沉淀溶解平衡计算
沉淀溶解平衡计算课件
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沉淀溶解平衡计算案例分析
案例一：溶度积常数的测定与计算
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溶度积常数的定义
溶度积常数是指沉淀溶解平衡时，溶液中相应离 子浓度幂之积，其数值与物质的溶度积相等。
沉淀生成与溶解的计算方法
根据沉淀平衡方程式，计算不同离子浓度下的沉淀生成与 溶解情况。
沉淀生成与溶解的影响因素
离子浓度、温度、压力、溶剂的性质以及沉淀颗粒的大小 和形状等都会影响沉淀生成与溶解。
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总结与展望
沉淀溶解平衡计算的重要性和应用价值
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，对于研究和应用化学反应、材料制备、环境治 理等方面都具有重要的意义。
在环境科学中的应用
沉淀溶解平衡在环境科学领域具有广泛的应用价值。
例如，自然界的矿物质溶解和沉淀对于维持生态平衡和环境质量至关重要。一些矿物质溶解 后能够为植物提供必要的营养元素，而一些则通过沉淀作用将重金属离子固定下来，降低其 对环境的危害。
在环境治理方面，沉淀溶解平衡理论可以指点污染物处理过程中沉淀剂的投加和反应条件的 控制，提高污染治理效果。
在生物化学中的应用
沉淀溶解平衡在生物化学领域的应用也十分重要 。
掌握沉淀溶解平衡规律可以帮助人们更好地理解 生物分子的结构和功能，为研究生命现象的本质 和药物设计提供理论支持。
例如，生物体内的各种生物分子（如蛋白质、核 酸等）在溶液中的溶解度及其相互作用的平衡状 态对于生物分子的正常功能和代谢过程至关重要 。
表示在一定温度下，难溶 电解质在水中到达沉淀溶 解平衡时，其饱和溶液中 各离子浓度的乘积。
沉淀溶解平衡
9.5 105 mol dm 3
因CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 ×10-5 moldm-3故有
Ksp 9.0 1012 [Ag ] 9.5 10 4 mol dm 3 2 1.0 105 [CrO4 ]
例：向0.1 molL-1 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和(0.1mol· -1 L ）时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的pH = ?已知 Ksp(ZnS)=2.0×10-22，H2S 的Ka1=1.3×10-7， Ka2=7.1×10-15 解: ZnS Zn2+ + S2-
Ksp = C(Ag+)C(Cl-) = 1.8 × 10-10 C(Ag+) = Ksp/C(Cl-) = 1.8 × 10-10 /0.1 = 1.8 × 10-9 mol/L s = C(Ag+) = 1.8 × 10-9 mol/L << 1.3 4× 10-5 mol/L
在AgCl的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向溶液中加 入下列物质时，将有何种变化？ + -
CaCO3(s) +2H+ PbSO4(s) + 2AcMg(OH)2(s) + 2NH4+ Fe(OH)3(s) + 3H+
Ca2+ + H2O+CO2↑
Pb(Ac)2 + SO42Mg2+ + 2NH3· 2O H Fe3+ + 3H2O
ii、 发生氧化还原反应
3CuS + 8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+ 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O
（2）向1.0 × 10-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶 液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+] =? CrO42-沉淀完 全时, [Ag+]= ?
