2021-2022学年高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1 3.4.1沉淀溶解平衡课件
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期化学苏教版（2020）选择性必修1 3.4.1沉淀溶解平衡课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 515.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-01-27 12:26:32 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
沉淀溶解平衡
复习
1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？
一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和
溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。
2、溶解性是指：___________________________
溶解性是物质的_______性质。 溶解性大小跟
___________________有关。
一种物质溶解在另一种物质中的能力。
物理
溶质、溶剂的性质
物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。
固体物质的溶解度
定义：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。
注意：条件：一定温度。标准：100克溶剂
状态：饱和状态 单位：克
任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件
下某物质的溶解量也是有限的，不存在无限
可溶解的物质。
溶解度与溶解性的关系：20℃
易溶 物质 可溶 物质 微溶 物质 难溶
物质
S>10g 10g>S>1g 1g>S>0.01g S<0.01g
实验探究
如何设计实验验证难溶电解质PbI2
在水中存在部分溶解？
PbI2
实验过程 现象 解释与结论
将少量PbI2固体加入盛有一定水的50mL烧杯中用玻璃棒充分搅拌，静止一段时间。
取上层清液2mL，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液,震荡。
液体先变浑浊，静止后又变澄清，烧杯底部有沉淀
PbI2难溶于水
产生浅黄色浑浊
有AgI沉淀生成
Ag++I-=AgI↓
实验探究
结论：难溶物也可以有少量的溶解
问题讨论：
1、当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？
2、难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？
有
Ag+
Cl-
溶解
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
沉淀
当v（溶解）＝v(沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡
3、生成沉淀的离子反应能发生的原因是什么 能不能完全进行到底呢？
不能,沉淀即是难溶电解质,不是绝对不溶,只不过溶解度很小,难溶电解质在水中存在溶解平衡.
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。
生成物的溶解度很小
一、 沉淀溶解平衡
在一定温度下，当沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，形成饱和溶液，达到平衡状态，称为沉淀溶解平衡。
1、定义：
温度
饱和
溶液
速率
相等
平衡
状态
V沉淀
V
t
V溶解
CaCO3
BaSO4
Fe(OH)3
练一练书写沉淀溶解平衡表达式
２.表达式:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
判断正误
饱和溶液中，沉淀溶解为离子和离子结合成沉淀的过程都停止了
一定条件下,当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不再发生变化
一旦达到沉淀溶解平衡状态，这个状态将不随外界条件的变化而变化
逆、等、动、定、变
3、特征：
逆：
等：
定：
动：
变：
达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率
与沉淀的形成的速率相等
达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度
保持不变
动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等
沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起
来的，当条件改变，会建立新的平衡
沉淀溶解与沉淀的形成是一个可逆过程
4、生成难溶电解质的离子反应的限度
难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于1×10－5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。
改变条件 平衡移动方向 平衡时 c（Ag+ ） 平衡时
c（Cl-）
升 温
加 水
加AgCl（s）
加NaCl（s）
加NaI（s）
加AgNO3(s)
加NH3·H2O
不移动
不变
不变
不变
不变
讨论：对于平衡 AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响
正反应
正反应
正反应
正反应
逆反应
逆反应
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
减小
5、影响沉淀溶解平衡的因素：
（1）内因（决定因素）：
溶质本身的性质
①绝对不溶的电解质是没有的
②同是难溶的电解质，溶解度差别也很大
③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也存在溶
解平衡
（2）外因：
加水稀释，平衡向溶解方向移动
②温度：
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程
