难溶电解质的溶解平衡
一．固体物质的溶解度
1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 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。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g
2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类：
3.解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立
讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程：
?
??
??→<→=→>????→→晶体析出
溶解平衡固体溶解
结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v
2.沉淀溶解平衡
绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡：
AgCl(s)
Ag ＋(aq)＋Cl －
(aq)
3.溶解平衡的特征
1）动：动态平衡
2）等：溶解和沉淀速率相等
3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变
4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积
1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s)
mA n+(aq)＋nB m －
(aq) Ksp =[A n+]m ·[B m －
]n
例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s)
Ag +(aq)＋Cl －(aq)，
Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl －
] ＝1.8×10
－10
常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s)
2Ag +(aq)＋CrO 42-(aq)，
Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2
[CrO2- 4] ＝1.1×10
－12
3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在
溶解 沉淀
水中的溶解能力越强。
4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
四．影响沉淀溶解平衡的因素
1）内因：难溶电解质本身的性质
2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动
②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向
移动。
③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。
④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方
向移动。
五．溶度积规则
1、通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积Qc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?对AgCl而言,其Qc=c(Ag+)·c(Cl-),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度?
1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡?
2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态?
3)若Qc 2、溶度积K SP的性质 （1）溶度积K SP的大小和平衡常数一样，它与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。 （2）溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶于水；反之Ksp越大，溶解度越大。 如：Ksp(AgCl)= 1.8×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17. 因为:Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),所以溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。 不同类型的难溶电解质，不能简单地根据Ksp大小，判断难溶电解质溶解度的大小。 3、、溶度积的应用 ①通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度积(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 ②难溶电解质的组成类型相同时，K sp越大，其溶解能力越大，反之，越小。 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。 六、沉淀反应的应用 1、沉淀的生成 方法：(1)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Fe3＋转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。 (2)加沉淀剂法：如以Na2S、H2S等作沉淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物 CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下： Cu2＋＋S2－===CuS↓。Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋。Hg2＋＋S2－===HgS↓。Hg2＋＋H2S===HgS↓＋2H＋。 应用：提纯、废水处理等，目的是利用沉淀去除或者分离某种离子 2.沉淀的溶解 (1)沉淀溶解的原理 根据平衡移动，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 (2)溶解沉淀的化学方法 Ⅰ.酸碱溶解法 注意:用酸溶解含金属离子的难溶物时,所选用酸的酸根与金属离子不反应? 如：使CaCO3沉淀溶解,可以加入盐酸降低 CO32-的浓度,使平衡向溶解的方向移动? Ⅱ.氧化还原溶解法 原理是通过氧化还原反应使难溶物的离子浓度降低,使平衡向右移动而溶解?此法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物,如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于HNO3就是一个例子: 3Ag2S+8HNO3 ===6AgNO3+3S↓+2NO↑+4H2O Ⅲ.配位溶解法 生成络合物使沉淀溶解法,如溶解AgCl可以加入氨水以生成Ag（NH3）2+而使其溶解? Ⅳ.沉淀转化溶解法 本法是将难溶物转化为能用上述两种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解?例如BaSO4中加入饱和Na2CO3溶液使BaSO4转化为BaCO3,再将BaCO3溶于盐酸? 3、沉淀的转化 沉淀转化的实质是溶解平衡的移动，一般来说，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀比较容易（转化成更难溶的物质）。这两种难溶物的溶解能力差别越大,这种转化的趋势就越大?如:在ZnS的溶解平衡体系中加入CuSO4溶液,可以使其转化为更难溶的CuS沉淀,这说明溶解度ZnS>CuS?转化的方程式可以表示为ZnS(s)+Cu2+(aq)===CuS(s)+Zn2+(aq)? 对于一些用酸或其他方法不能溶解的沉淀，可以将其转化成另一种用酸或其它方法能溶解的沉淀，然后出去。