化学 第三章 物质在水溶液中的行为 第3节 沉淀溶解平衡（第1课时）1 鲁科版选修4 .ppt

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1、第三章物质在水溶液中的行为第三章物质在水溶液中的行为第第3节节 沉淀溶解平衡第沉淀溶解平衡第1课时课时11.知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例描述沉淀溶解平衡。2.能写出溶度积的表达式，知道溶度积的含义。3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化过程进行分析。石灰石岩层在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。你知道它们是如何形成的吗？2HCO3-+H2O+CO2溶洞的形成：碳酸钙是一种难溶物，但是难溶物也能溶于水，并且能电离产生Ca2+和CO32-。CaCO3 Ca2+CO32-观察观察.思考思考（1）在装有少量难溶的）在装有少量难溶的PbI2黄黄色色固

2、体的试管中，加入约固体的试管中，加入约3ml蒸蒸馏水的试管中，充分振荡静置。馏水的试管中，充分振荡静置。你能解释所观察到的现吗？你能解释所观察到的现吗？（2）待上层液体变澄清后，即）待上层液体变澄清后，即得到得到PbI2饱和溶液，饱和溶液，向其中向其中滴加滴加几滴几滴0.1mol.L-1KI溶液溶液，观察实，观察实验现象。验现象。思思 考考一、沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡实验步骤：实验步骤：在上层清液中滴在上层清液中滴加加KIKI溶液后，有溶液后，有黄色沉淀产生。黄色沉淀产生。实验现象：实验现象：结论解释：结论解释：1滴管滴管滴管滴管PbI2溶液溶液静置，待上层静置，待上层液体变澄清液体变澄清

3、几滴几滴几滴几滴同浓度同浓度同浓度同浓度KIKIKIKI溶液溶液溶液溶液PbI2PbI2(s)Pb2(aq)+2I(aq)解释解释:上层清液中存在平衡，上层清液中存在平衡，当加入当加入KI溶液后，溶液后，I-浓度增大，平衡向逆方向移动，从浓度增大，平衡向逆方向移动，从而有黄色沉淀而有黄色沉淀PbI2产生产生结论：结论：说明上层清液中有说明上层清液中有Pb2+.实验结论：实验结论：难溶物也有部分溶解，也存在溶解平衡难溶物也有部分溶解，也存在溶解平衡。溶解溶解 PbI2(s)Pb2(aq)+2l-(aq)沉淀沉淀 Pb2+l-PbI2在水中溶解平衡在水中溶解平衡尽管尽管PbI2固体难溶于水，但固体

4、难溶于水，但仍有部分仍有部分Pb2和和 I I-离开固体离开固体表面进入溶液，同时进入溶表面进入溶液，同时进入溶液的液的Pb2和和 I I-又会在固体表又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程面沉淀下来，当这两个过程速率相等时速率相等时Pb2和和 I I-的沉淀的沉淀与与PbI2固体的溶解达到平衡固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状状态即达到沉淀溶解平衡状态态.PbI2固体在水中的沉淀固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：溶解平衡可表示为：K=Pb2+I-2 一定温度下，沉淀溶解成离子的速率一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等等于于离离子重新结合成沉淀的速率，形成子重新结合成沉淀的速率，形成饱和饱

5、和溶液，固体溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持质量和溶液中各离子的浓度保持不变不变的状态。的状态。1.1.定义：定义：一一、沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一沉淀溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律，其基本特征是什么？化基本规律，其基本特征是什么？思考：思考：2.特征：特征：动、等、定、变动、等、定、变例如：例如：AgCl(s)AgAgCl(s)Ag+Cl+Cl-PbIPbI2 2(s)(s)PbPb2 2(aq)(aq)2I2I(aq)(aq)溶解溶解沉淀沉淀v v溶解溶解v v沉淀沉淀=

6、0速率速率V0时间时间t.v v溶解溶解v v沉淀沉淀t13.3.表示方法：沉淀溶解平衡表达式表示方法：沉淀溶解平衡表达式一般难溶电解质：一般难溶电解质：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的系数次方的乘积为一个常数这持不变（或一定）。其离子浓度的系数次方的乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用K Kspsp表示。表示。4、溶度积常数或溶度积、溶度积常数或溶度积(Ksp)：如如 PbI2(s)Pb2+(

7、aq)+2I-(aq)表达式表达式表达式表达式概念：概念：25时，时，Ksp=Pb2+I-2练习：练习：BaSO4、Fe(OH)3、Mg(OH)2的溶度积表达式的溶度积表达式 Ksp（BaSO4）=Ba2+SO42-单位：单位：mol2 L-2 Ksp Fe(OH)3=Fe3+OH-3 单位：单位：mol4 L-4KspMg(OH)2=Mg2+OH-2 单位：单位：mol3 L-31.内因：沉淀本身的性质（1）温度：（2）浓度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动。加水稀释：向溶解方向移动向生成沉淀的方向移动。二、影响沉淀溶解平衡的条件加入相同的离子：2.外因：改变条件改变条件移动方向移动方向

