化学人教版（2023）选择性必修1 3.4.2沉淀溶解平衡常数（共28张ppt）

第第页化学人教版（2023）选择性必修13.4.2沉淀溶解平衡常数（共28张ppt）(共28张PPT)

1、掌握沉淀溶解平衡常数Ksp及意义。

2、学会通过比较Q与Ksp的大小判断难溶电解质的沉淀与溶解，学会从定量角度分析沉淀的生成与转化。

沉淀溶解平衡常数Ksp及意义。

沉淀溶解平衡常数Ksp的应用。

平衡建立

平衡特征

影响因素

存在沉淀即存在平衡

逆、动、等、定、变

本身性质和浓度、温度

沉淀溶解平衡

如何定量表示沉淀溶解平衡的溶解程度大小

溶度积常数

1、定义

2、表达式

对于反应MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)

Ksp=(Mn+)·(Am-)

一、溶度积常数

在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一常数，叫做溶度积常数，简称溶度积（Ksp）。

固体物质不出现

平衡时刻：

例1、写出难溶物BaSO4、Fe(OH)3、Ag2CrO4、Ag2S沉淀溶解平衡方程式和溶度积表达式。

Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-)

BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)

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

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)

Ksp=c2(Ag+)·c(S2-)

Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)

Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)

3、影响因素

4、Ksp的意义

一、溶度积常数

Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。

Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

T↑，Ksp↑;但Ca(OH)2相反

Ksp和溶解度有什么关系？

类型难溶物Ksp溶解度类型难溶物Ksp溶解度

ABCaCO35.0×10-97.1×10-4A2BAg2CrO41.1×10-122.2×10-3

ABAgCl1.8×10-101.5×10-4A2BAg2S6.3×10-501.3×10-16

ABAgBr5.4×10-138.4×10-6AB2Mg(OH)25.6×10-126.9×10-4

ABAgI8.5×10-172.1×10-7AB2Cu(OH)22.2×10-202.9×10-6

常见难溶电解质的溶度积与溶解度（25°C）

2、对于不同类型物质：不能用Ksp比较溶解度大小，必需经过换算，再比较。

1、对于同类型物质：Ksp越小，溶解度越小。

溶解度：AgCl＜Ag2CrO4

Ksp比较：AgCl＞Ag2CrO4

思考与讨论

例2、Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)

体系变化条件平衡移动方向平衡后c(Mg2+)平衡后c(OH-)Ksp

升高温度

加水稀释

加Mg(OH)2(s)

加MgCl2(s)

通入HCl

向右增大增大增大

向右不变不变不变

不移动不变不变不变

向左增大减小不变

向右增大减小不变

Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。

Q＝Ksp，溶液刚饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

2、溶度积规则

1、离子积

Q=(Mn+)·(Am-)

二、溶度积常数的应用

Q为同温下，任意时刻离子浓度

题型1、离子是否沉淀完全（或调节到某pH值下，求溶液中离子浓度）

例1、已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.0，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝______________________。

pH＝13.0，则c(H＋)＝1×10－13mol/L，c(OH－)＝1×10－1mol/L。

二、溶度积常数的应用

5.6×10－10mol/L

存在沉淀即存在平衡，就用Ksp

解析：

Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝5.6×10－12

则c(Mg2＋)=

Ksp[Mg(OH)2]

c2(OH－)

=5.6×10－10mol/L

例2、取5mL0.002mol·L－1BaCl2与等体积的0.02mol·L－1Na2SO4的混合，计算Ba2＋是否沉淀完全[即c(Ba2＋)＜10－5mol·L－1]？

已知：Ksp[BaSO4]＝1.0×10－10

BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaCl

11

5mL×0.002mol·L－15mL×0.02mol·L－1

解析：

由上可知，Na2SO4过量。

所得溶液中的c(SO42-)＝

n(SO42-)

V(溶液)

＝9×10－3mol/L。

根据BaSO4的Ksp可得，c(Ba2＋)＝

Ksp[BaSO4]

c(SO42-)

≈1×10－8mol/L

c(Ba2＋)＜1×10－5mol/L，则Ba2＋已经沉淀完全。

是

类型二、离子沉淀完全时，所需pH的计算

例3、用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除锌皮中少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和双氧水溶解，铁变为，加碱调节pH为，铁刚好完全沉淀。继续加碱调节pH为，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加双氧水的后果是，原因是_____________________________

____________________。

（离子浓度小于1×10－5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全。）

已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39，Ksp[Zn(OH)2]＝1×10－17，Ksp[Fe(OH)2]＝1×10－17。

Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)2]

二、溶度积常数的应用

Fe3＋

2.7

6

Fe2＋和Zn2＋不能同时除尽

很相近。

c(OH－)＝

c(H＋)=

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3＋)×c3(OH－)

Ksp[Fe(OH)3]

c（Fe3＋）

3

1×10－39

1×10－5

3

＝

×10－11mol/L

1

10

3

＝

解析：

pH＝－lgc（H＋）＝2.7

≈2.1×10－3mol/L

＝

1×10－14

×10－11

1

10

3

Kw

c(OH－)

溶液中存在AgI和AgCl的溶解平衡，同一饱和溶液中c(Ag＋)相同。

类型三、同一饱和溶液中，离子浓度的计算

例4、上述浓缩液中含有I－、Cl－等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为________________。

