沉淀反应的应用及KSP
沉淀溶解平衡知识点总结
沉淀溶解平衡知识点总结沉淀溶解平衡是指在一定温度和压力下，溶液中的某种物质能够同时存在溶解态和沉淀态之间的平衡状态。
以下是沉淀溶解平衡的一些重要知识点总结：1. 沉淀反应：当溶液中的两种离子相互反应生成一种难溶的化合物时，称为沉淀反应。
例如，银离子和氯离子反应生成难溶的氯化银。
2. 溶解反应：当沉淀物中的离子溶解在溶液中时，称为溶解反应。
例如，氯化银溶解为银离子和氯离子。
3. 溶解度积：对于一个难溶的化合物，其溶解度可以用溶解度积（Ksp）来表示。
溶解度积是指在饱和溶液中，溶质的离子浓度的乘积。
例如，对于氯化银，其溶解度积可以表示为Ksp = [Ag+][Cl-]，其中[Ag+]和[Cl-]分别表示银离子和氯离子的浓度。
4. 影响溶解度的因素：溶解度受到温度、压力和溶液中其他离子的影响。
通常情况下，随着温度的升高，大部分溶质的溶解度会增加；而对于气体溶解度来说，随着温度的升高，溶解度会减小。
压力对溶解度的影响主要存在于气体溶解中，根据亨利定律，溶解度随着压力的增加而增加。
溶液中其他离子的存在也会影响溶解度，有时可以通过共沉淀反应来降低某种物质的溶解度。
5. 平衡常数：对于沉淀溶解平衡反应，可以用平衡常数（Keq）来表示。
平衡常数是指在平衡状态下，反应物和生成物浓度的比值。
对于沉淀溶解平衡反应，平衡常数可以表示为Keq = [生成物浓度]/[反应物浓度]。
根据平衡常数的大小，可以判断反应的方向和反应的进行程度。
6. 判断沉淀的存在：根据溶解度积和平衡常数的大小关系，可以判断溶液中是否会生成沉淀。
如果溶液中的离子浓度的乘积大于溶解度积，说明溶液中会生成沉淀。
如果溶液中的离子浓度的乘积小于溶解度积，说明溶质会继续溶解。
7. 沉淀溶解平衡的应用：沉淀溶解平衡在化学分析、环境科学等领域有着广泛的应用。
通过控制溶解度和沉淀反应条件，可以实现分离、富集、分析和净化等目的。
同时，沉淀溶解平衡也在药物合成、材料科学等领域中起到重要作用。
沉淀溶解平衡及常数的应用
沉淀溶解平衡及常数的应用沉淀溶解平衡及常数是化学中一种非常重要的概念，它在溶解反应、溶液中溶质的浓度以及沉淀的生成与溶解等方面有着广泛的应用。
下面我将详细介绍沉淀溶解平衡及常数的基本概念和应用。
沉淀溶解平衡描述的是一种溶解度平衡，即在溶液中存在着一种物质的溶解和沉淀的动态平衡。
在溶液中，当溶质的溶解速度等于沉淀速度时，就达到了溶解平衡。
溶解平衡常常涉及到溶解性产物的生成和溶解，并且可以用沉淀溶解常数来表示。
沉淀溶解常数（Ksp）是描述沉淀物溶解程度和溶液中离子浓度的一个指标。
对于溶解度为x的化学物质MnXm可溶解与其溶解反应的晶体溶液，其离解反应可以用化学方程式表示为：MnXm(s) nM^m+(aq) + mX^n-(aq)其中，M^m+是金属离子，X^n-是非金属离子，n和m分别是它们在溶液中的摩尔数。
当晶体溶解时，Ksp可通过以下公式计算：Ksp = [M^m+]^n [X^n-]^m其中，[M^m+]和[X^n-]分别表示溶质MnXm的离子浓度，n和m分别对应离子的个数。
Ksp值是一个常数，它与温度有关，可以用于预测溶液中沉淀物的生成和溶解情况。
沉淀溶解平衡及常数的应用非常广泛。
一方面，它可以帮助我们预测和控制沉淀物的生成。
通过计算沉淀溶解常数，我们可以得知溶液中沉淀物的生成趋势。
当已知反应物的浓度时，Ksp值可以帮助我们判断溶液中是否会生成沉淀物。
当Ksp大于溶液中反应物的离子积时，会生成沉淀物；当Ksp小于离子积时，溶液中的沉淀物会溶解。
这个原理可以应用于实际养殖、环境治理等领域，帮助我们控制溶液中的沉淀物生成和去除。
另一方面，沉淀溶解平衡及常数还可以用于定量分析和标准溶液的制备。
通过测定沉淀物和溶液中的离子浓度，配合沉淀溶解常数的计算，可以推断溶液中化学物质的浓度。
这种方法被广泛应用于化学定量分析中，例如重金属离子的测定、药物中活性成分的含量分析等。
此外，沉淀溶解平衡及常数还可以用于探究溶解反应的速率和影响因素。
化学反应的沉淀反应
化学反应的沉淀反应化学反应是物质之间发生变化的过程，而沉淀反应是其中一种常见的反应类型。
沉淀反应指的是在反应过程中，溶液中的两种离子结合形成固体沉淀的现象。
本文将从沉淀反应的定义、原理、示例以及应用等方面进行论述。
一、沉淀反应的定义与原理沉淀反应是指在化学反应中，溶液中溶解的两种离子结合成固体沉淀物的反应。
它是由于产生的沉淀物的溶解度过低而产生的。
一般来说，沉淀反应的离子有两种来源，一种是两种可溶性盐溶液中的两种阳离子结合形成的沉淀，另一种是可溶性盐溶液和酸、碱反应生成的沉淀。
沉淀反应的原理基于沉淀物的溶解度积原理。
它是指在溶液中溶解度积（也称为溶解度乘积）达到一定值时，溶质会从溶液中析出并形成沉淀。
溶解度积可以用来判断溶液中溶解的物质是否会产生沉淀。