8、c(Agc(Ag+)c(Clc(Cl-)升温升温右右增大增大增大增大加水加水右右不变不变不变不变加加AgClAgCl不移动不移动不变不变不变不变加加NaClNaCl左左减小减小增大增大加加AgNOAgNO3 3 左左增大增大减小减小（加水促进沉淀溶解，但溶液仍是饱和溶液，离子浓度不变）AgCl(s）Ag+(aq)+Cl-(aq)对于平衡对于平衡AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)若改变条件，若改变条件，对其有何影响对其有何影响改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向C（Ag+）C（Cl-）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（

9、s s）加加AgNOAgNO3 3(s)(s)加加NHNH3 3H2O 不变不变 不变不变不移动不移动 不变不变 不变不变 描述难溶电解质在水中的沉淀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力。1.定义：三、溶度积常数2.符号：3.意义：难溶物难溶物Kspsp溶解度溶解度/s/sAgClAgCl1.81.81010-10-101.81.81010-4-4AgBrAgBr5.05.01010-13-138.48.41010-6-6AgIAgI8.58.51010-17-172.12.11010-7-7BaSOBaSO4 41.11.11010-10-102.42.41010-4-

10、4Fe(OH)Fe(OH)3 32.62.61010-39-393.03.01010-9-9CaCOCaCO3 32.82.81010-9-97.17.11010-4-4常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（25）溶度积和溶解度的关系：平衡时 平衡时 平衡时1.AB型化合物AB(s)A+(aq)+B-(aq)2.AB2(A2B)型化合物AB2(s)A2+(aq)+2B-(aq)3.AB3型化合物 AB3(s)A3+(aq)+3B-(aq)Q Ksp时，溶度积规则溶液过饱和。溶液中析出沉淀，直至平衡。沉淀与饱和溶液达到平衡。溶液不饱和。沉淀会溶解直至平衡。Q Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解

11、度:AgClAgBrAgI相同类型的难溶电解质的Ksp越大，溶解能力越强。一般难溶电解质：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)只与难溶电解质本身的性质和温度有关。与溶液浓度无关。5.表示方法：Ksp=An+mBm-n4.影响因素：一般难溶电解质：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)只与难溶电解质本身的性质和温度有关。与溶液浓度无关。5.表示方法：Ksp=An+mBm-n4.影响因素：解析：等体积混合后，c2(Ag+)c(CrO42-)=(410-3)/22(410-3)/2 mol3L-3=810-9 mol3L-39.010-12 mol3L-3，所以析出Ag2CrO

12、4沉淀。四、溶度积的应用1.利用Ksp判断沉淀的溶解与生成例：将等体积410-3 molL-1的AgNO3溶液和410-3 molL-1的K2CrO4溶液混合，是否析出Ag2CrO4沉淀？已知Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12 mol3L-32.沉淀的转化例：ZnS沉淀转化为CuS沉淀：主要现象：白色沉淀转化成为黑色沉淀。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)平衡向右移动ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)沉淀溶解平衡的移动Cu2+(aq)CuS(s)+难溶物溶物Ksp表达式表达式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)2=Ag+Cl-=Ag+B

13、r-=Ag+I-=Mg2+OH-2=Cu2+OH-2Ksp值（25）溶解度（溶解度（g）1.810-10 mol2L-21.810-45.010-13 mol2L-28.410-68.310-17 mol2L-22.110-75.610-12 mol3L-36.510-32.210-20 mol3L-3 1.710-5（1）溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力，请根，请根据下表分析，溶度积与溶解度有什么据下表分析，溶度积与溶解度有什么关系关系？试一试试一试 写出下列难溶物的溶度积表达式写出下列难溶物的溶度积表达式 Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力反

14、映了难溶电解质在水中的溶解能力。相同类型（化学式。相同类型（化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时）的难溶电解质的所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时）的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶。越小，溶解度越小，越难溶。结合化学平衡与电离平衡回答：影响结合化学平衡与电离平衡回答：影响Ksp的因素；的因素；Ksp的意义。的意义。（1）Ksp值的大小只与值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度难溶电解质本身的性质和温度有关，有关，与浓度无关。与浓度无关。（2）Ksp反映了难溶电解质在水中的反映了难溶电解质在水中的溶解能力溶解能力。同类型同类型的难溶电解质，在同温度下，的难溶电解质，在同温度下

15、，Ksp越大，溶解度越大；越大，溶解度越大；不同类型不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。结合沉淀的溶解，理解下列反应：BaCO3(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中:BaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ba2+CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+难溶于水的氢氧化物能溶解在酸中：Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2+2H2O Fe(OH)3(s)+3H+=Fe3+3H2OMg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2+2NH3H2O3.利用Ksp计算难溶物的溶解度例：已知KspMg(OH)25