沉淀溶解平衡计算解读
[Ba2+]=(1.1×10-10mol2L-2)/ (0.352mol/L)
=2.9×10-10molL-1 因为剩余的[Ba2+]< 10-5mol/L 所以有效除去了误食的Ba2+。
交流•研讨
1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？
2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？
2.沉淀的转化 ZnS沉淀转化为CuS沉淀 观察思考
ZnS(s)
Zn2+(aq)
+
S2-(aq) +
Cu2+(aq)
平衡向右移动
ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应： ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+
CuS(s)
沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转 化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的 趋势越大。 如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可转化为AgI(s)沉淀。 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。
因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。 已知某一离子浓度， 求形成沉淀所需另一 注意：当剩余离子即平衡离子浓度离子浓度。 ≤10-5mol/L时，认为离子 已沉淀完全或离子已有效除去。
例. 用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知: Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2 解：5% 的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,
FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+
沉淀溶解平衡、溶度积及计算
PbI2 (s)
Pb2+ + 2I-
Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态[ V（溶 解）= V（沉淀）]即达到沉淀溶解平衡状态。
1、溶度积常数或溶度积(Ksp )：
25℃时， Ksp = [Pb2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3 ·L-3 2、溶度积(Ksp )的性质：
整理版ppt
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逆移 逆移 正移
整理版ppt
增大 减小 减小
2
4、简单计算：
氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：
Cu(OH)2(s)
Cu2+ (aq)＋2OH-(aq)，常温下其
Ksp＝c(Cu2+)×c2(OH-)＝2×10-20 mol3·L-3
（1）某硫酸铜溶液里c(Cu2+)＝0.02 mol·L-1，如要生成
Qc= [Ag+][Cl-] = 2 ×10-3mol·L-1 × 2 ×10-3mol·L-1 = 4.0 ×10-6mol2·L-2 > 1.8×10-10mol2·L-2
Qc > Ksp，所以有AgCl沉淀析出。
注意：当溶液中剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时，
认为离子已沉淀完全或离整子理版已ppt有效除去。
练习：要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3，不宜选用
的试剂是（ C ）
A、MgO B、MgCO3整理版Cpp、t NaOH D、Mg(OH)52
1、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
C
B．通过蒸发可以
使溶液由d点变到c点
沉淀溶解平衡
沉淀转化及先后规律：
1、沉淀转化规律：
易溶→微溶→难溶→更难溶：一定可以实现 易溶←微溶←难溶←更难溶：计算后确定
2、沉淀先后规律：
Ksp小者优先【表达式相同】 注意：若Ksp相差很大则不必考虑表达式
【问题与探究】
1.试用平衡移动原理解释下列事实： (1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
(2)CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；
D
5．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12， Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正确的是( B ) A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在 20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能 转化为MgF2
A (填以下字母 (2)上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是____ 编号)。 A．氢氧化钠 B．氧化铝 C．氨水 D．水 (3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH＝13，如果pH过小，可能导致 的后果是(任写一点)。 镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等 NaHCO (4)H中溶质的化学式： ____________ 。 3 5.6×10－10 mol·L－1 (5)计算溶液F中c(Mg2＋)＝_____________________(25 ℃时，氢氧化 镁的Ksp＝5.6×10－12)。
C
)
3．某温度时，AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解 平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( C )
沉淀溶解平衡(知识点)
第3节沉淀溶解平衡知识点核心知识点及知识点解读一、沉淀溶解平衡和溶度积1、沉淀溶解平衡的建立：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
2、沉淀溶解平衡常数－－溶度积（1）定义：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数或溶度积。
（2）表达式：以PbI2(s)溶解平衡为例：PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp＝[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3（3）意义溶度积反映了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。
（4）影响K sp的因素K sp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
3、沉淀溶解的特征：等、动、定、变。
等——v溶解 = v沉淀（结晶）动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。
变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。
4、影响溶解平衡的因素（1）内因：电解质本身的性质①绝对不溶的电解质是没有的。