溶解度积的表达式为：Ksp = [A+]^a * [B-]^b，其中[A+]和[B-]分别表示溶液中的阳离子和阴离子的浓度，a和b分别表示阳离子和阴离子的个数。
如果溶液中的溶解度积大于溶液中离子的浓度乘积，则会发生沉淀反应。
二、沉淀反应的示例1. 氯化银与硝酸钠的反应氯化银溶液与硝酸钠溶液反应会生成沉淀物。
化学方程式如下：A gCl + NaNO3 → AgNO3 + NaCl↓在这个反应中，两种阳离子Ag+和Na+结合形成固体沉淀物NaCl。
通过此反应可以获得纯净的氯化银。
2. 碳酸钙与盐酸的反应碳酸钙溶液与盐酸溶液反应会生成沉淀物。
化学方程式如下：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O在这个反应中，Ca2+和CO32-结合形成固体沉淀物CaCO3。
通过此反应可以检测出溶液中的碳酸根离子。
三、沉淀反应的应用1. 分离与提取沉淀反应可以用于分离和提取混合溶液中的物质。
通过合适的沉淀反应，可以将目标物质从溶液中沉淀出来，进一步进行提取和纯化。
2. 分析与检测沉淀反应也常被用于分析和检测目标物质的存在与浓度。
通过与适当的试剂反应，可以根据沉淀物的性质来判断溶液中的离子成分和浓度。
细说溶度积常数与应用
细说溶度积常数与应用一、沉淀溶解平衡中的常数（K sp）——溶度积1. 定义：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，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. 表示方法：以M m A n(s) mM n+(aq) + nA m－(aq)为例（固体物质不列入平衡常数），K sp＝[c(M n+)]m·[c(A m－)] n，如AgCl(s)Ag+(aq) + Cl－(aq)，K sp＝c(Ag+)·c(Cl－)。
3. 影响溶度积（K sp）的因素：K sp只与难容电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。
4. 意义：①K sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时，K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强；②可以用K sp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。
二、判断沉淀生成与否的原则——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——离子积（Q c）的相对大小，可以判断难溶电解质在给的条件下沉淀能否生成或溶解：1.Q c＞K sp，溶液过饱和，既有沉淀析出，直到溶液饱和，达到新的平衡；2.Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；3.Q c＜K sp，溶液未饱和无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
三、对溶度积的理解1. 溶度积和溶解度都可以用来表示物质的溶解能力。
2. 用溶度积直接比较不同物质的溶解性时，物质的类型应相同。
对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能通过直接比较K sp的大小来确定其溶解能力的大小。
3. 溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动，并不改变溶度积。
【例题1】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是A. 反应开始时溶液中个离子浓度相等B. 沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C. 沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变D. 沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解解析：A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，因此错误；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。
沉淀溶解平衡的应用
思考与交流
