鲁科版高中化学选择性必修第一册第3章第3节沉淀溶解平衡基础课课件

第3节沉淀溶解平衡(基础课)第3章物质在水溶液中的行为1．认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀溶解平衡的建立过程，能运用化学平衡理论描述沉淀溶解平衡。2．知道溶度积常数，能运用浓度商(Q)和平衡常数(Ksp)的相对大小关系来判断沉淀的产生、溶解；了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。学习任务

旧知回顾一、沉淀溶解平衡与溶度积1．沉淀溶解平衡(1)定义：在一定温度下的水溶液里，沉淀溶解速率和离子生成沉淀速率相等，固体的量和溶液中各__________不再改变时的状态。(2)表示方法：如PbI2的沉淀溶解平衡可表示为_____________________________。必备知识自主预习离子浓度PbI2(s)⥫⥬Pb2+(aq)＋2I－(aq)(3)特点：沉淀溶解平衡符合化学平衡的特点。“动”——动态平衡。“等”——________________________________相等。“定”——沉淀的量及溶液中离子浓度__________。“变”——条件改变，平衡__________。离子生成沉淀速率和沉淀溶解速率保持不变发生移动

Ksp(3)影响因素：Ksp只与难溶电解质的______和______有关，而与__________无关。(4)意义：Ksp反映了难溶电解质在水中的______程度。通常，对于相同类型的难溶电解质(如AgCl、AgBr和AgI)，Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解程度就______。性质温度沉淀的量溶解越高判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)沉淀溶解达到平衡状态时，溶液中阴、阳离子浓度相等，且保持不变。 (

)(2)外界条件发生变化，沉淀溶解平衡不一定发生移动。 (

)(3)Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解程度越高。 (

)×√×二、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的溶解与生成(1)原理：通过改变条件使溶解平衡移动，最终使溶液中的______转化为______或______转化为溶液中的离子。离子沉淀沉淀(2)判断(在难溶电解质溶液中)Q与Ksp关系溶液性质沉淀溶解或生成Q____Ksp过饱和有沉淀析出Q____Ksp饱和沉淀溶解平衡Q____Ksp不饱和沉淀溶解(3)应用①利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。②用来解释某些生活现象。如溶洞中石笋、钟乳石的形成，所涉及的化学反应有_________________________________、_____________________________________________。＞＝＜

Ca(HCO3)2

CaCO3↓＋H2O＋CO2↑2．沉淀的转化(1)实质：是______________的移动。(2)特点①通常，一种沉淀可以转化为更难溶的沉淀。②两种难溶物的__________差别越大，越容易转化。沉淀溶解平衡溶解能力(3)应用除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等，常用FeS、MnS等难溶物作沉淀剂。如可用FeS等难溶杂质作为沉淀剂除去废水中的重金属离子Hg2+，沉淀转化反应为______________________________________。FeS(s)＋Hg2+(aq)===Fe2+(aq)＋HgS(s)想一想

(1)BaCO3和BaSO4都难溶于水，在医学上常用BaSO4作钡餐透视，而不能用BaCO3的原因是什么？(2)家用水壶、暖水瓶里长了水垢，将醋倒入壶中烧煮，可以有效去除水垢。①水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁等，水垢是如何形成的？②将醋倒入壶中烧煮，可以有效去除水垢。原理是什么？

已知：PbI2(s)(黄色)⥫⥬Pb2+(aq)＋2I－(aq)

ΔH＞0。实验操作如下：关键能力情境探究影响沉淀溶解平衡的因素及Ksp的应用1．将观察到试管中出现什么现象？请你用平衡移动的理论和Ksp与Q之间的关系，解释出现该现象的原因。

2．若直接加热试管Ⅰ将会观察到什么现象？解释出现该现象的原因。提示：沉淀减少或消失。加热时沉淀溶解平衡向吸热的方向移动，PbI2溶解时吸热。1．沉淀溶解平衡的影响因素影响因素平衡移动方向Ksp变化温度升高温度向吸热方向移动，多数为溶解方向多数增大降低温度向放热方向移动，多数为沉淀方向多数减小影响因素平衡移动方向Ksp变化浓度加水向溶解方向移动不变加入相同离子向生成沉淀方向移动不变加入与体系中离子发生反应的离子向溶解方向移动不变2．溶度积(Ksp)的应用(1)利用Ksp比较难溶电解质的溶解度的大小：相同温度下，同种类型的难溶电解质，Ksp越大，溶解程度就越高。(2)利用Ksp和Q的相对大小判断沉淀的溶解与生成。(3)由Ksp计算溶液中某离子的浓度：Ksp是难溶电解质在水溶液中达到饱和后各离子浓度的关系，在某难溶电解质的溶液中，若已知其中一种离子的浓度，就可以根据Ksp计算另一种离子的浓度。1．下列实验操作和现象能证明相应结论的是(

