第四单元沉淀溶解平衡

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二、溶度积常数（简称溶度积）
1、表示：
AmBn（S）
mAn+（aq）+nBm-（aq）
Ksp=cm（An+） cn（Bm-）
2、意义：Ksp的大小反映了物质在水中 的溶解能力。Ksp越大，其溶解能力越强。 一定温度下，为一常数 3、特点：
4、单位：不一定。
练习：
写出AgCl（s） 常数表达式 Ag+ + Cl- 的平衡
结论：绝对不溶 的物质是没有的
溶解度（S）：
在一定温度下，某物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的 质量。
实验过程 现象 AgNO3溶液 白色沉淀 +NaCl溶液 取上层清液适 量，滴加少 黄色沉淀 量KI溶液
解释与结论 Ag+ + Cl- = AgCl
Ag+ + I- = AgI
活动与探究： 一昼夜后观察发现：固体变为规则 的立方体；质量并未发生改变
BaCO3 Ba2+ + CO32Ksp=5.1×10-9mol2L-2
由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)， 如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成 CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移 动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中 毒。 2+ 2BaCO3 Ba + CO3 + 而SO42-不与H+结合生成 硫酸，胃酸中的H+对 BaSO4的溶解平衡没有 影响，Ba2+浓度保持在 安全浓度标准下，所以 用BaSO4 作“钡餐”。
Ksp(BaSO4)= 2 -2 mol L
-10 4×10
-3 -1 在1L含1.0×10 molL
解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成 BaSO4沉淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.010.001=0.009mol/L. [SO42-]=Ksp/[Ba2+]= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×108(mol/L) 因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×105mol/L 所以， SO 2-已沉淀完全，即有效除去了 4 SO42-。
(2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和[OH-]
(3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH 溶液中的溶解度。 (4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2 溶液中的溶解度。
二、沉淀溶解平衡的应用 1、沉淀的溶解与生成
离子的浓度商Qc和离子积Ksp的关系：
(1).当 Qc > Ksp时是过饱和溶液，离子生 成沉淀即反应向生成沉淀方向进行，直 到平衡状态（饱和为止）。 (2).当 Qc = Ksp时是饱和溶液，已达到沉 淀溶解平衡状态。
(3).当 Qc < Ksp时是不饱和溶液，沉淀 溶解即反应向沉淀溶解的方向进行， 直到平衡状态（饱和为止）。
以上规则称为溶度积规则。沉淀的 生成和溶解这两个相反的过程它们相 互转化的条件是离子浓度的大小，控 制离子浓度的大小，可以使反应向所 需要的方向转化。
认识1：生成沉淀的离子反应之所以 能够发生，在于生成物的溶解度很 小。
(2)沉淀的生成
例1：将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与 4×10-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否 有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2L-2
解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。
混合后：[Ag+]=2 ×10-3molL-1,[Cl-]= 2 ×10-3molL-1
形状不规则 的NaCl固体
思考： 得到什么启示？
饱和NaCl 溶液
形状规则 的NaCl固 体
一、沉淀溶解平衡
1、概念：在一定的温度下，当沉淀溶解的 速率和沉淀生成速率相等 注意：饱和溶液
2、表示方法：AgCl（S）
Ag+(aq)+Cl-(aq)
3、意义：不表示电离平衡 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
H+
所以，不能 用BaCO3作 为内服造影 剂“钡餐”。
CO2+H2O
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+
ZnS(s)+2H+ = Zn2++H2S
难溶于水的氢氧化物溶解在酸中：
2 ＋ 2 － Cu +S =CuS↓
2+ 、加沉淀剂：如沉淀Cu 、
2 ＋ 2 － Hg +S ＝HgS↓
c、同离子效应法,例如硫酸钡在 硫酸中的溶解度比在纯水中小。