1、如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡 盐还是钙盐？为什么？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用 钡盐可使SO42-沉淀更完全 2、以你现有的知识，你认为判断沉淀能否生成 可从哪些方面考虑？是否可能使要除去的离子通 过沉淀反应全部除去？说明原因。 从溶解度方面可判断沉淀能否生成；不可能使 要除去的离子通过沉淀完全除去，因为不溶是 相对的，沉淀物在溶液中存在溶解平衡。
2. 沉淀的溶解 原理：创造一定条件,降低溶液中的离子浓 度,使离子积小于其溶度积,就可使沉淀溶 解，即QC < KSP 。
向3支分别盛有少量Mg(OH)2固体的试 管中，分别滴加适量的蒸馏水、稀盐酸、 氯化铵溶液。观察现象。 加蒸馏水的沉淀未溶解，加稀盐酸、 氯化铵溶液的沉淀逐步溶解。
加稀盐酸：
应用1：锅炉除水垢：P—64
锅炉的水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液 处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 SO42－ + Ca2＋ ：一些自然现象的解释
当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时， 一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层 在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各 种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的 吗？
3Mg(OH) 2(S) 6HCl
3Mg
2
6OH
–
6Cl 6H
+
6H2O 由于溶液中生成了弱电解质H2O,使COH-减小,溶 液中CMg2+×(COH-)2＜Mg(OH)2的Ksp,使平衡向 Mg(OH)2溶解的方向移动,即向右移动. 若有足量盐酸,沉淀可以完全溶解.
加氯化铵： Mg(OH)2(S)
沉淀溶解平衡的应用
—沉淀的生成、溶解与转化
有关Ksp的应用小结
常见考查Ksp的类型四川省巴中中学彭中华沉淀溶解平衡中Ksp的计算是高中新课程新增内容，也是与高校化学知识比较紧密的接近的部分，也是今年考纲要求新增的内容（要求学生理解Ksp的含义，能进行相关的计算）。
部分学生对有关Ksp的计算，图像问题存在困惑，往往无从下手。
为了让学生能有效应对高考中有关Ksp的计算，图像问题，现将有关Ksp的考查小结如下：一、明确Ksp的含义：Ksp指的是沉淀溶解平衡常数，对于溶解平衡二、常元的考查类型：（一）影响的因素：例1：向AgCl饱和溶液中加水，下列叙述正确的是（）A、AgCl的溶解度，增大B、AgCl的溶解度，Ksp均不变C、AgCl的Ksp增大D、AgCl的溶解度，Ksp均增大解析：在一定温度和指定的溶剂条件下，难溶盐的溶解度和溶度积均为常数，故选B（二）、有关Ksp的计算1、判断是否有沉淀生成：在一定温度下，Ksp是一个常数，通过比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下能否有沉淀生成。
若Qc>Ksp则有沉淀生成，Qc≤Ksp则没有沉淀生成。
例2：取10ml 0.002mol/L的BaCl2溶液与等体积的0.02mol/L Na2SO4溶液混合，是否有沉淀产生？（该温度下BaSO4的Ksp=1.1×10-10）解析：混合后溶液中（Ba2+）=1×10-3 mol/LC（SO42-）=1×10-2mol/LQc=C（Ba2+）.C（SO42-）=1×10-5>Ksp故有沉淀生成。
2、判断能否沉淀完全。
主要是计算沉淀后溶液中相关离子的实际浓度，并与10-5mol/L相比较。
若实际浓度大于1×10-5mol/L 则沉淀不完全，否则沉淀完全。
例3：如计算例2中Ba2+是否沉淀完全？解析：例2中，Na2SO4的物质的量是过量的可认为BaCl2是完全作用的，此时溶液中再用来计算C（Ba2+）：故可认为Ba2+已沉淀完全3、判断离子沉淀的先后顺序：例4.已知Ksp（AgCl）=1.56×10-10，Ksp（AgBr）=7.7×10-13, Ksp（Ag2C r O4）=9.0×10-12。
溶解度积与沉淀反应
溶解度积与沉淀反应溶解度积是描述溶液中某种不溶性物质的溶解度的一个重要指标。
在溶液中，当某种不溶性化合物达到饱和时，会出现沉淀反应。
本文将探讨溶解度积与沉淀反应之间的关系以及其在化学反应中的应用。
1. 溶解度积的概念和计算方法溶解度积（solubility product）是用于描述溶解度的一个定量指标。
对于不溶于水的离子型化合物，其在溶液中溶解产生的离子均达到一定的浓度。
对于一般化学反应 AaBb ⇌ aA^b+ + bB^a-，反应达到平衡时，离子浓度之积的值称为溶解度积常数（Ksp），可表示为 Ksp = [A^b+]^a [B^a-]^b。
