3.4.1沉淀溶解平衡课件(共21张PPT)2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

(共21张PPT)
第1课时 沉淀溶解平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
[学习目标]
1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，能通过实验证明难溶电解质沉
淀溶解平衡的存在，进一步发展粒子观、平衡观。
2.理解外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。
3.了解溶度积和离子积的关系，学会由此判断反应进行的方向。
[重点难点]
1.外界因素对难溶电解质沉淀溶解平衡的影响。
2.溶度积常数Ksp。
某工厂用Mg(OH)2乳状液处理pH=2的酸性废水。
1.写出该反应的离子方程式。
2.思考为何处理过后的废水是呈碱性的
3.如何设计实验证明
Mg(OH)2+2H+ =Mg2+ +2H2O
c(OH-)>c(H+ )
实验3 将实验1中剩余的悬浊液过滤，向滤液中滴加酚酞，观察现象，然后滴加2滴稀盐酸，观察现象。
分组实验
实验1 向蒸馏水中加Mg(OH)2,制成悬浊液，测pH。
实验2 取悬浊液少许于试管中，滴加酚酞，观察现象。继续滴加2 滴稀盐酸，观察现象。
实验1 实验2 实验3
PH=10.3
实验现象
滴加酚酞，溶液变红，滴加2滴稀盐酸，溶液红色褪去，很快溶液又恢复红色
滴加酚酞，溶液变红，滴加2滴稀盐酸，溶液红色褪去，但不恢复红色
根据实验现象，你能得出什么样结论？
【任务一】认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
任务一：认识难溶电解质的沉淀溶解平衡
一、沉淀溶解平衡
2、沉淀溶解平衡的建立
溶解速率
沉淀速率
时间
速率
沉淀溶解平衡
1、概念：
在一定温度下，当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，溶液中各离子的浓度保持不变，这种平衡称为沉淀溶解平衡。
逆 、等、动、定、变
难溶物的溶解与沉淀是一个可逆过程，v溶解 = v沉淀 ≠ 0，是一个动态平衡，平衡时，溶液中各离子浓度保持不变，条件改变时，溶解平衡发生移动
一、沉淀溶解平衡
3、特点：
4、表达方法
区别：与电离平衡的表示方法不同
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
书写时注意表明各物质的状态“s/aq”并用“ ”连接
【注意】
4.沉淀完全的判断
化学上通常认为，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5 mol·L－1时，已沉淀完全。
练一练：请写出BaSO4、CaCO3、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42- (aq)
CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq)
Ag2S(s) 2Ag2+(aq) +S2-(aq)
二、沉淀溶解平衡的影响因素
1、内因：电解质本身的性质
在电解质的溶液中，不管是易溶（如NaCl)的，微溶的，难溶的电解质都存在着溶解平衡。只要是饱和溶液都存在溶解平衡。
思考：预测影响难溶物的溶解平衡的外因有哪些？
任务二、探究沉淀溶解平衡的影响因素
条件改变 移动方向 C(Mg2＋) C(OH－）
升温
加水（有固体剩余）
加Mg(OH)2(s)
加MgCl2(s)
加NaOH(s)
加盐酸
正向 增大 增大
正向 不 变 不变
不移动 不变 不变
逆向 增大 减小
逆向 减小 增大
正向 增大 减小
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s) ??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表
——化学平衡移动的规律符合勒夏特列原理
2、外因
Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH-(aq)
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[如Ca(OH)2]的溶解度随温度的升高而减小，
③发生化学反应：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。
——符合“勒夏特列原理”
任务二、探究沉淀溶解平衡的影响因素
1、氯化银在水中存在溶解平衡：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)。在相同温度下，将足量氯化银分别放人相同体积的下列溶液中，Ag+的浓度最小的是( )
A. 0.1 mol/L盐酸 B. 蒸馏水
C. 0.1 mol/L AlCl3溶液 D. 0.1 mol/LMgCl2 溶液
C
2、在一定温度下，Mg(OH)2固体在水溶液中达到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2OH-(aq) ，要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变，可采取的措施是( )
A. 加MgSO4固体 B. 加盐酸
C. 加NaOH固体 D. 加水
D
Ksp =c(Mg2+)c2(OH-)
问题探讨：类比电离平衡、水解平衡如何定量表征难溶电解质的溶解能力呢
平衡中的定量计算依据—平衡常数 （ Ka Kb Kw Kh ）
难溶电解质的沉淀溶解平衡常数—K
Mg(OH)2 (s) Mg2+ (aq) + 2OH-(aq)
K =c(Mg2+)c2(OH-)
溶度积
三、溶度积常数—Ksp
对于溶解平衡：MmAn(s)
mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
固体纯物质一般不列入平衡常数
1、定义：一定温度下，难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数（简称溶度积）。
2、表达式：
3、影响因素：
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
升温，多数平衡向溶解方向移动， Ksp 增大。
特例：Ca(OH)2升温 Ksp 减小。
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，
例：Ksp（AgCl）=1.8×10-10 Ksp（AgBr）=6.3×10-15 说明S(AgCl)> S(AgBr)
对于同类型（阴、阳离子个数相同）的难溶电解质
在相同温度下，Ksp越大→S(溶解度)越大
三、溶度积常数—Ksp
4、意义：
5、溶度积的应用
判断有无沉淀——溶度积规则
Q(离子积)= [c(Mn+)]m·[c(Am-)]n
Q>Ksp时，溶液中有沉淀析出
Q=Ksp时，沉淀与溶解处于平衡状态
Q任意时刻浓度
(1)已知Ksp(CaC2O4) =4.0×10-9，尿钙含量 2.50 mmol/L，人体中浓度达到多少就会产生结石？
c(Ca2+) = 2.50 mmol/L = 2.50×10-3 mol/L
Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+).c() = 4.0×10-9
c() = 1.60×10-6 mol/L
(2)若使Ca2+完全沉淀，那么此时的浓度是多少
当Ca2+完全沉淀时，c(Ca2+) < 1×10-5 mol/L
Ksp(CaC2O4) = c(Ca2+).c() = 4.0×10-9
c() > 4.0×10-4 mol/L
学以致用：在t ℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示
①溶度积曲线上的点：该条件下,达到溶解与沉淀平衡状态；
②在曲线下方的点：该点未达到平衡，是不饱和溶液;
在曲线上方的点：过饱和状态,此时有沉淀析出。
过饱和溶液
不饱和溶液
A.图中a点对应的是T2温度下HgS的不饱和溶液
B.图中p、q点对应的Ksp的关系为Ksp(p)C.向m点对应的溶液中加入少量Hg(NO3)2固体,
HgS的Ksp减小
D.升高温度,可实现由p点向q点的移动
C
硫化汞(HgS)是一种难溶于水的红色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(已知:T1[解析] T2温度下,a点对应的溶液中Q是T2温度下HgS的不饱和溶液,故A正确;
由题图可知,p点对应溶液中c(S2-)、c(Hg2+)均分别小于
q点对应溶液中c(S2-)、c(Hg2+),则Ksp(p)温度不变,溶度积不变,向m点对应的溶液中加入
少量Hg(NO3)2固体,HgS的Ksp不变,故C错误;
由T1c(Hg2+)均增大,可实现由p点向q点的移动,D正确。
沉淀溶解平衡