沉淀溶解平衡 课件【新教材】人教版高中化学

加入沉淀剂Na2S，使之变成沉淀除去。
3、若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀
的pH条件是什么?( Ksp(Fe(OH)3)= 4×10-39 Ksp(Mg(OH)2)= 1.8×10-11)
Fe3＋完全沉淀的pH值为:
pOH = 10.8 , pH = 3.2
H+
Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
H2O
学习任务一 沉淀溶解平衡的应用
Fe3＋完全沉淀的pH值为:
类似地，还有CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸（常用试剂）。
学习任务一 沉淀溶解平衡的应用
三. 沉淀的转化 实验3-4
步骤 2mLNaCl和2滴 向所得固液混合物中滴 向新得固液混合物中滴
若硝酸银过量，后续加入的KI会直接与过量银离子反应，说明不了沉淀的转化。
2
向两支盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中分别加入适量的蒸馏水和盐酸溶液，观察并记录现象：
实验3-3 盐酸溶液，观察并记录现象： 1、锅炉中的水垢会带来较大影响，例如浪费燃料、影响安全运行、造成了经济损失。
若硝酸银过量，后续加入的KI会直接与过量银离子反应，说明不了沉淀的转化。
溶解能力较强的沉淀能转化为溶解能力较弱的沉淀，溶解能力较弱 的沉淀能转化为溶解能力较强的沉淀吗？
在BaCO3饱和溶液中加入10mL0.1mol/L的CaCl2溶液是否有BaCO3沉淀生成？ 已知：Ksp(BaCO3)=2.6×10-9 Ksp(CaCO3)=3.4×10-9
学习任务二 沉淀溶解平衡在生活实际中的应用 1、锅炉中的水垢会带来较大影响，例如浪费燃料、影响安全运行、 造成了经济损失。 请思考如何除去水垢？

8.对传统生物学过分强调个体行为和 动物本 能的观 点进行 了反思 ，也对 人类盲 目自大 、不能 充分认 识自身 生存危 机作出 了警示 。
9. 人类虽然最终脱颖而出，主宰了这 个世界 ，但人 类的行 为方式 还具有 和其他 社会性 生物相 类似的 特点， 还需要 联合， 需要团 结，才 能源源 不断地 产生智 慧，克 服自身 发展面 临的种 种困境 ，推动 社会进 步。
(1) 生成弱酸
C aC O 3(s)
C a2+
+
CO
23
+
平 衡移动 方 向
H + + C l-
HCl
H C O 3- H + C O 2 + H 2O
加入HCl后，H+与溶液中的CO32-反应生成难 解离的HCO3-或CO2气体和水，使溶液中[CO32-]
降低，导致Q(CaCO3) < Ksp(CaCO3)
C uS
C u2++S 2-
H N O 3 S+N O
即被氧化为单质硫，因而降低了Q(CuS) ，导致沉淀
溶解
总反应式为：
3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓ +2NO+4H2O
溶洞的形成： CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32- (aq)
+ H2O+CO2
2HCO3-
由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下 BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子 浓度降低，使Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右 移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒。

沉淀溶解平衡 AgCl(s) AgBr(s)
单一饱和溶液中 KSP近似值 金属阳离子浓度 1.0×10-5
1.0×10-10
1.0×10-12
1.0×10-16
1.0×10-6
1.0×10-8 1.0×10-4 1.0×10-7
AgI(s)
Mg(OH)2(s) Cu(OH)2(s)
Ag+ + IMg2+ + 2OHCu2+ + 2OH-
[Ag+][Br-]
= 8.3×10-17
[Mg2+][OH-] 2 = 5.6×10-12 4.0×10-12 [Cu2+][OH-] 2 = 2.2×10-20 4.0×10-21
4.Ksp的意 义：
（2）与Q的相对大小比较，揭示沉淀溶解和沉积的情况
(1) Q > Ksp，溶液过饱和，有 沉淀 析出，直至溶液 饱和 ，达到新的平衡。
练习3：
把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡： Ca(OH)2(s) A.NaCl溶液 C.NaOH溶液 Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，加入以下溶液，可 ) B B.HCl溶液 D.CaCl2溶液 使Ca(OH)2(s)减少的是(
练习4：
牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护 着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2+ + 3PO43- + OH- ，进食后， 细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受 到腐蚀，其原因是： 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向右移动，。 加速腐蚀牙齿表面这层硬的物质。
2
0.01
Ksp(Ag2CrO4)

