沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡
(2)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3或 2.6×10－9 mol· L－1
(3)2.79×103 (4)2.2×10－8 0.2
知识梳理·题型构建
(1)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
(2)对于溶解平衡：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，Ksp＝cm(An＋)· cn(Bm－)，
＋ －
＝c(Mg2＋)×(3.0×10－6)2＝1.8×10－11，求得 c(Mg2＋)＝ 2.0 mol/L。 答案 2.0 mol/L
4．填写下列空白 (1)已知常温下Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，调节溶液的pH 为5，则Fe3＋浓度为________。
(2012· 海南，14(4))
6． (2010· 海南， 5)已知： Ksp(AgCl)＝1.8×10－10， Ksp(AgI) ＝1.5×10－16，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的 饱和溶液中，Ag 浓度大小顺序正确的是( A．AgCl>AgI>Ag2CrO4 B．AgCl>Ag2CrO4>AgI C．Ag2CrO4>AgCl>AgI D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
(2)相关物质的溶度积常数见下表： 物质 Ksp Cu(OH)2 Fe(OH)3 CuCl CuI
2.2×10－20 2.6×10－39 1.7×10－7 1.3×10－12
物质 Ksp
Cu(OH)2
Fe(OH)3
CuCl
CuI
2.2×10－20 2.6×10－39 1.7×10－7 1.3×10－12
＋
解析
碘更易溶于有机溶剂， 可用 CCl4 从碘水中
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
CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32，可先用Na2CO3溶液 可先用Na 处理， 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。
CaCO3
例2：重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物 重晶石（主要成分是BaSO 不溶于酸， 的重要原料 :BaSO4不溶于酸，但可以用饱和 溶液处理转化为易溶于酸的BaCO Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3 BaSO4 Na2CO3 BaSO4 + CO32①饱和Na2CO3溶液 饱和Na ②移走上层溶液
（2）进食后，细菌和酶作用于食物，产生 ）进食后，细菌和酶作用于食物， 有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀， 有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因 是：
含钾、 含钾、钠、钙、镁等矿物质较多的食物， 镁等矿物质较多的食物， 3、根据羟基磷灰石的平衡体系， 。 、根据羟基磷灰石的平衡体系， 在体内的最终代谢产物呈碱性。 在体内的最终代谢产物呈碱性 包括：豆腐、牛奶、芹菜、 包括：豆腐、牛奶、芹菜 你能想到用什么方法保护牙齿？ 土豆、 你能想到用什么方法保护牙齿？ 、土豆、 竹笋、香菇、胡萝卜、海带、绿豆、 竹笋、香菇、胡萝卜、海带、绿豆、香 西瓜、 蕉 2+ (aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) Ca5(PO4)3OH 5Ca、西瓜、草莓以及大部分的蔬菜和水 果
沉淀溶解平衡
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，达到平衡状态，我们把这 种平衡称为沉淀溶解平衡. 注意：
饱和溶液而且溶液中有未溶解的固体。
2.表示方法： AgCl（S） Ag+(aq)+Cl-(aq)
B
【变形1】
-9 已知，Ksp(CaCO3)=5.0×10 ，将浓 度为1×10-4 mol/LCaCl2溶液与等体
积的Na2CO3混合，若有沉淀生成， 则Na2CO3溶液的浓度为 mol/L
-4 2×10
【变形2】
【例】Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀 溶解平衡： 例Cr(OH)3（S） Cr3+( aq)+3OH-( aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积 Ksp=c (Cr3+)· c3(OH－)=10-32，要使 c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调 至 5 。
例1. 将4×10-3mol· L-1的AgNO3溶液与 4×10-3mol· L-1的NaCl溶液等体积混合能 否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］
解：c(Ag+)=2 ×10-3mol· L-1
c(Cl-)= 2 ×10-3mol· L-1
Qc
=c(Ag+) ·c(Cl-)= 2 ×10-3× 2 ×10-3
溶度积(Ksp)的应用
【思考】 AgCl（S）在水溶液和 NaCl溶液中达到沉淀溶解平衡时
c(Ag+)?