③同离子效应：
在电解质A的饱和溶液中，加入含有相同离子的强电解质时，沉淀的溶解会被抑制
升高温度，平衡向沉淀溶解方向移动
①浓度：
④其他
加入可与体系中某离子反应生成更难溶或气体的离子，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动
二、溶度积常数（简称溶度积）
1、定义
在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液，达到溶解平衡，其溶解平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积．
２.表达式:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
例：写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。
AgBr Ag+ + Br-
Ksp = c(Ag+) . c(Br-)
Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-
Ksp = c(Fe3+) . c3(OH-)
Ksp ( AmBn ) =
[ An＋] m · [Bm－] n
Ksp越大能说明难溶电解质越易溶吗？
AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
Ksp 1.8× 10-10 5.4× 10-13 8.5× 10-17 1.1×
10-12
饱和溶液中 难溶电解质的 物质的量浓度 1.3× 10-5 4.4× 10-7 8.9× 10-9 6.5×
10-5
Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)
溶解度:S(AgCl )> S (AgBr) > S (AgI)
３、意义：
Ksp的大小反映了物质在水中的溶解
能力。对于同种类型的难溶电解质，Ksp越大，其溶解能力越强。
5、特点：
Ksp 只与温度有关，一定温度下，Ksp是常数
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程
升高温度，Ksp增大平衡向沉淀溶解方向移动
4、 Ksp 与溶解度的关系
对于同种类型的难溶电解质，Ksp越大，溶解度越大
6、溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂乘积-Qc（离子积）的相对大小，还可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
a.当Qc﹥KSP 时，溶液过饱和，溶解平衡逆向移动，有沉淀析出，使溶液中的Qc=KSP，溶液恰好变为饱和，建立新的溶解平衡。
b.当Qc=KSP ，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态，但沉淀与溶解这两个过程并没有停止，只是V沉淀=V溶解。
c.当Qc﹤Ksp时，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入适量的难溶电解质，难溶物可以不断溶解直至达到饱和。
7、溶度积的计算
例1. 已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少
Ksp ＝c (Pb2+) · c2(I-)
（1）已知溶度积求离子浓度：
PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq)
解：
c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12
=7.1×10-7mol·L-1
即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.1×10-7mol·L-1
例2. 已知 298K 时ＡgCl 的 Ksp = 1.8×10-10，
求其溶解度S
（2）已知溶度积求溶解度：
解：
Ksp = c(Ag+) . c(Cl-)
ＡgCl Ag+ + Cl-
设AgCl的溶解度为S，在1L饱和溶液中，
c(Ag +) = X，c(Cl-) = X
Ksp[AgCl]= c(Ag +) ·c(Cl-)= X 2 = 1.8×10-10
c[AgCl]= c(Ag + ) =1.34×10-4mol·L-1
S [AgCl]= 1.34×10-4mol·L-1 ×1L×143.5g·mol-1
×100g÷1000g = 1.9×10-4g
例3. 已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为
1.92×10-4g，计算其Ksp。
解：M(AgCl) = 143.5 g · mol-1
n(AgCl)=1.92×10-4g×1000g÷100g÷143.5 g · mol-1
= 1.34 ×10-5 mol
c(AgCl)= 1.34 ×10-5 mol/1L= 1.34 ×10-5 mol·L-1
Ksp=c(Ag+) ·c(Cl-) = (1.34 ×10-5 )2 = 1.8×10-10
（3）已知溶解度求溶度积
例4. 已知298K时， MgCO3的 Ksp = 6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1，c(CO32-) = 0.0001mol·L-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？
（4）利用溶度积判断离子共存：
解：
c(Mg2+) . c(CO32-) = (0.0001)2 =1×10-8
MgCO3 Mg2+ + CO32-
1×10-8 < 6.82×10-6
所以，此时Mg2+和CO32-能共存
例5. 25℃时， Ksp [Mg(OH)2]= 5.6×10-12, 求Mg(OH)2 的饱和溶液中的c(Mg2+)和PH值；若往此饱和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色？
解：设饱和溶液中Mg2+的浓度为X
Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)
=X(2X)2
= 5.6×10-12mol3·L-3
得X=1.12×10-4mol·L-1
