沉淀溶解平衡高三复习课

应用2：医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什 么不用BaCO3做内服造影剂？
信息： 1.Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2· -2；Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2· -2 L L 2.Ba2+有剧毒，； 3.胃酸的酸性很强，pH约为0.9～1.5；
淀溶解平衡，Ba2+浓度保持在安全浓度 标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。
（1）你能解释为什么会发生上述沉淀的转化吗？
AgCl Ag+ + Cl+ KBr == Br- + K+
AgBr
沉淀转化的实质： 沉淀溶解平衡的移动。 沉淀转化的条件：溶解能力相对 较强的物质转化为溶解能力相对 较弱的物质。 Ksp差值越大,沉淀转化越彻底。
（2）你认为怎样的沉淀间可 实现转化？
应用1： 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也 会影响锅炉的使用寿命，还可能形成安全隐患，因此要定 期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4，用酸很难除去，可 以用饱和Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸 的CaCO3,而后用酸除去。 １）请分析将水垢中含有的CaSO4转化为CaCO3的原理。 2）写出除去水垢中含有的CaSO4的化学方程式和离子方 程式。 CaSO Ca2+ +SO 2-
KSP=2.5×10-59mol9•L-9
（1）进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就 生成的有机酸能中和OH-，使平衡向正方向 会受到腐蚀，其原因是： 移动，羟基磷灰石溶解，加速腐蚀牙齿 （2）已知Ca5(PO4)3F的KSP=2.8×10-61mol9•L-9，请用离子
方程式表示使用含氟牙膏防止龋齿的原因 ． Ca5(PO4)3OH ＋F－ Ca5(PO4)3F+OH（3）根据羟基磷酸钙的平衡体系，你还能想到用什么方法保护牙齿？
）
B.KMnO4(H+)溶液 D.H2O2 ③选用什么物质调节pH（ CD ） A.NaOH B.氨水 C.CuO D.Cu(OH)2
二、沉淀溶解平衡的应用
(二)沉淀的转化
例：已知常温下，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的KSP依次减小 则：AgNO3 NaCl ( AgCl) NaBr (AgBr ) NaI ( AgI ) Na2S ( Ag2S ) 淡黄色 白色 黄色 黑色
BaSO4 Na2CO3
Ba2+ + SO42+ 2CO3 + 2Na+
（2）已知，常温下， BaCO3的KSP = 5.1×10-9 mol2•L-2 BaSO4的KSP =1.0×10-10 mol2•L-2 。现将0.233g BaSO4固体放入 100mL水中（忽略溶液体积变化），则： ①溶液中c(Ba2+)= 10-5mol/L ， ②若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化，必需具备的条件 是 使溶液中CO32-浓度大于5.1×10-4mol/L 。 ③如何操作才能保证绝大多数BaSO4 转化为BaCO3？
Pb2+(aq) + 2I- (aq)
Ksp ＝c (Pb2+) · 2(I-) c c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12 =7.1×10-7mol· -1 L
即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.1×10-7mol· -1 L
（2）已知溶度积求溶解度：
例2. 已知 298K 时ＡgCl 的 Ksp = 1.8×10-10， 求其溶解度S
二、沉淀溶解平衡的应用
(一)利用生成沉淀来分离或去除杂质离子
1、沉淀生成的条件：Qc>Ksp 2、生成沉淀的方法：
①加沉淀剂法：例：AgNO3溶液中加入NaCl可生成沉淀 ②调节PH法： 例：已知：Cu(OH)2： Ksp为2.2×10-20， Fe(OH)3： Ksp为1.6×10-39 现有浓度均为0.1mol/L的 Cu2+、Fe3+的混合溶液，则： ⑴Fe3+开始沉淀时的c(OH-)=_____， PH=1.4 完全沉淀时的c(OH-)=_____ ， PH=2.7 Cu2+开始沉淀时的c(OH-)=_____ 。 PH=4.7 （只列式，不计算） ⑵若要除去Fe3+，应将pH调节至？约为3-4
注意：不表示电离平衡
电离方程式：AgCl = Ag++Cl3.特征： 逆、动、等、定、变
二、影响沉淀溶解平衡的因素
内因：难溶物本身的性质 外因： ①浓度： 加水稀释，平衡向溶 解方向移动
②温度： 绝大多数难溶盐的溶 解是吸热过程。
③同离子效应： ④其他
三、溶度积常数（简称溶度积）