（一）求饱和溶液中离子浓度：
例1. 已知 298K 时ＡgCl 的 Ksp = 1.8×10-10， 求其饱和溶液中c(Ag+) =？
沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡:1、定义：在一定条件下，当难容电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。
例如:2、沉淀溶解平衡的特征：(1)逆：沉淀溶解平衡是可逆过程。
(2)等：(3)动：动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率相等且不为零。
(4)定：达到平衡时，溶液中各离子的浓度保持不变，(5)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。
3、沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因：难溶电解质本身的性质。
(2)外因a．浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但不变。
b.温度：多数难溶电解质溶于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同时变大。
c.同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入含原体系中某离子的物质，平衡向沉淀生成的方向移动，但不变。
d．其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系巾某些离子反应生成更难溶的物质或气体的物质，平衡向溶解的方向移动，不变。
沉淀溶解平衡的应用：1．沉淀的生成(1)意义：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法a．调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使转变为沉淀而除去。
b．加沉淀剂法：如以等作沉淀剂，使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物等沉淀，也是分离、除杂常用的方法。
说明：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。
2．沉淀的溶解(1)意义：在实际工作中，常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子，使平衡就会向沉淀溶解的方向移动，使沉淀溶解。
(2)方法a．生成弱电解质：加入适当的物质，使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。
如向沉淀中加入溶液，结合生成使的溶解平衡向右移动。
沉淀溶解平衡
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沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡是指在溶液中存在着溶解物质与沉淀物质之间的平衡。
当溶解物质和沉淀物质之间的反应达到动态平衡时，称为沉淀溶解平衡。
在沉淀溶解平衡中，溶解物质会溶解为离子，在溶液中以溶解度的形式存在。
而沉淀物质则会以固态的形式存在，在溶液中无法溶解。
溶解物质和沉淀物质之间的平衡是受溶液中各种离子浓度和溶液温度等因素的影响的。
当溶液中的离子浓度超过了溶解度时，溶解物质就会发生沉淀，反之，当溶液中的离子浓度低于溶解度时，沉淀物质就会溶解。
沉淀溶解平衡在实际应用中有广泛的应用。
例如，在水处理过程中，我们常常需要控制水中的溶解物质（如钙、镁等）和沉淀物质（如碳酸钙、硫酸钙等）之间的平衡，以防止沉淀物质堆积在管道和设备上，造成堵塞和损坏。
1。
沉淀溶解平衡
３、意义：
Ksp的大小反映了物质在水中的溶解 能力。组成相似的难溶物Ksp越大，其溶解 能力越强。
４、影响因素： 和其他平衡常数一样，Ksp只与温 度有关，一定温度下，Ksp是常数。
1.对于平衡 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq), 若改变条件，对其有何影响?
改变条件 平衡移动 方向 平衡时 平衡时 c（Ag+ ） c（Cl-）
例2（2009福建24）已知298K时，的容度积常数 Ksp= 5.6×10－12,取适量的滤液B,加入一定量的烧 碱达到沉淀溶液平衡，测得pH = 13.00，则此温
5.6×10-10mol· L－1 度下残留在溶液中的 c(Mg2＋) = _________
例3（2009山东卷28）运用化学反应原理研究氮、氧等
一、沉淀溶解平衡原理
1.溶解平衡的建立 以AgCl为例
水分子作用下
Ag+
V V溶解 V沉淀
ClAgCl(s)
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，达到平衡 状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡.
t
2.表示方法 溶解 AgCl（s） Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀
（2）反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的 难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大； 不同类型的难溶电解质，通过计算进行比较。 （3）在一定温度下，通过比较任意状态离子积（Qc） 与溶度积（Ksp）的大小，判断难溶电解质沉淀溶解 平衡进行的限度。 ①当Qc = Ksp时， ②当Qc ＜ Ksp时， ③当Qc ＞ Ksp时，
Ksp
溶解度
升 温 加 水
正向
沉淀溶解平衡
4、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。
加 入含有相同离子的强 电解质时，溶解平衡会 被抑制
③同离子效应： 在难溶物A的饱和溶液中，
④化学反应的影响
练习
1．已知溶液中存在平衡：Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－ (aq) ΔH<0，下列有关该平衡体系的说法正确的是 ( A ) ①升高温度，平衡逆向移动 ②向溶液中加入少量碳酸钠粉末能增大钙离子浓度 ③除去氯化钠溶液中混有的少量钙离子，可以向溶液中加入 适量的NaOH溶液 ④恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 ⑤给溶液加热，溶液的pH升高 ⑥向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加 ⑦向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体质量不变 A．①⑥ B．①⑥⑦ C．②③④⑥ D．①②⑥⑦
