魯科版高中化學選擇性必修第一冊第3章第3節(jié)沉淀溶解平衡基礎課課件

第3節(jié)沉淀溶解平衡(基礎課)第3章物質在水溶液中的行為1．認識難溶電解質在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀溶解平衡的建立過程，能運用化學平衡理論描述沉淀溶解平衡。2．知道溶度積常數(shù)，能運用濃度商(Q)和平衡常數(shù)(Ksp)的相對大小關系來判斷沉淀的產(chǎn)生、溶解；了解沉淀溶解平衡在生產(chǎn)、生活中的應用。學習任務

舊知回顧一、沉淀溶解平衡與溶度積1．沉淀溶解平衡(1)定義：在一定溫度下的水溶液里，沉淀溶解速率和離子生成沉淀速率相等，固體的量和溶液中各__________不再改變時的狀態(tài)。(2)表示方法：如PbI2的沉淀溶解平衡可表示為_____________________________。必備知識自主預習離子濃度PbI2(s)??Pb2+(aq)＋2I－(aq)(3)特點：沉淀溶解平衡符合化學平衡的特點?！皠印薄獎討B(tài)平衡。“等”——________________________________相等?！岸ā薄恋淼牧考叭芤褐须x子濃度__________?！白儭薄獥l件改變，平衡__________。離子生成沉淀速率和沉淀溶解速率保持不變發(fā)生移動

Ksp(3)影響因素：Ksp只與難溶電解質的______和______有關，而與__________無關。(4)意義：Ksp反映了難溶電解質在水中的______程度。通常，對于相同類型的難溶電解質(如AgCl、AgBr和AgI)，Ksp越大，難溶電解質在水中的溶解程度就______。性質溫度沉淀的量溶解越高判一判

(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)沉淀溶解達到平衡狀態(tài)時，溶液中陰、陽離子濃度相等，且保持不變。 (

)(2)外界條件發(fā)生變化，沉淀溶解平衡不一定發(fā)生移動。 (

)(3)Ksp越大的難溶電解質在水中的溶解程度越高。 (

)×√×二、沉淀溶解平衡的應用1．沉淀的溶解與生成(1)原理：通過改變條件使溶解平衡移動，最終使溶液中的______轉化為______或______轉化為溶液中的離子。離子沉淀沉淀(2)判斷(在難溶電解質溶液中)Q與Ksp關系溶液性質沉淀溶解或生成Q____Ksp過飽和有沉淀析出Q____Ksp飽和沉淀溶解平衡Q____Ksp不飽和沉淀溶解(3)應用①利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。②用來解釋某些生活現(xiàn)象。如溶洞中石筍、鐘乳石的形成，所涉及的化學反應有_________________________________、_____________________________________________。＞＝＜

Ca(HCO3)2

CaCO3↓＋H2O＋CO2↑2．沉淀的轉化(1)實質：是______________的移動。(2)特點①通常，一種沉淀可以轉化為更難溶的沉淀。②兩種難溶物的__________差別越大，越容易轉化。沉淀溶解平衡溶解能力(3)應用除去廢水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等，常用FeS、MnS等難溶物作沉淀劑。如可用FeS等難溶雜質作為沉淀劑除去廢水中的重金屬離子Hg2+，沉淀轉化反應為______________________________________。FeS(s)＋Hg2+(aq)===Fe2+(aq)＋HgS(s)想一想

(1)BaCO3和BaSO4都難溶于水，在醫(yī)學上常用BaSO4作鋇餐透視，而不能用BaCO3的原因是什么？(2)家用水壺、暖水瓶里長了水垢，將醋倒入壺中燒煮，可以有效去除水垢。①水垢的主要成分是碳酸鈣、氫氧化鎂等，水垢是如何形成的？②將醋倒入壺中燒煮，可以有效去除水垢。原理是什么？

已知：PbI2(s)(黃色)??Pb2+(aq)＋2I－(aq)

ΔH＞0。實驗操作如下：關鍵能力情境探究影響沉淀溶解平衡的因素及Ksp的應用1．將觀察到試管中出現(xiàn)什么現(xiàn)象？請你用平衡移動的理論和Ksp與Q之間的關系，解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。