例如锅炉除水垢 例、许多在水溶液中的反应,往往有易溶物转化为难溶物或难溶物转化为更难溶物的现象?下表为相同 (1)若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液,可能观察到的现象是______白色固体消失,同时会生成 黑色固体__________________________? (2)生成硫酸铵化肥的方法之一是把石膏粉(CaSO4)悬浮于水中,不断通入氨气并通入二氧化碳,充分反 应后立即过滤,滤液经蒸发而得到硫酸铵晶体,写出该反应的化学方程式:CaSO4+CO2+H2O+2NH3===CaCO3↓+(NH4)2SO4_? 一．考查沉淀溶解平衡中溶质浓度的计算 例3：已知：某温度时，Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl－] ＝1.8×10－10 Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- 4] ＝1.1×10－12 试求：（1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO 4饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。 （2）此温度下，在0.010mo1·L -1的AgNO 3溶液中，AgCl 与Ag 2CrO 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 解析①AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 1 510sp L mol 103.1108.1)AgCl (K )AgCl (c ---??=?== Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋(aq)＋CrO 42－ (aq) 2x x (2x)2·x=Ksp 153 123 4242105.64 101.14) ()(---??=?== L mol CrO Ag K CrO Ag c sp ∴ c(AgCl)＜c(Ag2CrO4) ②在0.010 mol ·L -1 AgNO 3溶液中，c(Ag+)=0.010 mol ·L -1 AgCl(s) Ag ＋(aq) ＋ Cl － (aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋x)·x ＝1.8×10－ 10 ∵ x 很小，∴ 0.010＋x ≈0.010 x ＝1.8×10－8(mol ·L － 1) c(AgCl)= 1.8×10－8(mol ·L － 1) Ag 2CrO 4(s) 2Ag ＋ (aq) ＋ CrO2－4(aq) 溶解平衡时： 0.010＋x x (0.010＋2x)2·x ＝1.1×10－ 12 ∵ x 很小，∴ 0.010＋2x ≈0.010 x ＝1.1×10－8(mol ·L －1) ∴ c(Ag 2CrO 4)＝1.1×10-8 (mol ·L － 1) ∴ c(AgCl)＞c(Ag 2CrO 4) 二． 考查沉淀溶解平衡中的溶度积规则 例4．将等体积的4×10-3mo1·L -1的AgNO 3和4×10-3mo1·L –1 K 2CrO 4混合，有无Ag 2CrO 4沉淀产生? 已知K SP (Ag 2CrO 4)＝1.12×10-12。 解：等体积混合后,浓度为原来的一半。 c(Ag +)=2×10-3mol·L -1;c(CrO 4 2-)＝2×10-3mol ·L -1 Q i ＝c 2(Ag +)·c(CrO 4 2 -) ＝(2×l0-3 )2×2×l0-3 ＝8×l0-9＞K SP (CrO 4-2) 所以有沉淀析出 【练习】在100ml0.01mol/LKCl 溶液中，加入1ml0.01mol/LAgNO 3溶液，下列说法正确的是 （AgCl 的Ksp ＝1.8×10 －10 ） ( ) A ．有AgCl 沉淀析出 B ．无AgCl 沉淀 C ．无法确定 D ．有沉淀，但不是AgCl 三． 考查沉淀溶解平衡中的同离子效应 例5．将足量BaCO 3分别加入：① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa 2CO 3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L 盐酸中溶解至溶液饱和。请确定各溶液中Ba 2+的浓度由大到小的顺序为： _____ 例6．已知室温下BaSO 4在纯水中的溶解度为1.07×10-5mol·L -1，BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度是在纯水中溶解度的多少倍? 已知K SP (BaSO 4)＝1.07×10-10 解：设BaSO 4在0.010mol·L -1 Na 2SO 4溶液中的溶解度为xmol·L -1，则溶解平衡时： BaSO 4 (s) Ba (aq)2++SO 4(aq)2— 平衡时浓度／mol.L -1 x 0.010+x K SP (BaSO 4)＝c （Ba 2+ ）·c （ SO 42-)=x(0.010 + x) =1.07×10-10 因为溶解度x 很小，所以 0.010+x ≈0.010 0.010x=1.07×10-10 所以 x=1.07×10-8(mol·L -1) 计算结果与BaSO 4在纯水中的溶解度相比较， 溶解度为原来的1.07×10-8 /1.07×10-5 ,即约为0．0010倍。 四． 考查沉淀溶解平衡中的除杂和提纯 例．Cu(OH)2在水溶液中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu 2+(aq)+2OH － (aq)，在常温下K sp =2 ×10－20。在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向0.02 mol ·L － 1的CuSO 4溶液中加入固体碱来调整溶液的pH ，使溶液的pH 大于 （ ） A ．2 B ．3 C ．4 D ．5 【答案】D 【解析】 由溶度积的公式有，K sp =c(Cu 2+)·c 2(OH －)= 2×10－20，若要使0.02 mol ·L － 1的Cu 2+沉淀，则需c(OH － )=1×10 －9 mol ·L －1 ，再根据水的离子积常数得， 1159 141010110)(----+ ??=?= L mol H c ，则pH=5 例题7． 在1.0mol ·L -1Co 2+溶液中，含有少量Fe 3+杂质。问应如何控制pH 值，才能达到除去Fe 3+杂质的目的? K SP ｛Co(OH)2｝=1.09×l 0-15，K SP ｛Fe(OH)3｝=2.64×10-39 解：①使Fe 3+定量沉淀完全时的pH 值： Fe(OH)3(s) = Fe 3+ + 3 OH - K SP {Fe(OH)3} = c(Fe 3+)·c 3(OH -) pH ＝14 - (-log1.38×10-11)＝3.14 ②使Co 2+不生成Co(OH)2沉淀的pH 值： Co(OH)2(s) = Co 2+ + 2OH - K SP {Co(OH)2} = c(Co 2+)·c 2(OH -) 不生成Co(OH)2沉淀的条件是 c(Co 2+)c 2(OH -) ＜ K SP {Co(OH)2} pH = 14 - (-log3.30×10-8)＝6.50 所以应将PH 值控制在3.14~6.5之间才能保证除去Fe 3+，而 Co 2+留在溶液中。 11 36 39 3 331038.110 1064.2)(Fe }sp{Fe(OH))(OH ---+- ?=?=≥c K c 8 152210 30.30 .11009.1)Co (}sp{Co(OH))OH (--+- ?=?=≤ c K c 五．考查沉淀溶解平衡中沉淀的转化 例题8、BaS为原料制备Ba(OH)2·8H2O的过程是：BaS与HCl反应，所得溶液在70℃～90C时与过量NaOH溶液作用，除杂，冷却后得到Ba(OH)2·8H2O晶体。据最新报道，生产效率高、成本低的Ba(OH)2·8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应…… 1．新方法的反应方程式为： 2．