人教版高中化学 沉淀溶解平衡及应用课件 鲁科选修4.ppt

沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡2021/8/9 星期一1山东淄博博山溶洞山东淄博博山溶洞2021/8/9 星期一2 当我们外出旅游，沉醉于秀当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹大美的湖光山色时，一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞。你会形成各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗？知道它是如何形成的吗？2021/8/9 星期一3CaCO3 Ca2+CO32-2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：溶洞的形成：v质疑一：碳酸钙是一质疑一：碳酸钙是一种难溶物，为什么还种难溶物，为什么还会电离产生会电离产生Ca2+和和CO32-呢？难溶物是呢？难溶物是完全不溶于水吗？完全不溶于水吗？2021/8/9 星期一4沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡PbI2(s)大于大于10g，易溶，易溶1g10g，可溶，可溶0.01g1g，微溶，微溶小于小于0.01g,难溶难溶20时，溶解度：时，溶解度：2021/8/9 星期一5实验操作实验操作1.将少量将少量PbI2加入盛有一加入盛有一定量水的定量水的50mL烧杯中，烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。置一段时间。2.取上层清液少量加入试取上层清液少量加入试管中，逐滴加入硝酸银管中，逐滴加入硝酸银溶液，振荡，观察现象。溶液，振荡，观察现象。实验现象实验现象实质实质活活动与探究与探究 质疑二：质疑二：上述实验现象又为什么能发生上述实验现象又为什么能发生呢？呢？有黄色沉淀有黄色沉淀生成生成AgAgI I AglAgl2021/8/9 星期一625时，AgCl的溶解度为1.510-4g1.生成沉淀的离子反应能发生的原因？生成沉淀的离子反应能发生的原因？生成物的溶解度很小生成物的溶解度很小AgCl溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，生溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，生成成AgCl沉淀也有极少量的溶解。沉淀也有极少量的溶解。AgClAgCl(s)(s)AgAg(aq)(aq)ClCl(aq)(aq)思考以下问题思考以下问题（可与同桌讨论）（可与同桌讨论）2.沉淀是绝对不溶于水吗？沉淀是绝对不溶于水吗？2021/8/9 星期一7v v3、在上述可逆反应中，我们把正反应的速率（v正）看成AgCl的溶解过程，正反应速率（v逆）看成Ag+和Cl-结合成AgCl的过程，那么，请大家画出将AgCl固体投入水中后，v正和v逆随时间的变化曲线。（独立完成后展示）试通过这个图像和课本试通过这个图像和课本上的内容，归纳总结出沉淀上的内容，归纳总结出沉淀溶解平衡的形成过程。溶解平衡的形成过程。2021/8/9 星期一81.溶解平衡的建立溶解平衡的建立 一定温度下，将一定温度下，将AgCl溶于水中，当溶于水中，当v（溶解）（溶解）v(沉淀）沉淀）时，得到时，得到饱和饱和AgCl溶溶液液，建立，建立溶解平衡溶解平衡 溶解溶解 AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)沉淀沉淀沉淀溶解平衡原理沉淀溶解平衡原理2.表示方法表示方法2021/8/9 星期一9动态平衡动态平衡 外界条件一定，溶液中各粒子的外界条件一定，溶液中各粒子的浓度保持不变浓度保持不变 外界条件改变，溶解平衡发生移动。外界条件改变，溶解平衡发生移动。V V溶解溶解=V=V析出析出00动：动：等：等：定：定：变：变：3.溶解平衡的特征溶解平衡的特征根据我们前面所学的知识，请同学们归纳出溶解平衡根据我们前面所学的知识，请同学们归纳出溶解平衡的特征的特征。（独立思考，自主回答。）（独立思考，自主回答。）2021/8/9 星期一10练一练练一练1、下列有关、下列有关AgCl的说法正确的是（的说法正确的是（）A.AgCl难溶于水，溶液中没有难溶于水，溶液中没有Ag+和和Cl B.在在AgCl饱和溶液中，饱和溶液中，AgCl没有再溶解了没有再溶解了 C.AgCl是一种难溶物，所以是弱电解质是一种难溶物，所以是弱电解质 D.在在AgCl饱和溶液中，饱和溶液中，AgCl生成和溶解不生成和溶解不 断进行，但速率相等。断进行，但速率相等。D2021/8/9 星期一11二、影响沉淀溶解平衡的条件二、影响沉淀溶解平衡的条件v 想一想：我们学过哪些因素能够影响化想一想：我们学过哪些因素能够影响化学平衡，其中哪一些会对沉淀溶解平衡有影学平衡，其中哪一些会对沉淀溶解平衡有影响呢？响呢？1.内因：内因：2.外因：外因：沉淀本身的性质沉淀本身的性质温度：温度：浓度：浓度：温度升高，多数溶解平衡向温度升高，多数溶解平衡向溶解方向移动。溶解方向移动。稀释：稀释：同离子效应：同离子效应：向溶解方向移动向溶解方向移动加入相同的离子，向加入相同的离子，向生成沉淀的方向移动生成沉淀的方向移动2021/8/9 星期一122.石灰乳中存在下列平衡：石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2 OH(aq),加入加入下列溶液，可使下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（减少的是（）A.Na2CO3溶液溶液 B.AlCl3溶液溶液 C.NaOH溶液溶液 D.CaCl2溶液溶液大展身手大展身手A B2021/8/9 星期一13 习惯上习惯上，把溶解度小于，把溶解度小于0.01g0.01g的电解质称作的电解质称作难溶电解质难溶电解质难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限。难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限。而且对于常量化学来说，而且对于常量化学来说，0.01g0.01g已是个非常小的已是个非常小的量。所以通常情况下，当离子之间反应生成难量。所以通常情况下，当离子之间反应生成难溶电解质，可以认为反应已经完全。溶电解质，可以认为反应已经完全。如：如：AgCl、AgBr、AgI、Ag2S、BaSO4、BaCO3、Fe(OH)3、Mg(OH)2等。等。2021/8/9 星期一14CaCO3（s）Ca2+（aq）+CO3 2（aq）试模仿化学平衡常数写出该反试模仿化学平衡常数写出该反应的平衡常数。