-12 Ksp [Mg (OH )2 ] 5.61 10 ，
③Ksp相差不大的，也可向溶解能力较强的方向转化 如：Ksp(BaSO4)=1.07×10-10 Ksp(BaCO3)=2.58×10-9
(3) 沉淀转化的应用
①锅炉除水垢
Na2 CO 3 盐酸 2＋ 除水垢 [CaSO 4 (s) ——→ CaCO 3(s) ――→ Ca (aq)] 其反应如下 ： CaSO 4＋ Na 2CO 3 ②矿物转化 CuSO 4 溶液遇 ZnS( 闪锌矿 )转化为 CuS( 铜蓝 )的离子方
【学以致用】
5.某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中 达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度 的变化如图所示。据图分析，下列判断错误的是( B ) A．Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2] B．加适量NH4Cl固体可使溶液由 a点变到b点 C．c、d两点代表的溶液中c(H＋) 与c(OH－)乘积相等 D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c 两点代表的溶液中达到饱和
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《沉淀溶解平衡》教学设计
扬州大学附属中学蒋艳旻
一、教材分析
案例章节
《普通高中标准实验教科书（苏教版）》选修《化学反应原理》专题3溶液中的离子反应第四单元沉淀溶解平衡。
内容分析
（1）沉淀溶解平衡内容既包括溶液中的离子反应——溶解过程和沉淀过程，又牵涉到平衡知识。
所以教材把这部分内容安排在化学平衡知识之后，溶液中的离子反应的最后一单元。
使得学生能够从强电解质在水溶液中完全溶解，离子生成沉淀，难溶强电解质溶解和生成沉淀速率相同而达到平衡状态三个层次上来学习研究这部分知识，即能用已学的离子反应和平衡的知识来帮助解决本节课中所遇到的化学问题。
（2）沉淀溶解平衡知识无论对于化学本身还是对化工生产及人们的生活实际都有重要的意义。
如何判断沉淀能否生成或是溶解；如何使沉淀的生成和溶解更加完全；如何创造条件，只使某一种或某几种离子从含多种离子的溶液中完全沉淀下来，而其余的离子却保留在溶液中，这些都是实际生产、生活和化学实验中经常遇到的问题。
（3）沉淀溶解平衡在新课程标准和新教材中的补充使得选修化学反应原理内容更加完整。
根据高中化学课程标准和教材内容，制订了教学目标：
教学目标分析
知识与技能：
1．认识沉淀溶解平衡的建立过程；
2．理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解；
3．知道沉淀溶解、生成和转化的本质；
4．了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。
过程与方法：分析比较归纳等思维能力的培养，通过实验培养观察能力。
情感态度与价值观：从实验现象分析得出宏观现象和微观本质的关系，领悟感性认识到理性认识的过程。
教学难点分析
1．沉淀溶解平衡的建立；
2．运用溶度积规则判断分析沉淀的溶解、生成和沉淀的转化；
3．沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用。
教学重点分析
1．沉淀溶解平衡的建立过程；
2．知道沉淀溶解、生成和转化的本质。
二、学情分析
学生对于化学反应原理知识的学习从接触化学学习就开始了，特别是通过选修教材《化学反应原理》进行了系统的反应原理的学习，特别是学到整本书的最后一个专题的最后一个单元的内容后，学习能力较强的学生已经积累了一定学习方法，他们在学习沉淀溶解平衡知识块的时候，教师只要设计相应的问题情境，如生活和工业生产真实的情境和探究实验，进行适当的引导学生就能结合前面学习过的平衡的知识解决部分问题。
而对于学习能力较弱的学生，教师在他们学习的过程中应起主导作用，帮助他们设计该部分内容中必须要掌握的一些基本问题，指导他们解决问题方法，帮助、指导他们总结解决不同类型问题的方法，从而能从纯粹知识的学习上升到学习方法学习和提高化学问题解决能力上。
三、教法分析
情境法——用电脑展示图片真实的问题，通过真实的情景设计复习回顾已有知识，激发学生的学习兴趣去学习新的知识。
例如：设计“吃糖为何会出现龋齿？”问题。
实验探究法——设计学生探究实验，如“向MgCO3饱和溶液中滴加Na2CO3溶液”的实验，帮组学生理解难溶物在溶液中的沉淀溶解平衡过程。
类比法——引导学生学习溶度积Ksp时，启发学生联系已学的平衡知识和溶解度的概念，而不是单独来理解。
问题解决法——通过解决一系列生产和生活中的真实存在的化学问题，激发学生的学习兴趣，并有主动掌握知识的目的。
四、流程设计
1．真实情境问题设计
(1)吃糖为何会出现龋齿？
(2)你知道硬水（含Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2）加热后，得到的锅垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2，醋酸为什么能将水垢去？
(3)工业生产原料NH4Cl中常含有FeCl3，如何将FeCl3除去？
(4)误食可溶性钡盐造成中毒，应用？来洗胃
(5) 工业上处理重晶石是制备含钡化合物的重要原料，但它不溶于酸，可以在溶液中加入过量的碳酸钠，难溶的BaSO4就可以转化为较易溶的BaCO3这一过程的原理是什么？
(6)溶洞的形成与碳酸钙的溶解平衡有关系。
你能解释吗？
(7) 由三聚氰胺引起的小儿肾结石，症状轻的时候可以通过多饮水排结石，你能解释其中的原因吗？
2．探究实验设计
(1) PbI2固体中加水后，再加入硝酸银溶液；
(2)向MgCO3饱和溶液中滴加Na2CO3溶液
(3)硝酸银溶液中依次加氯化钠溶液、碘化钾溶液、硫化钠溶液。
3．板书设计
沉淀溶解平衡
一、溶解—沉淀平衡
（1）AgCl（s）Ag++ Cl—
V溶＞v沉沉淀溶解——溶液不饱和
v溶= v沉溶解的沉淀= 生成的沉淀平衡状态
v溶﹤v沉沉淀生成——溶液过饱和
（2）溶度积
K sp的大小反映了难溶物在水中的溶解能力。
K sp越大，其溶解能力越强。
Qc＞K sp溶液过饱和，有沉淀析出
Qc=K sp溶液饱和，平衡
Qc﹤K sp溶液未饱和，无沉淀析出
二、沉淀溶解
三、沉淀生成
四、沉淀转化
5．具体过程
5．作业设计导学案（略）。