)选项实验操作和现象结论A向等浓度(c＝0.01mol·L-1)NaCl和Na2CrO4混合液中逐滴滴加AgNO3稀溶液(已知AgCl和Ag2CrO4的溶度积常数分别为1.8×10-10mol2·L-2，2×10-12mol3·L-3)，先出现白色沉淀(Ag2CrO4为黄色沉淀)Ag2CrO4的溶解度小于AgCl选项实验操作和现象结论B向10滴0.1mol·L-1AgNO3溶液中，先滴入0.1mol·L-1的NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。再滴入0.1mol·L-1的NaI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C向盛有2mL1mol·L-1NaOH溶液的试管中滴加4滴0.1mol·L-1MgCl2溶液，产生白色沉淀后，继续滴加4滴0.1mol·L-1FeCl3溶液，有红褐色沉淀生成Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]选项实验操作和现象结论D在2mL0.01mol·L-1的Na2S溶液中先滴入几滴0.01mol·L-1ZnSO4溶液，有白色沉淀生成，再滴入0.01mol·L-1CuSO4溶液，又出现黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)[答案]

B2．(双选)25℃时，在2L含有物质的量均为0.1mol的Ca2+、Mg2+的某溶液中，加入一定量的NaOH固体使溶液的pH＝11，有沉淀生成，过滤。已知：Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10-6mol3·L-3；Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12mol3·L-3。当离子浓度小于10-5mol·L-1认为已经除净，下列说法不正确的是(

)A．此沉淀是Mg(OH)2、Ca(OH)2的混合物B．此沉淀只有Mg(OH)2C．过滤后滤液中存在Ca2+、Mg2+D．向原溶液中加入8.8gNaOH固体，可以使Ca2+部分转化为沉淀√√

[教材迁移·应用]Ⅰ．重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH＝2.0，ρ≈1g·mL-1)中含有Ag＋、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，有关数据如下：难溶电解质AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp8.3×10-17mol2·L-25.6×10-8mol2·L-26.3×10-50mol3·L-37.1×10-9mol3·L-31.2×10-15mol3·L-33.4×10-28mol2·L-2(1)你认为往废水中投入______(填字母)，沉淀效果最好。A．NaOH

B．Na2S

C．KI

D．Ca(OH)2(2)常温下，如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH＝8.0，处理后的废水中c平(Pb2+)＝_____________mol·L-1。B

1.2×10-3Ⅱ．为了研究难溶盐的沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学设计如下实验。回答下列问题：步骤1：向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液，静置出现白色沉淀步骤2：取1mL上层清液于试管中，滴加1滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液溶液变为红色步骤3：向步骤2的溶液中，继续加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液现象a，且溶液红色变浅步骤4：向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol·L-1KI溶液出现黄色沉淀已知：25℃，Ksp(AgI，黄色)＝8.3×10-17mol2·L-2，Ksp(AgSCN，白色)＝1.0×10-12mol2·L-2。(3)步骤3中现象a是_________________。(4)向50mL0.005mol·L-1的AgNO3溶液中加入150mL0.005mol·L-1的KSCN溶液，若混合后溶液体积为200mL，则溶液中Ag＋的浓度约为___________mol·L-1。出现白色沉淀

4.0×10-10

某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)、Fe(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。Ksp图像分析及Ksp有关计算1．Fe(OH)3能否溶于稀硫酸？试用沉淀溶解平衡理论解释。提示：能；Fe(OH)3(s)⥫⥬Fe3+(aq)＋3OH－(aq)，加入稀硫酸，H＋与OH－发生中和反应，上述平衡右移，故Fe(OH)3能溶于稀硫酸。2．采取什么措施能使a点到b点？提示：调节(增大)溶液pH，使c平(Fe3+)减小，c平(OH－)增大。3．向含有等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、Fe2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，依次出现的沉淀是什么？提示：Fe(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2。4．如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3+和Fe2+?提示：先加入H2O2或氯水，将Fe2+转化为Fe3+；再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3调节CuCl2溶液的pH。1．有关沉淀溶解平衡Ksp曲线的分析(1)曲线分析

