沉淀的溶解平衡++课件++2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

沉淀的溶解平衡
溶度积常数
与电离平衡、水解平衡一样，沉淀的溶解平衡也存在 平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号Ksp。 表示方法：由于固体物质浓度为常数，故用达到溶解
平衡时各离子浓度幂之积来表示。例：
AgCl(s) ⇌ Ag＋(aq)+Cl－(aq) Ksp(AgCl)=c(Ag＋) ·c(Cl－) Ag2S(s) ⇌ 2Ag＋(aq)+S2－ (aq) Ksp(Ag2S)=c2(Ag＋) ·c(S2－) 意义：Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，一般情
沉淀的溶解平衡
在某物质未能完全溶解的饱和溶液中，物质的溶解和
沉淀过程始终在进行。当溶解速率和沉淀速率相等时，
为溶解平衡状态。
用v-t图表示如下：
以AgCl为例，溶解平衡
可表示为:
AgCl(s) 溶⇌解Ag＋(aq)+Cl－(aq)
沉淀
注意溶解平衡与弱电解质电离 平衡 方程式的差别。
沉淀的溶解平衡
沉淀的溶解平衡 以AgCl为例，溶解平衡可表示为: AgCl(s) 溶⇌解Ag＋(aq)+Cl－(aq)
＝ 10－6 >>1.80×10－10 所以有沉淀生成。
沉淀的溶解平衡
随堂训练
2、已知：Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝ 2.2×10－20。向浓度均为0.01 mol·L－1的Cu2＋和Mg2＋的
混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，下列说法正确
的是( D )
由上述数据可知，沉淀剂最好选用( A )
A．硫化物
B．硫酸盐
C．碳酸盐
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动)
沉淀的生成：
应用：除杂
例2：某溶液中含有Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋，现要将它们分
离。有关数据如表所示：
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp近似值 10－17
10－17
解： AgCl(s) ⇌ Ag＋(aq)+Cl－(aq)
Ksp(AgCl)= c(Ag＋)·c(Cl－) =c2(Ag＋) =c2(Cl－) =2.0×10－10
c(Ag＋) =c(Cl－) =1.4×10－5 mol/L Ag2CrO4(s) ⇌ 2Ag＋(aq)+ CrO42－(aq)
Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag＋)·c(CrO42－) =4c3(CrO42－) =9.0×10－12
Ksp(AgI)=8.5×10－17
Ksp(Ag2S)=6.3×10－50
可得，AgCl沉淀中，c(Ag＋)=c(Cl－) ≈ 1.3×10－5
AgI沉淀中，c(Ag＋)=c(I－) ≈ 3×10－8.5
AgCl沉淀中，c(S2－) ≈ 2×10－16.6
c(Ag＋) ≈ 4×10－16.6
可知， AgI的溶解度远小于AgCl， Ag2S的溶解度远小于 AgI。
可得，AgI沉淀中，c(Ag＋) ≈ 3×10－8.5 若，加入c(Cl－) ≥ 10－2 mol/L时，Q(AgCl)>Ksp(AgCl)， 会有AgCl沉淀生成。 因此，只要保证Q > Ksp，溶解度小的沉淀也可以转化成 溶解度大的沉淀。
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动) 沉淀的转化：
如果想利用沉淀的转化实验来证明溶解度的大小，实验 中需要注意： ①能够引起连续沉淀的离子，在最开始要完全反应；
溶解性 溶解度（20℃）
易溶
大于等于10g
可溶 大于等于1g小于10g
微溶 大于等于0.01g小于1g
CaSO4 0.202 BaCl2 35.7
难溶 (不溶)
小于0.01g
所谓沉淀是指物质在溶液中达到了饱和状态后未能溶
解的固体，只是溶解度不同的物质达到饱和状态时溶
解的质量有较大的差别。
沉淀的溶解平衡
c(CrO42－)= 1.3×10－4 mol/L c(Ag＋)= 2.6×10－4 mol/L
沉淀的溶解平衡
溶度积常数 应用：计算是否会有沉淀生成 对于AgCl溶液来说， Ksp(AgCl)=c(Ag＋)·c(Cl－)，式中的浓度表示达到溶解平 衡(饱和)时的浓度。 Q(AgCl)=c(Ag＋)·c(Cl－)，式中的浓度表示任意时刻的 浓度。 离子积
