第3章　第3节　第1课时　沉淀溶解平衡与溶度积 课件（共26页） 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修第一册

(共26张PPT)
第1课时　沉淀溶解平衡与溶度积
第3章　第3节　
学习目标
1.掌握难溶电解质存在沉淀溶解平衡及影响因素(重点)。
2.掌握溶度积常数的概念并能进行简单计算以及判断反应进行的方向(重、难点)。
沉淀溶解平衡及影响因素
一
【情境创设】
肾结石为泌尿系统常见病，多发病，人群发病率。病因是尿液中成石物质浓度升高或溶解度降低，析出晶体并局部生长聚积形成结石。
肾结石的主要成分：CaC2O4
Ca2++== CaC2O4↓
为什么多喝水能有效缓解肾结石？
难溶物在水中存在溶解现象和平衡？
肾结石的产生与治疗
1.难溶电解质
25 ℃时，电解质溶解性与溶解度的关系
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。像CaCO3、Mg(OH)2和FeS等电解质在水中难以溶解，都是难溶电解质。
实验操作
实验现象
结论
在上层清液中加入KI溶液后，有黄色沉淀生成
上层清液中有Pb2＋存在，PbI2在水中存在沉淀溶解平衡：PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，当加入KI溶液后，I－浓度增大，平衡左移，从而有PbI2黄色沉淀生成。
2.实验探究难溶电解质在溶液中存在沉淀溶解平衡(以PbI2固体为例)
3.沉淀溶解平衡
一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。
(1)概念
Pb2＋
PbI2
I－
充分反应
溶解
沉淀
v(溶解)=v(沉淀)
Pb2＋
I－
I－
Pb2＋
PbI2
PbI2
Pb2＋
Pb2＋
I－
I－
Pb2＋
I－
(2)特征
动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于0
溶解速率和沉淀速率相等
平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变
当改变外界条件时，沉淀溶解平衡发生移动
动
等
定
变
4.沉淀溶解平衡的影响因素
(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。
①温度：一般来说，温度越高，固体物质的溶解度越大；极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2。
③外加其他物质（与电解质电离的离子反应），平衡向沉淀溶解的方向移动，溶解度增大。
②同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。
条件改变 移动方向 c平(Mg2＋) c平(OH－)
加少量水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
(3)实例分析
正向移动
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
不变
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
不变
思考交流
1.正误判断
(1)BaSO4在相同物质的量浓度的硫酸钠和硫酸铝溶液中的溶解度相同
(2)升高温度，沉淀溶解平衡一定正向移动
(3)向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，溶液中的Na＋总数不变
×
×
×
升温，平衡向吸热方向移动，沉淀溶解不一定吸热，如Ca(OH)2(s)溶解就放热 。
Na2O + H2O == 2NaOH，溶剂减少，溶液中 N(Na＋ )减少。
思考交流
2.常温下，把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　ΔH＜0，下列有关该平衡体系的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)升高温度，平衡逆向移动
(2)恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
(3)给溶液加热，溶液的pH升高
(4)向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体增多
(5)向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多
×
√
×
√
×
平衡向吸热方向移动，逆反应是吸热反应。
恒温，溶解度不变，饱和溶液中的离子浓度不变，pH不变。
Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小，c(OH－)减小，pH减小。
NaOH === Na＋＋OH－，溶液中 c(OH－)增大，Ca(OH)2沉淀溶解平衡逆向移动。
思考交流
3.将AgCl分别放入①5 mL H2O、②10 mL 0.2 mol·L－1 MgCl2溶液、
③20 mL 0.5 mol·L－1 AgNO3溶液、④40 mL 0.1 mol·L－1 HCl溶液中溶解至饱和，各溶液中Ag＋的浓度由大到小的顺序是_____________(用序号表示)。
③>①>④>②
改变条件 平衡移动方向/程度 c(Ag+)
①5 mL H2O AgCl(s) Ag+ (aq) + Cl- (aq) ③ 最大
①
④
②
②10 mL 0.2 mol·L－1 MgCl2溶液 c(Cl- )=0.4 mol·L－1 逆向移动/大
③20 mL 0.5 mol·L－1 AgNO3溶液 c(Ag+)=0. 5 mol·L－1 逆向移动/最大 最小
④40 mL 0.1 mol·L－1 HCl溶液 c(Cl- )=0.1 mol·L－1 逆向移动/较小
沉淀溶解平衡
平衡移动
方向和程度
改变条件
c(Ag+)
判断
>
>
思考交流
(1)饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？
返回
4.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2＋(aq)＋3(aq)＋OH－(aq)。