该反应反应物CuO是不溶物，为什么该反应还能进行： 3．简述新方法生产效率高、成本低的原因。 解答：（1）BaS＋CuO＋9H2O＝Ba(OH)2·8H2O＋CuS［也可写Ba(OH)2］ （2）CuS的溶度积比CuO小得多（更难溶），有利于该反应正向进行。 （3）CuS为难溶物（未反应的CuO也不溶），过滤后，将滤液浓缩、冷却，就可在溶液中析出Ba(OH)2·8H2O 晶体，故生产效率高；CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2，故CuO可反复使用（SO2可用于制硫的化合物），因而成本低。 11．工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法1：还原沉淀法 该法的工艺流程为: 其中第①步存在平衡；2 CrO 42－(黄色)+2H+Cr2O72－(橙色)+H2O （1）若平衡体系的pH=2，该溶液显色。 （2）能说明第①步反应达平衡状态的是。 a．Cr2O72－和CrO42－的浓度相同 b．2v(Cr2O72－)= v(CrO42－) c．溶液的颜色不变 （3）第②步中，还原1 mol Cr2O72－离子，需要mol的FeSO4·7H2O。 （4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH－(aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积K sp=c(Cr3+)·c3(OH－)= 1×10－32，要使c(Cr3+)降至10－5mol·L－1，溶液的pH应调至。 方法2：电解法 该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。 （5）用Fe做电极的原因为。 （6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。溶液中同时生成的沉淀还有。 【答案】 （1）橙 （2）c （3）6 （4）5 （5）阳极反应为Fe一2e－=Fe2+，提供还原剂Fe2+ （6）2H++2e－=H2↑+ Fe(OH)3 【解析】 （1）根据所给的平衡体系可知，在酸性溶液中，平衡应该正向移动，故溶液显橙色。 （2）能说明第①步反应达到平衡的标志是溶液的颜色不变即各离子的浓度不变，但是离子的浓度不一定相等；反应过程中2v(Cr2O72－) 与v(CrO42－)一直相等，所以b项无法判断是否达到平衡状态。（3）因为铬元素的化合价由+6变为+3。所以 1 mol Cr2O72－需要得到 6 mol电子，故需要 6 mol FeSO4·7H2O。 （4）根据K sp计算可知，当c(Cr3+)=10－5 mol·L－1时．c(OH－)=10－9 mol·L－1，故根据K w计算得此时c(H+)=10－5 mol·L－1，故溶液的pH=5。 （5）因为需要还原剂F2+，故应该让铁作阳极，阳极反应为Fe－2e－=Fe2+ （6）根据离子的放电顺序可知，阴极放电的微粒是氢离子，故阴极附近溶液的pH升高，因为Cr2O72－将亚铁离子氧化为铁离子，所以在溶液中还会生成氧氧化铁沉淀。 编制人:苗春玲刘长波王勇审核:王守营批准: 使用时间2007-12-06 高二化学预习学案编号:17 班级:姓名: 【课题】沉淀溶解平衡 【课标要求】能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质。 【学习目标】 1.认识什么是沉淀溶解平衡及沉淀溶解平衡是如何建立的,知道哪些外界条件会影响沉 淀溶解平衡。 2.认识溶度积的概念,初步学会利用溶度积计算溶液中各离子的浓度。 3.知道沉淀溶解平衡有哪些应用,会用沉淀溶解平衡原理解决有关化学问题(如沉淀转化、 沉淀生成等)。 【命题趋势】关于沉淀的溶解平衡的知识在今年广东试卷中已有考查,在以后的高考中这里仍将是重点考查的知识。 【使用说明】 1.应用课本中的观察思考,让学生自学得出沉淀溶解平衡的定义。 2.学生练习课本中几种常见难溶电解质的溶解平衡式如PbI2、AgCl 、M g(O H)2等。 3.练习PbI2、AgCl 、M g(O H)2等的K s p表达式。 4.通过思考与讨论中Ca(OH)2固体放入水中达到平衡的影响因素得出影响沉淀溶解平 衡的因素,沉淀的溶解与生成条件。 5.了解课本中的实例:钡餐透视、钟乳石的形成。 6.通过观察思考ZnS转化为CuS,得到沉淀转化在实际的生产生活中的应用。 【个人自学】 一、沉淀溶解平衡的建立和移动 1.以PbI2为例，当Pb2+和I- 的速率与PbI2固体的速率相等时，固体的量，得到溶液，这样就达到了一种平衡状态，称为沉淀溶解平衡，其平衡常数叫做，通常用表示。 2.Ksp只与有关，而与无关，溶液中离子浓度的变化只能，并不改变。 3.Ksp反映了，当 时，Ksp数值的难溶电解质，在水中的溶解能力越强。[练习1] 根据溶度积判断，Mg(OH)2和Cu(OH)2溶解能力的大小为 7 沉淀-溶解平衡习题解答(p180-182) 1. 解答：(1)解：AgI (2)解：Mg(OH)2 2. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - s+0.0010 2s K sp =(s+0.0010)(2s)2≈4?0.0010s 2 (2) Ag 2CrO 4 ? 2Ag + + CrO 42- 2s+0.010 s K θsp =(2s+0.010)2?s ≈0.0102?s 3. 解答： M 2X = 2M + + X 2- X 2-有酸效应： 4. 解答：(1) CaF 2 ? Ca 2+ + 2F - (2) BaSO 4 ? Ba 2+ + SO 42- (3) CuS ? Cu 2+ + S 2- ) L mol (104.1)L mol ()5.077.234104.1(11612 62 ----??=???==s K sp ) L m ol (102.1)L m ol ()32.581105.8(44)2(11113 33 2 ----??=????==?=s s s K sp 1 5111 L mol 102.8L mol 0010.04107.20.00104----??=???= ?= θsp K s 1 82 12 2L mol 100.2010.0100.2010.0---??=?==θ sp K s 19 2 12 2X(H)100.1Ka Ka ][H Ka ][H 1?=++=++α) L (mol 100.14100.1100.44)2(1103 19 493 X(H) sp X(H) sp 'sp 2---??=???=?= ?==?ααθθ θK s K K s s ) L (mol 102.14)10(107.24 )2(1010 8.6101][1133 2 2.1113 2 ) (2 ) (22 .14 2 ) (-----+??=??= ?= ?=?=?+=+=H F sp H F sp a H F K s K s s K H αααθθ) L (mol 104.110101.11010 2.10 .21][1142.210)() (22 .22 ) (24 24 224----+??=??=?=?==?+=+=--- H SO sp H SO sp a H SO K s K s K H αααθθ ) L (mol 102.21010610][][1189.1936)() (29 .192 ) (222 122---++??=??=?=?==++=--- H S sp H S sp a a a H S K s K s K K H K H αααθθ 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 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。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：以MmAn(s) mMn +(aq)+nAm -(aq)为例： Ksp=[c(Mn+)]m ·[c(Am-)]n 3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp 数值越大，电解质在 水中的溶解能力越强。 4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。 