难溶电解质的沉淀溶解平衡课件-高二上学期化学人教版选择性必修1

水溶液中的离子反应与平衡第四节

沉淀溶解平衡课时1难溶电解质的沉淀溶解平衡2025/12/102吗喽素养目标证据推理与模型认知：知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。科学探究与创新意识：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。宏观辨识与微观探析：知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。2025/12/103吗喽课堂导入欣赏溶液混合产生沉淀的反应，请你思考产生沉淀的离子在溶液中还存在吗？2025/12/104吗喽课堂导入例如，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？反应后溶液中是否存在Ag＋？如何证明？2025/12/105吗喽一、电解质在水中的溶解性1.物质的溶解度化学式溶解度/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)33×10-90.01110S/g微溶可溶易溶难溶(1)不同电解质在水中的溶解度差别很大(2)习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质(3)尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水中并不是绝对不溶。2025/12/106吗喽一、电解质在水中的溶解性2.AgCl在水溶液中的溶解(1)理论论证已知AgCl的溶解度S=1.5×10－4g；假设溶解在100g水中溶液体积不变

2025/12/107吗喽一、电解质在水中的溶解性2.AgCl在水溶液中的溶解(2)实验论证1mL

0.012mol/L

NaCl溶液1mL

0.010mol/L

AgNO3溶液①

AgNO3溶液+过量NaCl溶液2025/12/108吗喽一、电解质在水中的溶解性2.AgCl在水溶液中的溶解(2)实验论证②取上层清液适量，滴加少量KI溶液

结论：(1)生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中还有Ag+和Cl－;(2)有沉淀生成的复分解类型离子反应不能完全进行到底(3)绝对不溶的物质是没有的2025/12/109吗喽二、沉淀溶解平衡1.可溶电解质在水中的溶解平衡

2025/12/1010吗喽二、沉淀溶解平衡2.难溶电解质在水中的溶解平衡20℃AgCl的溶解度为1.5×10－4g生成AgCl沉淀后，有三种粒子在反应体系中共存：AgCl(s)、Ag+(aq)、Cl－(aq)即使过量的NaCl也无法完全沉淀溶液中的Ag+2025/12/1011吗喽二、沉淀溶解平衡2.难溶电解质在水中的溶解平衡固体溶解沉淀生成一定温度下，沉淀和溶解的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立动态平衡静电作用水分子作用

2025/12/1012吗喽二、沉淀溶解平衡2.难溶电解质在水中的溶解平衡υ(沉淀)

<

υ(溶解)υ(沉淀)＝υ(溶解)υ(沉淀)＞

υ(溶解)v0tv(溶解)v(沉淀)在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立下列动态平衡v(溶解)＝v(沉淀)称为沉淀溶解平衡反应起始沉淀增多υ(沉淀)＞

υ(溶解)充分反应后υ(沉淀)＝

υ(溶解)沉淀不再增多达到沉淀溶解平衡难溶电解质用“s”标明状态，溶液中的离子用“

”标明状态，并用“”连接。如：2025/12/1013吗喽二、沉淀溶解平衡3.沉淀溶解平衡方程式

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)

③一般情况下，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aq2025/12/1014吗喽二、沉淀溶解平衡3.沉淀溶解平衡方程式例1请写出BaSO4、CaCO3、AgI、Ag2S、Mg(OH)2的沉淀溶解平衡方程式。

2025/12/1015吗喽二、沉淀溶解平衡3.沉淀溶解平衡方程式区分电离方程式和溶解平衡方程式电离方程式沉淀溶解平衡方程式BaSO4CaCO3Mg(OH)2BaSO4=Ba2++SO42－CaCO3=Ca2++CO32－

2025/12/1016吗喽二、沉淀溶解平衡4.沉淀溶解平衡移动影响因素

改变条件平衡移动方向平衡时c(Ag+)平衡时c(Cl－)升温加水加AgCl(s)加NaCl(s)加AgNO3(s)加NaI(s)→↑

↑→

不变

不变不移动

不变

不变←↓

↑→↓

↑←↑

↓2025/12/1017吗喽二、沉淀溶解平衡4.沉淀溶解平衡移动影响因素(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。②浓度：a.加水：平衡向溶解方向移动①温度：升温，多数平衡向溶解方向移动（原因：溶解吸热）；但少数向沉淀方向移动，比如：Ca(OH)2b.同离子效应：加入相同的离子，平衡向沉淀方向移动c.离子反应效应：加入与体系中某些离子反应的物质，产生气体或更难溶的物质，导致平衡向溶解的方向移动2025/12/1018吗喽二、沉淀溶解平衡4.沉淀溶解平衡移动影响因素