②能形成溶解度更小沉淀的离子的浓度要小、量要少(通 常是几滴)。
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动) 沉淀的转化：
应用： a．锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为
CaSO4＋CO32- = CaCO3＋SO42-。 b．矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程
式为 ZnS＋Cu2＋ = CuS＋Zn2＋
Q>Ksp，溶液中有沉淀析出； Q=Ksp，为饱和溶液，可能处于平衡状态； Q<Ksp，溶液中没有沉淀析出；
沉淀的溶解平衡
溶度积常数 应用：计算是否会有沉淀生成 例2：已知25℃时，Ksp(AgCl)＝2.0×10－10，将0.002 mol/L的NaCl和0.002 mol/L的AgNO3溶液等体积混合， 是否有AgCl沉淀生成？ 解：Q＝c(Cl－)·c(Ag＋)＝ 1100－－33 mmooll//LL··1100－－33 mmooll//LL
沉淀的溶解平衡
沉淀的溶解平衡
1、了解沉淀与溶解度的关系 2、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡，并能够书写其表 达式。 3、掌握溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。 4、掌握知道沉淀生成、沉淀溶解、沉淀转化。
沉淀的溶解平衡
沉淀与溶解度
物质 溶解度
AgCl
BaSO4 CaSO4 BaCl2
1.5×10－4 3.1×10－4 0.202 35.7
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动)
沉淀的生成：
方法：①使溶解平衡向左移动(即 使离子积大于溶度积)；
②使溶液达到过饱和
应用：除杂
例1：可使用沉淀剂让工业废水中的Pb2＋沉淀，已知
Pb2＋与这些离子形成的化合物的溶解度如表所示：O3
PbS
溶解度/g 1.03×10－4 1.81×10－7 1.84×10－14
AAggII沉沉淀淀转转化化为为AAgg2S2S沉沉淀淀。。
现象：①①有有白白色色沉沉淀淀生生成成；；
实验3-5
②②白白色色沉沉淀淀变变成成红黄褐色色。。
结论：MAg(COl沉H)淀2沉转淀化转为化A为gIF沉e(淀O。H)3沉淀。
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动)
沉淀的转化：
已知常温下，Ksp(AgCl)=1.8×10－10
外界条件
移动方向 c(Ag＋)
温度
升高温度
右移
增大
加水
右移
不变
浓度 加入少量AgNO3 通入HCl
左移 左移
增大 减小
沉淀的溶解平衡
随堂训练
1、对“AgCl(s)⇌Ag＋(aq)＋Cl－(aq)”的理解正确的是
(C) 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
10－39
加碱调节至pH为_2_._7__时，铁刚好沉淀完全；继续加碱
至pH为__6_时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol/L)
。上述过程中有个缺陷，该如何改正？
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动)
沉淀的溶解：
方法：使使溶溶解解平平衡衡向向右右移移动动((即即 使使离离子子积积小小于于溶溶度度积积))
应用：除除去去难难溶溶电电解解质质
例如，难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：
CaCO3(s)⇌ 注意：
⇌
HCCO＋O32H－3－＋(a(aqq)＋＋) ⇌HCH＋a22＋C(Oaq3)(aq)
CO2↑＋H2O
CuS不能用强酸溶液溶解，所以能发生如下反应：
H2S + CuSO4 = CuS↓+H2SO4
沉淀的溶解平衡
随堂训练 3、根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问 题： (2)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示 剂百里酚蓝变色的pH范围如表所示：
pH ＜8.0 8.0～9.6 ＞9.6
颜色 黄色 绿色 蓝色 25 ℃时，在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示 剂，溶液的颜色为___蓝__色_______。