Q＝Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；
Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出；
二、知识讲解——沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成 古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志。
大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎?
母鸡的理想不过是一把糠。 追踪着鹿的猎人是看不见山的。 人之所以异于禽者，唯志而已矣!
药剂设备
调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质沉氯化淀铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。
离子方程式：I-(aq)＋AgCl(s) AgI(s)＋Cl-(aq)
CKs．p再＝加c相(A入g难+等)·溶c(电C时l解-) 质，，溶即液中建各离立子的动浓度态不变平衡，称为沉淀溶解平衡。
混合
反应沉淀
并非神仙才能烧陶器，有志的人总可以学得精手艺。
寄言燕雀莫相唣，自有云霄万里高。
鸟不展翅膀难高飞。
顶天立地奇男子，要把乾坤扭转来。
治天下者必先立其志。 少年心事当拿云。
部分回流
鱼跳龙门往上游。 少年心事当拿云。
沉淀物
石看纹理山看脉，人看志气树看材。 胸有凌云志，无高不可攀。
处理设备
追踪着鹿的猎人是看不见山的。
二、知识讲解——沉淀溶解平衡的应用 3、沉淀的转化
【实验3-4】 （1）向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶
液，观察并记录现象。 （2）振荡试管，然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液，观察并记录现象。 （3）振荡试管，然后再向其中滴加8滴0.1 mol/L Na2S溶液，观察并记录
（1）如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？

AD．. 向C含(氯s) 化+1铝/2的O2氯(化g)镁= 溶CO液(g中) 加ΔH入＝氧－化3镁93：kJA·lm3+o＋lˉ1MgO＋H2O＝Al(OH)3↓＋Mg2+ BA．①每②生③成1mBol.A③lN④需⑤转移1Cm.o①l×（④3﹣0）D＝. ②3m③ol电子，故B正确；
含有有杂杂质质FeCFleC，l设，计设实 单B.项在选B点择，题溶：液本中题离包子括浓10度小关题系，为每：小c题(C2l─分)，＞共c(N计a2+0)＞分c。(O每H小-)＞题c只(H有+一) 个选项符合题意。
KI溶
0.1mol／L Na2S 溶液
沉淀生成 13. 钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. Na
B. S
C. O
D. C
C．氧化剂发生还原反应，故C错误；
C. 电负性：Na> Mg >Al C. 平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质量增大
Fe3＋ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋
【讨论】如果在钡餐透视中误食了可溶性钡盐，如何急救?
2、沉淀的溶解
若使氢氧化镁沉淀溶解，有哪些方法？
Mg(OH)2(s) 溶解 Mg2＋(aq)+2OH－(aq)
沉淀
实验探究一 课本P63【实验3-3】
实验步骤： 1.取一洁净的试管加入一定量的氯化镁溶液，逐滴加入氢氧化钠至不 再有沉淀生成； 2.将沉淀分成三份，分别装入三支试管中，进行以下实验。
物中滴加10滴
步骤 NaCl溶液至 0.1mol／L C，500mL0.1 mol·L－1的CuSO4的物质的量为0.5mol，质量为0.5mol×160g/mol=8.0g，正确；

比较不同类型的难溶物的溶解性，可比较溶解度或饱和溶液的浓度。
三、溶度积常数Ksp的意义
25 ℃时Ksp数据
化学式 AgCl AgBr AgI
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17
化学式 BaSO4 BaCO3 CuS
MgCO3
6.8×10－6
Mg(OH)2
溶解能力大小顺序AgCl＞AgBr＞AgI，
三、溶度积常数Ksp的意义
三、溶度积常数Ksp的意义
四、溶度积常数Ksp的应用
1. 判断温度一定下，溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。
在难溶电解质MxAy的溶液中，任意时刻各离子浓度幂的乘积： Q = c x (My+) ·c y (Ax-)
Q > Ksp， 溶液处于过饱和溶液状态，生成沉淀。 Q = Ksp， 沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液。 Q < Ksp， 溶液未达饱和，无沉淀析出，可溶解固体。
二、认识沉淀溶解平衡常数
【总结】
Ksp= c x (My+)·c y (Ax-)
三、溶度积常数Ksp的意义
意义：表示难溶电解质在水中的溶解能力，与难溶电解质的性质、 温度有关。
注意： 1. 对于同类型物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。 2. 不同类型的物质，Ksp数值一般不能直接作为比较依据。
碳酸钙达到沉淀溶解平衡。 3. 当加入10 mL蒸馏水后，电导率为什么会先减小后增大，最后趋于稳定？
加水稀释破坏了原平衡，平衡发生移动，直至建立新的平衡。
一、认识沉淀溶解平衡
【思考】 4. 右图中c点、e点、g点的 电导率大小应有什么关系？
三者相等，因为溶液相都 是同一温度下的饱和溶液， Ca2＋或CO3－浓度都相等， 所以电导率相同。