2．若直接加熱試管Ⅰ將會觀察到什么現(xiàn)象？解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。提示：沉淀減少或消失。加熱時沉淀溶解平衡向吸熱的方向移動，PbI2溶解時吸熱。1．沉淀溶解平衡的影響因素影響因素平衡移動方向Ksp變化溫度升高溫度向吸熱方向移動，多數(shù)為溶解方向多數(shù)增大降低溫度向放熱方向移動，多數(shù)為沉淀方向多數(shù)減小影響因素平衡移動方向Ksp變化濃度加水向溶解方向移動不變加入相同離子向生成沉淀方向移動不變加入與體系中離子發(fā)生反應的離子向溶解方向移動不變2．溶度積(Ksp)的應用(1)利用Ksp比較難溶電解質的溶解度的大?。合嗤瑴囟认?，同種類型的難溶電解質，Ksp越大，溶解程度就越高。(2)利用Ksp和Q的相對大小判斷沉淀的溶解與生成。(3)由Ksp計算溶液中某離子的濃度：Ksp是難溶電解質在水溶液中達到飽和后各離子濃度的關系，在某難溶電解質的溶液中，若已知其中一種離子的濃度，就可以根據(jù)Ksp計算另一種離子的濃度。1．下列實驗操作和現(xiàn)象能證明相應結論的是(

)選項實驗操作和現(xiàn)象結論A向等濃度(c＝0.01mol·L-1)NaCl和Na2CrO4混合液中逐滴滴加AgNO3稀溶液(已知AgCl和Ag2CrO4的溶度積常數(shù)分別為1.8×10-10mol2·L-2，2×10-12mol3·L-3)，先出現(xiàn)白色沉淀(Ag2CrO4為黃色沉淀)Ag2CrO4的溶解度小于AgCl選項實驗操作和現(xiàn)象結論B向10滴0.1mol·L-1AgNO3溶液中，先滴入0.1mol·L-1的NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。再滴入0.1mol·L-1的NaI溶液，白色沉淀轉化為黃色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)C向盛有2mL1mol·L-1NaOH溶液的試管中滴加4滴0.1mol·L-1MgCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀后，繼續(xù)滴加4滴0.1mol·L-1FeCl3溶液，有紅褐色沉淀生成Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]選項實驗操作和現(xiàn)象結論D在2mL0.01mol·L-1的Na2S溶液中先滴入幾滴0.01mol·L-1ZnSO4溶液，有白色沉淀生成，再滴入0.01mol·L-1CuSO4溶液，又出現(xiàn)黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)[答案]

B2．(雙選)25℃時，在2L含有物質的量均為0.1mol的Ca2+、Mg2+的某溶液中，加入一定量的NaOH固體使溶液的pH＝11，有沉淀生成，過濾。已知：Ksp[Ca(OH)2]＝4.68×10-6mol3·L-3；Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12mol3·L-3。當離子濃度小于10-5mol·L-1認為已經(jīng)除凈，下列說法不正確的是(

)A．此沉淀是Mg(OH)2、Ca(OH)2的混合物B．此沉淀只有Mg(OH)2C．過濾后濾液中存在Ca2+、Mg2+D．向原溶液中加入8.8gNaOH固體，可以使Ca2+部分轉化為沉淀√√

[教材遷移·應用]Ⅰ．重金屬離子對河流及海洋造成嚴重污染。某化工廠廢水(pH＝2.0，ρ≈1g·mL-1)中含有Ag＋、Pb2+等重金屬離子，其濃度各約為0.01mol·L-1。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子，有關數(shù)據(jù)如下：難溶電解質AgIAgOHAg2SPbI2Pb(OH)2PbSKsp8.3×10-17mol2·L-25.6×10-8mol2·L-26.3×10-50mol3·L-37.1×10-9mol3·L-31.2×10-15mol3·L-33.4×10-28mol2·L-2(1)你認為往廢水中投入______(填字母)，沉淀效果最好。A．NaOH

