沉淀溶解平衡课件上课

第四节沉淀溶解平衡1.什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？

一定温度下,一定量的溶剂里不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。2.溶解性是指:_______________________________;

溶解性是物质的_____性质。物质溶解性的大小跟_______________有关。一种物质溶解在另一种物质中的能力。物理溶质、溶剂的性质3.固体物质的溶解度：

物质的溶解性只是粗略地表示物质的溶解能力的强弱,为了精确表示物质的溶解能力,化学上引入了“溶解度”的概念。A.定义：在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量.叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。20℃时,溶解性与溶解度的大小关系溶解性

易溶

可溶

微溶

难溶溶解度>10g1g—10g0.01g—1g<0.01g物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质B.注意：

①条件：一定温度②标准：100g溶剂③状态：饱和状态④单位：g当V(溶解)=V(沉淀)时,得饱和AgCl溶液,建立溶解平衡Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)(二).难溶电解质的溶解平衡:1.概念：

在一定条件下,难溶电解质溶解成离子的速率与溶液中离子重新结合成沉淀的速率相等,溶液中各离子的浓度保持不变的状态,叫沉淀溶解平衡。(一).AgCl溶解平衡的建立：溶解AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀[例1]石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液,可使Ca(OH)2减少的是……………..............()A、Na2CO3溶液B、AlCl3溶液C、NaOH溶液D、CaCl2溶液AB2.特征：难、饱、逆、动、等、定、变。3.影响平衡的因素(1)内因：相同条件下，不同的电解质溶解度不同；不同条件下，相同电解质溶解度不同。(2)外因①浓度：加水稀释，向溶解方向移动②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动，少数向生成沉淀方向移动③同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动。4.溶度积常数(简称溶度积)—[科学视野](p65):⑴.溶度积(Ksp):难溶电解质的溶解平衡中,离子浓度幂的乘积。

MmAn(s)

mMn+(aq)＋

nAm-(aq)

⑵.表达式：平衡时：Ksp＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n设任意时刻有：Qc＝[c(Mn＋)]m.[c(Am-)]n

当:Qc>

Ksp

过饱和，析出沉淀

Qc＝Ksp

达饱和，平衡状态

Qc<

Ksp

未饱和⑶.溶度积规则:25℃时，Ksp=c(Pb2+).c(I-)2=7.1×10-9注意：书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度一定温度下，当难溶电解质的化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同时，Ksp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强Ag2CO3(s)2Ag++CO32-

Ksp=[Ag+]2[CO32-]=8.1×10-12几种难溶电解质在25℃时的沉淀溶解平衡和溶度积：AgCl(s)Ag++Cl-

Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10AgBr(s)Ag++Br-

Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13AgI(s)Ag++I-Ksp=[Ag+][I-]=8.3×10-17（4）Ksp的意义：反映了难溶电解质在水中的溶解能力AgCl、AgBr、AgI三种饱和溶液中[Ag+]由大到小的顺序为：AgCl>AgBr>AgI如何计算？溶解能力:AgCl>AgBr>AgIKsp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)（5）Ksp的影响因素难溶电解质本身的性质和温度(三)沉淀反应的应用1.沉淀的生成方法(1)调节pH值法NH4Cl(FeCl3)(2)加入沉淀剂：金属越不活泼，金属硫化物越难溶SAgCl>SAg2S如果误将可溶性钡盐（如BaCl2、Ba(NO3)2等）当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒患者应尽快用5%的Na2SO4溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出，即可化险为夷。请用沉淀溶解平衡原理解释其中的原因。SO42-浓度增大，Q﹥Ksp平衡向沉淀方向移动Ba2+浓度降低到安全浓度标准以下，从而解毒(3)同离子效应BaSO4(s)Ba2++SO42-Ba2+浓度增大平衡向溶解方向移动

+2H+

CO2+H2OCO32-浓度减小Q<Ksp2.沉淀的溶解BaCO3(s)

Ba2++CO32-

(1)酸溶解法：(2)碱溶解法

Al3+(aq)+3OH-(aq)Al(OH)3(s)H+(aq)+AlO2-(aq)+H2O(aq)+OH-+H+(3)盐溶解法Mg(OH)2(S)Mg2+(aq)+2OH-(aq)+NH4ClNH3•H2O向盛有2mL0.1mol/LZnSO4溶液的试管中加入几滴Na2S(1mol/L)溶液，再向其中滴加0.1mol/L

