3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡(24张)2025-2026学年高二化学人教版(2019)选择性必修一

文档属性

名称 3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡(24张)2025-2026学年高二化学人教版(2019)选择性必修一
格式 pptx
文件大小 4.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-09-11 21:55:54

图片预览

文档简介

(共24张PPT)
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
3.4.1 难溶电解质的沉淀溶解平衡
【新课引入】
如果等体积、等浓度AgNO3的溶液和NaCl溶液且充分反应,上层清液中是否存在Ag+和Cl- 如何验证?
Ag+ + Cl— = AgCl↓
现象:产生黄色沉淀
原因:Ag+ + I- = AgI↓
结论:上层清液中含有Ag+和Cl-
10
易溶
可溶
1
微溶
0.01
难溶
S /g
溶解度与溶解性的关系:20℃
溶解度:在一定温度下,某物质在100克溶剂(通常是水)里
达到饱和状态时所溶解的质量。符号:S
习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。
如何定义难溶电解质?
【新课引入】
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
化学式 溶解度g/100g 化学式 溶解度g/100g
AgCl 1.5×10 4 Ba(OH)2 3.89
AgNO3 222 BaSO4 2.4×10 4
AgBr 8.4×10 6 Ca(OH)2 0.165
Ag2SO4 0.796 CaSO4 0.21
Ag2S 1.3×10 16 Mg(OH)2 9×10 4
BaCl2 35.7 Fe(OH)3 3×10 9
一些常见物质的溶解度(20oC)
难溶 绝对不溶
以AgCl为例,分析沉淀溶解平衡的建立
两个过程:
一方面,在水分子作用下,少量Ag+和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中,这一过程就是溶解
另一方面,溶液中的Ag+和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引,回到AgCl的表面析出,这一过程就是沉淀
υ(沉淀) = υ(溶解)
沉淀不再增多
达到沉淀溶解平衡
充分反应后:
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
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。
2.特征:逆、等、动、定、变
3.沉淀溶解平衡方程式:
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
溶解
沉淀
b.书写时注意表明各物质的状态和可逆符号
a.不等同于电离平衡
特别提醒:
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
【练习】请写出BaSO4、Fe(OH)3的沉淀溶解平衡方程式。
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
Fe(OH)3(s) Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡
注意:某个离子浓度低于1×10-5mol/L,认为沉淀完全
二、影响沉淀溶解平衡的因素
【思考】哪些因素会影响沉淀溶解平衡?
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
决定性因素
(2)外因:
——符合“勒夏特列原理”
①温度:升高温度,多数平衡向沉淀溶解方向移动;
Ca(OH)2除外
②浓度:向平衡体系中加水稀释,平衡向沉淀溶解方向移动;
(注意:向平衡体系中加入难溶物本身,平衡不移动)
③同离子效应:向平衡体系中加入相同的离子,平衡向生成沉
淀的方向移动;
④反应离子效应:向平衡体系中加入能与体系中离子反应生成
更难溶物质或气体的离子,平衡向沉淀溶解的
方向移动。
二、影响沉淀溶解平衡的因素
【讨论】对于平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),改变下列条件,对其有何影响?
改变条件 平衡移动方向 溶解度(S) c(Ag+) c(Cl-)
升 温
加水(有固体剩余)
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加AgNO3(s)
加NaI(s)
正向
增大
增大
增大
正向
不变
不变
不变
不移动
不变
不变
不变
逆向
减小
减小
增大
正向
逆向
减小
增大
减小
增大
减小
增大
二、影响沉淀溶解平衡的因素
三、溶度积
Ksp = c( Ag+) · c(Cl —)
思考:AgCl溶解平衡的平衡常数如何表示?
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl—(aq)
1、溶度积Ksp:
固体纯物质不列入平衡常数
2、影响因素:Ksp只受温度影响
T↑,Ksp↑ (Ca(OH)2 相反)
3、利用溶度积计算离子的浓度
(1)25℃时,Ksp (AgBr)= 5.0×10-10,求AgBr的饱和溶液中的c(Ag+)和c(Br-)。
c(Ag+)=c(Br- )=2.2×10-5
(2)1 mL 0.012 mol/L NaBr溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为(假设两液混合时溶液体积细微的变化可忽略):
c(Br-) =
1 mL×0.012 mol/L-1 -1mL×0.010 mol/L
1 mL+1 mL

