【课件】第四节++难溶电解质的沉淀溶解平衡高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四节沉淀溶解平衡课程目标1.认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。2.了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系。3.了解沉淀的生成、溶解与转化。能结合实例说明pH调控的沉淀生成、溶解与转化等在工农业生产和科学研究中的重要作用。4.能综合运用离子反应和沉淀溶解平衡理论，分析和解决生产、生活中有关沉淀溶解平衡的实际问题知识导图温故知新1.什么是饱和溶液？在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。2.如何判断某溶液是否已经达到饱和？Q2：有完全不溶的物质吗？思考与讨论：Q3:我们知道，溶液中有沉淀生成是离子反应发生的条件之一。例如，AgNO3溶液与NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl：Ag++Cl-

=AgCl↓，如果上述两种溶液中AgNO3与NaCl等物质的量混合且充分反应，那么生成AgCl沉淀的反应结束后，此时溶液中还有Ag+、Cl-吗？即等物质的量的Ag+、Cl-反应能进行完全吗？表3--3几种电解质的溶解度（20℃）化学式溶解度/g化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89Ag2SO40.786AgNO3211BaSO43.1×10-4CaSO40.202AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.160BaCl235.7Ag2S1.3×10-16Mg(OH)26.9×10-4Fe(OH)33×10-9查阅资料尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶（即没有绝对不溶的物质）。一、难溶电解质的沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡的建立AgCl在溶液中存在一下两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag+和Cl-脱离AgCl固体表面进入水中—--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——沉淀。

固体溶质溶液中的溶质溶解沉淀2、概念：

一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，此时达到沉淀的最大溶解程度，所得溶液即为沉淀的饱和溶液，饱和溶液和下面的沉淀之间就建立一个动态平衡，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡3、特征不等于0

等不变变4、沉淀溶解平衡的方程式书写标明物质状态和可逆符号练习

请写出BaSO4、CaCO3、Ag2S的沉淀溶解平衡表达式。

5、生成沉淀的离子反应进行完全的标志思考：等物质的量的Ag+、Cl-反应能进行完全吗？

在一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5

mol·L-1时,化学上通常认为沉淀完全了。二、溶度积1、概念：

在一定温度下，难溶电解质达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，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)，用Ksp表示。2、

表达式：3、

影响Ksp的因素:与难溶电解质本身的性质和温度有关①绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，向溶解方向移动，Ksp增大；②少数难溶电解质的溶解是放热过程，升高温度，向生成沉淀的方向移动，Ksp减小，如Ca(OH)2。溶度积Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力；Ksp越小，越难溶。4、意义：化学式溶度积Ksp溶解度/gAgCl1.8×10-101.5×10-4AgBr5.0×10-138.4×10-6Ag2S6.3×10-501.3×10-16Ag2CrO41.1×10-122.2×10-3Ag2SO41.2×10-50.786BaSO41.1×10-103.1×10-4CaSO44.9×10-50.202注意：2、对不同类型，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来确定溶解能力强弱；1、对同类型的难溶电解质，可直接用Ksp大小比较其溶解能力，溶度积越小，其溶解能力越小；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，c(Ag+)大小顺序正确的是（）A．AgCl>AgI>Ag2CrO4

B．AgCl>Ag2CrO4>AgIC．Ag2CrO4>AgCl>AgI

D．Ag2CrO4>AgI>AgCl

c

5、溶度积Ksp应用

根据某温度下难溶电解质的溶度积与该溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q的相对大小,可以判断在该温度下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况：(1)Q>Ksp(2)Q=Ksp(3)Q<Ksp溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和达到平衡;溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;【计算】

例、1mL

0.012mol/LNaCl溶液与1mL

0.010mol/LAgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为（忽略溶液体积变化）：已知

Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)＝1.8×10-10

一般情况，当溶液中剩余离子浓度小于1×10-5mol/L时，认为该离子就沉淀完全了。

例、实验测得某水样中的铁离子的浓度为2.6×10-6mol·L-1，若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的pH值至少要控制在多少以上？[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6×10-39]31.8×10-7mol/L

6、沉淀溶解平衡的影响因素①内因：电解质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；不同难溶物其溶解度差别也很大；只要是饱和溶液都存在溶解平衡；难溶的电解质更易建立溶解平衡②外因：温度；浓度；同离子效应；离子反应；在AgCl饱和溶液中，尚有AgCl固体存在，当分别改变下列条件，将如何变化？改变条件平衡移动方向C（Ag+）C（Cl-）溶解程度升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)1、将足量AgCl分别放入：①5mL水，②10mL0.2mol·L－1的MgCl2溶液，③20mL0.5mol·L－1的NaCl溶液，④40mL0.1mol·L－1的盐酸中溶解至溶液饱和，各溶液中Ag＋的浓度分别为a、b、c、d，它们由大到小的排列顺序是______________。三、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的生成一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5mol/L时,则认为已经沉淀完全。（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。原则:生成沉淀的反应能发生，且进行得越完全越好(1)调节pH法除去氯化铵中的杂质氯化铁：(2)加沉淀剂法以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的CuS、HgS等沉淀。反应的离子方程式如下：①加Na2S生成CuS：_________________________。

②通入H2S生成CuS：_______________________________。Cu2＋+S2－=CuS↓Cu2＋+H2S=CuS↓+2H+加入氨水调节pH，可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。方法：随堂练习氢氧化物开始沉淀时的pH值（0.1mol/L）沉淀完全时的pH值

(＜10-5mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe3+如何除去？加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节pH至2.81～4.67，促进

Fe3+水解，转化为氢氧化铁沉淀。(2)实例:①CaCO3沉淀溶于盐酸中:2.沉淀的溶解(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断移去溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向沉淀溶解的方向移动,从而使沉淀溶解。Qc

<Ksp

②Mg(OH)2沉淀溶于盐酸中:+H+例：CaCO3(s)CO32-(aq)+Ca2+(aq)HCO3-H2CO3H2O+CO2↑CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑

3.沉淀的转化(1)转化实验:【实验3-4】：沉淀的转化一①难溶性银盐之间的转化:向盛有2滴0.1mol/LAgNO3溶液的试管中滴加2mL0.1mol/LNaCl溶液，至不再有白色沉淀产生。向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察、记录现象；再向其中滴加8滴0.1mol/L的Na2S溶液，观察并记录现象。KINa2SAgClAgIAg2S沉淀的转化示意图AgCl(s)Ag++Cl-KI=I-+K++AgI(s)AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-Na2S=S2-+2Na+AgI(s)Ag++I-+Ag2S(s)2AgI(s)+S2-Ag2S(s)+2I-(2)转化原理的分析[讨论]:从实验中可以得到什么结论？物质溶解度/gAgCl1.5×10-4AgI9.6×10-9Ag2S1.3×10-16实验表明：沉淀可以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。②Mg(OH)2与Fe(OH)3之间的转化:【实验3-5】：探究沉淀的转化二

向盛有2mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中滴加2-4滴2mol/LNaOH溶液，有白色沉淀生成，再滴加4滴0.1mol/LFeCl3溶液，静置。观察并记录现象。实验结论：Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解能力小。（3）沉淀转化的实质：

沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。当两种难溶物溶解能力差别不大时,彼此可相互转化。(4)转化的应用:①锅炉除水垢:②自然界中矿物的转化:硫