13沉淀溶解平衡与溶度积常数
五、沉淀溶解平衡
七、沉淀的转化
沉淀和其饱和溶液共存于试管中， 白色 PbSO4 沉淀和其饱和溶液共存于试管中， 溶液并搅拌， 向其中加入 Na2S 溶液并搅拌，观察到的现象是沉 淀变为黑色 白色的 PbSO4 沉淀转化成黑色的 PbS 沉淀。这就是由一种沉淀转化为另一种沉淀的 沉淀。 沉淀的转化过程。 沉淀的转化过程。
sp＜
王水
沉淀物与饱和溶液共存， 沉淀物与饱和溶液共存，如果能使 Q 发生溶解。 发生溶解。使 Q
sp减小的方法有几种： 减小的方法有几种：
Ksp ，则沉淀物可
1)使有关离子生成弱酸的方法。 1)使有关离子生成弱酸的方法。 使有关离子生成弱酸的方法 2)氧化还原法，使有关离子浓度变小； 2)氧化还原法，使有关离子浓度变小； 氧化还原法 3)生成配位化合物的方法，使有关离子浓度变小； 3)生成配位化合物的方法，使有关离子浓度变小； 生成配位化合物的方法
溶度积常数表
化合物 AgCl AgI Ag2CrO4 Ag2S BaCO3 BaSO4 BaCrO4 CaCO3 CaC2O4 CaF2 CuS CuI Fe(OH)3 Ksp 1.8×10–10 × 8.5×10–17 × 1.1×10–12 × 6.3×10–50 × 2.6×10–9 × 1.1×10–10 × 1.2×10–10 × 2.8×10–9 × 2.3×10–9 × 5.3×10–9 × 6.3×10–36 × 1.3×10–12 × 2.8×10–39 × FeS Hg2Cl2 Hg2Br2 Hg2I2 Mg(OH)2 MnS PbCO3 PbCrO4 Pb(OH)2 PbSO4 PbS ZnS Zn(OH)2 化合物 Ksp 6.3×10–18 × 1.4×10–18 × 6.4×10–23 × 5.2×10–29 × 5.6×10–12 × 2.5×10–13 × 7.4×10–14 × 2.8×10–13 × 1.4×10–15 × 2.5×10–8 × 8.0×10－28 × 2.5×10–22 × 3×10–17 ×
高考难点：溶度积常数及其应用讲解
高考难点：溶度积常数及其应用一、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（S＜0.01g）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,只与温度有关，而与难溶电解质的质量无关。
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（要分析溶解时所需最小浓度决定）。
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。
4. 当表达式中的浓度是表示平衡时的浓度时，要用[]符号表示，且此时的溶液为饱和溶液。
无机化学课件-沉淀溶解平衡
二、溶度积和溶解度的关系
【 例 3-1】AgCl 在 298K 时 的 溶 解 度 (S) 为 1.91×10-3g·L-1, 求其溶度积。
解： AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)-
已知AgCl的摩尔质量M(AgCl)为143.4g.mol-1，将AgCl的 溶解度换算成物质的量浓度为：
解释：用活度的概念
3.3 沉淀的生成
条件： IP > Ksp
【例3-5】 在20ml 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 ml 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生 成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？ 已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 .
BaSO4 (s)
Ba 2+ +
起始浓度/mol·L-1 0.010﹣0.0010 平衡浓度/ mol·L-1 0.010﹣0.0010+ x
SO420 x
Ksp = [Ba2+][SO42-] = ( 0.0090 + x ) x ∵ x 很小 ∴ 0.0090 + x ≈ 0.0090
即 1.07×10-10 ≈ 0.0090 x ∴ x = [SO42-] ≈ 1.2×10-8 mol·L-1 沉淀完全是指离子残留量 ≤ 10-6 mol·L-1
⑴ >10-5 g ·ml-1 固体，才有浑浊现象。 ⑵ 溶液呈过饱和状态时，沉淀难于生成。
⑶ 避免沉淀剂过量
如： Hg2+ + 2I- ＝ HgI2↓(桔红) HgI2 + 2I- ＝ HgI42- (无色)
五沉淀溶解平衡
七、沉淀的转化
PbSO4 Na2S Pb2＋ ＋ SO42－ ＋ S2－ ＋ 2Na + PbS PbSO4 ＋ S2－ PbS ＋ SO42－
由一种难溶物质转化为另一种更难溶的物质，过程是较 容易进行的。我们来讨论转化的条件，若上述两种沉淀溶解平
衡同时存在，则有
七、沉淀的转化
K sp (PbSO4 ) [Pb2 ][SO42 ] 2.53108
解：硫化物MS在盐酸中会发生如下变化：
MS(s) M2+(aq) + S2－(aq) S2 － + H + HS－ HS－+H+ H2 S
总反应 MS(s) +
Ksp [M ][H2S] 2 [H ] K1K 2
2
Ksp 1/K2 1/K1
+ H2S
Kቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2H+
M2+
K sp K1 K 2
六、沉淀的溶解
使沉淀溶 解所需酸
六、沉淀的溶解
MnS (肉色)
Ksp
ZnS (白色)
CdS (黄色)
CuS (黑色)
HgS (黑色)
1.41015 1.21023 1.01029 8.51045 4.01053
使沉淀溶 解所需酸
醋酸
稀盐酸
浓盐酸
浓硝酸
sp＜
王水
沉淀物与饱和溶液共存，如果能使 Q
例：计算使0.10mol的MnS、ZnS、CuS溶解于1L盐酸中所需盐 酸的最低浓度。(已知：c(H2S饱和溶液)=0.10 mol/L， Ksp(MnS)=1.4×10－15、Ksp(ZnS)=1.2×10－23、 Ksp(CuS)=8.5×10－45)
2013年高考沉淀溶解平衡
2.特征
逆、动、等、定、变
3.影响因素
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。 ③同离子效应： ④其他
讨论：对于平衡 AgCl（S）
Cl-(aq) 若改变条件，对其有何影响 改变条件 升 温 加 水 加AgCl（s） 加NaCl（s） 平衡移动方向 平衡时
Mg2++2OH- Ksp= [Mg2+][OH-] 2 = 5.6×10-12mol3L-3
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) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)
4.有关计算
(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。
（1）沉淀的溶解
思考：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不 用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：
（1）沉淀的溶解