0.001 mol/L
由Ksp (AgBr)= 5.0×10-10
c(Ag+) =

5.0×10-7 mol/L

Ksp
c(Br-)
5.0×10-10
0.001
4、Ksp的意义:
(1)反映了难溶电解质在水中的溶解能力
化学式 AgCl AgBr AgI Ag2CrO4 Ag2S
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.1×10-17 2.2×10-3 6.3×10-50
溶解度(S) 1.5×10-4 8.4×10-6 2.1×10-7 1.1×10-12 1.3×10-16
①对于同类型(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质来说,
Ksp越小,其溶解度越小。
②不同类型的难溶电解质不能用Ksp判断溶解度
(2)判断沉淀是否生成——Q-K关系
若Q > Ksp,溶液过饱和,沉淀析出;
若Q = Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
若Q < Ksp,溶液不饱和,无沉淀析出;若有固体,则溶解
【例】将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?[Ksp(AgCl)= 1.8×10-10]
解:Q = c(Ag+)·c(Cl-)
所以有AgCl沉淀析出
> Ksp
= 2 ×10-3× 2 ×10-3 = 4.0 ×10-6
1、沉淀的生成——分离或除去某种离子
【例】实验测得某水样中的铁离子的浓度为2.8×10-3 mol/L,求铁离子开始沉淀和完全沉淀的pH。
[已知Fe(OH)3的Ksp为2.8×10-39]
解:Ksp=c(Fe3+) ·c3(OH-)=2.8×10-39
c(OH-)3 = 1×10-36 mol/L
c(OH-) = 1×10-12 mol/L
c(H+) = 1×10-2mol·L-1
pH = 2
pH>2,水中的铁离子开始沉淀。
注意:某个离子浓度低于1×10-5mol/L,认为沉淀完全
四、沉淀溶解平衡的应用
【例】含有 CI-、Br-、I-的某溶液中三种离子的浓度均为 0.1 mol·L-1,已知 AgCl、AgBr、AgI的溶度积分别为 1.8X10-10、5.0X10-13、8.3X10-17,现向该溶液中逐滴加入 AgNO3 溶液,
哪个沉淀先析出?哪个沉淀最后析出?
2、沉淀的溶解——平衡移动
【思考】如何使Mg(OH)2溶解?
①酸/碱溶法
②盐溶法
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
【思考】向Mg(OH)2(s)中加入NH4Cl溶液,沉淀能溶解吗?
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
+ 2NH4+
2NH3·H2O
Mg(OH)2+2NH4+ = Mg2++2NH3·H2O
你能用我们今天学习的知识对钟乳石、石笋的成因加以解释吗?
+
CO2(g)+H2O(l)
CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32-(aq)
石灰岩里难溶性的CaCO3与水及二氧化碳反应转化为微溶性的Ca(HCO3)2;
HCO3 -
Ca(HCO3)2
CaCO3(s)+CO2(g)+H2O(l) Ca(HCO3)2(aq)
溶有Ca(HCO3)2的水从溶洞顶向洞底滴落时,水分蒸发,二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。
3、沉淀的转化
【实验探究】1、银盐的转化
AgCl
AgI
Ag2S
(1)、向盛有2mL 0.1mol/L MgCl 2 溶液的试管中滴加2~4滴2mol/L NaOH溶液,观察并记录现象。
(2)、向上述试管中滴加4滴0.1mol/L FeCl 3 溶液,静置,观察并记录现象。
【实验3-4】













实验说明:
沉淀一般从溶解度小的向溶解度更小的方向转化,
两者差别越大,转化越容易。
锅炉水垢(CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4)危害性很大,如何除去?
用Na2CO3溶液浸泡一段时间,再 “酸洗”
应用1:除锅炉水垢
应用2:自然界矿物转化
原生铜的硫化物
氧化、淋滤
渗透、遇闪锌矿(ZnS)
和方铅矿(PbS)
Cu2+(aq) + ZnS(s) CuS(s)+Zn2+(aq)
Cu2+(aq) + PbS(s) CuS(s)+Pb2+(aq)
CuSO4(aq)
铜蓝(CuS)
牙齿表面釉质层的主要成分——难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]
Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq) Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq)
氟离子与羟基磷灰石反应,生成溶解度更小的氟磷灰石
应用2:氟化物预防龋齿