四．影响沉淀溶解平衡的因素 1）内因：难溶电解质本身的性质 2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 ②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向 移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 ④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方 向移动。 五．溶度积规则 通过比较溶度积Ksp 与溶液中有关离子的离子积Qc 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?对AgCl 而言,其Qc=c(Ag +)·c(Cl -),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度,而 Ksp 计算式中的离子浓度一定是平衡浓度? 1)若Qc>Ksp,则溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡? 2)若Qc=Ksp,则溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态? 溶解 沉淀 沉淀溶解平衡 授课题目课题：沉淀溶解平衡 拟1 课时 第1课时 明确目标1、知识与技能：了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。。 2、过程与方法：通过对问题的分析探究、归纳概括，培养学生思维能力。 3、情感态度与价值观：对学生渗透矛盾的对立统一、事物间的相互关系和相互制约 等辨证唯物主义观点的教育 重点难点重点：了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。。 难点：了解难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质。， 课型□讲授□习题□复习□讨论□其它 教学内容设计师生活动设计 【高考知识点梳理】 九、溶解平衡 1、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识 （1）溶解度小于0.01g的电解质称难溶电解质。生成难溶电解质的反应为完全反应，用“=”。 （2）反应后离子浓度降至1×10-5mol/L以下的反应为完全反应，用“=”。如酸碱中和时c(H+)降至10-7mol/L<10-5mol/L，故为完全反应，用“=”，常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于10-5mol/L，故均用“=”。 （3）难溶并非不溶，任何难溶物在水中均存在溶解平衡。 （4）掌握三种微溶物质：CaSO4、Ca(OH)2、Ag2SO4 （5）溶解平衡常为吸热，但Ca(OH)2为放热，升温其溶解度减少。教师评讲例题，师生总结。 学生回顾相关内容，并练习《金版学案》对应内容 （6）溶解平衡存在的前提是：必须存在沉淀，否则不存在平衡。 （7）Q c与K Q c为浓度商：是指刚开始反应（但未反应）时平衡体系各物质浓度幂次方之积之比（对于溶液是指混合后但不反应时的浓度） K为平衡常数：是指可逆反应达到平衡时体系各物质浓度幂次方之积之比。在化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡四大平衡中分别有不同的名称：化学平衡常数(K)、电离常数(K a)、水解常数(K h)、溶度积(K sp)。 Q c与K的相对大小可反映出体系是否为平衡状态： （1）Q c>K，过平衡状态，反应将逆向进行； （2）Q c=K，平衡状态； （3）Q c 无机化学讲义 柴凤英 甘肃联合大学 2009 年 9 月 ～1～ 目录 第一章气体? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1§ 1 ． 1理想气体状方程式? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1．1． 1、理想气体状方程式 1．1． 2、理想气体状方程式的用 §1 - 2 气体混合物?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 1．2． 1、分定律 1．2． 2、分定律的用 第二章化学? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5§2 . 1 力学的和基本概念?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 5 1． 2．2、分定律的用 2.1.2、状和状函数 2.1.3、程 2.1.4、相 2.1.5、化学反量式和反度 § 2 . 2力学第一定律? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 2. 2.1 和功 2.2.2、力学能 2.2.3、力学第一定律 § 2 . 3化学反的效?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 9 2.3.1定容反 2.3.2恒反 2.3.3r H m和r U m 2.3.4、化学方程式 2.3.5、准摩生成 2.3.6、准摩燃[ △C H m (B. 相.T)] §2 . 4H e s s 定律?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 §2 . 5反的求算? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 2.5.1、由准摩生成算反 2.5.2、由准摩燃算△rH m（ T） ～2～ 沉淀溶解平衡习题 1.是非判断题 1-1 CaCO 3和PbI 2的容度积非常接近，皆约为10-8，故两者饱和溶液中，Ca 2+及Pb 2+离子的浓度近似相等。 1-2用水稀释AgCl 的饱和溶液后，AgCl 的溶度积和溶解度都不变。 1-3只要溶液中I -和Pb 2+离子的浓度满足[c(I -)/c θ]2·[c(Pb 2+)/c θ]≥K SP (PbI 2)，则溶液中必定会析出PbI 2沉淀。 1-4在常温下，Ag 2CrO 4和BaCrO 4的溶度积分别为×10-12和×10-10，前者小于后者，因此Ag 2CrO 4要比BaCrO 4难溶于水。 1-5 MnS 和PbS 的溶度积分别为×10-15和×10-28，欲使Mn 2+与Pb 2+分离开，只要在酸性溶液中适当控制pH 值，通入H 2S 。 1-6为使沉淀损失减小，洗涤BaSO 4沉淀时不用蒸馏水，而用稀H 2SO 4。 1-7一定温度下，AB 型和AB 2型难溶电解质，容度积大的，溶解度也大。 1-8向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，会使BaCO 3溶解度降低，容度积减小。 1-9 CaCO 3的容度积为×10-9，这意味着所有含CaCO 3的溶液中，c(Ca 2+)=c(CO 32-)，且 [c(Ca 2+)/c θ][c(CO 32-)/c θ]=×10-9。 1-10同类型的难溶电解质，K sp θ较大者可以转化为K sp θ较小者，如二者K sp θ差别越大，转化反应就越完全。 2.选择题 2-1在NaCl 饱和溶液中通人HCl(g)时，NaCl(s)能沉淀析出的原因是 是强酸，任何强酸都导致沉淀 B.共同离子Cl-使平衡移动，生成NaCl(s) C.酸的存在降低了()K NaCl SP 的数值 D.()K NaCl SP 不受酸的影响，但增加Cl-离子浓度，能使()K NaCl SP 减小 2-2对于A 、B 两种难溶盐，若A 的溶解度大于B 的溶解度，则必有 A.()()sp sp K A K B θθ> B.()()sp sp K A K B θθ< C.()()sp sp K A K B θθ≈ D.不一定 2-3已知CaSO 4的溶度积为×10-5，如果用 mol ·L -1的CaCl 2溶液与等两的Na 2SO 4溶液混合，若要产生硫酸钙沉淀，则混合前Na 2SO 4溶液的浓度（mol ·L -1）至少应为 A.5.0×10-3 -3 C AgCl 与AgI 的sp K θ 之比为2×106，若将同一浓度的Ag +（10-5 mol ·L -1）分别加到具有相同氯离子和碘离子（浓度为10-5 mol ·L -1）的溶液中，则可能发生的现象是 A. Cl -及I -以相同量沉淀 B. I -沉淀较多 C. Cl -沉淀较多 D.