沉淀溶解平衡课件高二上学期化学人教版选择性必修12

我们常说的难溶物在水中是否完全不能溶解？易溶物质可溶物质微溶物质难溶物质S＞10gS＞1gS＞0.01g小于0.01g阅读课本77页，溶解度与溶解性的关系（20℃）第四节

沉淀溶解平衡溶解沉淀

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)难溶电解质溶解平衡的建立（AgCl）Ag+

Cl-一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡3、特征：难、等、动、定、变1、定义：在一定条件下，当沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变，得到沉淀的饱和溶液，即建立了沉淀溶解平衡。2、表达式：

AgCl(s)⇌

Ag＋(aq)+Cl－(aq)当堂练习请写出BaSO4、CaCO3、Ag2S、Fe(OH)3的沉淀溶解平衡表达式。

Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)CaCO3(s)

Ca2+(aq)+CO(aq)2−3BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO(aq)2−4二、影响因素1、内因：难溶电解质本身的性质2、外因：(2)浓度(1)温度：特例：a.随温度变化不明显：NaClb.随温度升高反而降低：Ca(OH)2①②③分析外界因素对溶解平衡的影响改变外界条件C(Mg2+)C(OH-)平衡移动方向加水（过饱和）升温加MgCl2(S)加盐酸加氢氧化钠固体加Mg(OH)2(S)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)不变不变正向增大增大正向增加减小不移动增大减小正向减小增大逆向不变不变逆向【例】难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法中错误的是（）A.沉淀的速率和溶解的速率相等B.难溶电解质在水中形成饱和溶液C.再加入该难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变D.难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等[课堂•专练]D氧化钙与水反应生成氢氧化钙，由于恒温，氢氧化钙S不变，C(OH-)不变，pH不变。三、溶度积常数1、定义：在一定温度下，当达到沉淀溶解平衡时，离子浓度的幂乘积为一常数，称为溶度积常数，简称溶度积（Ksp）。2、表达式3、意义：

(1)Ksp和S均可衡量物质在水中的溶解能力。(2)同类型的沉淀，Ksp越大，溶解度就越大。4、影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关【例题1】已知PbI2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbI2(s)⇌Pb2+(aq)+2I-(aq)，Ksp=7.1×10-9，在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中，c(Pb2+)最大可达到

___________________________c(Pb2+)=7.1×10-7mol·L-1【课堂专练】

2、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）：c(Cl-)

＝1mL×0.012mol/L-1-1mL×0.010mol/L1mL+1mL＝0.001mol/Lc(Ag+)

＝Kspc(Cl-)＝

1.8×10-7mol/L＝0.0011.8×10-10根据：Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)＝1.8×10-10

5、应用

——

Qc为离子积Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解平衡。Qc<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。若再加入沉淀，

可以继续溶解直至饱和。国家各行业污染物排放标准中，规定了不同的Ag+排放标准，例如有些行业规定不能超过约1×10-7

mol/L。一般情况，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol/L时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了。

【生产实际】

完成3.2大本P68想一想21、在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3

溶液，有沉淀生成(已知AgClKSP=1.8×10-10)

吗？产生沉淀的唯一条件是Qc﹥Ksp【例】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三、沉淀反应的应用1、沉淀的生成（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。（2）方法a、调pH如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至4左右。

b、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。Cu2＋+S2－=CuS↓Hg2＋+S2－＝HgS↓Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4＋Cu2＋+H2S=CuS↓＋2H＋

Hg2＋+H2S＝HgS↓＋2H＋

c、同离子效应法

例如：硫酸钡在硫酸中的溶解能力比在纯水中小。d、氧化还原法例：已知Fe3+在PH3—4之间开始沉淀，在PH6—7之间沉淀完全，而Fe2+、Cu2+在8—9之间开始沉淀，11—12之间沉淀完全。CuCl2中混有少量Fe2+如何除去？BaSO4(s)⇌

Ba2＋(aq)＋SO42—(aq)

先把Fe2+氧化成Fe3+，然后调PH至6到7使Fe3+转化Fe(OH)3沉淀，过滤除去沉淀。氧化剂可用：氯气，双氧水，氧气等（不引入杂质）调PH可用：氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜（不引入杂质）