B．Na2S

C．KI

D．Ca(OH)2(2)常溫下，如果用生石灰處理上述廢水，使溶液的pH＝8.0，處理后的廢水中c平(Pb2+)＝_____________mol·L-1。B

1.2×10-3Ⅱ．為了研究難溶鹽的沉淀溶解平衡和沉淀轉化，某同學設計如下實驗?；卮鹣铝袉栴}：步驟1：向2mL0.005mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L-1KSCN溶液，靜置出現(xiàn)白色沉淀步驟2：取1mL上層清液于試管中，滴加1滴2mol·L-1Fe(NO3)3溶液溶液變?yōu)榧t色步驟3：向步驟2的溶液中，繼續(xù)加入5滴3mol·L-1AgNO3溶液現(xiàn)象a，且溶液紅色變淺步驟4：向步驟1余下的濁液中加入5滴3mol·L-1KI溶液出現(xiàn)黃色沉淀已知：25℃，Ksp(AgI，黃色)＝8.3×10-17mol2·L-2，Ksp(AgSCN，白色)＝1.0×10-12mol2·L-2。(3)步驟3中現(xiàn)象a是_________________。(4)向50mL0.005mol·L-1的AgNO3溶液中加入150mL0.005mol·L-1的KSCN溶液，若混合后溶液體積為200mL，則溶液中Ag＋的濃度約為___________mol·L-1。出現(xiàn)白色沉淀

4.0×10-10

某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)、Fe(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡，改變溶液pH，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。Ksp圖像分析及Ksp有關計算1．Fe(OH)3能否溶于稀硫酸？試用沉淀溶解平衡理論解釋。提示：能；Fe(OH)3(s)??Fe3+(aq)＋3OH－(aq)，加入稀硫酸，H＋與OH－發(fā)生中和反應，上述平衡右移，故Fe(OH)3能溶于稀硫酸。2．采取什么措施能使a點到b點？提示：調節(jié)(增大)溶液pH，使c平(Fe3+)減小，c平(OH－)增大。3．向含有等物質的量濃度的Fe3+、Cu2+、Fe2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，依次出現(xiàn)的沉淀是什么？提示：Fe(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)2。4．如何除去CuCl2溶液中混有的少量Fe3+和Fe2+?提示：先加入H2O2或氯水，將Fe2+轉化為Fe3+；再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3調節(jié)CuCl2溶液的pH。1．有關沉淀溶解平衡Ksp曲線的分析(1)曲線分析

(2)點的變化a→cb→c加入1×10-5mol·L-1Na2SO4溶液(加水不行)d→c加入BaCl2固體(忽略溶液的體積變化)c→a曲線上變化，增大c平(Ba2+)曲線上方的點表示有沉淀生成；曲線下方的點表示不飽和溶液2．有關沉淀溶解平衡對數(shù)圖像分析圖像說明縱坐標數(shù)值越大，c平(M)越小斜線上方的點為不飽和溶液斜線上的點為飽和溶液斜線下方的點表示有沉淀生成斜線上任意一點，坐標數(shù)值越大，其對應的離子濃度越小

1．(雙選)某溫度時，Ag2SO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。該溫度下，下列說法不正確的是(

)

√√

√

知識必備

1．為研究沉淀之間的轉化，某小組設計如圖實驗：下列分析正確的是(

)A．白色濁液中不存在自

由移動的Ag＋B．實驗②說明Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)C．把實驗①②交換順序，看不到白色沉淀D．黑色濁液中不含AgI學習效果隨堂評估√243題號12．(雙選)可溶性鋇鹽有毒，醫(yī)院中常用硫酸鋇作為內服“鋇餐”造影劑。醫(yī)院搶救鋇離子中毒者時，除催吐外，還需要向中毒者胃中灌入硫酸鈉溶液。已知：某溫度下，Ksp(BaCO3)＝5.1×10-9mol2·L-2，Ksp(BaSO4)＝1.1×10-10mol2·L-2。下列推斷正確的是(

)A．不用碳酸鋇作為內服造影劑，是因為碳酸鋇比硫酸鋇更難溶B．可以用0.36mol·L-1的Na2SO4溶液給鋇離子中毒者洗胃C．搶救鋇離子中毒者時，若沒有硫酸鈉也可以用碳酸鈉溶液代替D．誤飲c平(Ba2+)＝1.0×10-5mol·L-1的溶液時，不會引起鋇離子中毒23題號14√√

23題號14

23題號41

√√

23題號41

23題號414．難溶鹽MA在水中溶解為吸熱過程，其沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．圖中溫度：T1<T2B．T2溫度下，Ksp(MA)為b2mol2·L-2C．在T1溫度下，加適量的NaA固體可使飽和溶液由p點變到n點D．向q點的飽和溶液中滴加NaA溶液，立即析出MA沉淀243題號1√D

