3.4沉淀溶解平衡 课件(共22张PPT含视频) 高中化学人教版（2019）选择性必修1

(共22张PPT)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
现用1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液模拟工业废水，某同学提出可以加入1 mL 0.012 mol/L的NaCl溶液，充分反应后，溶液中是否还有Ag+？这种方法是否合理？说明理由。
1 mL 0.012 mol/L
NaCl溶液
1 mL 0.010 mol/L
AgNO3溶液
Cl- + Ag+ AgCl↓
10g
1g
0.01g
易溶
可溶
微溶
难溶
AgNO3
BaCl2
Ba(OH)2
Ag2SO4
Ca(OH)2
CaSO4
AgCl
AgBr
Ag2S
BaSO4
Mg(OH)2
Fe(OH)3
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。
尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。
化学式 溶解度/ g
AgCl 1.5×10-4
AgNO3 211
AgBr 8.4×10-6
Ag2SO4 0.786
Ag2S 1.3×10-16
BaCl2 35.7
Ba(OH)2 3.89
BaSO4 3.1×10-4
Ca(OH)2 0.160
CaSO4 0.202
Mg(OH)2 6.9×10-4
Fe(OH)3 3×10-9
【溶解度】
在一定温度下,某固体物质在100g溶剂中形成饱和溶液时,溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度,用S表示。
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
溶解
+
-
Ag+
Cl-
H2O
沉淀
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
【小结】
即使过量的NaCl也无法完全沉淀溶液中的Ag+。
1.沉淀溶解平衡
在一定温度下,当沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等时,形成饱和溶液,达到平衡状态，把这种平衡称之为沉淀溶解平衡。
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
【注意】①可逆号表示沉淀、溶解同时进行
②标明物质状态：固体(s)、溶液(aq)
【特征】逆、等、动、定、变
2.难溶电解质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
Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
条件改变 移动方向 c(Mg2＋) c(OH－)
加少量水 _________ ______ ______
升温 _________ ______ ______
加MgCl2(s) _________ ______ ______
加盐酸 _________ ______ ______
加NaOH(s) _________ ______ ______
正向移动
不变
不变
正向移动
增大
增大
逆向移动
增大
减小
正向移动
增大
减小
逆向移动
减小
增大
3.溶度积常数
与电离平衡、水解平衡一样，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。
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-)
（1）意义：
（2）影响因素：
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力
Ksp与难容电解质的性质和温度有关
特别提醒：一般温度升高，Ksp增大，
但Ca(OH)2相反。
【Ksp的意义】反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
特别提醒：　
①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。
②对于不同类型的物质，Ksp不能直接作为比较依据，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确定溶解能力的强弱。
3.溶度积常数
与电离平衡、水解平衡一样，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。
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-)
（1）意义：
（2）影响因素：
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力
Ksp与难容电解质的性质和温度有关
特别提醒：一般温度升高，Ksp增大，
但Ca(OH)2相反。
Q ＞ Ksp，
Q ＝ Ksp，
Q ＜ Ksp，
（3）离子积(Q )与溶度积(Ksp)
溶液中有沉淀析出；
沉淀与溶解处于平衡状态；
溶液中无沉淀析出。
1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为？（忽略溶液体积变化）
c(Cl-) ＝
1 mL×0.012 mol/L-1 mL×0.010 mol/L
1 mL+1 mL
＝
0.001 mol/L
c(Ag+) ＝
Ksp
c(Cl-)
＝
1.8×10-7 mol/L
＝
0.001
1.8×10-10
根据：
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-) ＝ 1.8×10-10
一般情况，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5 mol/L时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。
Cl- + Ag+ AgCl↓
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
第2-4课时 沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的生成
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
（1）调节pH法
①MgCl2(FeCl3)
加MgO/Mg(OH)2/MgCO3/Mg2(OH)2CO3
②MgCl2(FeCl3、FeCl2)
先加H2O2/Cl2
再加MgO/Mg(OH)2/MgCO3/Mg2(OH)2CO3
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀时 1.9 7.0 9.1
完全沉淀时 3.2 9.0 11.1
1.沉淀的生成
（2）沉淀剂法
除去工业废水中的Cu2+、Hg2+
加Na2S
【拓展】
①Na2S：溶于水
②ZnS、FeS：溶于强酸
③CuS 、Cu2S 、Ag2S ：溶于HNO3（强氧化性酸）
采暖
发电
锅炉内结垢浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，严重时还可能引起爆炸
查阅资料可知：水垢主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4 等，
如何去除水垢呢？
2.沉淀的溶解
在实际应用中，常常会遇到使难溶物质溶解的问题。如：CaCO3难溶于水，却易溶于盐酸，利用平衡原理解释原因？
例：CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq)
HCO3-
+H+
+H+
H2CO3
H2O + CO2
3.沉淀的转化
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)3 2.8×10－39
Ag2S
沉淀
AgCl
沉淀
AgI
沉淀
【理论分析】
2 mL
0.1 mol/L
NaCl 溶液
生成
白色
沉淀
白色沉淀
转化为
黄色沉淀
黄色沉淀
转化为
黑色沉淀
2滴
0.1 mol/L
AgNO3溶液
4滴
0.1 mol/L
KI溶液
8滴
0.1 mol/L
Na2S溶液
Ksp＝6.3×10-50
Ksp＝1.8×10-10
Ksp＝8.5×10-17
大
小
AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq)
2AgI(s) + S2-(aq) Ag2S(s) + 2I-(aq)
3.沉淀的转化
化学式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)3 2.8×10－39
3.沉淀的转化
沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。
一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，两者溶解度相差越大，转化越容易。
已知：Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9； Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5
3.沉淀的转化
沉淀的转化是指由一种难溶物转化为另一种难溶物的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。
一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，两者溶解度相差越大，转化越容易。
特别提醒　
沉淀的转化也可以由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的沉淀。
已知：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9； Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10
根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　)
选项 实验操作和现象 结论
A 室温下，向浓度均为0.1 mol·L－1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出现白色沉淀。 Ksp(BaSO4)B 向 10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴 0.1 mol/L MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴 0.1 mol/L FeCl3溶液,白色沉淀转化为红褐色沉淀。 Ksp[Fe(OH)3]C 将0.1 mol·L－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol·L－1CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀。 Ksp[Cu(OH)2]D 向某溶液中先滴加氯水，再滴加少量KSCN溶液,溶液变成血红色。 溶液中含有Fe2＋
C