c(OH-)=2.24×10-4mol·L-1
C(H+)=4.46×10-11mol·L-1
PH=10.4
PH在8.2～10.0时显粉红色，PH大于10.0显红色
结论：显红色。
（5）溶度积与PH：
如果将2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？
[已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9]
Qc=1.5×10-8﹥Ksp
结论是能产生沉淀
（6）利用溶度积判断沉淀平衡移动方向：
沉淀溶解平衡
复习
1、什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？
一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和
溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。
2、溶解性是指：___________________________
溶解性是物质的_______性质。 溶解性大小跟
___________________有关。
一种物质溶解在另一种物质中的能力。
物理
溶质、溶剂的性质
物质的溶解性只能粗略表示物质的溶解能力的强弱，为了精确表示物质的溶解能力，化学上引入了“溶解度”的概念。
固体物质的溶解度
定义：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。
注意：条件：一定温度。标准：100克溶剂
状态：饱和状态 单位：克
任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件
下某物质的溶解量也是有限的，不存在无限
可溶解的物质。
溶解度与溶解性的关系：20℃
易溶 物质 可溶 物质 微溶 物质 难溶
物质
S>10g 10g>S>1g 1g>S>0.01g S<0.01g
实验探究
如何设计实验验证难溶电解质PbI2
在水中存在部分溶解？
PbI2
实验过程 现象 解释与结论
将少量PbI2固体加入盛有一定水的50mL烧杯中用玻璃棒充分搅拌，静止一段时间。
取上层清液2mL，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液,震荡。
液体先变浑浊，静止后又变澄清，烧杯底部有沉淀
PbI2难溶于水
产生浅黄色浑浊
有AgI沉淀生成
Ag++I-=AgI↓
实验探究
结论：难溶物也可以有少量的溶解
问题讨论：
1、当AgNO3与NaCl恰好完全反应生成难溶AgCl时，溶液中是否含有Ag+和Cl-？
2、难溶电解质(如AgCl)是否存在溶解平衡？如何表示？
有
Ag+
Cl-
溶解
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
沉淀
当v（溶解）＝v(沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡
3、生成沉淀的离子反应能发生的原因是什么 能不能完全进行到底呢？
不能,沉淀即是难溶电解质,不是绝对不溶,只不过溶解度很小,难溶电解质在水中存在溶解平衡.
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。
生成物的溶解度很小
一、 沉淀溶解平衡
在一定温度下，当沉淀溶解的速率等于沉淀生成的速率，形成饱和溶液，达到平衡状态，称为沉淀溶解平衡。
1、定义：
温度
饱和
溶液
速率
相等
平衡
状态
V沉淀
V
t
V溶解
CaCO3
BaSO4
Fe(OH)3
练一练书写沉淀溶解平衡表达式
２.表达式:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
判断正误
饱和溶液中，沉淀溶解为离子和离子结合成沉淀的过程都停止了
一定条件下,当沉淀溶解平衡建立时，溶液中离子的浓度不再发生变化
一旦达到沉淀溶解平衡状态，这个状态将不随外界条件的变化而变化
逆、等、动、定、变
3、特征：
逆：
等：
定：
动：
变：
达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率
与沉淀的形成的速率相等
达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度
保持不变
动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等
沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起
来的，当条件改变，会建立新的平衡
沉淀溶解与沉淀的形成是一个可逆过程
4、生成难溶电解质的离子反应的限度
难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于1×10－5mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。
改变条件 平衡移动方向 平衡时 c（Ag+ ） 平衡时
c（Cl-）
升 温
加 水
加AgCl（s）
加NaCl（s）
加NaI（s）
加AgNO3(s)
加NH3·H2O
不移动
不变
不变
不变
不变
讨论：对于平衡 AgCl（S） Ag+(aq) + Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响
正反应
正反应
正反应
正反应
逆反应
逆反应
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
减小
5、影响沉淀溶解平衡的因素：
（1）内因（决定因素）：
溶质本身的性质
①绝对不溶的电解质是没有的
②同是难溶的电解质，溶解度差别也很大
③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也存在溶
解平衡
（2）外因：
加水稀释，平衡向溶解方向移动
②温度：
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程
③同离子效应：
在电解质A的饱和溶液中，加入含有相同离子的强电解质时，沉淀的溶解会被抑制
升高温度，平衡向沉淀溶解方向移动
①浓度：
④其他
加入可与体系中某离子反应生成更难溶或气体的离子，使沉淀溶解平衡向溶解方向移动
二、溶度积常数（简称溶度积）
1、定义