[難溶鹽MA在水中溶解為吸熱過程，溫度越高離子濃度越大，溶液離子濃度：T1<T2，故圖中溫度：T1<T2，A項正確；T2溫度下，Ksp(MA)＝c平(M＋)·c平(A－)＝b2mol2·L-2，B項正確；在T1溫度下，加適量的NaA固體，A－濃度增大，M＋濃度減小，故可使飽和溶液由p點變到n點，C項正確；加入的是NaA溶液，溶液總體積也會增大，溶液中Q＝c(M＋)·c(A－)與Ksp(MA)的大小關系不確定，故不一定析出MA沉淀，D項錯誤。]243題號1

課時分層作業(yè)(二十四)沉淀溶解平衡題11

題號13524687910112．常溫下幾種難溶電解質的溶度積如下表所示：向含有等物質的量濃度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01mol·L-1Na2S溶液時，F(xiàn)e2+、Cu2+、Zn2+沉淀的先后順序為(

)A．Fe2+、Zn2+、Cu2+

B．Cu2+、Zn2+、Fe2+C．Zn2+、Fe2+、Cu2+ D．Cu2+、Fe2+、Zn2+題11物質名稱硫化亞鐵硫化銅硫化鋅溶度積/(mol2·L-2)6.3×10-186.3×10-361.6×10-24B

[物質的組成形式相似時，難溶電解質的溶度積越小，代表該物質越難溶于水，所以形成沉淀的時候，應該先析出溶度積相對較小的沉淀，因為溶度積的大?。毫蚧瘉嗚F>硫化鋅>硫化銅，所以沉淀的先后順序為Cu2+、Zn2+、Fe2+，B正確。]題號13524687910113．室溫下，某小組設計下列實驗探究含銀化合物的轉化。實驗1：向4mL0.01mol·L-1AgNO3溶液中加入2mL0.01mol·L-1NaCl溶液，產(chǎn)生白色沉淀。實驗2：向實驗1所得懸濁液中加入2mL0.01mol·L-1NaBr溶液，產(chǎn)生淡黃色沉淀，過濾。實驗3：向實驗2所得淡黃色沉淀中滴入一定量Na2S溶液，產(chǎn)生黑色沉淀，充分反應后過濾。實驗4：向實驗1所得懸濁液中加入足量氨水，得澄清溶液。題號1352468791011

題11

題號1352468791011

題11

題號13524687910115．常溫下，鐵的氫氧化物Fe(OH)n(n＝2或3)的沉淀溶解平衡與溶液pH的關系如圖所示，其中pFe＝－lgc平(Fen＋)。下列敘述錯誤的是(

)A．Ⅰ

表示Fe(OH)3的曲線B．Fe(OH)2的Ksp＝10-15mol3·L-3C．在Y點通入足量的O2將達到R點(忽略溶液體積變化)D．在Q點加水稀釋可能移到M點題11C

[鐵的氫氧化物的溶度積為Ksp＝c平(Fen＋)·cn(OH－)，飽和溶液中pFe＝pKsp＋npH－14n，則氫氧化鐵飽和溶液中pFe＝pKsp＋3pH－42，氫氧化亞鐵飽和溶液中pFe＝pKsp＋2pH－28，則曲線Ⅰ表示氫氧化鐵的沉淀溶解平衡與溶液pH的關系，曲線Ⅱ表示氫氧化亞鐵的沉淀溶解平衡與溶液pH的關系。曲線Ⅰ表示氫氧化鐵的沉淀溶解平衡與溶液pH的關系，A正確；X點pFe為1、pH為7，則pKsp＝題號1352468791011pFe－2pH＋28＝15，Ksp＝1×10-15mol3·L-3，B正確；氫氧化鐵飽和溶液中的鐵離子濃度小于氫氧化亞鐵飽和溶液中亞鐵離子濃度，由圖可知，Y點溶液中亞鐵離子濃度與R點溶液中鐵離子濃度相等，則在Y點通入足量的氧氣不可能達到R點，C錯誤；在Q點加水稀釋時，氫氧化鐵飽和溶液中的鐵離子濃度和氫氧根離子的濃度都會減小，可能移到M點，D正確。]題號13524687910116．AgI可用于人工降雨。AgI溶于水，溶液中離子濃度與溫度的關系如圖所示，已知：pAg＝－lg

