3.3.1 沉淀溶解平衡与溶度积(共25张PPT)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第一册课件

(共25张PPT)
第3章 物质在水溶液中的行为
第3节 沉淀溶解平衡
第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积
知识体系
学习目标 核心素养培养
1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素以及沉淀溶解平衡的移动,能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。 变化观念与平衡思想
知道溶度积的意义,建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 证据推理与模型认知
学会用沉淀溶解平衡的移动解决生产、生活中的实际问题,并设计实验探究方案,进行沉淀转化等实验探究。 科学态度与社会责任
石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？
（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）有沉淀生成的离子反应能不能完全进行到底呢？
联想·质疑
（4）处理污水时，向其中加入FeS固体,以除去Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子，发生了那些化学反应？
（3）加热硬水Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2会转化为CaCO3和Mg(OH)2,你知道它们是怎样生成的吗？
20℃ 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度/g
>10
1~10
0.01~1
<0.01
2.溶解度与溶解性的关系：
注：物质在水中“溶”与“不溶”是相对的， “不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。
1.溶解度的定义：
知识回顾：
化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g 化学式 溶解度/g
AgCl 1.5×10-4 AgBr 8.4×10-6 AgI 2.1×10-7
Mg(OH)2 9×10-4 Fe(OH)3 3×10-9 BaSO4 2.4×10-4
Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.21 Ca(OH)2 0.165
AgNO3 222 BaCl2 35.7 Ba(OH)2 3.89
几种电解质的溶解度（20℃)
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
AgCl、AgBr、AgI、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、FeS、Mg(OH)2等碱和盐是难溶电解质，尽管难溶电解质难溶于水，但在水中也会建立一种动态平衡——沉淀溶解平衡。
观察 思考
观察课本第108页实验并完成下列空白：
1.在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3 mL蒸馏水，充分振荡后静置。
(1)若在上层清液中滴加浓的KI溶液，观察到的现象是 。
(2)由上述实验得出的结论是______ ____
。
(3)PbI2溶于水的平衡方程式是： 。
PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq)
上层清液中出现黄色沉淀
原上层清液中含有Pb2＋，PbI2在水中存在溶解平衡
PbI2的沉淀溶解平衡 ：
　 PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)
平衡常数 Ksp =c平(Pb2+) c2平(I-)
一、沉淀溶解平衡与溶度积
1、定义：
2、表示形式：
AmBn (s)
mAn＋(aq)＋ nBm -(aq)
3、特征：
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，具有化学平衡的特征。
逆、动、等、定、变
一定温度下,当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时,形成电解质的饱和溶液,达到平衡状态,我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡时,离子浓度保持不变。各离子浓度的系数次幂的乘积为一个常数，称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示。Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
4、沉淀溶解平衡的平衡常数——溶度积常数(溶度积Ksp )：
AmBn (s)
mAn＋(aq)＋ nBm -(aq)
Ksp=cm平(An＋) cn平(Bm -)
1、相同类型(化学式组成中阴、阳离子个数比相同）的难溶电解质的Ksp越小，溶解能力越___，越____溶。如已知Ksp(AgCl)>
Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)，溶解能力： 。
弱
难
AgCl>AgBr>AgI
⑴溶度积Ksp 的应用之一：比较溶解能力的大小
