化学选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡教课课件ppt

这是一份化学选择性必修1第四节 沉淀溶解平衡教课课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了存在沉淀即存在平衡，动等定变，沉淀溶解平衡，溶度积常数，表达式，固体物质不出现，平衡时刻，影响因素，Ksp的意义，思考与讨论等内容，欢迎下载使用。
1、掌握沉淀溶解平衡常数Ksp及意义。2、学会通过比较Q与Ksp的大小判断难溶电解质的沉淀与溶解，学会从定量角度分析沉淀的生成与转化。
沉淀溶解平衡常数Ksp及意义。
沉淀溶解平衡常数Ksp的应用。
如何定量表示沉淀溶解平衡的溶解程度大小?
对于反应 MmAn(s) ⇌ mMn+(aq) + nAm-(aq)
在一定温度下，在难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一常数，叫做溶度积常数，简称溶度积（Ksp）。
例1、写出难溶物BaSO4、Fe(OH)3、Ag2CrO4、Ag2S沉淀溶解平衡方程式和溶度积表达式。
Ksp = c(Ba2+)·c(SO42-)
BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq) + SO42-(aq)
Fe(OH)3(s) ⇌ Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
Ag2CrO4(s) ⇌ 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
Ksp = c(Fe3+)·c3(OH-)
Ksp = c2(Ag+)·c(S2-)
Ag2S(s) ⇌ 2Ag+(aq) + S2-(aq)
Ksp = c2(Ag+)·c(CrO42-)
Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
T↑，Ksp↑ ; 但Ca(OH)2 相反
常见难溶电解质的溶度积与溶解度（25°C）
2、对于不同类型物质：不能用Ksp比较溶解度大小，必需经过换算，再比较。
1、对于同类型物质：Ksp越小，溶解度越小。
溶解度：AgCl＜Ag2CrO4
Ksp比较：AgCl＞Ag2CrO4
Q＞Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出。Q＝Ksp，溶液刚饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。Q< Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出。
AnBm(s) ⇌ nAm+(aq) + mBn-(aq)
Q为同温下，任意时刻离子浓度
题型1、离子是否沉淀完全（或调节到某pH值下，求溶液中离子浓度）
例1、已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.0，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝______________________。
pH＝13.0，则c(H＋)＝1×10－13 ml/L，c(OH－)＝1×10－1 ml/L。
5.6×10－10 ml/L
存在沉淀即存在平衡，就用Ksp
Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝5.6×10－12
=5.6×10－10 ml/L
例2、取5 mL 0.002 ml·L－1 BaCl2与等体积的 0.02 ml·L－1 Na2SO4的混合，计算Ba2＋是否沉淀完全[即c(Ba2＋)＜10－5ml·L－1]？已知：Ksp[BaSO4]＝1.0×10－10
BaCl2 ＋ Na2SO4 ＝ BaSO4↓ ＋ 2NaCl 1 15 mL×0.002 ml·L－1 5 mL×0.02 ml·L－1
由上可知，Na2SO4过量。
＝9×10－3 ml/L。
根据BaSO4的Ksp可得，c(Ba2＋) ＝
≈1×10－8 ml/L
c(Ba2＋) ＜1×10－5 ml/L，则Ba2＋已经沉淀完全。
类型二、离子沉淀完全时，所需pH的计算
例3、用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌，需去除锌皮中少量杂质铁，其方法是：加入稀硫酸和双氧水溶解，铁变为 ，加碱调节pH为 ，铁刚好完全沉淀。继续加碱调节pH为 ，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1 ml/L）。若上述过程不加双氧水的后果是 ，原因是_________________________________________________。（离子浓度小于1×10－5 ml/L时，即可认为该离子沉淀完全。）已知：Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39 ，Ksp[Zn(OH)2]＝1×10－17，Ksp[Fe(OH)2]＝1×10－17。
Ksp[Zn(OH)2]和Ksp[Fe(OH)2]
Fe2＋和Zn2＋不能同时除尽
Ksp[Fe(OH)3]= c (Fe3＋)× c3(OH－)
pH＝－lgc（H＋）＝2.7
≈2.1×10－3 ml/L
溶液中存在AgI和AgCl的溶解平衡，同一饱和溶液中c(Ag＋)相同。
类型三、同一饱和溶液中，离子浓度的计算
例4、上述浓缩液中含有I－、Cl－等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中 为________________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。