第四节 沉淀溶解平衡 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
必备知识·自主学习
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系
2．沉淀溶解平衡 (1)含义：在一定温度下，当_沉__淀__和_溶__解__速率相等时所达到的平衡状态， 称为沉淀溶解平衡。 (2)图示
(3)表示方法：以 AgCl 为例，溶解平衡可Байду номын сангаас示为：
提示：c(Ag＋)＝Kcsp（ （CAlgC－）l）
1.8×10－10 ＝ 1.0×10－5
mol·L－1＝1.8×10－5 mol·L－1，故
c(CrO24－
)＝Kspc（2（AgA2gC＋r）O4）
2.0×10－12 ＝（1.8×10－5）2
mol·L－1＝6.17×10－3 mol·L－1。
Ca2＋＋2OH－，
【解析】选 C。A 项，CaO＋H2O===Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2 溶解度不变， c(OH－)不变，因此 pH 不变；B 项，加热时 Ca(OH)2 溶解度减小，平衡逆向移动， c(OH－)减小，pH 减小；C 项，CO32－ ＋Ca2＋===CaCO3↓，使平衡正向移动，Ca(OH)2 固体减少，但固体总质量增大；D 项，加入 NaOH 固体时，c(OH－)增大，平衡逆向 移动，因此 Ca(OH)2 固体增多。
(2)(情境思考)在化学分析中，以 AgNO3 标准溶液滴定溶液中的 Cl－时，采用 K2CrO4 为 指示剂，利用 Ag＋与 CrO42－ 反应生成砖红色沉淀指示滴定终点。当溶液中的 Cl－恰好 沉淀完全(浓度等于 1.0×10－5 mol·L－1)时，溶液中 c(Ag＋)与 c(CrO24－ )分别是多少 呢？ (已知 25 ℃时 Ag2CrO4、AgCl 的 Ksp 分别为 2.0×10－12 和 1.8×10－10)

概念
沉淀溶解的平衡常数
溶液中有关离子浓度幂的乘积
符号
Ksp
表达式 Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)
Qc Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解
应用
①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出 ②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态 ③Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出
沉淀溶解平衡
•••••••沉淀溶解平衡••••••••••
(1)沉淀溶解平衡的概念
难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立
溶解
固体溶质
溶液中的溶质
沉淀
①v溶解>v沉淀，固体溶解 ②v溶解＝v沉淀，溶解平衡 ③v溶解<v沉淀，析出晶体
•••••••沉淀溶解平衡•••••••••• ••••••••高考再现•••••••••••••
于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为__5_._0_~_7_._1。
••••••••高考再现•••••••••••••
研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。 25 ℃，在0.10 mol·L－1 H2S溶液中，通入HCl气 体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与 c(S2－)关系如下图。 ①pH＝13时，溶液中的 c(H2S)＋c(HS－)＝__0_.0_4_3___mol·L－1。 ②某溶液含0.020 mol/L Mn2＋、0.10 mol /L H2S， 当溶液pH＝____5____时，Mn2＋开始沉淀。 [已知：Ksp(MnS)＝2.8×10－13]
••••••••高考再现•••••••••••••

A.只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B.难溶电解质的溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡
C.溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立
D.达到溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质
的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
答案:D
二、溶度积和离子积
1.溶度积。
(1)与电离平衡、水解平衡一样,难溶电解质的沉淀溶解平衡
微训练1 1.对“AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解正确的是
(
)。
A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
B.说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
C.说明Ag+与Cl-反应不能完全进行到底
D.说明Ag+与Cl-反应可以完全进行到底
答案:C
2.下列说法中正确的是(
)。
衡的影响,同样遵守勒夏特列原理。
(1)加水稀释。
保持温度不变,向平衡体系中加入少量水,平衡向沉淀溶解的
方向移动,最终达到与原来同样的平衡状态;若向平衡体系中
加入大量的水,最终难溶电解质完全溶解,形成不饱和溶液,平
衡体系被破坏。
(2)改变温度。
大多数难溶电解质的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向沉淀
溶解的方向移动,Ksp变大。
”或
“
”,强电解质用“
”,弱电解质用“
”;难溶电解质的沉淀溶
解平衡式都使用“
”,且在难溶电解质的化学式后面加注“(s)”,在
离子符号的后面加注“(aq)”。
微训练2 1.室温下,向AgCl饱和溶液中加水,下列叙述正确的
是(
)。
A.AgCl的溶解度增大
B.AgCl的溶解度、Ksp均不变

C 7. 硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是
A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随c(SO42-)增大而减小 B．三个不同温度中，313K时Ksp(SrSO4)最小 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
正电荷吸引
ClAg+
如何表示？ AgCl(s)
溶解 沉淀
Ag＋(aq) + Cl－(aq)
当v(溶解)＝v(沉淀),得到饱和AgCl(aq)，建立溶解平衡
一. 沉淀溶解平衡
1、定义：一定条件下，难溶电解质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的状态 -----也称为沉淀溶解平衡
难溶电解质,可以继续溶解直至饱和。
讨论：在AgCl饱和溶液中，尚有AgCl固体存在，当分别向溶液 中加入下列物质，将如何变化？AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
改变条件 平衡移动方向 c(Ag+ c(Cl-) Ksp AgCl溶解度
→
↑) ↑ ↑ ↑
升温
→
不变 不变 不变 不变
加水
科学事实：
加热浓缩 降温 加入浓盐酸
①在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 现象:
思考与交流:
1.要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？
科学事实：
加热浓缩 降温 加入浓盐酸
①在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸 现象: 析出大量白色沉淀。
②将一块形状不规则食盐晶体放入NaCl饱和溶液中，一昼夜后观察发现:
总结：
⑴在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能 在曲线上变化，不会出现在曲线外的点