3-4 难溶电解质的沉淀溶解平衡

3-4第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡知能定位1.了解难溶物在水中的溶解情况，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.了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化）。

情景切入你知道美丽的溶洞是怎样形成的吗？自主研习一、沉淀溶解平衡原理1.沉淀溶解平衡（1）概念在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的溶解平衡。

（2）溶解平衡的建立以AgCl溶解平衡为例，表达式：AgCl溶解沉淀Ag++Cl-。

(3)溶解平衡的特征动——动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零|等——溶解速率和沉淀速率相等。

|定——平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变|变——当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。

（4）表示方法Fe(OH) 3的沉淀溶解平衡可表示为2.溶度积（1）含义沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或溶度积，符号为K SP。

(2)表示方法：对M m An mM n++nA m-来说，K SP =c m (M n+)·c n (A m-) （3）影响因素K SP 与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，与沉淀量无关。

（4）意义溶度积(K SP )反映了物质在水中的溶解能力。

对同类型的难溶电解质（如AgCl 、AgBr 、AgI ）而言，K SP 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。

二、沉淀溶解平衡原理的应用 1.沉淀的转化 （1）实验探究（2）实验结论：在一定条件下溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。

2.沉淀的生成（1）调节pH 法：除去CuSO 4溶液中少量Fe 3+Cu(OH) 2或Cu 2(OH)2CO 3,调节pH 至3~4,使Fe 3+转化为Fe(OH) 3沉淀除去。

（2）加沉淀剂法误食可溶性钡盐，可用Na 2SO 4解毒，反应式为Ba 2++SO 2-4==BaSO 4↓；除去食盐溶液中的MgCl 2，可加入少量NaOH ，反应式为 Mg +2OH ==Mg(OH) 2↓。

课堂师生互动知识点1 溶度积 1.溶度积K SP在一定条件下，难溶强电解质A m B n 溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。

这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积，用K SP 表示。

2.表达式 A m B n (s)mA n + (aq)+nB m- (aq) K SP =c m (A n+)·c n (B m- ) 3.溶度积的应用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。

Q c =K SP ，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

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。

特别提醒K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

（1）对于同类型物质，K SP数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。

如由K SP数值可知，溶解能力：AgCl>AgBr>AgI>Ag2S，Cu(OH) 2<Mg(OH) 2。

（2）不同类型的物质，K SP差距不大时不能直接作为比较依据。

考例1 （2009·浙江高考）已知：25℃时，K sp［Mg(OH) 2］=5.61×10-12,K sp (MgF 2)=7.42×10-11。

下列说法正确的是( )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K sp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的K sp小D.25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF2解析：Mg(OH) 2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故K SP越小，其溶解度越小，前者c(Mg2+)小，A错误；因为NH+4+OH-==NH3·H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH) 2的溶解平衡向右移动，c(Mg2+)增大，B正确；K SP只受温度的影响，25℃时，Mg(OH) 2的溶度积K SP为常数，C错误；加入NaF溶液后，若Q c＝c(Mg2+)·c2(F-)>K SP (MgF2),则会产生MgF2沉淀，D错误。

答案：B变式探究1室温下Mg(OH) 2的K sp=5.6×10-12 mol3·L-3，Cu(OH) 2的K sp=2.2×10-20 mol3·L-3，试判断Mg(OH) 2、Cu(OH) 2在水中的溶解能力大小为()A.Mg(OH) 2>Cu(OH) 2B.Mg(OH) 2=Cu(OH) 2C.Mg(OH) 2<Cu(OH) 2D.不可比较答案：A解析：Mg(OH) 2、Cu(OH) 2的化学式中阴、阳离子的个数比都是2:1，所以可以用相同温度下的K sp比较它们在水中的溶解能力，K sp越大，溶解能力越大。

变式探究2对于难溶盐MX，其饱和溶液中的M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H +)·c(OH-)=K，存在等式c（M+）·c（X-）=K sp。

现将足量的AgCl分别放入下列物质中，WAgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液③40 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液④10 mL蒸馏水⑤50 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液A.①②③④⑤B.④①③②⑤C.⑤④②①③D.④③⑤②①答案：B解析：AgCl(s)Ag++Cl-，由于c（Ag+）·c(Cl-)=K sp，c（Cl-）或c（Ag+）越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。