16、.6110-12，求Mg(OH)2的溶解度。思路：根据方程式列溶度积Ksp的式子；根据方程式找出各离子浓度的关系。求解某离子的浓度或难溶电解质的溶解度s。则：Ksp=x(2x)2=4x334Kspx=x 2xMg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)解：设溶液中的Mg2+的浓度为x。=5.6110-12 mol3 L-343=1.1210-4 molL-1=6.9 610-4 g=(1.1210-4 )g 5810s=xM1034Kspx=必须注明状态 与电离平衡区别开2.溶度积(Ksp)：表达式、溶度积(Ksp)的意义、应用3.溶度积规则(1)Qc Ksp (2)Qc=Ksp (

17、3)Qc Ksp1.沉淀溶解平衡：同步练习同步练习1.1.下列有关下列有关AgClAgCl的说法正确的是（的说法正确的是（）A.AgClA.AgCl难溶于水，其水溶液中没有难溶于水，其水溶液中没有AgAg+和和ClCl-B.B.在在AgClAgCl饱和溶液中，饱和溶液中，AgClAgCl不能再溶解了不能再溶解了C.AgClC.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.D.在在AgClAgCl饱和溶液中，饱和溶液中，AgClAgCl的生成和溶解不断进行，但速的生成和溶解不断进行，但速率相等率相等D D2.2.石灰乳中存在下列平衡：石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)Ca(

18、OH)2 2(s)Ca(s)Ca2+2+(aq)+2OH(aq)+2OH(aq)(aq)，加入下列溶液，加入下列溶液，可使可使Ca(OH)Ca(OH)2 2减少的是（减少的是（）A.NaA.Na2 2COCO3 3溶液溶液 B.AlClB.AlCl3 3溶液溶液 C.NaOHC.NaOH溶液溶液 D.CaClD.CaCl2 2溶液溶液A A、B B3.3.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.一定温度下一定温度下AgClAgCl水溶液中，水溶液中，AgAg+和和ClCl-浓度的乘积是常数浓度的乘积是常数B.AgClB.AgCl的的Ksp p=1.8=1.81010-10-10 mol

19、mol2 2L L-2-2，在任何含，在任何含AgClAgCl的溶液的溶液中，中，c(Agc(Ag+)=)=c(Clc(Cl-)且且c(Agc(Ag+)c(Clc(Cl-)=1.8)=1.81010-10-10 mol mol2 2L L-2-2C.C.温度一定时，当溶液中温度一定时，当溶液中AgAg+和和ClCl-浓度的乘积等于浓度的乘积等于Kspsp时，时，此溶液为此溶液为AgClAgCl的饱和溶液的饱和溶液D.D.向饱和向饱和AgClAgCl水溶液中加入盐酸，水溶液中加入盐酸，Kspsp值变大值变大C C4.4.下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A.A.物质的溶解性为难溶，则该物质不

20、溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B.B.不溶于水的物质溶解度为不溶于水的物质溶解度为0 0C.C.绝对不溶解的物质是不存在的绝对不溶解的物质是不存在的D.D.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 0 C5.5.在在100 100 mLmL 0.01 mol 0.01 molL L-1-1 KClKCl溶液中，加入溶液中，加入1 1 mLmL 0.01 mol0.01 molL L-1-1 AgNO AgNO3 3溶液，下列说法正确的是（溶液，下列说法正确的是（）Kspsp (AgClAgCl)=1.8=1.81010-10-10 mo

21、lmol2 2L L-2-2A.A.有有AgClAgCl沉淀析出沉淀析出 B.B.无无AgClAgCl沉淀沉淀 C.C.无法确定无法确定 D.D.有沉淀但不是有沉淀但不是AgClAgClA6.6.某温度时，某温度时，BaSOBaSO4 4在水中的沉淀在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（法正确的是（）A A加入加入NaNa2 2SOSO4 4可以使溶液由可以使溶液由a a点变点变到到b b点点B B通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液由d d点变到点变到c c点点C Cd d点无点无BaSOBaSO4 4沉淀生成沉淀生成D Da a点对应的点对应的K

22、spsp大于大于c c点对应的点对应的KspspC C210-3410-3c(SO42-)/(molL-1)210-3410-3c(Ba2+)/(molL-1)abcd7.7.下列情况下，有无下列情况下，有无CaCOCaCO3 3沉淀生成？沉淀生成？(Kspsp(CaCO(CaCO3 3)=2.8)=2.81010-9-9 mol mol2 2L L-2-2)（1 1）往）往1.0 L1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol0.01 molL L-1-1的的CaClCaCl2 2溶液和溶液和NaNa2 2COCO3 3溶液；溶液；c(c(CaCa2+2+)=c(c(COCO3 32-2-)=0.1=0.1 1010-3-3 0.01/1.0=10 0.01/1.0=10-6-6 molmolL L-1-1 Q=c(c(CaCa2+2+)c(c(COCO3 32-2-)=10=10-12-12 molmol2 2L L-2-2 Kspsp(CaCOCaCO3 3)。故有故有CaCOCaCO3 3沉淀生成。沉淀生成。