苏教版高二化学《沉淀溶解平衡》5

专题3溶液中的离子反应第四单元

沉淀溶解平衡

千奇百怪的溶洞世界

根据物质的溶解度易溶可溶微溶难溶思考：难溶物在水中是完全不能溶解吗？AgClBaSO4溶解度>10g1~10g0.01~1g<0.01g结论：难溶物并不是完全不溶。（1）将少量PbI2(难溶于水)固体加入盛有一定量水的50mL烧杯中，用玻璃棒充分搅拌，静置一段时间。（2）取上层清液2mL，加入试管中，逐滴加入AgNO3溶液，振荡，观察实验现象。现象：溶液中出现黄色浑浊现象。结论：说明澄清溶液里存在I-离子，即说明碘化铅在水中有少量的溶解。饱和NaCl溶液形状不规则的NaCl固体形状规则的NaCl固体

一昼夜后观察发现：固体变为规则的立方体；质量并未发生改变思考：得到什么启示？观察与思考

溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀AgCl溶解平衡的建立Ag+Cl-一定T时:水分子作用下V溶解V沉淀Vt1、概念：

在一定的温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。2、表示方法：AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)3、意义：

表示：一方面：少量的Ag+

和Cl-脱离AgCl表面进入水中;

另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的阴、阳离子的吸引回到AgCl的表面不表示

电离平衡一、沉淀溶解平衡注意：练习：分别书写下列物质的电离方程式和沉淀溶解平衡方程式电离方程式沉淀溶解平衡方程式BaSO4CaCO3AgClBaSO4=Ba2++SO42-BaSO4Ba2++SO42-CaCO3=Ca2++CO32-CaCO3Ca2++CO32-AgCl=Ag++Cl-AgClAg++Cl-4、沉淀溶解平衡的特征：与化学平衡、电离平衡的特征十分相似逆：等：定：动：变：达到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率与沉淀的形成的速率相等达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变动态平衡，达到沉淀溶解平衡，沉淀的生成与溶解仍在进行，其速率相等沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起来的，当条件改变，会建立新的平衡沉淀溶解与沉淀的形成是一个可逆过程5、影响沉淀溶解平衡的因素：（1）内因（决定因素）：溶质本身的性质（2）外因：①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程。②温度：讨论：对于平衡AgClAg++Cl-

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AgNO3(s)加NH3·H2O→↑↑→不变

不变不移动

不变

不变←↓↑←↑↓→↓↑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化学反应的影响5、影响沉淀溶解平衡的因素：（归纳）在难溶物A的饱和溶液中，加入含有相同离子的强电解质时，溶解平衡会被抑制

写出AgCl（s）Ag++Cl-

的平衡常数表达式

动动手二、溶度积常数（简称溶度积）意义：Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。一般情况下，Ksp越大，其溶解能力越强。

Ksp=cm(An+)

cn(Bm-)表达式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp与温度有关，一定温度下，Ksp是常数

写出难溶物BaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度积的表达式。

练一练

将足量AgCl分别溶于下列试剂中形成AgCl饱和溶液，沉淀溶解平衡表示式为：①水中②

10mL0.1mol/LNaCl溶液③

5mL0.1mol/L的MgCl2溶液中，Ag+浓度大小顺序是

活用所学①②③AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)离子积

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc=cn

(Am+).cm

(Bn-)Ksp=cn(Am+)

cm(Bn-)

溶度积浓度为任意瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定。浓度是平衡时的离子浓度离子积Qc和溶度积Ksp的关系：①Qc>Ksp时,过饱和溶液，析出沉淀。②Qc＝Ksp时,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态。③Qc<Ksp时,溶液未饱和，沉淀发生溶解。

控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化。溶度积规则溶度积的应用

例1.已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，求：（1）饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;

（2）求其溶解度（3）在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中,Pb2+

的浓度最大可达到多少?