在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液，达到溶解平衡，其溶解平衡常数叫做溶度积常数或简称溶度积．
２.表达式:
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
例：写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。
AgBr Ag+ + Br-
Ksp = c(Ag+) . c(Br-)
Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-
Ksp = c(Fe3+) . c3(OH-)
Ksp ( AmBn ) =
[ An＋] m · [Bm－] n
Ksp越大能说明难溶电解质越易溶吗？
AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
Ksp 1.8× 10-10 5.4× 10-13 8.5× 10-17 1.1×
10-12
饱和溶液中 难溶电解质的 物质的量浓度 1.3× 10-5 4.4× 10-7 8.9× 10-9 6.5×
10-5
Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)
溶解度:S(AgCl )> S (AgBr) > S (AgI)
３、意义：
Ksp的大小反映了物质在水中的溶解
能力。对于同种类型的难溶电解质，Ksp越大，其溶解能力越强。
5、特点：
Ksp 只与温度有关，一定温度下，Ksp是常数
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程
升高温度，Ksp增大平衡向沉淀溶解方向移动
4、 Ksp 与溶解度的关系
对于同种类型的难溶电解质，Ksp越大，溶解度越大
6、溶度积规则
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂乘积-Qc（离子积）的相对大小，还可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。
a.当Qc﹥KSP 时，溶液过饱和，溶解平衡逆向移动，有沉淀析出，使溶液中的Qc=KSP，溶液恰好变为饱和，建立新的溶解平衡。
b.当Qc=KSP ，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态，但沉淀与溶解这两个过程并没有停止，只是V沉淀=V溶解。
c.当Qc﹤Ksp时，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入适量的难溶电解质，难溶物可以不断溶解直至达到饱和。
7、溶度积的计算
例1. 已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少
Ksp ＝c (Pb2+) · c2(I-)
（1）已知溶度积求离子浓度：
PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I- (aq)
解：
c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12
=7.1×10-7mol·L-1
即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.1×10-7mol·L-1
例2. 已知 298K 时ＡgCl 的 Ksp = 1.8×10-10，
求其溶解度S
（2）已知溶度积求溶解度：
解：
Ksp = c(Ag+) . c(Cl-)
ＡgCl Ag+ + Cl-
设AgCl的溶解度为S，在1L饱和溶液中，
c(Ag +) = X，c(Cl-) = X
Ksp[AgCl]= c(Ag +) ·c(Cl-)= X 2 = 1.8×10-10
c[AgCl]= c(Ag + ) =1.34×10-4mol·L-1
S [AgCl]= 1.34×10-4mol·L-1 ×1L×143.5g·mol-1
×100g÷1000g = 1.9×10-4g
例3. 已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为
1.92×10-4g，计算其Ksp。
解：M(AgCl) = 143.5 g · mol-1
n(AgCl)=1.92×10-4g×1000g÷100g÷143.5 g · mol-1
= 1.34 ×10-5 mol
c(AgCl)= 1.34 ×10-5 mol/1L= 1.34 ×10-5 mol·L-1
Ksp=c(Ag+) ·c(Cl-) = (1.34 ×10-5 )2 = 1.8×10-10
（3）已知溶解度求溶度积
例4. 已知298K时， MgCO3的 Ksp = 6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1，c(CO32-) = 0.0001mol·L-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？
（4）利用溶度积判断离子共存：
解：
c(Mg2+) . c(CO32-) = (0.0001)2 =1×10-8
MgCO3 Mg2+ + CO32-
1×10-8 < 6.82×10-6
所以，此时Mg2+和CO32-能共存
例5. 25℃时， Ksp [Mg(OH)2]= 5.6×10-12, 求Mg(OH)2 的饱和溶液中的c(Mg2+)和PH值；若往此饱和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色？
解：设饱和溶液中Mg2+的浓度为X
Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)
=X(2X)2
= 5.6×10-12mol3·L-3
得X=1.12×10-4mol·L-1
c(OH-)=2.24×10-4mol·L-1
C(H+)=4.46×10-11mol·L-1
PH=10.4
PH在8.2～10.0时显粉红色，PH大于10.0显红色
结论：显红色。
（5）溶度积与PH：
如果将2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？
[已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9]
Qc=1.5×10-8﹥Ksp
结论是能产生沉淀
（6）利用溶度积判断沉淀平衡移动方向：