c平(Ag＋)，pI＝－lg

c平(I－)。下列說法正確的是(

)A．圖像中，T＜20℃B．AgI的溶度積Ksp(AgI)：c＝d＝e＜fC．20℃時，AgI粉末溶于飽和KI

溶液中c平(Ag＋)＝1×10－bmol·L-1D．在d點飽和AgI溶液中加AgNO3粉末，d點移動到f點題11B

[碘化銀溶解是吸熱過程，溫度越高電離出的離子越多，圖像中c平(I－)：a＞b，故T＞20℃，A錯誤；Ksp屬于平衡常數(shù)的一種，只受溫度影響，在相同溫度下，曲線上的各點溶度積相同，溫度越高，溶度積越大，因此，AgI的溶度積Ksp(AgI)：c＝d＝e＜f，B正確；20℃時，AgI粉末溶于飽和KI溶液中，碘化銀溶解平衡逆向移動，c平(Ag＋)＜1×10－bmol·L-1，C錯誤；在d點飽和AgI溶液中加AgNO3粉末，d點沿de曲線向e點移動，D錯誤。]題號13524687910117．已知：25℃時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12mol3·L-3，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20mol3·L-3，Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10-39mol4·L-4，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10-33mol4·L-4。(1)①25℃時，向濃度均為0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成______________(填化學式)沉淀。②將MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)與過量氨水(B)反應，為使Mg2+、Al3+同時生成沉淀，應先向沉淀反應器中加入___(填“A”或“B”)，再滴加另一反應物。題號1352468791011Cu(OH)2B(2)①25℃時，F(xiàn)e3+發(fā)生水解反應Fe3+＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，該反應的平衡常數(shù)為_____________________。②25℃時，若向FeCl3溶液中加入一定量的石灰水來調節(jié)溶液的pH，可得到紅褐色沉淀。若調節(jié)后溶液的pH為5，則溶液中Fe3+的濃度為___________________。(3)溶液中金屬離子的物質的量濃度低于1.0×10-5mol·L-1時，可認為已沉淀完全?，F(xiàn)向一定濃度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水，當Fe3+恰好完全沉淀時，測得c平(Al3+)＝0.2mol·L-1，此時所得沉淀中________(填“含有”或“不含有”)Al(OH)3。題號13524687910113.85×10-4mol2·L-22.6×10-12mol·L-1不含有(選擇題有一個或兩個選項符合題目要求)8．某學生在實驗室中進行如下實驗：①向盛有1mL0.1mol·L-1MgCl2溶液的試管中滴加1mL0.2mol·L-1

NaOH溶液，得到濁液a，過濾得到濾液b和白色沉淀c。②向沉淀c中滴加0.1mol·L-1FeCl3溶液，沉淀變?yōu)榧t褐色。下列分析正確的是(

)A．濾液b中不含有Mg2+B．實驗可以證明Mg(OH)2比Fe(OH)3更難溶C．②中顏色變化說明Mg(OH)2轉化為Fe(OH)3D．濁液a中存在沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)＋2OH－(aq)題11√CD

[實驗①中得到Mg(OH)2懸濁液和NaCl溶液的混合物，經(jīng)過濾得到的c為Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2存在沉淀溶解平衡Mg(OH)2(s)??Mg2+(aq)＋2OH－(aq)，所得濾液b中含少量Mg2+，A項錯誤，D項正確；實驗②中加入FeCl3溶液后Mg(OH)2沉淀轉化為Fe(OH)3沉淀，可證明Fe(OH)3比Mg(OH)2更難溶，B項錯誤，C項正確。]題號13524687910119．某溫度下，Ksp(PbI2)＝4×10-6mol3·L-3，Ksp(PbS)＝8×10-28mol2·L-2。取適量黃色PbI2固體配制成100mL溶液，配制過程中溶液的離子濃度與時間的變化關系如圖所示。下列說法中正確的是(

)A．A點處可表示PbI2的不飽和溶液B．t時刻有可能向該PbI2溶液中加入了KI固體C．常溫下PbI2飽和溶液中的c平(Pb2+)＝8×10-4mol·L-1D．向A點處的PbI2懸濁液中加入100mL2×10