第四節(jié) 沉淀溶解平衡 課件 【知識(shí)建構(gòu)+備課精研】高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第四節(jié)沉淀溶解平衡第一課時(shí)難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡

我們知道，將AgNO3溶液與NaCl溶液混合，會(huì)生成的白色的氯化銀沉淀。反應(yīng)的離子方程式為：Ag+

+

Cl-

=

AgCl↓【思考】如果上述兩種溶液中AgNO3和NaCl的物質(zhì)的量相等且充分反應(yīng)，此時(shí)溶液中還有Ag+和Cl-嗎？如何驗(yàn)證？現(xiàn)象：產(chǎn)生黃色沉淀原因：Ag+

+

I-

=

AgI↓

通過以上實(shí)驗(yàn)可以看出，沉淀(如AgCl)在水中并不是完全不溶的，只是溶解度很小。結(jié)論：上層清液中含有Ag+和Cl-1、能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀溶解平衡的特征；2、根據(jù)化學(xué)平衡理論，分析影響沉淀溶解平衡的因素；3、掌握離子積與Ksp的相對(duì)大小跟沉淀溶解平衡的關(guān)系。幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)溶解度：在一定溫度下，某物質(zhì)在100克溶劑(通常是水)里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。符號(hào)：S由表可知，AgCl屬于難溶電解質(zhì)，在溶液中存在沉淀溶解平衡?；瘜W(xué)式AgClAgNO3AgBrAg2SO4Ag2SBaCl2溶解度/g1.5×10-42118.4×10-60.7861.3×10-1635.7化學(xué)式Ba(OH)2BaSO4Ca(OH)2CaSO4Mg(OH)2Fe(OH)3溶解度/g3.893.1×10-40.1600.2026.9×10-43×10-910g1g0.01g難溶微溶可溶易溶以AgCl為例，分析沉淀溶解平衡的建立1、概念：在一定溫度下，當(dāng)溶解和沉淀的速率相等時(shí)，得到AgCl的飽和溶液，即建立了下列動(dòng)態(tài)平衡：溶解沉淀v(溶解)=v(沉淀)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

溶解沉淀一、沉淀溶解平衡這種平衡稱為沉淀溶解平衡2、沉淀溶解平衡方程式

在一般情況下，當(dāng)溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時(shí)，化學(xué)上通常認(rèn)為生成沉淀的反應(yīng)就進(jìn)行完全了。由于該動(dòng)態(tài)平衡的存在，決定了Ag+和Cl-的反應(yīng)不能進(jìn)行完全。書寫時(shí)注意表明各物質(zhì)的狀態(tài)和可逆符號(hào)例如：AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)

【練習(xí)】請(qǐng)寫出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)

3、沉淀溶解平衡的特征逆沉淀的溶解與生成是一個(gè)可逆過程等平衡時(shí)，溶液中各離子濃度保持不變動(dòng)v溶解=v沉淀

≠0，是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡定變外界條件改變時(shí)，沉淀溶解平衡可能會(huì)發(fā)生移動(dòng)【思考】哪些因素會(huì)影響沉淀溶解平衡？4、沉淀溶解平衡的影響因素(1)內(nèi)因：難溶電解質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。決定性因素(2)外因：溫度、濃度等，其影響符合“勒夏特列原理”。①溫度：升高溫度，多數(shù)平衡向沉淀溶解方向移動(dòng)；Ca(OH)2除外③同離子效應(yīng)：向平衡體系中加入相同的離子，平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)；②濃度：向平衡體系中加水稀釋，平衡向沉淀溶解方向移動(dòng)；④反應(yīng)離子效應(yīng)：向平衡體系中加入能與體系中離子反應(yīng)生成更難溶物質(zhì)或氣體的離子，平衡向沉淀溶解的方向移動(dòng)。(注意：向平衡體系中加入難溶物本身，平衡不移動(dòng))【討論】對(duì)于平衡AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)，改變下列條件，對(duì)其有何影響？改變條件平衡移動(dòng)方向溶解度(S)c(Ag+)c(Cl-)升溫

加水(有固體剩余)

加AgCl(s)

加NaCl(s)

加AgNO3(s)

加NaI(s)