1、定义ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在一定条件下，难溶性电解质形成饱和溶液并达到溶解 平衡时，其溶解平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积．
Ba2+ + CO32+ +和SO 2-不反应，不影响BaSO 的沉 2H+ H 4 4 BaCO3 H2O + CO2
如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0%的硫酸钠溶 液给患者洗胃，应用了什么原理？
3、用平衡移动的原理分析Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的原因 Mg(OH)2(s) ⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq) 原因一：加入NH4Cl时，NH4＋水解，产生的H＋中和OH－, 使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 原因二：加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合生成NH3.H2O， 使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 为了探究Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液的原因，某同学设计了如下实 验方案，并得出了结论，请你把他的实验报告填写完整。 CH3COONH4 步骤：在Mg(OH)2悬浊液中加入__ ________________， （填CH3COONH4或NH4F） 结论：若 无明显现象 ，则说明(1)正确； 若 浊液变澄清 ，则说明(2)正确。 已知：NH3.H2O的电离常数Kb=1.8×10-5 CH3COOH的电离常数Ka=1.8×10-5 HF的电离常数Ka=3.5×10-4
BaCO3(s) BaSO4 + CO32BaCO3 +SO42-
BaSO4
①饱和Na2CO3溶液
②移走上层溶液 BaSO4
、BaCO3
（重复①②操作）
……
BaCO
3
H+
Ba2+
沉淀的转化： (1)实质： 沉淀溶解平衡的移动。
(2)条件： ①一般情况下，溶解能力相对较强的物质转化为 溶解能力相对较弱的物质。
1.定义:
一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的 速率相等时，形成了电解质的饱和溶液，我们把这 种平衡状态称为沉淀溶解平衡. 沉淀溶解平衡属于“相”平衡。
2、沉淀溶解平衡的表示方法：
MmAn (s) mMn＋(aq)＋ nAm—(aq)
AgCl（S) Ag+(aq)+Cl-(aq) 意义：表示：一方面：少量的Ag+ 和Cl脱离AgCl表面进入水中，另一方面：溶液中 的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回 到AgCl的表面
（4）利用溶度积判断离子共存：
例4. 已知298K时， MgCO3的 Ksp = 6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol· -1， L c(CO32-) = 0.0001mol· -1，此时Mg2+和CO32L 能否共存？ 2+ + CO 2MgCO Mg
解：
3
3
c(Mg2+) . c(CO32-) = (0.0001)2 =1×10-8 1×10-8 < 6.82×10-6
S [AgCl]= 1.34×10-4mol· -1 ×1L×143.5g· -1 L mol
×100g÷1000g = 1.9×10-4g
（3）已知溶解度求溶度积
例3. 已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为
1.92×10-4g，计算其Ksp。
解：M(AgCl) = 143.5 g · -1 mol
AgCl（S)
改变条件 升 温 加 水 加AgCl（s）
平衡移 动方向
Ag+(aq)+Cl-(aq)
平衡时
c（Ag+ ）
平衡时
c（Cl-）
Ksp
正反应 正反应 不移动 逆反应 正反应 逆反应 正反应
增大 不变 不变 减小 减小 增大 减小
增大 不变 不变 增大 增大 减小 增大
增大 不变 不变 不变 不变 不变 不变
化学基本理论
沉淀溶解平衡
(第一课时）
2012-10-6
滦平一中高三化学组
参阅资料：
1、选修《化学反应原理》P87<难溶电解质 的沉淀溶解平衡>。 2、练习册《讲与练》P153
一、沉淀溶解平衡的概念
• 我们知道，沉淀在水中的溶解过程实际上是一个 可逆过程，即存在沉淀和溶解两个互为可逆的过 程。因此，在一定条件下会建立化学平衡。请你 尝试给沉淀溶解平衡下定义。
n(AgCl)=1.92×10-4g÷143.5 g · -1 mol = 1.34 ×10-6 mol
c(Ag+)= 1.34 ×10-6 mol/0.1L= 1.34 ×10-5 mol· -1 L
Ksp=c(Ag+) · -) = (1.34 ×10-5 )2 = 1.8×10-10 c(Cl
+ 2- + 2Na+ Na2CO3 == CO3
4(S)
(aq)
4
(aq)
CaCO3
CaSO4 + CO32CaCO3 + SO42-