已知溶度积求离子浓度与溶解度：例2、实验测得某水样中的铁离子的浓度为

6×10-6mol·l-1若要使水中的铁离子转化为沉淀，则溶液的PH值至少要控制在多少以上？

[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6×10-39]解：设溶液中的OH-离子的浓度最少为X才能使水中的铁离子转化为沉淀。KSP=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39

=6×10-6×X3求得X=7.57×10-12mol·L-1=c(OH-)C(H+)=1.32×10-3mol·L-1PH=2.88答：PH至少要控制在2.88以上。练习:

已知常温下，Mg(OH)2在水中的溶解度为

6.38×10-3g/L,

（1）求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积Ksp。

(2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH例3.已知298K时，MgCO3的Ksp=6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1，c(CO32-)=0.0001mol·L-1，此时Mg2+和CO32-能否共存？解：c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=1×10-8MgCO3Mg2++CO32-1×10-8<6.82×10-6所以，此时Mg2+和CO32-能共存利用溶度积判断离子共存：若c(Mg2+)=0.1mol·L-1，是否有沉淀产生？例4.取5ml0.002mol·L-1BaCl2与等体积的0.02mol·L-1Na2SO4的混合，计算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+)<10-5mol·L-1]？

BaSO4的Ksp=1.1×10-10）解：

SO42-+Ba2+==BaSO4↓Ksp≈0.009×c(Ba2+)=1.1×10-10c(Ba2+)=1.2×10-8(mol·L-1)<10-5mol·L-1所以Ba2+已沉淀完全。SO42-过量0.009mol·L-1沉淀溶解平衡的应用一、沉淀的生成

如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的硫酸钠溶液给患者洗胃。Ba2++SO42-=BaSO4↓为何不能用Na2CO3?1、加沉淀剂法将溶液的PH调到3～4,可除去CuSO4溶液中的Fe3+。2、调PH值法提示：虽然加碱，两种离子均会沉淀，但溶解度小的会优先沉淀。根据溶解度的差异考虑沉淀的先后顺序。Cu(OH)2：Ksp为2.2×10-20，

25℃的溶解度为1.73×10-6g

，

在PH>5时开始沉淀25℃的溶解度为3.0×10-9gPH=3～4时沉淀基本完全Fe(OH)3：Ksp为2.6×10-39故通过控制pH的方法，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，而将Cu2+保留下来。思考：选什么试剂最好？CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3CuSO4(aq)(含Fe3+)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3PH值3～4调节溶液Fe(OH)3↓Cu2+分步沉淀1.龋齿和含氟牙膏（1）钙、鳞在骨骼牙齿中的存在形式Ca5(PO4)3OH羟基磷灰石（2）存在的溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)二、沉淀的转化

糖吃多了易患龋齿，请大家完成教科书P83页交流与讨论。（3）吃糖为何会出现龋齿？沉淀溶解平衡理论（4）含氟牙膏的使用5Ca2++3PO43-

+F-=Ca5(PO4)3F使用含氟牙膏，可以使难溶物转化为更难溶物质。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固注：氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量较高的地区的人，不宜使用含氟牙膏提示:糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)实验一：取一支试管，向其中滴加2ml硝酸银溶液，然后向其中逐滴加入氯化钠溶液，观察现象并记录。实验二：向实验1的试管里滴加碘化钾溶液，观测现象并纪录。实验三：向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。活动与探究实验现象化学方程式实验1实验2实验3白色沉淀沉淀由白色转化为浅黄色沉淀由浅黄色转化为黑色AgClAgIAg2S结论：不同的沉淀在一定的条件下可以相互转化已知：AgCl、AgI、Ag2S的溶解度分别为

1.5×10-4g，2.1×10-7g，1.3×10-16g你能从中得到什么结论？结论：由溶解度大的难溶物转化为溶解度小的难溶物Na2S==S2-+2Na+

AgCl

Ag++Cl-

2AgI

2Ag++2I-KI==I-+K+AgI+

Ag2S

+

总反应式：AgCl+I-AgI+Cl-2AgI+S2-Ag2S+2I-沉淀转化的实质：沉淀的溶解平衡的移动沉淀转化的条件：溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质Na2S==S2-+2Na+

AgCl

Ag++Cl-

Ksp差值越大，沉淀转化越彻底。即生成的沉淀Ksp越小，转化越彻底。沉淀转化方向：AgCl→AgI→Ag2S

2AgI

2Ag++2I-KI==I-+K+AgI+

Ag2S

+

总反应式：AgCl+I-AgI+Cl-2AgI+S2-Ag2S+2I-BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-Na2CO3==CO32-+2Na+BaSO4