20℃时，分别将1.0g AgCl、
BaSO4、 CaSO4投入100 g水中， 在水中均会看到它们的固体形
式，而将1.0g BaCl2投入100 g水 中，在水中却看不到BaCl2固体。
问：是否可以在水中长时间看到NaCl固体？ 若可以是否也可以把NaCl固体看成是沉淀？
沉淀的溶解平衡
沉淀与溶解度 物质 溶解度 AgCl 1.5×10－4 BaSO4 3.1×10－4
＋
＋
I－(s) ⇌ AgI(s)
S2－(s) ⇌ Ag2S(s)
一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容
易实现。两者溶解度差别越大，转化越容易。
问：AgI沉淀能否转化成AgCl沉淀？
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动) 沉淀的转化：
问：AgI沉淀能否转化成AgCl沉淀？
已知常温下，Ksp(AgCl)=1.8×10－10 Ksp(AgI)=8.5×10－17
况下Ksp越大溶解度越大。 影响因素：难溶电解质的性质(内因)、温度(外因)
沉淀的溶解平衡 问：已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=2.0×10
溶度积常数
－39 、Ksp[Cu(OH)2]= 2.0×10－20 ，求
应用：计算离子浓度
各饱和溶液中离子浓度。
例1：已知25℃时， Ksp(AgCl)=2.0×10－10 、 Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10－12 ，求各饱和溶液中离子浓度。
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动)
沉淀的转化：(沉淀的溶解 + 沉淀的生成)
AgCl沉淀中加KI，很容 易使Q(AgI)>Ksp(AgI)
AgI沉淀中加Na2S ，很容 易使Q(Ag2S)>Ksp(Ag2S)
AgCl(s)⇌ Ag＋(aq)＋Cl－(aq) AgI(s)⇌ Ag＋(aq)＋I－(aq)
沉淀的溶解平衡
随堂训练
3、根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问 题： (3)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl 的Ksp＝1.0×10－10，忽略溶液混合后体积的变化，请计 算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝_1_._0_×_1_0_－_7__m_o_l_/L。 ②完全沉淀后，溶液的pH＝_2_______。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？ 否
沉淀的溶解平衡
沉淀溶解平衡的应用(移动)
沉淀的转化：
观看实验3-4、实验3-5视频，并回答，实验现象是什么？
现象：①①有有白白色色沉沉淀淀生生成成；；
实验3-4
②②白白色色沉沉淀淀变变成成黄黄色色；； ③③黄黄色色沉沉淀淀变变成成黑黑色色。。
结论：AAggCCl沉l沉淀淀转转化化为为AAggI沉I沉淀淀；；
A．较先出现的沉淀是Mg(OH)2 B．两种离子开始沉淀时，Cu2＋所需溶液的pH较大
C．当两种沉淀共存时，说明溶液中完全不存在Cu2＋、
Mg2＋
D．当两种沉淀共存时，溶液中
≈8.2×108
沉淀的溶解平衡
随堂训练
3、根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问 题： (得1)滤在液Ca中(NcO(C3O)2溶32－液)＝中1加0－入3 m(NoHl·4)L2C－1O，3溶则液Ca后2＋过是滤否，沉若淀测 完全？___是_____(填“是”或“否”)。[已知c(Ca2＋ )≤10－5 mol·L－1时可视为沉淀完全；Ksp(CaCO3)＝ 4.96×10－9]
沉淀的溶解平衡
随堂训练
4、在含有浓度均为0.01 mol·L－1的Cl－、Br－、I－的溶
液中，缓慢且少量地加入AgNO3稀溶液，结合溶解度 判断析出三种沉淀的先后顺序是( B )
A．AgCl、AgBr、AgI
B．AgI、AgBr、AgCl
C．AgBr、AgCl、AgI
沉淀
问：1、等物质的量的Ag＋和Cl－ ，完全反应后，溶液 中是否还有Ag＋和Cl－ ？
2、如何认定生成沉淀的反应中，某离子已经完全反应 了？
离子浓度小于1×10－5 mol/L
沉淀的溶解平衡
沉淀的溶解平衡
影响因素
(1)内因。难溶电解质本身的性质，是影响沉淀溶解平 衡的主要因素。
(2)外因。以AgCl为例：AgCl(s) ⇌ Ag＋(aq)＋Cl－(aq)