硫酸中硫酸根浓度大，使平衡 左移有利于沉淀生成。
d、氧化还原法
例：已知Fe3+在PH=3到4之间 开始沉淀，在PH7到8之间沉淀 完全，而Fe2+,Cu2+在8到9之 间开始沉淀11到12之间沉淀完 2+ 全，CuCl2中混有少量Fe 如何 除去？
练习：分别书写下列物质的电离方程式和 沉淀溶解平衡方程式
电离方程式 沉淀溶解平衡方程式 BaSO4 CaCO3 Al(OH)3
4、沉淀溶解平衡的特征：
等： 达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率
与沉淀的形成的速率相等
保持不变
定： 达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度 动： 动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生
溶解度/g 2.1×10－1 2.4×10－4
2、沉淀的生成 （1）原则：生成沉淀的反应 能发生，且进行得越完全越 好。 （2）意义：在物质的检验、 提纯及工厂废水的处理等方 面有重要意义。
（3）方法
a 、调pH
如：工业原料氯化铵中混有氯化 铁，加氨水调pH值至7－8
b 2+ Hg 等，以Na2S、H2S做沉 淀剂
第四单元 沉淀溶解平衡
桐乡高级中学
张锦松
回忆：
按照溶解度的大小，可分为：
易溶： 可溶： 微溶： 难溶： 〉10g 1g—10g
0.01g—1g
< 0.01g
思考：
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
书上P81页活动与探究： 1、将少量的PbI2固体溶于水，有什 么现象？ 有不溶物。 2、取上层清液，加入AgNO3溶液有 什么现象？说明了什么？ 有黄色沉淀。说明了PbI2在水中有 一定的溶解度，尽管是沉淀但也有 一定的溶解度。
溶度积常数或溶度积(Ksp )：
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）。其离子浓度的方次的乘积为一 个常数这个常数称之为溶度积常数简 称为溶度积，用Ksp表示。
例如： PbI2(s) Pb2+ + 2I25℃时， Ksp =c（Pb2+）c（I-）2 = 7.1×10-9 mol3L-3
尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部 分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液， 同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体 表面沉淀下来，当这两个过程速率相 等时， Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的 溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平 衡状态.PbI2固体在水中的沉淀溶解 平衡可表示为：
PbI2 (s) Pb2+ + 2I-
Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2O
Fe(OH)3(s) +3H+=Fe3++3H2O
Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐 溶液中: Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3
思考2：如要除去废水中的硫酸 根离子，你选择加入钙盐还是钡 盐？为什么？
难溶物 CaSO4 BaSO4
Qc=[Ag+][Cl-]=2 ×10-3molL-1 × 2 ×10-3molL-1
=4.0 ×10-6mol2L-2 >1.8×10-10mol2L-2
Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。
练习：将4×10-3molL-1的Pb(NO3)2 溶液与4×10-3molL-1的KI溶液等体 积混合能否有沉淀析出？Ksp(PbI2)=
成与溶解仍在进行，其速率相等
变： 沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起
来的，当条件改变，会建立新的平衡
5、影响沉淀溶解平衡的因素：
（1）内因（决定因素）：溶质本身的性质
（2）外因：
温度：温度越高，一般来说溶解度越 大。 同离子效应：向生成沉淀方向移动。
浓度：加水，KSP不变，向沉淀溶解方 向移动。 可以用化学平衡的有关知识来解决。
相同类型的难溶电解质的Ksp越小， 溶解度越小，越难溶。 如: Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)
溶解度:AgCl) > AgBr > AgI
有关计算
(1).利用溶度积计算某种离子的浓度
例1:25℃时， Ksp (PbI2)= 7.1×10-9 mol3L-3求PbI2的饱和溶液中的c（Pb2+） 和c（I-）.
讨论：对于平衡AgCl（S） 若改变条件，对其有何影响
Ag+(aq) + Cl-(aq)
改变条件 平衡移动方向 C（Ag+ ） C（Cl-） 升 温 → ↑ ↑ 加 水 → 不变 不变 加AgCl（s） 不移动 不变 不变 加NaCl（s） 加NaI（s） 加AgNO3(s) 加NH3· H2O ← → ← ↓ ↓ ↑ ↑ ↑ ↓