条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)加少量水升温加MgCl2(s)加NaOH(s)加NH4Cl正向移动正向移动逆向移动逆向移动不变增大增大减小不变增大减小增大正向移动增大减小例3下列有关AgCl沉淀溶解平衡的说法正确的是(

)A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解不断进行，但速率相等B.AgCl难溶于水，溶液中没有Ag+和Cl-C.在AgCl的澄清饱和溶液中，只要向其中加入NaCl溶液，一定会有沉淀生成D.向含有AgCl沉淀的悬浊液中加入NaCl固体，AgCl的溶解度增大A2025/12/1019吗喽课堂练习观察下表，总结规律2025/12/1020吗喽拓展延伸——盐效应c(KNO3)/(mol/L)00.001000.005000.0100S(AgCl)/(10－5mol/L)1.2781.3251.3851.427

由于加入强电解质后，离子总浓度增大，增强了离子间的静电作用。在Ag+周围有更多的阴离子(NO3－)；Cl－周围有更多的阳离子(K+)；形成了“离子氛”，使Ag+和Cl－受到较强的牵制作用，降低了它们的有效浓度，因而在单位时间内与沉淀表面碰撞次数减少，沉淀过程变慢，难溶电解质的溶解过程暂时超过了沉淀过程，平衡向溶解的方同移动。当建立新的平衡时，难溶电解质的溶解度就增大了。2025/12/1021吗喽拓展延伸——盐效应K+K+K+K+K+NO3－NO3－NO3－NO3－盐效应：加入易溶强电解质而使难溶电解质溶解度增大的效应。不局限于盐类，只要加入的强电解质能够在不发生其他化学反应的前提下，利于溶液中的“离子氛”形成即可。观察下表，总结规律2025/12/1022吗喽拓展延伸——盐效应c(Na2SO4)/(mol/L)00.0010.010.020.040.1000.200S(PbSO4)/(mmol/L)0.150.0240.0160.0140.0130.0160.023

观察下表，总结规律2025/12/1023吗喽拓展延伸——盐效应c(Na2SO4)/(mol/L)00.0010.010.020.040.1000.200S(PbSO4)/(mmol/L)0.150.0240.0160.0140.0130.0160.023原因分析：加入相同离子的电解质除了产生同离子效应外也能产生盐效应c(Na2SO4)在0~0.04之间，同离子效应起主导作用；c(Na2SO4)在0.04以上，盐效应起主导作用；一般而言，难溶电解质的溶度积很小时，盐效应影响很小，可忽略不计；当难溶电解质的溶度积较大时，溶液中离子的总浓度也较大，要考虑盐效应2025/12/1024吗喽三、溶度积常数

难溶电解质的沉淀溶解平衡的平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp，等于溶解后形成的各离子浓度的幂之积。1.定义

Ksp

＝

c(Ag+)·c(Cl－)

Ksp

＝

c2

(Ag+)·c(S2－)

2025/12/1025吗喽三、溶度积常数2.意义化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10-10CuS6.3×10-36AgBr5.4×10-13ZnS1.6×10-24AgI8.5×10-17PbS8.0×10-28Ag2S6.3×10-50FeS6.3×10-18Ag2CrO49.0×10-12HgS1.6×10-52(1)Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小，越难溶。常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃）

难溶微溶2025/12/1026吗喽三、溶度积常数2.意义化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10-10CuS6.3×10-36AgBr5.4×10-13ZnS1.6×10-24AgI8.5×10-17PbS8.0×10-28Ag2S6.3×10-50FeS6.3×10-18Ag2CrO49.0×10-12HgS1.6×10-52(2)Ksp与温度有关，温度一定时，Ksp不变其它条件一定时，一般温度越高，Ksp越大。特例：Ca(OH)2升温Ksp