以硫酸钙（CaSO4）为例，可写出其溶解度反应方程：CaSO4(s) ⇌ Ca2+(aq) + SO4^2-(aq)该方程表明硫酸钙在水中溶解度不高，只有一部分分子会离解成钙离子和硫酸根离子。
根据溶解度积的定义，我们可以得到硫酸钙的溶解度积表达式为：Ksp = [Ca2+][SO4^2-]2. 溶解度积与溶解度之间的关系溶解度积常数（Ksp）可以用来判断某种物质在溶液中的溶解度大小。
当溶解度积常数的值越大，表示该物质在溶液中的溶解度越高，也就是说，更多的物质会溶解在溶液中。
当溶解度积常数的值达到一定程度时，溶液会达到饱和状态，不再溶解更多的物质。
因此，我们可以通过溶解度积常数的大小来确定溶液是否会发生沉淀反应。
以溶解度积常数较小的碳酸钙（CaCO3）和溶解度积常数较大的氯化银（AgCl）为例进行比较。
碳酸钙的溶解度积表达式为：Ksp(CaCO3) = [Ca2+][CO3^2-]而氯化银的溶解度积表达式为：Ksp(AgCl) = [Ag+][Cl-]可以发现，氯化银的溶解度积常数远大于碳酸钙的溶解度积常数，说明氯化银的溶解度更高，更容易溶解在溶液中。
3. 溶解度积在化学反应中的应用溶解度积常数在化学反应中具有重要的应用价值。
通过对反应物和生成物的溶解度积常数进行计算和比较，可以预测反应的方向以及反应是否会发生。
沉淀反应的应用
化学法除锅炉水垢的流程图
水垢成分 CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用饱和Na2CO3 饱和 溶液浸泡数天 疏松的水垢 CaCO3 Mg(OH)2 饱 氯 化 铵 液 用 盐 酸 或
写出除去水垢过程中发生的所有离子方程式CΒιβλιοθήκη SO4+CO32-
CaCO3+SO4
2-
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
BaCO3 Ba2+ + CO32+ －不与H 而SO42－不与 ＋结合生成硫 H+ 胃酸中的H 酸，胃酸中的 ＋对BaSO4的 溶解平衡没有影响， ＋ 溶解平衡没有影响，Ba2＋浓 度保持在安全浓度标准下， 度保持在安全浓度标准下，所 CO2↑+H2O 以用BaSO4 作“钡餐”。 钡餐” 以用 所以， 所以，不能用 BaCO3作为内 服造影剂“ 服造影剂“钡 餐”。
试管 编号 对应 试剂 滴加 试剂 现象 ① ② ③ ④
少许Mg(OH) 少许Mg(OH) 少许Mg(OH) 少许Mg(OH) 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2 少许Mg(OH)2 盐酸 Cl溶液 NH4Cl溶液 水 无明显溶 解现象 FeCl3溶液 红褐色沉淀
迅速溶解
逐渐溶解
向溶解方向移动。 平衡向溶解方向移动 平衡向溶解方向移动。
3、沉淀的转化
氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后， [思考]：白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后， 思考] 白色的氢氧化镁沉淀加入氯化铁溶液后 为什么会有红褐色沉淀生成？ 为什么会有红褐色沉淀生成？ 有红褐色沉淀生成
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此溶液为AgCl的饱和溶液
D、向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，KSP值变大
C
32．难溶ห้องสมุดไป่ตู้杂卤石（K2SO4· MgSO4· 2CaSO4· 2H2O）属于 “呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4· MgSO4· 2CaSO4· 2H2O（s） 2Ca2+ + 2K+ + Mg2+ + 4SO42— + 2H2O 为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫 酸钾，工艺流程如下： （2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH) 2溶液能溶解杂卤石浸 出K+的原因：
5. 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 ( ) 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
C
(测评卷P34 14）
