【化学】难溶电解质的沉淀溶解平衡 2023-2024学年高二化学高效备课PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年选择性必修1(人教版2019)第三章·水溶液中的离子反应与平衡第四节

沉淀溶解平衡第1课时难溶电解质的沉淀溶解平衡【实验】向饱和NaCl溶液中加入浓盐酸【现象】NaCl饱和溶液中析出固体【解释】在NaCl的饱和溶液中，存在溶解平衡

NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)加浓盐酸Cl-

的浓度增加,平衡向左移,NaCl析出【思考】可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？目录难溶电解质的溶解平衡01溶度积常数与溶度积规则02习学目标1.能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征2.根据化学平衡理论，分析影响沉淀溶解平衡的因素3.了解离子积与Ksp的相对大小跟沉淀溶解平衡的关系。物质的溶解度1.定义：一定温度下，某固体物质在100克溶剂形成饱和溶液时，溶解的溶质质量为该物质在该温度下的溶解度，用S表示。2.物质的溶解度与溶解性的关系：10易溶1—10可溶1微溶0.01难溶S/gAgNO3BaCl2Ba(OH)2Ag2SO4Ca(OH)2CaSO4AgClAgBrAg2SBaSO4Mg(OH)2Fe(OH)3

习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质。尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。10g1g0.01g易溶可溶微溶难溶化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4AgNO3211AgBr8.4×10-6Ag2SO40.786Ag2S1.3×10-16BaCl235.7Ba(OH)23.89BaSO43.1×10-4Ca(OH)20.160CaSO40.202Mg(OH)26.9×10-4Fe(OH)33×10-9NO.1难溶电解质的溶解平衡2mL0.1mol/LNaCl溶液AgNO3溶液KI溶液白色沉淀生成黄色沉淀生成2mL0.1mol/LAgNO3溶液步骤一步骤二取上层清液

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↓，如果上述两种溶液是等物质的量浓度、等体积的，一般认为反应可以进行到底。Ag＋和Cl－的反应真能进行到底吗？如何来论证Ag＋和Cl－存在呢？+-+-+-+-+-+-溶解+-

Ag+

Cl-

H2O沉淀AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)难溶电解质的沉淀溶解平衡溶解速率沉淀速率时间速率沉淀溶解平衡AgCl沉淀溶解平衡的建立：

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀当v溶解＝v沉淀时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡注意：①可逆号表示沉淀、溶解同时进行②物质状态：固体(s)、溶液(aq)难溶电解质的沉淀溶解平衡1、概念：在一定温度下，当难溶电解质溶解和沉淀的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，溶液中各离子的浓度保持不变，这种平衡称为沉淀溶解平衡。2、沉淀溶解平衡的建立v溶解〉v沉淀，固体溶解；v溶解

=v沉淀，溶解平衡；v溶解くv沉淀，析出晶体。难溶电解质用“s”标明状态，溶液中的离子用“

”标明状态，并用“⇌

”连接。

aq请写出BaSO4、CaCO3、Ag2S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)2−43、沉淀溶解平衡方程式：练习：书写碘化银、氢氧化镁溶解平衡方程式特别提醒

沉淀溶解平衡方程式中各物质要标明聚集状态。难溶电解质用“s”标明状态，溶液中的离子用“aq”标明状态，并用“⇌

”连接。特别提醒：大多数电解质溶解度随温度的升高而增大，但也有少数例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)加少量水________________升温________________加MgCl2(s)________________加盐酸________________加NaOH(s)________________正向移动正向移动逆向移动正向移动逆向移动不变增大增大增大减小不变增大减小减小增大Mg（OH）2(s)

Mg2+(aq)+2OH-(aq)分析1c(Ag+)c(Cl-)m（AgCl）移动方向

升温

加水

加AgNO3通HCl加少量氨水增大减小增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小不变不变正向正向正向逆向逆向25℃下，AgCl固体的饱和溶液中存在：

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)分析24.影响难溶电解质溶解平衡的因素：a、绝对不溶的电解质是没有的当溶液中残留的离子浓度<1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全。b、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。c、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。①内因：电解质本身的性质

②外因：

a、浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b、温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。特例：Ca(OH)2特例：a.随温度变化不明显：NaClb.随温度升高反而降低：Ca(OH)2c.与水任意比混溶：乙醇等AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)一定温度下,把AgCl分别放入【交流讨论】①100ml硝酸钠溶液;

②100ml0.1mol/L的食盐水;③100ml0.1mol/L的AlCl3溶液。的c(Ag+)由大到小的顺序是：①②③

上述1mL

0.012mol/L的NaCl溶液与1mL

0.010mol/LAgNO3溶液充分反应后，溶液中剩余Ag+的浓度是多少？涉及化学平衡的计算常需要哪些数据？NO.2溶度积常数与溶度积规则1.定义：在一定温度下，难溶物达到沉淀溶解平衡状态时，饱和溶液中各离子浓度化学计量数次方的乘积。2.表达式：对于反应MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)，Ksp=[c(Mn+)]m