②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。
③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。
（2）外因：遵循平衡移动原理①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。
②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。
③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp 不变。
④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。
二、沉淀溶解平衡的应用1、溶度积规则通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积－－浓度商Q C的现对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：Q C>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。
高中化学：沉淀溶解平衡中的计算问题
下列说法正确的是（ B）
A．25°C时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相 比,前者的c(Mg2+)大
B．25°C时，在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl 固体,c(Mg2+)增大
C．25°C时，Mg(OH)2固体在20ml0.01 mol·L-1氨 水中的Ksp比在20mL0.01mol·L-1 NH4Cl溶液中的 Ksp小
则该反应的平衡常数K= c（SO42-）
c（CO32-）
= c（SO42-）·c（Ba2+）
c（CO32-） K·spc(B（aCBOa32)+=）2.58×10-9mol2.L-2 ；
= = [浓总且解答度KK结一能案SSPP的力:定（ （利]相条2可BB用3aa对件以.溶SC3OO较下算倍度43））大溶K出时积sp的解当,规(就B物能则溶aS可质力12O可液4..以。小)以15中=8×的实1判×.C11物O现断×0132质-0上沉-11-的009也述-淀1浓0可m的能=o度以l0否转2.达.转0转化L4-到化2化3.成S。O溶4而2-
高三化学第一轮复习
化学反应原理
沉淀溶解平衡的计算问题
一、沉淀溶解平衡和溶度积
问题1：难溶电解质的Ksp越小，溶解能力是不是
一定也越小。
难溶物 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Cu(OH)2
Ksp表达式
=[Ag+ ] [Cl- ] =[Ag+ ] [Br- ] =[Ag+ ] [I- ] =[Mg2+ ] [OH- ]2 =[Cu2+ ] [OH- ]2
沉淀溶解平衡
2.已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L， MgNH4PO4溶解度是6.3×10-5mol/L，求AgBr、 MgNH4PO4的溶度积？
Ksp[AgBr]=[Ag+][Br-]=(8.8×10-7)2=7.7×10-13 Ksp[Mg(NH4)PO4]=(6.3×10-5)3= 2.5×10-13
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PbI2在水中会建立起一种动态平衡——沉淀溶
解平衡；PbI (S) 2
Pb2+(aq) ＋ 2I- (aq)
一、沉淀溶解平衡和溶度积
在难溶电解质与溶剂组成的混合体系中，存在着难溶 电解质的溶解与溶液中离子形成沉淀之间的动态平衡。 这种平衡关系称为沉淀溶解平衡。
PbI2(S)
Pb2+(aq) ＋ 2I- (aq) 饱和溶液中离子浓度 溶解平衡常数（或溶度积常数）
c(FeS) 2.5 109 molL （1）饱和FeS溶液的物质的量浓度为____________ （2）又知FeS饱和溶液中，c( H ) 与c( S 2 )
3.已知：FeS的Ksp=6.25×10-18
. 10 间存在以下限量关系：{c( H )} c( s ) 10 现将适量FeS投入其饱和溶液中，要使溶液里
2.Mg(OH)2饱和溶液中，[Mg2+]= 1.1×10-4mol/L MgCO3饱和溶液中，[Mg2+]= 2.6×10-3mol/L
我们学到了什么？
沉 淀 沉淀溶解平衡的应用 解决沉淀
溶
解 平 衡 的
1.沉淀的溶解与生成；
2.沉淀的转化；
溶解平衡
问题的一 般思路
适用于水 溶液中的 其他平衡
移
理水垢时，通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处
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1．(1)已知K sp(AgBr)＝4.9×10－13，则将AgBr放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？
(2)已知常温时，K sp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12mol3·L－3，
则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH 为多少？
(3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH
溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？
2．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，
K sp(Ag2CrO4)＝1.6×10－12mol3·L－3，
现在向0.001 m ol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答：
(1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？
(2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设滴加过程中体积不变)
3．(2009·广东，18改编)
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( )
A．温度一定时，K sp(SrSO4)
随c(SO2－4)的增大而减小
B．三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大
C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液
D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液
9. 已知：pAg＝－lg[c(Ag＋)]，
K sp(AgCl)＝1×10－12mol2·L－2。
如图是向10 mL AgNO3溶液中
逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl
溶液时，溶液的pAg随着加入
NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。
根据图像所得下列结论正确的是( )
A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1
B．图中x点的坐标为(100,6)
C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀
D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI 则图像在终点后变为虚线部分。