注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，而与溶液体积无关。

①中c(Cl-) =0.01 mol·L-1，②中c(Cl-)=0.04mol·L-1，③ c （Cl -）=0.03 mol ·L -1，④中c （Cl -）=0 mol ·L -1，⑤中c （Ag +）=0.05 mol ·L -1。

Ag +或Cl -浓度由小到大的顺序为④<①<③<②<⑤。

故AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序为④>①>③>②>⑤。

知识点2 沉淀的转化 1.沉淀转化的实质沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡移动，即将溶解能力相对较强的物质转化成溶解能力相对较弱的物质，两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化，如：AgNO 3溶液−−−→−溶液NaClAgCl 白色沉淀−−→−溶液KI AgI 黄色沉淀−−−→−溶液S Na 2Ag 2S 黑色沉淀。

反应的化学方程式为：–2.沉淀转化的应用 （1）防龋齿使用含氟牙膏后，Ca 2+及PO 3-4生成更难溶的Ca 5(PO 4) 3F 从而使牙齿变得坚固 Ca 5(PO 4) 3OH+F -5(PO 4) 3F+OH -(2)锅炉除垢水垢（CaSO 4）−−−−→−溶液32CO Na CaCO 3〖FY(〗HCl 〖FY)〗Ca 2+ 其反应的化学方程式：CaSO 4+Na 2CO 3==Na 2SO 4+CaCO 3 CaCO 3+2HCl==CaCl 2+CO 2↑+H 2O 〖XC 特别提醒.TIF 〗利用沉淀的转化可比较不同沉淀溶解度的相对大小，即沉淀的转化是将溶解度小的物质转化成溶解度更小的物质，因此溶解度AgCl>AgI>Ag 2S 。

考例2 已知在25℃的水溶液中，AgX,AgY ,AgZ 均难溶于水，但存在溶解平衡。

当达到平衡时，溶液中离子浓度的乘积是一个常数（此常数用K SP 表示，K SP 和水的K W 相似）。

如AgX(s)Ag +（aq ）+X -（aq ）K SP (AgX)==c(Ag +)·c(X -) =1.8×10-10mol 2·L -2AgY(s)Ag+（aq）+Y-（aq）K SP (AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=1.0×10-12mol2·L-2AgZ(s)Ag+（aq）+Z-（aq）K SP (AgZ)=c(Ag+)·c(Z-)=8.7×10-17mol2·L-2(1)根据以上信息，判断AgX、AgY、AgZ三者的溶解度S(AgX)、S(AgY)、S(AgZ)的大小顺序为。

（2）若向AgY的饱和溶液中加入少量的AgX固体，则c(Y-) (填“增大”、“减小”或“不变”)。

（3）在25℃时，若取0.188 g的AgY(相对分子质量188)固体放入100 mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Y-的物质的量浓度为。

（4）由上述K SP判断，在上述（3）的体系中，能否实现AgY向AgZ的转化，并简述理由：。

解析：（1）因为AgX、AgY、AgZ的阴、阳离子个数的比相同，可以直接利用K SP的大小来判断溶解度的大小。

根据K SP越小，溶解度越小得：S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)。

（2）由于AgY比AgX更难溶，则向AgY的饱和溶液中加入AgX固体时，发生沉淀的转化：AgX(s)+Y-(aq)==AgY(s)+X-(aq)，则c(Y-)减小。

（3）25℃时，K SP (AgY)=1.0×10-12mol2·L-2即溶液达到饱和时，c(Ag+)=c(Y-)=K(AgY)=1.0×10-6mol·L-1。

而0.188 g AgY的物质的量为0.001 mol，将其溶于100 SPmL水中时，形成了AgY的饱和溶液（溶质还有未溶解的），则c(Y-)=1.0×10-6 mol·L-1。

（4）由于K SP (AgZ)<K SP (AgY),可以实现AgY向AgZ的转化。

答案：（1）S(AgX)>S(AgY)>S(AgZ)(2)减小（3）1.0×10-6 mol·L-1（4）能，因为K SP (AgZ)<K SP (AgY)变式探究3现向含AgBr的饱和溶液中：（1）加入固体AgNO3,则c(Ag+) (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)；（2）加入更多的AgBr固体，则c(Ag+) ；(3)加入AgCl固体，则c(Br-),c(Ag+)；(4)加入Na2S固体，则c(Br-),c(Ag+)。