不能确定 难溶电解质的溶解平衡 一．固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g 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。符号：S ，单位：g ，公式：S=（m 溶质/m 溶剂 ）×100g 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。 二?沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 溶质溶解的过程是一个可逆过程： ? ?? ??→<→=→>????→→晶体析出 溶解平衡固体溶解 结晶溶液中的溶质溶解固体溶质结晶溶解结晶溶解结晶溶解v v v v v v 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq) 3.溶解平衡的特征 1）动：动态平衡 2）等：溶解和沉淀速率相等 3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三．沉淀溶解平衡常数——溶度积 1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2）表达式：即：AmBn(s) mA n+(aq)＋nB m － (aq) Ksp =[A n+]m ·[B m － ]n 例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s) Ag +(aq)＋Cl －(aq)， Ksp(AgCl)=[Ag +][Cl － ] ＝1.8×10 －10 常温下沉淀溶解平衡：Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq)＋CrO 42-(aq)， Ksp(Ag 2CrO 4)=[Ag +]2 [CrO 2- 4] ＝1.1×10 －12 溶解 沉淀 专题十盐类水解与沉淀溶解平衡 平衡问题是近几年高考题中的新宠,是包括化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的一个大的平衡体系,分析突破点都是动态平衡,条件改变时,平衡可能会改变,但各平衡常数只与温度有关。该题一改以往简单设问方式,考查了学生分析图象、整合信息的能力,可以预见该考点仍是以后高考的热点问题。 曾经风行一时的无机框图题，由于虚拟的情景，受到质疑和抨击，同时已不符合新课程强调“有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会问题做出合理的判断”等要求，所以，当前各省化学高考中已逐步摒弃虚拟的、不真实的框图提问，在二卷中的实验题、无机题等都代之以“工艺流程”、“操作流程”等工业流程题。 盐类水解原理及其应用 1.(2011年理综)对滴有酚酞试液的下列溶液,操作后颜色变深的是( ) A.明矾溶液加热 B.CH3COONa溶液加热 C.氨水中加入少量NH4Cl固体 D.小苏打溶液中加入少量NaCl固体 答案:B。 2.(2011年理综)对于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是( ) A.升高温度,溶液pH降低 B.c(Na+)=2c(S)+c(HS)+c(H2SO3) C.c(Na+)+c(H+)=2c(S)+2c(HS)+c(OH-) D.加入少量NaOH固体,c(S)与c(Na+)均增大 答案:D。 3.(2010年理综)下列关于电解质溶液的正确判断是( ) A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HC、Na+可以大量共存 B.在pH=0的溶液中,Na+、N、S、K+可以大量共存 C.由0.1 mol·L-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在BOHB++OH- D.由0.1 mol·L-1一元酸HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在A-+H2OHA+OH- 答案:D。 4.(2009年理综)在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:C+H2OHC+OH-。下列说确的是( ) A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动 C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小 答案:B。 5.(2009年天津理综)25 ℃时,浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是( ) A.均存在电离平衡和水解平衡 B.存在的粒子种类相同 C.c(OH-)前者大于后者 D.分别加入NaOH固体,恢复到原温度,c(C)均增大 答案:C。 ①盐类水解是高考知识点,在每年的高考题中都会出题,题型以选择题为主,也会以填空、简 沉淀溶解平衡 【考纲要求】了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。 【高考链接】 （11—26）（14分）0．80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。 （4）在0．10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=________________mol·L-1（Kap[Cu（OH）2]=2．2×10-20）。 若在0．1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_______________mol·L-1。 （13—10）银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是 A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + A12S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl （13—11）己知某溶液中含有C1-, Br-和CrO 4 2-，浓度均为0.010mo1·L-，向该 溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO 3 溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 A.C1-、Br-、CrO 42- B. CrO 4 2-、Br-、C1- C. Br-、C1-、CrO 42- D. Br-、CrO 4 2-、C1- （14—11）溴酸银( AgBr03)溶解度随温度变化曲 线如图所示，下列说法错误的是 A、温度升高时溴酸银溶解速度加快 B、溴酸银的溶解是放热过程 C、60℃溴酸银的K SP 约等于6 x 10-4 D、若硝酸钾中含有少里溴酸银，可用重结晶方 法提纯 （15—10）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 高三化学 难溶电解质的溶解平衡讲义 教学目标： 1.知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。 2.能用平衡移动原理分析沉淀的溶解与生成、沉淀转化的实质，并会解决生产、生活中的实际问题。 3.明确溶度积和离子积的关系，学会判断反应进行的方向。 知识梳理： 一、难溶电解质的溶解平衡 1．固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系 2. 溶解平衡状态：在一定温度下，固体溶质在水中形成溶液时，溶液中保持不变的状态，该状态下，固体溶质的速率和溶液中溶质分子的速率达到相等，但溶解和结晶仍在进行。 3．沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定温度下，当沉淀和的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做难溶电解质的溶解平衡。如AgCl溶于水的溶解平衡表示为： (2)特征 逆：沉淀的溶解是一个过程 动：动态平衡 等：溶解速率和沉淀速率 定：平衡状态时，溶液中离子的浓度 变：当外界条件改变时，溶解平衡 练习：1.已知溶解平衡Mg(OH)2 Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当下列条件改变时，对该溶解平衡的影响，填写下表，并归纳其影响因素。 2.从物质类别、变化过程角度分析沉淀溶解平衡与弱电解质的电离平衡有何区别？ 答案(1)从物质类别看，难溶电解质可以是强电解质，也可以是弱电解质[如BaSO4是强电解质，而Al(OH)3是弱电解质]，而难电离物质只能是弱电解质。 (2)从变化的过程来看，沉淀溶解平衡是指已溶解的溶质与未溶解的溶质之间形成沉淀与溶解的平衡状态；而电离平衡则是指已经溶解在溶液中的弱电解质分子与离子之间的转化达到平衡状态。 二、影响沉淀溶解平衡的因素： (1)内因：溶质本身的性质。绝对不溶的物质是没有的；同是微溶物质，溶解度差别也很大；易溶溶质只要是饱和溶液也存在溶解平衡。 (2)外因：①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。③同离子效应：向平衡体系中加入相同的离子，使平衡向生成沉淀的方向移动。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的物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动。 三、沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 (1)调节pH法： 如加入氨水调节pH＝4，可除去氯化铵中的杂质氯化铁。 反应离子方程式：Fe3++3NH3.H2O== 。 (2)加沉淀剂法： 以Na2S、H2S等作沉淀剂，使Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。反应离子方程式如下： ①加Na2S生成CuS： S2-+Cu2+== 。 ②通入H2S生成CuS：__H2S+Cu2+== 。 2．沉淀的溶解 热点4 沉淀溶解平衡的应用 【命题规律】 本专题的考查频率较高；本考点往往结合化学平衡移动综合考察，题型可以是填空题，也可以是选择题，难度中等。考查的核心素养以证据推理与模型认知为主。 【备考建议】 2020年高考备考的重点仍以K sp 的相关计算及应用为主，可能会与盐类水解的应用及溶液中微粒浓度关系相结合，以选择题的形式出现。 【限时检测】（建议用时：30分钟） 1.（2019·湖北省黄冈中学高考模拟）水垢中含有的CaSO 4，可先用Na 2CO 3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO 3。某化学兴趣小组用某浓度的Na 2CO 3溶液处理一定量的CaSO 4固体，测得所加Na 2CO 3溶液体积与溶液中-lgc(CO 32-)的关系如下。 已知Ksp(CaSO 4)=9× 10-6，Ksp(CaCO 3)=3×10-9，lg3=0.5，下列说法不正确的是（ ） A. 曲线上各点的溶液满足关系式：c(Ca 2+)·c(SO 42-)=Ksp(CaSO 4) B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq) ? CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103 C. 该Na 2CO 3溶液的浓度为1mol/L D. 相同实验条件下，若将Na 2CO 3溶液的浓度改为原浓度的2倍，则上图曲线整体向上平移1个单位即可 【答案】D 【详解】A. CaSO 4的溶度积表达式K sp (CaSO 4)= c(Ca 2+)·c(SO 42-)，A 项正确； B. CaSO 4(s)+CO 32-(aq)?CaCO 3(s)+SO 42-(aq)的化学平衡常数 2-2-2+sp 43442-2-269 +33sp 3K (CaSO )c(SO )c(SO )c(Ca )=310c(CO )c(CO )c(Ca )K (CaCO )910310K --?====????，B 项正确； C. 依据上述B 项分析可知，CaSO 4(s)+CO 32-(aq)?CaCO 3(s)+SO 42-(aq) K=3×103，每消耗1mol CO 32-会生成 第3节沉淀溶解平衡知识点 核心知识点及知识点解读 一、沉淀溶解平衡和溶度积 1、沉淀溶解平衡的建立：一定条件下，强电解质溶解成离子的速率等于离子重新结合成沉 淀的速率，溶液中各离子的浓度保持不变的状态。 2、沉淀溶解平衡常数－－溶度积 （1）定义：在一定条件下，难溶性物质的饱和溶液中，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）表达式：以PbI2(s)溶解平衡为例： PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)K sp＝[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3L-3 （3）意义 溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。 （4）影响K sp的因素 K sp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和 溶液中离子的浓度无关。 3、沉淀溶解的特征：等、动、定、变。 等——v溶解 = v沉淀（结晶） 动——动态平衡， v溶解 = v沉淀≠0 定——达到平衡时，溶液中离子浓度不再改变。 变——当外界条件改变，溶解平衡将发生移动。 4、影响溶解平衡的因素 （1）内因：电解质本身的性质 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因：遵循平衡移动原理 ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但K sp 不变。 ④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或气体的离 子，使平衡向溶解的方向移动，K sp不变。 二、沉淀溶解平衡的应用 1、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－－浓度商Q C的现对大小，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 沉淀溶解平衡练习题 一、选择题 1、下列难溶盐的饱和溶液中，Ag +浓度最大的是( )。 A 、AgCl(101056.1-?=sp k )； B ．Ag 2CO 3(12101.8-?=sp k )； C ．Ag 2CrO 4(12100.9-?=sp k )； D ．AgBr(13100.5-?=sp k ) 2.与Na 2CO 3溶液作用全部都生成碱式盐沉淀的一组离子是（ ） (A) Mg 2+，Al 3+，Co 2+，Zn 2+ (B) Fe 3+，Co 2+，Ni 2+，Cu 2+ (C) Mg 2+，Mn 2+，Ba 2+，Zn 2+ (D) Mg 2+，Mn 2+，Co 2+，Ni 2+ 二、填空题 三、计算题 1．试比较AgI 在纯水中和在0.010mol ·dm -3KI 溶液中的溶解度。〔已知AgI 的溶度积=9.3 ×10-17〕 2．在下列溶液中不断通入H 2S ，计算溶液中最后残留的Cu 2+的浓度。 （1）0.10mol ·dm -3CuSO 4溶液。 （2）0.10mol ·dm -3CuSO 4与1.0 mol ·dm -3HCl 的混合溶液。 3．根据下列给定条件求溶度积常数。 （1）FeC 2O 4·2H 2O 在1dm 3水中能溶解0.10g ； （2）Ni （OH ）2在pH=9.00的溶液的溶解度为1.6×10-6mol ·dm -3。 4．1gFeS 固体能否溶于100cm 3 1.0mol ·dm -3的盐酸溶液中？