减小。常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃）

2025/12/1027吗喽三、溶度积常数2.意义化学式Ksp化学式KspAgCl1.8×10-10CuS6.3×10-36AgBr5.4×10-13ZnS1.6×10-24AgI8.5×10-17PbS8.0×10-28Ag2S6.3×10-50FeS6.3×10-18Ag2CrO49.0×10-12HgS1.6×10-52(3)Ksp体现难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型物质，Ksp越大在水中的溶解能力越强，如AgCl>AgBr>AgI对不同类型物质，Ksp差距不大时不能作为比较依据。如AgCl和Ag2CrO4常见难溶电解质的溶度积常数（25

℃）

2025/12/1028吗喽三、溶度积常数3.应用(1)比较不同沉淀的在水溶液中的溶解度

①

相同类型的沉淀：Ksp越小，在水溶液中的溶解度越小②

不同类型的沉淀：Ksp相差不大时，计算比较溶解度AgCl1.8×10-10Ag2CrO49.0×10-12

xx2yyKsp(AgCl)=x2=1.8×10-10Ksp(Ag2CrO4)=4y3=9.0×10-12x=1.34×10-5mol/Ly=2.08×10-4mol/Lx＜y，所以AgCl的溶解度更小！2025/12/1029吗喽三、溶度积常数3.应用(2)判断沉淀或溶解情况Q＞Ksp，溶液中有沉淀析出；Q＝Ksp，沉淀与溶解处于平衡状态；Q＜Ksp，溶液中无沉淀析出。

任意时刻，Q=cm(An＋)·cn(Bm－)Q为离子积2025/12/1030吗喽三、溶度积常数3.应用(2)判断沉淀或溶解情况例4下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？（CaCO3的Ksp=4.96×10-9）(1)往盛有1.0L纯水中加入0.1mL浓度为0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3(2)改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0mol/L呢？[Ca2+]=[CO32－]=0.110－30.01/1.0=10－6

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32－]=10－12<Ksp，CaCO３=4.96

10－9因此无CaCO3沉淀生成。[Ca2+]×[CO32－]=10－4

mol/L

Qc=[Ca2+]×[CO32－]=10－8>K

sp，CaCO３因此有CaCO3沉淀生成。2025/12/1031吗喽三、溶度积常数3.应用(3)计算出现沉淀时/沉淀完全的pH或某离子浓度范围例5已知Fe(OH)3的Ksp=1×10－38：现在向0.01mol/L的FeCl3溶液中加入NaOH溶液，求Fe3+开始沉淀以及完全沉淀时的pH。

开始沉淀时：Q＞Ksp，设此时c(OH－)=xx0.01Q=0.01×x3

＞Ksp=1×10－38x＞1×10－12mol/L所以pH＞2时开始沉淀完全沉淀时：c(Fe3+)＜1×10－5mol/L

所以pH＞3时完全沉淀2025/12/1032吗喽三、溶度积常数3.应用(3)计算出现沉淀时/沉淀完全的pH或某离子浓度范围例6已知CuS的Ksp=6.3×10－36：现在向0.01mol/L的CuSO4溶液中加入Na2S溶液，求Cu2+开始沉淀以及完全沉淀时的S2－的浓度。

开始沉淀时：Q＞Ksp，设此时c(S2－)=xx0.01Q=0.01×x＞Ksp=6.3×10－36x＞6.3×10－34mol/L完全沉淀时：c(Cu2+)＜1×10－5mol/L

所以Cu2+开始沉淀时，c(S2－)＞6.3×10－34mol/L所以Cu2+完全沉淀时，c(S2－)＞6.3×10－31mol/Lc(H＋)＝KWc(OH-)2025/12/1033吗喽三、溶度积常数3.应用(3)计算出现沉淀时/沉淀完全的pH或某离子浓度范围例7已知：Ksp[Al(OH)3]=1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]=1×10－38，pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。25℃时，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10－6mol/L)，需调节溶液pH范围为多少。Ksp=c(Al3+)·c3(OH-)c(Al3+)＜1×10-5mol/Lc(OH-)＞1×10-9.3mol/Lc(H+)＜1×10-4.7mol/Lc(OH-)

＞

c(Al3+)3pH＞4.7同理：氢氧化铁沉淀完全时c(OH-)＞1×10-11mol/Lc(H+)＜1×10-3mol/LpH＞3故需调节溶液pH范围为4.7≤pH＜7.1(前等后不等)！！！Al(OH)3(s)Al3+aq)+3OH-(aq)【解】 可知：氢氧化铝沉淀完全所需的pH较高2025/12/1034吗喽三、溶度积常数3.应用(3)计算出现沉淀时/沉淀完全的pH或某离子浓度范围例8向0.01mol/L的NaCl和NaBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，至AgCl开始沉淀，求此时Br－的浓度。已知：Ksp(AgCl)=1.8×10－10；Ksp(AgBr)=5.4×10－13