提示　不能。饮用纯净水，对Ca2＋或的浓度没有影响，起不到保护牙齿的作用。
提示　能。牙膏中添加适量的Ca2＋或会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动，有利于牙齿的保护。
(2)在牙膏中添加适量的Ca2＋或，能否保护牙齿？为什么？
溶度积常数
二
1. Ca2+与的浓度要具体达到多少，才会在人体内形成沉淀
我们需要获得什么样的数据才能进行计算
平衡中的定量计算依据—平衡常数 ( Ka Kb Kw Kh )
2. 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数—K
Ksp
【问题思考】
2.表达式
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
1.概念
AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝
如：Fe(OH)3(s) Fe3＋(aq)＋3OH－(aq) Ksp＝ 。
3.影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
4.Ksp的意义
反映了难溶电解质在水中的溶解程度。
难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度 难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度
AgCl 1.8×10-10 mol2·L－2 1.5×10-4 BaSO4 1.1×10-10 mol2·L－2 2.4×10-4
AgBr 5.0×10-13 mol2·L－2 8.4×10-6 Fe(OH)3 2.6×10-39 mol4·L－4 3.0×10-9
AgI 8.3×10-17 mol2·L－2 2.1×10-7 Mg(OH)2 5.6×10-12 mol3·L－3 9.0×10-4
一般而言，组成类型相同的物质，Ksp越小，溶解度越小。如AgCl、AgBr、AgI。
组成类型不同的物质，溶解度应根据Ksp计算后得出。如BaSO4、Mg(OH)2。
(1)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
——定量判断给定条件下有无沉淀生成。
5.应用
AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝
平衡时，才有溶度积Ksp
任意时刻(不一定平衡)
浓度商:
Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)
(2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Q思考交流
1.正误判断
(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
(2)溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高，Ksp一定增大
(3)Ksp越小，难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
(4)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，Ksp一定增大
×
×
×
×
不一定，如 Ca(OH)2(s)溶解放热，升温， Ksp减小。
浓度幂
一般而言，组成类型相同的物质，Ksp越小，溶解度越小。如AgCl、AgBr、AgI。
Ksp只受温度影响。
思考交流
2.已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积(单位省略)。
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。
组成相似，可直接根据Ksp判断。
思考交流
(2)能否利用上表数据直接比较25 ℃时AgCl、Mg(OH)2的溶解能力？计算分析二者溶解能力的大小？
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
思考交流
(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
Ag2CrO4(s) 2Ag＋(aq) ＋(aq)
　　　　　　 2x mol·L－1　 x mol·L－1
AgCl饱和溶液中：c平(Ag＋) ≈ 1.34×10－5 mol·L－1，
所以Ag＋浓度大小顺序为Ag2CrO4>AgCl，则AgCl更难溶。
思考交流
(4)25 ℃时将等体积的4×10－3 mol·L－1的AgNO3溶液和4×10－3 mol·L－1的K2CrO4溶液混合，请通过计算说明是否有Ag2CrO4沉淀产生。
提示　等体积混合后：c(Ag＋)＝2×10－3 mol·L－1，c()＝2×10－3 mol·L－1，Q＝c2(Ag＋)·c()＝(2×10－3)2×2×10－3 mol3·L－3＝8×10－9 mol3·L－3>Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12 mol3·L－3，有Ag2CrO4沉淀产生。
思考交流
(5)25 ℃时，取一定量含有I－、Cl－的溶液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl和AgI同时沉淀时，计算溶液中＝_________(结果保留两位有效数字)。
4.7×10－7
AgCl和AgI同时沉淀时，溶液中的c平(Ag＋)是相同的
= =
(1)Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子浓度无关。
(2)对于同类型物质(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度积比较难溶电解质的溶解能力，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(3)对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较溶解能力的依据，而应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。
归纳总结