·[c(Am-)]n【试一试】写出下列难溶物沉淀溶解平衡和溶度积表达式:BaSO4Fe(OH)3Ag2CrO4Cu(OH)2算一算：已知25℃Ksp[Fe(OH)3]≈2.7×10-39，氢氧化铁饱和溶液中c(OH-)≈_______________,pH≈

。3×10-10mol/L4.7溶度积常数及溶度积规则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-1mL×0.010mol/L1mL+1mLc(Ag+)＝Kspc(Cl-)＝1.8×10-7mol/L=0.001mol/L＝0.0011.8×10-10根据：Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)＝1.8×10-10

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp＝

c(Ag+)·c(Cl-)化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10-10CuS6.3×10-36AgBr5.4×10-13ZnS1.6×10-24AgI8.5×10-17PbS8.0×10-28Ag2S6.3×10-50FeS6.3×10-18Ag2SO41.2×10-5HgS1.6×10-52常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃）

难溶微溶【想一想】查阅教科书122页常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃），你发现了什么？能提出几个关于溶度积的问题吗？①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对结构相同的难溶物，Ksp越小，越难溶。化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10-10CuS6.3×10-36AgBr5.4×10-13ZnS1.6×10-24AgI8.5×10-17PbS8.0×10-28Ag2S6.3×10-50FeS6.3×10-18Ag2SO41.2×10-5HgS1.6×10-52常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃）

【想一想】查阅教科书122页常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃），你发现了什么？能提出几个关于溶度积的问题吗？②Ksp与温度有关。其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。

Ksp=1.8×10-10Ksp=5.0×10-13Ksp=8.3×10-17AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)AgI(s)Ag+(aq)+I-(aq)相同类型的难溶电解质，在同温度下，Ksp越大，溶解度越大；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。对同类型的难溶电解质，如AgCl、AgBr、AgI，在相同温度下，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)，则溶解度

。S(AgCl)〉

S(AgBr)〉S(AgI)思考交流：已知硫化亚铁、硫化铜、硫化锌的溶度积分别为：3.7×10－198.5×10－451.2×10－23向等浓度FeCl2、CuSO4、ZnSO4中滴加0.01mol/LNa2S溶液时Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋沉淀的先后顺序是：Cu2＋、Zn2+、Fe2＋溶度积和溶解度的相互换算溶度积与溶解度的关系溶度积：离子浓度必须是物质的量的浓度，其单位为mol/L；溶解度：单位g。计算时，可将难溶电解质的溶解度(g)转化成物质的量浓度(mol/L)。【可近似理解为0.1L水所溶解溶质的质量。】联系：可表示难溶电解质的溶解性，可以相互换算。区别：溶度积是一种平衡常数，只与温度有关。溶解度不仅与温度有关，还与溶液的组成等因素有关。3.溶度积与溶解度之间的换算例1：298K时硫酸钡的溶解度为1.04×10-5mol·L-1，如果在0.010mol·L-1的硫酸钠溶液中,BaSO4的溶解度是多少？解：①先求KspBaSO4Ba2++SO42-1.04×10-51.04×10-5

Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-)=1.04×10-5×1.04×10-5=1.08×10-10②求SNa2SO4===2Na++SO42-

BaSO4Ba2++SO42-

0.01

0.01初0.01

平衡S

S+0.01≈0.01

Ksp=c(Ba2+)·c(SO42-)=S×0.01

S=Ksp/0.01=1.08×10-10/0.01=1.08×10-8mol·L-1

S<<0.01,即前面的近似是合理的。答：溶解度是1.08×10-8mol·L-1。已知Ksp,AgCl＝1.810-10，Ksp,Ag2CrO4＝1.910-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）解：设AgCl的浓度为c1（mol／L),则：

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

平衡c1

c1

①Ksp=c12;S1=1.34×10-5mol/L×143.5g/mol÷10S1=1.92×10-4g/L②Ksp=4c23;S2=7.8×10-5mol/L×332g/mol÷10S2=2.59×10-3

g/L在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度解：设Ag2CrO4的浓度为c2（mol／L),则：

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

平衡态2c2

c2

AB(S)A+(aq)+B–(aq)

溶解度：C

CKsp=c(A+)∙c(B–)=C2

AB2(S)A2+(aq)+2B–(aq)

溶解度：C2CKsp=c(A+)∙c2(B–)=C∙(2C)2=4C3

思考：能把下列难溶物的Ksp转换成溶解度S吗？1.AB型【如AgCl、AgI、CaCO3】2.AB2或A2B型【Mg(OH)2

、Ag2CrO4】

A3B(s)3A+(aq)+B3-(aq)

溶解度：3C

CKsp=c3(A+)∙c(B3-)=(3C)3∙C=27C43.AB3或A3B型【如Fe(OH)3

、Ag3PO4】4.溶度积规则①离子积(Qc)Qc＝Cm(An+)

×Cn(Bm－)Qc称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp

为一定值。②溶度积规则Qc>Ksp时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Qc=Ksp

）Qc

=Ksp

时，沉淀与饱和溶液的平衡Qc<Ksp

时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Qc=Ksp

）离子的浓度积