Ksp時(shí)，沉淀與飽和溶液的平衡.Qc<Ksp時(shí)，溶液不飽和，若體系中有沉淀，則沉淀會(huì)繼續(xù)溶解、直至平衡.①25℃時(shí)，Ksp

(AgCl)=

1.8×10-10，求AgCl的飽和溶液中的c(Ag+)和c(Cl-)。1.利用溶度積計(jì)算某種離子的濃度：②25℃時(shí)，Ksp

[Mg(OH)2]=

5.6×10-12，求Mg(OH)2的飽和溶液中的c(Mg2+)和c(OH-)【溶度積的有關(guān)計(jì)算】Ksp

(AgCl)=c(Ag+)?c(Cl-

)Ksp

[Mg(OH)2]=c(Mg2+)?c2(OH-)=c(Mg2+)?[2c(Mg2+)]2

=4c3(Mg2+)mol/L一定溫度下，對(duì)于相同類(lèi)型（陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同）的難溶電解質(zhì)，Ksp越小，溶解度越小，越難溶。如：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)S(AgCl)＞

S(AgBr)Ksp(Ag2CrO4)＞Ksp(Ag2S)S(Ag2CrO4)＞

S(Ag2S)不同類(lèi)型的物質(zhì)，Ksp差距不大時(shí)不能直接作為比較依據(jù)，需通過(guò)計(jì)算才能比較。如常溫下：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl-(aq)，Ksp＝1.8×10-10Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH-(aq)，Ksp＝5.6×10-12

c(Mg2＋)＞c(Ag+)S[Mg(OH)2]

＞

S[AgCl]

(AB型)(A2B型)Ksp的意義:2.對(duì)于離子沉淀的先后順序的判斷C3.判斷能否生成沉淀25℃時(shí)，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？已知：AgCl的Ksp＝1.8×10－10c(Ag＋)＝(0.03

mol/L×1.00

L)÷(1.00

L＋0.50

L)＝0.020

mol/L

由于Qc>Ksp，所以有AgCl沉淀生成。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將5mL1×10-5mol/L的AgNO3溶液和15mL4×10-5mol/L的K2CrO4溶液混和時(shí)，有無(wú)磚紅色Ag2CrO4沉淀生成？已知Ag2CrO4的Ksp=9×10-12

c(Ag＋)=2.5×10-6mol/L

c(CrO42-)=3×10-5mol/L

Qc＝c(Ag＋)2·c(CrO42-)＝(2.5×10-6mol/L)2×3×10-5

mol/L＝1.9×10－16由于Qc<Ksp，所以無(wú)Ag2CrO4沉淀生成。要使水中的鐵離子沉淀完全，則溶液的pH值至少要控制在多少？[已知Fe(OH)3的Ksp為2.8×10-39]解：設(shè)溶液中的c(OH-)為X能使水中的鐵離子沉淀完全。4.計(jì)算某離子沉淀的pH值Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.8×10-39=1×10-5×X3求得X=6.5×10-12mol·L-1=c(OH-)c(H+)=1.5×10-3mol·L-1pH=2.821mL

0.012mol/LNaCl溶液與1mL

0.010mol/LAgNO3溶液充分反應(yīng)后剩余Ag+的濃度為(忽略溶液體積變化)是否沉淀完全：c(Cl-)

＝1mL×0.012mol/L-1-1mL×0.010mol/L1mL+1mL＝=0.001mol/Lc(Ag+)

＝Kspc(Cl-)＝

1.8×10-7mol/L0.0011.8×10-10根據(jù)：Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)＝1.8×10-10

一般情況，當(dāng)溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時(shí)，化學(xué)上通常認(rèn)為生成沉淀的反應(yīng)就進(jìn)行完全了。

沉淀溶解平衡的建立與移動(dòng)CaCO3溶于水的起始階段，v溶解開(kāi)始最大，后逐漸減小，v沉淀開(kāi)始為0，后逐漸增大，直到v溶解＝v沉淀，說(shuō)明溶解達(dá)到平衡狀態(tài)。加水，CaCO3溶解平衡正向移動(dòng)，但溶解度不變，Ksp不變。升高溫度，CaCO3的Ksp增大。CaCO3的溶解平衡為CaCO3(s)

?Ca2＋(aq)＋CO32-(aq)，當(dāng)加入含有CO2的水時(shí)發(fā)生：CO2＋H2O＋CO32-=2HCO32-，促進(jìn)碳酸鈣的溶解平衡正向進(jìn)行，生成Ca(HCO3)2溶液。CaCO3的溶解平衡為CaCO3(s)

?Ca2＋(aq)＋CO32-(aq)，加入硝酸后CO32-與H＋反應(yīng)生成CO2，使c(CO32-)減小，溶解平衡正移，碳酸鈣逐漸溶解；BaSO4的溶解平衡為BaSO4(s)?Ba2＋(aq)＋SO42-(aq)，加入硝酸后，Ba2＋、SO42-都不與H＋和NO3-反應(yīng)，兩者濃度都不改變，平衡