2、已知：Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq) Ksp= c平(Mg2+) c2平(OH-) = 5.6×10-12mol3·L-3； Cu(OH)2(s) Cu2+(aq)+2OH-(aq) Ksp= c平(Cu2+) c2平(OH-) = 2.2×10-20mol3·L-3
溶解能力相对较强的是________
Mg(OH)2
3、已知25℃时,AgCl的溶解度是1.92×10-3 g/L，求AgCl的溶度积Ksp(AgCl)。已知AgCl的摩尔质量为143.5g/mol。
⑵溶度积Ksp 的应用之二：溶液中离子浓度的计算
解题分析：
答：AgCl的溶度积Ksp(AgCl)为1.8×10-10 mol2·L-2。
4、已知 Ksp(AgCl)＝1.8 10-10,Ksp(Ag2CrO4) ＝9.0 10-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）。
已知AgCl的摩尔质量为143.5g/mol。Ag2CrO4的摩尔质量为332g/mol
提示：
⑶溶度积Ksp 的应用之三：沉淀、溶解的进行和沉淀溶解平衡的移动：
对于平衡：AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
溶解
沉淀
Ksp=c平(Ag +)·c平(Cl -)
Q= c(Ag +)·c(Cl -)
沉淀溶解平衡受到外界条件的影响会发生平衡的移动，移动方向可以通过溶度积Ksp和浓度商Q（也叫离子积）关系来判断。
①Q = Ksp 沉淀溶解平衡状态，此时溶液是饱和溶液；
②Q < Ksp 沉淀溶解,此时溶液不饱和溶液；
③Q > Ksp 有沉淀析出,此时溶液过饱和溶液。
5、AgCl的Ksp=1.8×10—10mol2/L2，将0.001mol/LNaCl 溶液 和0.001mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成
分析:
两种溶液混合后
c(Ag+) = 5 X 10-4 mol/L
c(Cl—) = 5 X 10-4 mol/L
Q =2.5X 10-7 mol2/L2 > Ksp=1.8×10-10mol2/L2
有沉淀生成。
6、在1L含1.0×10-3mol的SO42-溶液中，加入0.01mol BaCl2固体（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-
已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10 mol2·L-2
分析:
SO42-和BaCl2反应后,剩余BaCl20.009mol;
反应后的溶液中：c(Ba2+)=9×10-3 mol·L-
Ksp(BaSO4)=c(SO42-)×c(Ba2+)
= 1.1×10-10 mol2·L-2
反应后的溶液中：
c(SO42-)=1.2×10-8mol·L-﹤10-5mol/L
SO42-离子已沉淀完全或SO42-离子已有效除去。
7、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减少.
CD
①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
②温度：升高温度，多数平衡向溶解方向移动。
③同离子效应：加入含有相同离子电解质，平衡向生成沉淀的方向移动。
5.影响难溶电解质溶解平衡的因素：
⑴内部因素：难溶电解质本身的性质。
⑵外部条件：浓度、温度、同离子效应等，是重要的影响条件。
改变条件 平衡移动方向 C(Ag+) C(Cl-)
升 温
加水
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加AgNO3(s)
不移动
增加
正向移动
逆向移动
增加
逆向移动
不变化
增加
增加
降低
降低
不变化
正向移动
不变化
不变化
对于平衡: AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) △H>0 若改变条件，对其有何影响？(AgCl的悬浊液)
思考·讨论
8.石灰乳中存在下列平衡： Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ）
　A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液
C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
AB
练习
9、将足量BaCO3分别加入: ①30ml水 ②10ml 0.2mol/L Na2CO3 溶液 ③50ml 0.01mol/L BaCl2溶液 ④100ml 0.01mol/L HCl 中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度有大到小的顺序为： 。
③﹥④﹥①﹥②
10、现将足量AgCl固体分别放入下列物质中,AgCl 溶解度由大到小的排列顺序为( )
①20ml 0.01mol/L KCl溶液 ②30ml 0.02mol/L CaCl2溶液
③40ml 0.03mol/L HCl溶液 ④10ml蒸馏水
⑤50ml 0.05mol/L AgNO3溶液
A、 ①﹥②﹥③﹥④﹥⑤ B 、④﹥①﹥③﹥②﹥⑤
C、 ⑤﹥④﹥②﹥①﹥③ D 、④﹥③﹥⑤﹥②﹥①
B
11 、 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)上图有A、B、C三点,这三点对应是离子积Q和溶解积Ksp的关系如何？试分析三点的溶解达到何种状况。
A点：Q < Ksp 不饱和溶液,沉淀溶解;
B点：Q = Ksp 沉淀溶解平衡状态;
C点：Q > Ksp 过饱和溶液,生成沉淀。