已知 （FeS ）=6.0×10-18， （H 2S ）=9.23×10-22，式量（FeS ）=87.9。 5．求在0.50dm 3 1.0mol ·dm -3NH 4Cl 溶液中能溶解Mg （OH ）2的质量。已知（NH 3·H 2O ）=1.8×10-5，〔Mg （OH ）2〕=1.8×10-11。 6．某混合溶液中阳离子的浓度及其氢氧化物的溶度积如下： 第四节难溶电解质的溶解平衡 一、溶解平衡 1、难溶电解质的定义是什么？难溶物的溶解度是否为0？在20℃时电解质的溶解性 2、当 3 AgCl的饱和溶液？ 3、难溶电解质（如AgCl）是否存在溶解平衡？仔细阅读、思考理解，并写出AgCl的 溶解平衡表达式。 4、特征：动、等、定、变 5、影响溶解平衡的因素： （1）内因：电解质本身的性质 ①、绝对不溶的电解质是没有的。 ②、同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③、易溶电解质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡。 （2）外因： ①浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 ②温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。 二、沉淀反应的应用 （1）沉淀的生成 ①沉淀生成的应用：在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中， 常利用生成沉淀达到分离或某些离子的目的。 ②废水处理化学沉淀法工艺流程示意图 ③沉淀的方法 a调节PH法： b加沉淀剂法： 写出使用Na 2S、H 2 S作沉淀剂使Cu2+、Hg2+形成沉淀的离子方程式. （2）沉淀的溶解 ①沉淀溶解的原理： 例如CaCO 3 的溶解 ②沉淀溶解的实验探究（实验3-3）[讨论] a、为什么加入1ml盐酸沉淀溶解了？写出反应的化学方程式。 b、为什么加入过量的氯化铵溶液，沉淀也可以溶解？写出反应的化学方程式。（3）沉淀的转化 ①沉淀转化的实验探究（实验3-4） ③沉淀转化的应用 三、溶度积（K sp ） （1）概念： （2）表达式：对于沉淀溶解平衡M m A n Mm n+(aq)+Na m-(aq)，K sp = (3) 溶度积常数的意义： ○1对于相同类型的电解质，K sp越大，其在水中的溶解能力越大。 ○2K sp 和S均可衡量物质在水中的溶解能力，只有相同类型的物质，才有K sp 越大S 越大的结论。 ○3同一物质的K sp与温度有关，与溶液中的溶质离子浓度无关。 （4）溶度积规则：比较K sp 与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Q c ）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 时 Q c ＝K sp 时 Q c ＜K sp 时 2019-2020学年（人教通用版）高考化学一轮总复习讲义第四节难 溶电解质的沉淀溶解平衡 一、沉淀溶解平衡 1．概念 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等的状态。 2．沉淀溶解平衡常数——溶度积 (1)溶度积(K sp)： 在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，离子浓度幂的乘积。 (2)表达式： 对于沉淀溶解平衡：M m N n m M n＋(aq)＋n N m－(aq)，K sp＝c m(M n＋)·c n(N m－)。 (3)意义： 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。 (4)影响因素： 在一定的温度下，它是一个常数，只受温度影响，不受溶液中物质浓度的影响。 3．溶度积规则 (1)离子积(Q c)： 难溶电解质溶液中离子浓度幂的乘积，如Mg(OH)2溶液中Q c＝c(Mg2＋)·c2(OH－)。 (2)溶度积规则： Q c Q c>K sp——溶液过饱和，有沉淀析出。 二、沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 (1)调节pH法： 如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为：Fe3＋＋3H23＋3H＋，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O。 (2)沉淀剂法： 如用H2S沉淀Hg2＋的离子方程式为：H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋。 2．沉淀的溶解 (1)酸溶解法： 如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。 Cu(OH)2溶于稀硫酸，离子方程式为：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)盐溶液溶解法： 如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。 3．沉淀的转化 (1)实质：沉淀溶解平衡的移动。 (2)规律：一般说来，溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀。沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。 (3)应用： ①锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为： CaSO4＋CO2－3===CaCO3＋SO2－4。 ②矿物转化： CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为： Cu2＋＋ZnS===CuS＋Zn2＋。 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2013·重庆高考)AgCl沉淀易转化为AgI沉淀且K(AgX)＝c(Ag＋)·c(X－)，故K(AgI)＜K(AgCl)。( ) (2)(2013·安徽高考)室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。( ) (3)沉淀完全是指溶液中该物质的浓度为0。( ) (4)在AgCl的饱和溶液中，加入NaCl溶液，AgCl沉淀质量增大，但K sp(AgCl)不变。( ) (5)(2010·天津高考)AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同。( ) 2210sp L mol 108.1K AgCl --??=的AgCl 2210sp L mol 108.1K --??=- +Cl Ag 和sp K sp K Solubility equilibrium 1（2010-11）往含I -和Cl -的稀溶液中滴人AgNO 3溶液， 沉淀的质量与加入AgNO 3溶液体积的关系如图所示。 则原溶液中c(I -)/c(Cl -)的比值为 A. (V 2-V 1)/V 1 B. V 1/V 2 C. V 1/(V 2-V 1） D. V 2/V 1 2（2010-16）类似于水的离子积，难溶盐AmBn 也有离子积K sp 且Ksp ＝〔C （A n+）〕m ·〔C(B m-)〕 n 已知常温下BaSO 4的溶解度为2.33×10-4 g ，则其Ksp 为： A ．2.33×10ˉ4 B ．1×10ˉ10 C ．1×10ˉ5 D ．1×10ˉ12 3（2011-14）下列说法正确的是 A .，在任何含固体的溶液中，c （Ag +）=c （Cl –） 且它们浓度的乘积等于 B . 在一定温度下AgCl 水溶液中，浓度的乘积是一个常数 C . 温度一定时，当溶液中Ag +和Cl -浓度的乘积等于时，此溶液为AgCl 饱和溶液 D. 向饱和AgCl 水溶液中加入盐酸，变大 4（2013-11）下列说法正确的是 A ．向饱和AgCl 水溶液中加入盐酸，K sp 值变大 B ．在一定温度下AgCl 的水溶液中，Ag ＋和Cl －物质的量浓度的乘积是一个常数 C ．25℃ 时K sp (AgCl)＝1.8×10-10，K sp (AgI)＝1.0×10-16，因此 AgCl 可以转化为AgI D ．