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
沉淀溶解平衡、溶度积及计算
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)= 1.8×10-10mol2·L-2 解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。混合后：
⑤ 滴定
左手控制旋塞，右手拿住锥形瓶颈，边滴边振荡；眼 睛要始终注视锥形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中溶液的颜色变化。 ⑥ 判断终点并记录实验数据 当看到滴加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无 色，且在半分钟内不褪色时。 ⑦ 滴定操作重复三次。
次 待测液体积
标准液体积（Ｌ）
数 （Ｌ） 滴定前 滴定后 实际 平均值
1 2
3
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
C．d点无BaSO4 沉淀生成
D．a点对应的Ksp大
于c点对应的Ksp
2、已知Ag2SO4的KSP 为2.0×10-5，将适量Ag2SO4固
体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中
4、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质
MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除
去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净
的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相
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
无机化学 - 沉淀溶解平衡
Kspθ与S的定量关系
① AB型： AB
A++ B-
溶解度为 S mol·L–1 S S
K
SP
ceq ( A c
)
ceq ( B c
)
S2
c
2
② AB2 、A2B型：Mg(OH)2，Ag2SO4
AB2
A2++ 2B-
S 2S
K
SP
S
5.3×10-5 ＜ 1.7×10-4
∴ 不同类型的难溶电解质,
Kspθ大，S不一定大, 通过计算比较S
14
练习
1.下列叙述正确的是( ) A.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的标准溶度积常数不变 B.标准溶度积常数大者，溶解度也大 C.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 D.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的标准溶度积常数
解： ① ∵ Kspθ=c1 [Ag+]c[I-]=8.3×10-17
Kspθ=c2 [Ag+]c[Cl-]=1.8×10-10 c1 [Ag+]=8.3×10-17/0.010= 8.3×10-15 (AgI先↓)
c2 [Ag+]=1.8×10-10/0.010= 1.8×10-8 (AgCl后↓)
B.3.510-5 mol / L
C.5.010-5 mol / L
D.1.7 10-3 mol / L
(D)
2.
室温下，La2
(C2O4
)3?在纯水中的溶解度为1.1106
?mol
/
L，? 其K
sp
()
A.7.3 1012
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13. 沉淀溶解平衡与溶度积常数
一、知识梳理
1、难溶电解质的沉淀溶解平衡的预备知识
①20℃时，溶解度与溶解性的关系
②难溶并非不溶，任何难溶物在水中均存在沉淀溶解平衡。
③沉淀溶解平衡常为吸热，但Ca(OH)2为放热，升温其溶解度减少。
④反应后离子浓度降至1×10—5以下的反应为完全反应。
⑤沉淀溶解平衡方程式的书写：注意在沉淀后用(s)、(aq)标明状态，并用“”。
如：Ag 2S(s)2Ag +(aq)+ S 2—(aq)
2、沉淀溶解平衡
（1）定义：一定温度下，沉淀溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉淀的速率，形成饱和溶液，固体质量和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
（2）特征：逆、动、等、定、变
（3）影响沉淀溶解平衡的因素：
内因：难溶物质本身性质——主要决定因素
外因：①温度—升温，多数平衡向溶解方向移动 ②浓度—加水，平衡向溶解方向移动 ③同离子效应—向平衡体系中加入相同的离子使平衡向沉淀方向移动
④其他—向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时，平衡正移
3、溶度积常数（Ksp ）
（1）定义：在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度保持不变。
其离子浓度的化学计量数次方的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp 表示。
（2）表达式：AmBn(s)mA n+(aq)+nB m —(aq) Ksp= [A n+]m •[B m —]n
注：①Ksp 值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关，与浓度无关。
②Ksp 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，在同温度下，Ksp 越大，溶解度越大
二、典例分析
例题1、在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH 4Cl 后，则Mg(OH)2沉淀（ ）
A ．溶解
B ．增多
C ．不变
D ．无法判断
考点：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．
分析：氢氧化镁电离出来的OH —与NH 4+结合生成弱电解质NH 3•H 2O ，从而促进Mg(OH)2
的溶解，据此分析解答．
解答：氢氧化镁溶液中存在溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg 2+(aq)+2OH —(aq)，Mg(OH)2电离出
来的OH —与NH 4+结合生成难电离的弱电解质NH 3•H 2O ，氢氧根离子浓度降低，从而使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，促进氢氧化镁溶解，故Mg(OH)2能溶于NH 4Cl 溶液中。
故选A ．
点评：本题考查了难溶电解质的溶解平衡，从溶解平衡角度进行分析解答即可，难度不大．
三、实战演练
1、下列说法正确的是（ ）
A ．难溶电解质的溶度积Ksp 越小，则它的溶解度越小
B ．任何难溶物在水中都存在沉淀溶解平衡，溶解度大小都可以用Ksp 表示
C ．溶度积常数Ksp 与温度有关，温度越高，溶度积越大
D ．升高温度，某沉淀溶解平衡逆向移动，说明它的溶解度是减小的，Ksp 也变小 难溶 微溶 可溶 易溶 g/100g 水）。