正向增大增大增大正向不變不變不變不移動(dòng)不變不變不變逆向減小減小增大正向逆向減小增大減小增大減小增大1、難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，下列說法中錯(cuò)誤的是()A.沉淀的速率和溶解的速率相等B.難溶電解質(zhì)在水中形成飽和溶液C.再加入難溶電解質(zhì)，溶液中各離子的濃度不變D.難溶電解質(zhì)溶解形成的陰、陽(yáng)離子的濃度相等D2、氯化銀在水中存在溶解平衡：AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)。在相同溫度下，將足量氯化銀分別放人相同體積的下列溶液中，Ag+的濃度最小的是()A.0.1mol/L鹽酸B.蒸餾水C.0.1mol/LAlCl3溶液D.0.1mol/LMgCl2溶液C3、在一定溫度下，Mg(OH)2固體在水溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)

+2OH-(aq)

，要使Mg(OH)2固體減少而c(Mg2+)不變，可采取的措施是()A.加MgSO4固體B.加鹽酸C.加NaOH固體

D.加水D4、(雙選)下列說法正確的是()A.往NaCl飽和溶液中滴加濃鹽酸，NaCl的溶解度減小B.升高溫度，物質(zhì)的溶解度都會(huì)增大C.在飽和NaCl溶液中存在溶解平衡D.在任何溶液中都存在溶解平衡AC二、溶度積常數(shù)1、定義：在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各離子濃度冪之積為一常數(shù)，叫做溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積(Ksp)。2、表達(dá)式：對(duì)于平衡AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm-(aq)來(lái)說Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)【練習(xí)】寫出下列難溶物的沉淀溶解平衡方程式和溶度積表達(dá)式。BaSO4Fe(OH)3Ag2SKsp=c(Ba2+)·c(SO42-)BaSO4(s)?Ba2+(aq)+SO42-(aq)

Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq)

Ag2CrO4(s)?2Ag+(aq)+S2-(aq)

Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)3、影響因素：Ksp只受溫度影響

T↑，Ksp↑(Ca(OH)2

相反)4、Ksp的意義：反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力

(1)對(duì)于同類型(陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同)的難溶電解質(zhì)來(lái)說，Ksp越小，其溶解度越小?；瘜W(xué)式AgClAgBrAgIAg2CrO4Ag2SKsp1.8×10-105.4×10-138.1×10-172.2×10-36.3×10-50溶解度(S)1.5×10-48.4×10-62.1×10-71.1×10-121.3×10-16溶度積：Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)溶解度：S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI)(2)不同類型的難溶電解質(zhì)不能直接通過Ksp的大小判斷溶解度大小，要通過Ksp計(jì)算出離子濃度來(lái)比較?！纠恳阎狵sp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12，

則溶解度AgCl___Mg(OH)2。<Mg(OH)3(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)

解：AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)

x

x

Ksp(AgCl)

=c(Ag+)·c(Cl-)

=

x2

x

2x

Ksp[Mg(OH)2]

=c(Mg2+)·c2(OH-)

=4x35、Ksp的應(yīng)用

(1)已知Ksp求離子濃度

【例】已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=1.5×10-16，Ksp(Ag2S)=1.8×10-50，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12。則上述難溶鹽的飽和溶液中，Ag+濃度大小順序

__________________。解：AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl-(aq)AgI(s)?Ag+(aq)+I-(aq)

Ag2S(s)

?2Ag+(aq)+S2-(aq)Ag2CrO4(s)

?2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

x

x

x

x

x

x

0.5x

0.5x

Ag2CrO4>AgCl>AgI>Ag2S(2)判斷沉淀是否生成對(duì)于AmBn(s)?mAn+(aq)+nBm-(aq)來(lái)說達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)：溶度積Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)任意某一時(shí)刻：離子積Q

=cm(An+)·cn(Bm-)若Q

>

Ksp，溶液過飽和，有沉淀析出；若Q=Ksp，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；若Q<Ksp，溶液不飽和，無(wú)沉淀析出；【例】將4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液與4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等體積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(3)判斷溶液中離子能否沉淀完全【例】在1L含

0.001mol/LSO42-的溶液中，注入等體積0.01mol/LBaCl2，能否使SO42-沉淀完全？[Ksp(BaSO4)=1.08×10-10]c(SO42-)=2.4×10-8mol/L

Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)=1.08×10-10沉淀完全0.01mol0.001mol剩余的n(Ba2+)=0.009molc(Ba2+)=4.5×10-3mol/L<1.0×10-5mol/L解：

Ba2++SO42-=BaSO4↓【例】已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12，向濃度均為0.01mol/L的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-誰(shuí)優(yōu)先沉淀？(4)判斷沉淀析出的順序解：Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10c(Ag+)=1.8×10-8mol/LKsp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO42-)=1.1×10-12AgCl沉淀時(shí)需要的離子濃度小，AgCl先沉淀。溶解度小的先沉淀(5)計(jì)算某離子開始沉淀的