(2)点的变化a→cb→c加入1×10-5mol·L-1Na2SO4溶液(加水不行)d→c加入BaCl2固体(忽略溶液的体积变化)c→a曲线上变化，增大c平(Ba2+)曲线上方的点表示有沉淀生成；曲线下方的点表示不饱和溶液2．有关沉淀溶解平衡对数图像分析图像说明纵坐标数值越大，c平(M)越小斜线上方的点为不饱和溶液斜线上的点为饱和溶液斜线下方的点表示有沉淀生成斜线上任意一点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小

1．(双选)某温度时，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。该温度下，下列说法不正确的是(

)

√√

√

知识必备

1．为研究沉淀之间的转化，某小组设计如图实验：下列分析正确的是(

)A．白色浊液中不存在自

由移动的Ag＋B．实验②说明Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)C．把实验①②交换顺序，看不到白色沉淀D．黑色浊液中不含AgI学习效果随堂评估√243题号12．(双选)可溶性钡盐有毒，医院中常用硫酸钡作为内服“钡餐”造影剂。医院抢救钡离子中毒者时，除催吐外，还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知：某温度下，Ksp(BaCO3)＝5.1×10-9mol2·L-2，Ksp(BaSO4)＝1.1×10-10mol2·L-2。下列推断正确的是(

)A．不用碳酸钡作为内服造影剂，是因为碳酸钡比硫酸钡更难溶B．可以用0.36mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒者洗胃C．抢救钡离子中毒者时，若没有硫酸钠也可以用碳酸钠溶液代替D．误饮c平(Ba2+)＝1.0×10-5mol·L-1的溶液时，不会引起钡离子中毒23题号14√√

23题号14

23题号41

√√

23题号41

23题号414．难溶盐MA在水中溶解为吸热过程，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是(

)A．图中温度：T1<T2B．T2温度下，Ksp(MA)为b2mol2·L-2C．在T1温度下，加适量的NaA固体可使饱和溶液由p点变到n点D．向q点的饱和溶液中滴加NaA溶液，立即析出MA沉淀243题号1√D

[难溶盐MA在水中溶解为吸热过程，温度越高离子浓度越大，溶液离子浓度：T1<T2，故图中温度：T1<T2，A项正确；T2温度下，Ksp(MA)＝c平(M＋)·c平(A－)＝b2mol2·L-2，B项正确；在T1温度下，加适量的NaA固体，A－浓度增大，M＋浓度减小，故可使饱和溶液由p点变到n点，C项正确；加入的是NaA溶液，溶液总体积也会增大，溶液中Q＝c(M＋)·c(A－)与Ksp(MA)的大小关系不确定，故不一定析出MA沉淀，D项错误。]243题号1

课时分层作业(二十四)沉淀溶解平衡题11

题号13524687910112．常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示：向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01mol·L-1Na2S溶液时，Fe2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后顺序为(

)A．Fe2+、Zn2+、Cu2+

B．Cu2+、Zn2+、Fe2+C．Zn2+、Fe2+、Cu2+ D．Cu2+、Fe2+、Zn2+题11物质名称硫化亚铁硫化铜硫化锌溶度积/(mol2·L-2)6.3×10-186.3×10-361.6×10-24B

[物质的组成形式相似时，难溶电解质的溶度积越小，代表该物质越难溶于水，所以形成沉淀的时候，应该先析出溶度积相对较小的沉淀，因为溶度积的大小：硫化亚铁>硫化锌>硫化铜，所以沉淀的先后顺序为Cu2+、Zn2+、Fe2+，B正确。]题号13524687910113．室温下，某小组设计下列实验探究含银化合物的转化。实验1：向4mL0.01mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.01mol·L-1NaCl溶液，产生白色沉淀。实验2：向实验1所得悬浊液中加入2mL0.01mol·L-1NaBr溶液，产生淡黄色沉淀，过滤。实验3：向实验2所得淡黄色沉淀中滴入一定量Na2S溶液，产生黑色沉淀，充分反应后过滤。实验4：向实验1所得悬浊液中加入足量氨水，得澄清溶液。题号1352468791011

题11

题号1352468791011

题11

题号13524687910115．常温下，铁的氢氧化物Fe(OH)n(n＝2或3)的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系如图所示，其中pFe＝－lgc平(Fen＋)。下列叙述错误的是(

)A．Ⅰ

表示Fe(OH)3的曲线B．Fe(OH)2的Ksp＝10-15mol3·L-3C．在Y点通入足量的O2将达到R点(忽略溶液体积变化)D．在Q点加水稀释可能移到M点题11C