已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。

二、溶度积常数的应用

4.7×10－7

c(I-)

c(Cl-)

解析：

c(I-)

c(Cl-)

因为滴加AgNO3溶液时，I－比Cl－先生成沉淀，所以当AgCl开始沉淀时，I－已经沉淀完全。

＝4.7×10－7

＝

Ksp(AgCl)

Ksp(AgI)

类型四、不同饱和溶液中，离子浓度的计算

例5、已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是（）

A、AgCl＞AgI＞Ag2CrO4B、AgCl＞Ag2CrO4＞AgI

C、Ag2CrO4＞AgCl＞AgID、Ag2CrO4＞AgI＞AgCl

二、溶度积常数的应用

解析：

AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)

c(Ag＋)＝

Ksp[AgCl]

1.8×10－5

＝

≈1.3×10－5mol/L

饱和溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)

例5、已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是（）

A、AgCl＞AgI＞Ag2CrO4B、AgCl＞Ag2CrO4＞AgI

C、Ag2CrO4＞AgCl＞AgID、Ag2CrO4＞AgI＞AgCl

同理可得：

AgI饱和溶液中c(Ag＋)≈1.2×10－8mol/L

Ksp=c2(Ag+)·c(CrO42-)

x2

＝x2·

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

x

x2

x=

2Ksp[Ag2CrO4]

3

＝1.0×10－4mol/L

Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag＋)＝1.0×10－4mol/L

C

类型五、同一溶液中，哪种离子先沉淀

例6、在25℃下，向浓度均为0.1mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_____________沉淀（填化学式）。

已知25℃Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。

二、溶度积常数的应用

Cu(OH)2

Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀生成时，所需OH－浓度哪个小，哪个先沉淀。

解析：

Mg(OH)2沉淀生成时，所需的OH－浓度为c(OH－)＝

Ksp[Mg(OH)2]

c（Mg2＋）

3

c(OH－)≈1.3×10－5mol/L

Cu(OH)2沉淀生成时，所需的OH－浓度为c(OH－)≈4.7×10－10mol/L

类型六、溶液中哪种沉淀析出

例7、在25℃下，某1L溶液中含有Cu2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋，浓度均为0.1mol·L－1，向该溶液中加入少量NaOH固体，测得溶液的pH＝3，溶液的体积变化忽略不计。试问有哪种沉淀析出_____________（填化学式）。

已知25℃Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。

二、溶度积常数的应用

解析：

先计算离子积Q，再和Ksp比较，若Q＞Ksp时，有沉淀析出；若Q＜Ksp时，没有沉淀析出。

pH＝3时，溶液中的c(OH－)＝1.0×10－11mol/L。

Q＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝1×10－34＞Ksp[Fe(OH)3]，有Fe(OH)3沉淀析出。

Q＝c(Al3＋)×c3(OH－)＝1×10－34＜Ksp[Al(OH)3]，无Al(OH)3沉淀析出。

Q＝c(Cu3＋)×c2(OH－)＝1×10－23＜Ksp[Cu(OH)2]，无Cu(OH)2沉淀析出。

例7、在25℃下，某1L溶液中含有Cu2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋，浓度均为0.1mol·L－1，向该溶液中加入少量NaOH固体，测得溶液的pH＝3，溶液的体积变化忽略不计。试问有哪种沉淀析出_____________（填化学式）。

已知25℃Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。

解析：

Fe(OH)3

类型七、溶解度和Ksp的相互转化关系

例8、25℃，AgCl的溶解度是1.92×10－3g，求AgCl的溶度积。（AgCl的摩尔质量143.5g/mol）

二、溶度积常数的应用

100g水的体积约为100mL，即溶液的体积约为100mL。

≈1.3×10－5mol

溶液中n(AgCl)＝

m(AgCl)

M(AgCl)

根据溶解度的定义可知，100g水中溶解1.92×10－3gAgCl。

解析：

1.92×10－3g

143.5g/mol

＝

≈1.3×10－4mol/L

溶液中的c(Ag＋)＝c(Cl－)≈1.3×10－4mol/L

Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)×c(Cl－)＝1.69×10－8

c(AgCl)＝

n(AgCl)

V(溶液)

＝

1.3×10－5mol

100mL

例8、25℃，AgCl的溶解度是1.92×10－3g，求AgCl的溶度积。（AgCl的摩尔质量143.5g/mol）

解析：

例9、硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图，下列说法正确的是（）（双选）

B、C

A、温度一定时，Ksp（SrSO4）随c（SO42-）的增大而减小

B、三个不同温度中，313K时Ksp（SrSO4）最大

C、283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液

D、283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液

类型八、数形结合

二、溶度积常数的应用

例10、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（）

A、加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点

B、通过蒸发可以使溶液由d点变到c点

C、d点无BaSO4沉淀生成

D、a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp

C

类型八、数形结合

二、溶度积常数的应用

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Ksp=(Mn+)·(Am-)

1、解题原则:

存在沉淀即存在溶解平衡，存在平衡就用Ksp。

2、解题方法:

Ksp中三个物理量，已知两个量，计算第三个量。

①计算Qc，与Ksp比较判断平衡移动方向。

②计算c(OH-)，判断沉淀完全时的pH。