CuSO4溶液，观察沉淀颜色的变化。物质ZnSCuSKsp1.6×10-241.3×10-36沉淀颜色白色黑色

ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)

+Cu2+(aq)CuS(s)

平衡向溶解方向移动总反应：ZnS(s)+Cu2+(aq)=

CuS(s)+Zn2+(aq)3.沉淀的转化Q(CuS）>Ksp(CuS)，S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀平衡向沉淀移动Q(ZnS）<Ksp(ZnS),ZnS溶解沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动，一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现；对于组成类型相同的电解质，Ksp大的沉淀容易转化为Ksp小的沉淀。沉淀转化的条件：难溶电解质生成更难溶的电解质

利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。Ksp(FeS)=6.3×10-18Ksp(CuS)=1.3×10-36Ksp(HgS)=6.4×10-53Ksp(PbS)=3.4×10-28练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方程式。

FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Pb2+(aq)=PbS(s)+Fe2+(aq)FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)龋齿的形成Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9•L-9

牙齿表面覆盖的牙釉质是人体中最坚硬的部分，起着保护牙齿的作用，其主要成分是羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH]，它在唾液中存在下列平衡：

残留在牙齿上的糖发酵产生有机酸，牙齿就会受到腐蚀，为什么?生成的有机酸能中和OH-，使OH-浓度降低，上述平衡向右移动，羟基磷酸钙溶解，即牙釉质被破坏，引起龋齿。牙齿的保护

已知Ca5(PO4)3F（s）比Ca5(PO4)3OH(s)质地更坚固、更耐酸腐蚀。请用沉淀溶解平衡知识解释使用含氟牙膏能防止龋齿的原因。由于Ksp[Ca5(PO4)3F]﹤Ksp[Ca5(PO4)3OH],即前者更难溶，使用含氟牙膏能生成更坚固的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ+的侵袭，从而防止龋齿。Ksp=2.8×10-61mol9•L-9Ca5(PO4)3F(s)

5Ca2+(aq)

+3PO43-(aq)

+F-(aq)Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9•L-9小结沉淀溶解平衡溶度积沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的溶解与生成2.沉淀的转化有关Ksp的计算化学资料共享群：279428871CaCO3(S)Ca2+(aq)+CO32-(aq)1.已知Ksp，求S2.已知S,求Ksp3.已知C(Ca2+),求S例:(1)已知25℃，硫酸钡的Ksp=1.1×10-10,求溶解度(2)已知某温度时，Ag2CrO4的S=0.00445g，求Ksp。（1）离子浓度的计算例1、已知某温度下KspMg(OH)2=1.8×10-11,求其饱和溶液的pH。例2、已知某温度下Ksp(CaF2)=5.3×10-9(

mol/L)3,在F-的浓度为3.0mol/L的溶液中Ca2+可能的最高浓度是多少？（2）沉淀的判断例4、已知某温度下，Ksp(CaF2)=1.46×10-10,Ka(HF)=3.6×10-4,现向1L0.2mol/LHF溶液中加入1L0.2mol/LCaCl2溶液，问是否有沉淀产生。注意：当有弱电解质存在时，两溶液混合电离平衡会发生移动，离子浓度计算时应按稀释后溶液浓度。（3）混合溶液沉淀顺序的判断例5、某温度下在0.1mol/LKCl和0.1mol/LK2CrO4混合溶液中，逐滴滴加AgNO3溶液，问AgCl和Ag2CrO4两种难溶电解质，哪个最先沉淀？Ksp(AgCl)=1.8×10-10Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12（4）混合溶液离子沉淀分离的判断例6、试通过计算分析，常温下能否通过加碱的方法将浓度为0.10mol/L的Fe3+和Mg2+完全分离。Ksp(Mg(OH)2)=1.8×10-11Ksp(Fe(OH)3)=4.0×10-38注意：离子完全沉淀的浓度为1×10-5mol/L讨论总结：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C（Ag+）C（Cl-）升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)→↑

↑→

不变不变不移动不变不变←↓↑→

↓

↑←

↑

↓溶洞中美丽的石笋、钟乳石和石柱是大自然创造的奇迹。石灰岩里不溶性的碳酸钙与水及二氧化碳反应能转化为微溶性的碳酸氢钙。溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向溶洞底滴落时，水分蒸发，二氧化碳压强减小以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等。化学与自然珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，可从周围的海水中获取Ca2＋和HCO3-，经反应形成石灰石外壳。珊瑚周围的藻类植物的生长会促进碳酸钙的产生，对珊瑚的形成贡献巨大。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中二氧化碳增多，使海水中二氧化碳浓度增大，干扰珊瑚的生长，甚至造成珊瑚虫的死亡。美丽的珊瑚礁

牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：

Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是

。

已知牙齿表面有一层坚硬的牙釉质羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3(OH)]，它对牙齿起到保护作用。使用含氟牙膏能生成更难溶且耐酸的氟磷酸钙[Ca5(PO4)3F]覆盖在牙齿表面，抵抗Ｈ+的侵袭

。已知Ca5(PO4)3F（s）的溶解度比上面的矿化产物更小、质地更坚固。用离子方程表示当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因：难溶物Ksp表达式AgClAgBrAgIMg(OH)2Cu(OH)2Ksp=[Ag+][Cl-]Ksp=[Ag+][Br-]Ksp=[Ag+][I-]Ksp=[Mg2+][OH-]2Ksp=[Cu2+][OH-]2Ksp值（25℃）溶解度（g）1.8×10-10mol2L-21.8×10-45.0×10-13

mol2L-28.4×10-68.3×10-17

mol2L-22.1×10-75.6×10-12

mol3L-36.5×10-32.2×10-20

mol3L-3

1.7×10-5试一试

写出下列难溶物的溶度积表达式

Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.一定的温度下，相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶

ZnS(s)Zn2+(aq)+

S2-(aq)

+2H+(aq)H2S↑

平衡向溶解方向移动S2-浓度减小Q<Ksp练习：BaSO4、Fe(OH)3的溶度积表达式。

Ksp[BaSO4]=c(Ba2+).c(SO42-)单位：mol2L-2

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+).c(OH-)3

单位：mol4L-4例.25℃下，在1.00L、0.030mol/LAgNO3溶液中加入0.50L、0.060mol/L的BaCl2溶液，能否生成AgCl沉淀？[Ksp(AgCl)=1.80×10-10]解析：两溶液混合后离子被稀释c(Ag+)=0.030mol/L×1.00L1.00L+0.50L=0.020mol/Lc(Cl-)=0.060mol/L×0.50L×21.00L+0.50L=0.040mol/L离子积Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=0.020mol/L×0.040mol/L=8.0×10-4(mol/L)2所以有：Qc＞Ksp，则有AgCl沉淀生成。Ksp的求算：[例].25℃时,Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3l-3求PbI2的饱和溶液中的c(Pb2+)和c(I-).[解析]：PbI2Pb2++2I-浓度关系：X2X溶解的PbI2

的浓度为：1.2×10-3moll-1

Ksp=c(Pb2+).c(I-)2=c(Pb2+)×22.c(Pb2+)2

4X3=7.1×10-9mol3l-3c(Pb2+)=1.2×10-3moll-1;c(I-)=2c(Pb2+)=2.4×10-3moll-1Ka或KbKsp

影响因素物质本身性质和温度意义弱电解质的电离能力注：①一般情况,温度越高,Ksp越大。

②对于阴阳离子个数比相同

(即:相同类型)的难溶电解质,Ksp越小,溶解度越小,越难溶。

与弱电解质的电离平衡常数做对比Ksp的意义和影响因素物质本身性质和温度等难溶物在水中的溶解能力

几种难溶电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-

(aq)

Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=1.8×10-10mol2L-2

AgBr(s)Ag+(aq)+Br-(aq)

Ksp=c(Ag+)c(Br-)=5.0×10-13mol2L-2

AgI(s)Ag+(aq)+I-

(aq)

Ksp=c(Ag+)c(Br-)=8.3×10-17mol2L-2

Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)

+2OH-

(aq)

Ksp=c(Mg2+)c(OH-)2=5.6×10-12mol3L-3溶解能力大小有：AgCl>AgBr>AgI问:AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶?能由Ksp直接判断吗?

常温下AgCl、Mg(OH)2哪个更难溶？[解析]：对AgCl有：

Ksp(AgCl)=c(Ag+).c(Cl-)=c(Ag+)2=1.8×10-10mol2l-2

c(Ag+)=1.34×10-5moll-1

即AgCl的溶解浓度为：1.34×10-5moll-1

对Mg(OH)2有：Ksp[Mg(OH)2]=