例9向浓度均为0.1mol/L的NaCl和Na2CrO4溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先出现的是哪种沉淀？已知：2025/12/1035吗喽三、溶度积常数3.应用(4)判断沉淀的先后顺序

通过计算Q，哪种沉淀的Q先大于Ksp，则哪种沉淀先出现AgCl1.8×10-10Ag2CrO49.0×10-12

设两种溶液开始出现沉淀时，c(Ag+)分别为x、yx0.1y0.1Ksp(AgCl)=0.1x=1.8×10-10Ksp(Ag2CrO4)=0.1y2=9.0×10-12x=1.8×10-9mol/Ly=3×10-5.5mol/Lx＜y，所以AgCl先出现！2025/12/1036吗喽三、溶度积常数3.应用(5)计算离子的浓度比

①

两种离子都完全沉淀时(沉淀类型相同)，这两种离子的比值②一种沉淀转化成另外一种沉淀至平衡时，两种离子浓度比值例10向NaCl和NaBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，至Cl－、Br－都完全沉淀，求此时Cl－和Br－浓度比值。已知：Ksp(AgCl)=1.8×10－10；Ksp(AgBr)=5.4×10－13明确：l－、Br－都完全沉淀时，形成的是AgCl和AgBr的饱和溶液。均满足：Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl－)；Ksp(AgBr)=c(Ag+)c(Br－)c(Br－)/c(Cl－)=Ksp(AgBr)/Ksp(AgCl)=3×10－3

2025/12/1037吗喽三、溶度积常数3.应用(5)计算离子的浓度比

①

两种离子都完全沉淀时(沉淀类型相同)，这两种离子的比值②一种沉淀转化成另外一种沉淀至平衡时，两种离子浓度比值例1125℃，反应CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42－(aq)达到平衡时，求：溶液中c(CO32－)：c(SO42－)的比值？(Ksp(CaSO4)=4.8×10－5，Ksp(CaCO3)=3×10－9)c(CO32－)c(SO42－)CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42－(aq)CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32－(aq)Ksp=c(Ca2+)·c(SO42－)Ksp=c(Ca2+)·c(CO32－)=c(CO32－)×c(SO42－)×c(Ca2+)c(Ca2+)=Ksp(CaCO3)Ksp(CaSO4)=3×10－94.8×10－56.25×10－5=2025/12/1038吗喽三、溶度积常数3.应用(6)溶解平衡曲线线性化①AB型沉淀的溶解曲线—AgCl为例a.曲线L2上的点为AgCl的饱和溶液，Ksp=xB×yBb.B—C段：c(Ag+)＜c(Cl－)；B—A段：c(Ag+)＞c(Cl－)c.B→A：加入AgNO3(aq)；B→C：加入可溶Cl－(aq)；d.曲线L2下方区域属于不饱和AgCl溶液e.曲线L2上方区域属于过饱和AgCl溶液f.L2→L3必须改变温度，且对于大部分AB型沉淀而言，T(L3)＞T(L2)c(Ag+)c(Cl－)L1L2L3AA1B1BC2025/12/1039吗喽三、溶度积常数3.应用(6)溶解平衡曲线线性化②AB型沉淀的溶解曲线线性化—AgCl为例c(Ag+)c(Cl－)L1L2AA1BC

两边同时取对数并化简

lgc(Ag+)lgc(Cl－)L1L2L3PBCA

2025/12/1040吗喽三、溶度积常数3.应用(6)溶解平衡曲线线性化②AB型沉淀的溶解曲线线性化—AgCl为例a.直线L2上的点为AgCl的饱和溶液，lgKsp=xB+yBb.L1上方：c(Ag+)＞c(Cl－)；L1下方：c(Ag+)＜c(Cl－)c.B→A：加入AgNO3(aq)；B→C：加入可溶Cl－(aq)；d.曲线L2下方区域属于过饱和AgCl溶液e.曲线L2上方区域属于不饱和AgCl溶液f.L2→L3必须改变温度，且对于大部分AB型沉淀而言，T(L3)＜T(L2)g