氧化剂:硝酸、高锰酸钾、氯气、氧气、双氧水等调PH:氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜消耗H+，促进Fe3+水解(1)原理：不断减少溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。2.沉淀的溶解例如：CaCO3为什么能溶于稀盐酸？a.酸溶解法：强酸是常用的溶解难溶电解质的试剂分析：CO2气体逸出，_______不断减小，离子积Q(CaCO3)__Ksp(CaCO3)，导致平衡向_________的方向移动。溶解的离子方程式：________________________。类似的可用强酸溶解的难溶电解质还有FeS、_______、_______和_______等。<沉淀溶解CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OAl(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2b.盐溶解法如在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中，存在着如下平衡Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)+2OH－(aq)向该饱和溶液中分别加入盐酸CH3COONaNH4Cl时固体Mg(OH)2的质量有什么变化？实验探究1实验操作向两支盛有少量Mg(OH)2固体的试管中分别滴加适量的蒸馏水和盐酸，观察并记录现象。滴加试剂蒸馏水盐酸实验现象解释Mg(OH)2难溶于水；盐酸中的H+与OH-结合生成弱电解质H2O，使Mg(OH)2沉淀溶解平衡体系中的OH-浓度不断减小，Mg(OH)2沉淀溶解平衡右移，直至Mg(OH)2完全溶解沉淀不溶解沉淀溶解c.配位溶解法如AgCl也可溶于NH3·H2O溶液中,在有固态AgCl存在的饱和溶液中，存在着如下平衡：d.氧化还原法如不溶于盐酸的Ag2S、CuS、HgS等硫化物加热条件下可溶于硝酸中。结论解释：Ksp(AgCl)＜Ksp(AgI)，即AgI在水中的溶解度远比AgCl的溶解度小，当向AgCl沉淀中滴加KI溶液中，溶液中Ag+和I-的离子积Q(AgI)

Ksp(AgI)，因此，Ag+和I-结合成AgI沉淀，导致AgCl的沉淀溶解平衡向

的方向移动，直至建立新的沉淀溶解平衡。>溶解3.沉淀的转化实验操作1.向盛有2mL0.1mol/LNaCl溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LAgNO3，溶液，观察并记录现象。2.振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察并记录现象。3.振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1mol/LNa2S溶液，观察并记录现象。实验现象结论溶解度由小到大：

。Ag2S＜AgI＜AgCl有白色沉淀生成白色沉淀转为黄色沉淀黄色沉淀转为黑色沉淀实验探究2AgClAgIAg2S实质与规律

①实质：沉淀的转化是指由种沉淀转化为另一种沉淀的过程，其实质是沉淀溶解平衡的移动。归纳小结②规律a.一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。两者的溶解度差别越大，转化越容易。b.当一种试剂能沉淀溶液中的几种离子时，生成沉淀所需要试剂离子浓度越小的越先沉淀。c.如果生成各种沉淀所需要试剂离子的浓度相差较大，就能分步沉淀，从而达到分离离子的目的。归纳小结5.沉淀转化的应用化学法除锅炉水垢的流程图CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O水垢成分CaCO3

Mg(OH)2

CaSO4

用饱和Na2CO3溶液浸泡数天疏松的水垢CaCO3Mg(OH)2用盐酸或饱氯化铵液除去水垢②一些自然现象的解释

各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤变成CuSO4溶液，向深部渗透，遇到深层闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地转变为铜蓝(CuS)。（五）沉淀转化的应用1、工业上常先以MnO2为原料制得粗MnCl2溶液，通过添加过量难溶电解质MnS，使溶液中含有的Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的MnCl2，根据上述实验事实，下列分析正确的是()

A.MnS的Ksp小于CuS、PbS、CdS等硫化物的Ksp

B.除杂试剂MnS也可用FeS代替

C.MnS与Cu2+反应的离子方程式是

Cu2+(aq)+MnS(s)⇌CuS(s)+Mn2+(aq)

D.整个过程中涉及的反应类型只有复分解反应C［对点练习］2、试用平衡移动原理解释下列事实:CaCO3不溶于水，但却能溶于稀盐酸中。3(双选)石灰乳中存在平衡Ca(OH)