总结： ⑴．在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的 浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外的点 ⑵．溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：ⅰ、原溶液 不饱和时，离子浓度要增大都增大； ⅱ、原溶液饱和时，离子浓度都不变。 ⑶．溶度积常数只是温度的函数，与溶液中 溶质的离子浓度 无关，在同一曲线上的点， 溶度积常数相同。
导学案P40页 变1、变2
测评卷P34 16
三、Ksp、溶解平衡曲线图像题
4. 硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线
如图 2－12－3，下列说法正确的是(
BC )
A．温度一定时，Ksp(SrSO4)随 c(SO2 4 )的增大而减小
－
B.三个不同温度中，313K 时 Ksp(SrSO4)最大 C.283K 时，图中 a 点对应的溶液是不饱和溶液 D.283K 下的 SrSO4 饱和溶液升温到 363K 后变为不饱和溶液
沉淀反应的应用及KSp
一、利用Ksp计算溶液中的离子浓度或溶解度
• 1、已知常温下，AgCl Ksp=1.8×10-10，求饱和AgCl 溶液中的C(Ag+)和C(Cl-)?
• 2、已知常温下AgCl Ksp=1.8×10-10，现将过量AgCl 固体溶于0.1mol/L的NaCl溶液，求该溶液中的 • C(Ag+)和C(Cl-)?
某离子，开始沉淀的PH值？
沉淀完全的PH值？
3：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L,
Fe3+开始沉淀的PH为？ 使Fe3+完全沉淀的pH条件是什么? （一般认为离子浓度小于10-5mol/L,即为沉淀完全） 此刻Mg2+开始沉淀吗？相应的Ksp查阅教材P65页 pH =9.1
反馈练习
6、下列说法正确的是（ ）A、在一定温度下AgCl水溶液
中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数
B、AgCl的KSP = 1.8×10－10，在任何含AgCl固体的溶液中
c(Ag＋) = c(Cl－)且Ag＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10
C、温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于KSP值时，
pH = 1.7
pH = 3.2
分步沉淀
溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的 先后顺序按先达到溶度积的先沉淀，叫作分步沉淀。 Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全 ;如AgCl、AgBr 、AgI、Ag2S 一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,则认为已经沉淀 完全
A
二、利用Qc与Ksp判断沉淀的生成
2.已知Ksp[Cu(OH)2 ]=2.0 × 10-20 (1)某Cu(SO4)溶液里，c(Cu2+)=0.02mol/L，现加入 NaOH溶液调节PH，调节到PH为多少时，开始产生 5 沉淀？ (2)要使0.2 mol/LCuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全 （使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液 里加入NaOH溶液，使溶液的pH为（6 ）。
。
（2）加入Ca(OH)2溶液，OH—与Mg2+结合成Mg(OH)2、 Ca2+与SO42—结合成CaSO4而析出，使平衡向右移动， 杂卤石溶解浸出K+（留在滤液中）。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生： CaSO4(s) + CO32— CaCO3 (s) + SO42— 已知298K时，Ksp(CaCO3)= 2.80×10—9， Ksp(CaSO3)= 4.90×10—5 ， 求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位的效数 字）。 （5）K=1.75×104
二、利用Qc与Ksp判断沉淀的生成
练1：在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中， 加入 1mL 0.01mol/L AgNO3溶液， 下列说法正确的是(AgCl Ksp=1.8×10-10) A.有AgCl沉淀析出 B.无AgCl沉淀 C.无法确定 D.有沉淀但不是AgCl 导学案p40例2、