因为滴加AgNO3溶液时，I－比Cl－先生成沉淀，所以当AgCl开始沉淀时，I－已经沉淀完全。
类型四、不同饱和溶液中，离子浓度的计算
例5、已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是（ ）A、AgCl＞AgI＞Ag2CrO4 B、AgCl＞Ag2CrO4＞AgIC、Ag2CrO4＞AgCl＞AgI D、Ag2CrO4＞AgI＞AgCl
AgCl(s) ⇌ Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
≈1.3×10－5 ml/L
AgI饱和溶液中c(Ag＋)≈1.2×10－8 ml/L
＝1.0×10－4 ml/L
Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag＋) ＝1.0×10－4 ml/L
类型五、同一溶液中，哪种离子先沉淀
例6、在25℃下，向浓度均为0.1 ml·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_____________沉淀（填化学式）。已知25℃ Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20。
Mg(OH)2、Cu(OH)2沉淀生成时，所需OH－浓度哪个小，哪个先沉淀。
Mg(OH)2沉淀生成时，所需的OH－浓度为c(OH－)＝
c(OH－) ≈1.3×10－5 ml/L
Cu(OH)2沉淀生成时，所需的OH－浓度为c(OH－)≈4.7×10－10 ml/L
类型六、溶液中哪种沉淀析出
例7、在25℃下，某1 L溶液中含有Cu2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋，浓度均为0.1 ml·L－1，向该溶液中加入少量NaOH固体，测得溶液的pH＝3，溶液的体积变化忽略不计。试问有哪种沉淀析出_____________（填化学式）。已知25℃ Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。
先计算离子积Q，再和Ksp比较，若Q＞Ksp时，有沉淀析出；若Q＜Ksp时，没有沉淀析出。
pH＝3时，溶液中的c(OH－)＝1.0×10－11 ml/L。Q＝c(Fe3＋)×c3(OH－)＝1×10－34＞Ksp[Fe(OH)3]，有Fe(OH)3沉淀析出。Q＝c(Al3＋)×c3(OH－)＝1×10－34＜Ksp[Al(OH)3]，无Al(OH)3沉淀析出。Q＝c(Cu3＋)×c2(OH－)＝1×10－23＜Ksp[Cu(OH)2]，无Cu(OH)2沉淀析出。
类型七、溶解度和Ksp的相互转化关系
例8、25℃，AgCl的溶解度是1.92×10－3g，求AgCl的溶度积。（AgCl的摩尔质量143.5 g/ml）
100 g水的体积约为100 mL，即溶液的体积约为100 mL。
≈1.3×10－5 ml
根据溶解度的定义可知，100 g水中溶解1.92×10－3 g AgCl。
≈1.3×10－4 ml/L
溶液中的c(Ag＋)＝c(Cl－)≈1.3×10－4 ml/L
Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)×c(Cl－)＝1.69×10－8
例9、硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图，下列说法正确的是（ ）（双选）
A、温度一定时，Ksp（SrSO4）随c（SO42-）的增大而减小B、三个不同温度中，313 K时Ksp（SrSO4）最大C、283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液D、283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
例10、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A、加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B、通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C、d点无BaSO4沉淀生成D、a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
存在沉淀即存在溶解平衡，存在平衡就用Ksp。
Ksp中三个物理量，已知两个量，计算第三个量。
①计算Qc，与Ksp比较判断平衡移动方向。
②计算c(OH-)，判断沉淀完全时的pH。
③计算某离子浓度，判断该离子是否完全沉淀。
④同溶液中沉淀溶解平衡，离子浓度之比等于Ksp之比。
练习1、AgCl的Ksp=1.80×10-10，将0.001 ml/L NaCl和0.001 ml/L AgNO3 溶液等体积混合，是否有AgCl 沉淀生成?
练习4、已知硫化亚铁、硫化铜、硫化锌的溶度积分别为：3.7×10－19 、8.5×10－45 、1.2×10－23向等浓度FeCl2、CuSO4、ZnSO4中滴加0.01ml/L Na2S溶液时Fe2＋、Zn2 ＋、Cu2＋沉淀的先后顺序是：__________________。
练习3、实验测得某水样中的铁离子的浓度为6×10-6ml·L-1若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的pH值至少要控制在多少以上？[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6×10-39]