温度一定时，当溶液中Ag ＋和Cl － 物质的量浓度的乘积等于K sp 值时，此溶液为AgCl 的饱和溶液 5（2015-10）常温下，Cu(OH)2悬浊液中存在平衡：Cu(OH)2（s ） Cu 2+(aq)+2OH -(aq)， K sp [Cu(OH)2]= 2.0×10-20。下列说法中正确的是 A.向Cu(OH)2悬浊液中加入少量CuSO 4粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度会减小 难溶电解质的溶解平衡 考点一 溶解平衡和溶度积常数 1．沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成____________时，________速率和____________速率相等的状态。 2．溶解平衡的建立 固体溶质 溶解 沉淀溶液中的溶质 (1)v 溶解____v 沉淀，固体溶解(2)v 溶解____v 沉淀，溶解平衡(3)v 溶解____v 沉淀，析出晶体 3．溶解平衡的特点 4．电解质在水中的溶解度 20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系： 5．溶度积和离子积 以n ＋ m － 6.sp (1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向________方向移动，但K sp ________________。 ②温度：绝大多数难溶盐的溶解是________过程，升高温度，平衡向________方向移动，K sp ________。 ③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更难电离物质或 气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但K sp 不变。 1．难溶的氯化银在水中也存在着溶解平衡AgCl(s) Ag ＋ (aq)＋Cl － (aq)，怎样用实验证明溶液中可以同时存在着少量的Ag ＋ 和Cl － ？ 2．(1)0.1 mol·L －1的盐酸与0.1 mol·L － 1的AgNO 3溶液等体积混合完全反应后溶液中含有的微粒有________________________。 (2)下列方程式①AgCl(s) Ag ＋(aq)＋Cl － (aq)、 ②AgCl===Ag ＋ ＋Cl － 、 ③CH 3COOH CH 3COO － ＋H ＋ 各表示什么意义？ 3．有关AgCl 的沉淀溶解平衡的说法正确的是 ( ) A ．AgCl 沉淀生成和溶解同时在不断进行，且速率相等 B ．AgCl 难溶于水，溶液中没有Ag ＋和Cl － C ．只要向含有AgCl 的饱和溶液中加入盐酸，一定会有沉淀生成 D ．向含有AgCl 的悬浊液中加入NaBr 固体，AgCl 沉淀不变化 4．AgCl 的K sp ＝1.80×10－10，将0.002 mol·L －1的NaCl 和0.002 mol·L － 1的AgNO 3溶液等体积混合，是否有AgCl 沉淀生成？ 5．利用生成沉淀的方法能否全部除去要沉淀的离子？ 6．下列有关溶度积常数K sp 的说法正确的是 ( ) A ．常温下，向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，BaCO 3的K sp 减小 B ．溶度积常数K sp 只受温度影响，温度升高K sp 减小 C ．溶度积常数K sp 只受温度影响，温度升高K sp 增大 D ．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH 固体，Mg(OH)2的K sp 不变 (1)沉淀溶解平衡也是化学平衡的一种，其平衡移动规律符合勒夏特列原理。 (2)溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，K sp 增大，但Ca(OH)2相反。 (3)K sp 的大小可比较难溶电解质的溶解能力，一般K sp 越大，说明难溶电解质在水中的溶解能力越强；K sp 越小，说明难溶电解质在水中的溶解能力越弱。(说明：两种难溶电解质的组成和结构要相似) 考点二 沉淀溶解平衡的应用 1．沉淀的生成 (1)调节pH 法 如除去NH 4Cl 溶液中的FeCl 3杂质，可加入氨水调节pH 至7～8，离子方程式为________。 (2)沉淀剂法 一?固体物质的溶解度 1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在lOOg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。符号：S,单位：g,公式：S=(m溶质/m溶剂)X lOOg 2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类： 3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度 的升高而减小。 二？沉淀溶解平衡 1.溶解平衡的建立 讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫 溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。 当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。 2.沉淀溶解平衡 绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。以AgCI为例：在一定温度下，当沉 淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡： 沉淀+ AgCI(s) Ag (aq) + Cl (aq) 3.溶解平衡的特征 1)动：动态平衡 2)等：溶解和沉淀速率相等 3)定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变 4)变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 三?沉淀溶解平衡常数一一溶度积 1)定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。 2)表达式：以 MmAn(s) mMn(aq)+nAm (aq)为例： Ksp=[c(Mn+)] m? [c(Am-)] n 3)意义：反应了物质在水中的溶解能力。对于阴阳离子个数比相同的电解质, Ksp数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。 4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。 四?影响沉淀溶解平衡的因素 1）内因：难溶电解质本身的性质 2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动 ②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向 移动。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。 ④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方 向移动。 五?溶度积规则 通过比较溶度积 Ksp与溶液中有关离子的离子积Qc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？对AgCI而言，其Qc=c（Ag+）? c（CI -）,该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度，而Ksp计算式中的离子浓度一定是平衡浓度？ 1）若Qc>Ksp,则溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡？ 2）若Qc=Ksp，则溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态？ 3）若Qc沉淀溶解平衡讲义
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