应的平衡常数。写出饱和写出饱和CaCO3溶液中的溶解平衡表达式溶液中的溶解平衡表达式（独立完成后展示。）（独立完成后展示。）2021/8/9 星期一15v1、定义：v2、符号：v3、意义：三、溶度积常数三、溶度积常数用于描述难溶电解质在水中的沉淀用于描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡的平衡常数。溶解平衡的平衡常数。Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解能反映了难溶电解质在水中的溶解能力；阴离子和阳离子个数比相同的物质，力；阴离子和阳离子个数比相同的物质，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。解能力越强。2021/8/9 星期一16难溶物难溶物Ksp溶解度/sAgCl1.810-41.810-4AgBr5.410-138.410-6AgI8.510-172.110-7BaSO41.110-102.410-4Fe(OH)32.610-393.010-9CaCO35.010-97.110-4常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（2525）2021/8/9 星期一17v想一想：有人说有人说Ksp越小，其物质的溶解度越小，其物质的溶解度 就越小，你认为正确吗？就越小，你认为正确吗？2021/8/9 星期一18一般难溶电解质：一般难溶电解质：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)v4、影响因素：、影响因素：只与难溶电解质只与难溶电解质本身的性质本身的性质和和温温度度有关。有关。与溶液与溶液浓度浓度无关。无关。5、表示方法：、表示方法：Ksp=cm(An+)cn(Bm-)2021/8/9 星期一193、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）A.在一定温度下在一定温度下AgCl水溶液中，水溶液中，Ag+和和Cl-浓度的浓度的 乘积是一个常数；乘积是一个常数；B.AgCl的的Ksp=1.810-10 molL-1，在任何含，在任何含 AgCl固体的溶液中，固体的溶液中，c(Ag+)=c(Cl-)且且Ag+与与Cl-浓度的乘积等于浓度的乘积等于1.810-10 molL-1；C.温度一定时，当溶液中温度一定时，当溶液中Ag+和和Cl-浓度的乘积等于浓度的乘积等于 Ksp值时，此溶液为值时，此溶液为AgCl的饱和溶液；的饱和溶液；D向饱和向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，水溶液中加入盐酸，Ksp值变大。值变大。大展身手大展身手C2021/8/9 星期一20利用利用Ksp判断深沉的溶解与生成判断深沉的溶解与生成（独立完成后（独立完成后与同桌交流）与同桌交流）例例1：将等体积：将等体积410-3mol/L的的AgNO3溶液和溶液和410-3mol/L的的K2CrO4溶液混合，是否析出溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？沉淀？已已Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12四、溶度积的应用四、溶度积的应用 答案：答案：等体积混合后，等体积混合后，c 2(Ag+)c(CrO42-)=(410-3)/2 2(410-3)/2=810-9 9.010-12 ，所以有析出，所以有析出Ag2CrO4沉淀。沉淀。2021/8/9 星期一21溶度溶度溶度溶度积规则积规则利用利用Ksp判断深沉的溶解与生成判断深沉的溶解与生成 离子离子积积(1)Q Ksp 时，时，(2)Q =Ksp 时，时，(3)Q Ksp 时，时，AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Q=Am+nBn-m Q 称为离子积，其表达式中离子浓度是称为离子积，其表达式中离子浓度是任意任意的，为此的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难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，溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。为一定值。溶度积规则溶度积规则溶度积规则溶度积规则 沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡体系中不断析出沉淀，直至达到平衡沉淀与饱和溶液的平衡沉淀与饱和溶液的平衡溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡。溶解直至达到平衡。2021/8/9 星期一224.在在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列说法正确的是溶液，下列说法正确的是（）(AgCl KSP=1.810-10)A有有AgCl沉淀析出沉淀析出 B.无无AgCl沉淀沉淀 C.无法确定无法确定 D.有沉淀但不是有沉淀但不是AgClA大展身手大展身手2021/8/9 星期一235、下列情况下，有无、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？沉淀生成？（1）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol/L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol/L 呢？呢？Ca2+=CO32-=0.1 10-3 0.01/1.0=10-6 mol/L Q=Ca2+CO32-=10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。大展身手大展身手2021/8/9 星期一24例例2 2、已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl 1.56 1.56 10 10-10-10，试求试求AgClAgCl溶解度溶解度（用（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的浓度为的浓度为S1（molL),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 S1 S1 2.利用Ksp计算难溶物的溶解度计算难溶物的溶解度2021/8/9 星期一25小结v回顾一下：我们今天学了哪些内容呢？回顾一下：我们今天学了哪些内容呢？2021/8/9 星期一26