[铁的氢氧化物的溶度积为Ksp＝c平(Fen＋)·cn(OH－)，饱和溶液中pFe＝pKsp＋npH－14n，则氢氧化铁饱和溶液中pFe＝pKsp＋3pH－42，氢氧化亚铁饱和溶液中pFe＝pKsp＋2pH－28，则曲线Ⅰ表示氢氧化铁的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系，曲线Ⅱ表示氢氧化亚铁的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系。曲线Ⅰ表示氢氧化铁的沉淀溶解平衡与溶液pH的关系，A正确；X点pFe为1、pH为7，则pKsp＝题号1352468791011pFe－2pH＋28＝15，Ksp＝1×10-15mol3·L-3，B正确；氢氧化铁饱和溶液中的铁离子浓度小于氢氧化亚铁饱和溶液中亚铁离子浓度，由图可知，Y点溶液中亚铁离子浓度与R点溶液中铁离子浓度相等，则在Y点通入足量的氧气不可能达到R点，C错误；在Q点加水稀释时，氢氧化铁饱和溶液中的铁离子浓度和氢氧根离子的浓度都会减小，可能移到M点，D正确。]题号13524687910116．AgI可用于人工降雨。AgI溶于水，溶液中离子浓度与温度的关系如图所示，已知：pAg＝－lg

c平(Ag＋)，pI＝－lg

c平(I－)。下列说法正确的是(

)A．图像中，T＜20℃B．AgI的溶度积Ksp(AgI)：c＝d＝e＜fC．20℃时，AgI粉末溶于饱和KI

溶液中c平(Ag＋)＝1×10－bmol·L-1D．在d点饱和AgI溶液中加AgNO3粉末，d点移动到f点题11B

[碘化银溶解是吸热过程，温度越高电离出的离子越多，图像中c平(I－)：a＞b，故T＞20℃，A错误；Ksp属于平衡常数的一种，只受温度影响，在相同温度下，曲线上的各点溶度积相同，温度越高，溶度积越大，因此，AgI的溶度积Ksp(AgI)：c＝d＝e＜f，B正确；20℃时，AgI粉末溶于饱和KI溶液中，碘化银溶解平衡逆向移动，c平(Ag＋)＜1×10－bmol·L-1，C错误；在d点饱和AgI溶液中加AgNO3粉末，d点沿de曲线向e点移动，D错误。]题号13524687910117．已知：25℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12mol3·L-3，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20mol3·L-3，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10-39mol4·L-4，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10-33mol4·L-4。(1)①25℃时，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______________(填化学式)沉淀。②将MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)与过量氨水(B)反应，为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入___(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。题号1352468791011Cu(OH)2B(2)①25℃时，Fe3+发生水解反应Fe3+＋3H2O⥫⥬Fe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数为_____________________。②25℃时，若向FeCl3溶液中加入一定量的石灰水来调节溶液的pH，可得到红褐色沉淀。若调节后溶液的pH为5，则溶液中Fe3+的浓度为___________________。(3)溶液中金属离子的物质的量浓度低于1.0×10-5mol·L-1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+恰好完全沉淀时，测得c平(Al3+)＝0.2mol·L-1，此时所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。题号13524687910113.85×10-4mol2·L-22.6×10-12mol·L-1不含有(选择题有一个或两个选项符合题目要求)8．某学生在实验室中进行如下实验：①向盛有1mL0.1mol·L-1MgCl2溶液的试管中滴加1mL0.2mol·L-1

NaOH溶液，得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液，沉淀变为红褐色。下列分析正确的是(

)A．滤液b中不含有Mg2+B．实验可以证明Mg(OH)2比Fe(OH)3更难溶C．②中颜色变化说明Mg(OH)2转化为Fe(OH)3D．浊液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)＋2OH－(aq)题11√CD

[实验①中得到Mg(OH)2悬浊液和NaCl溶液的混合物，经过滤得到的c为Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)⥫⥬Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，所得滤液b中含少量Mg2+，A项错误，D项正确；实验②中加入FeCl3溶液后Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀，可证明Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶，B项错误，C项正确。]题号13524687910119．某温度下，Ksp(PbI2)＝4×10-6mol3·L-3，Ksp(PbS)＝8×10-28mol2·L-2。取适量黄色PbI2固体配制成100mL溶液，配制过程中溶液的离子浓度与时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是(

)A．A点处可表示PbI2的不饱和溶液B．t时刻有可能向该PbI2溶液中加入了KI固体C．常温下PbI2饱和溶液中的c平(Pb2+)＝8×10-4mol·L-1D．向A点处的PbI2悬浊液中加入100mL2×10