13沉淀溶解平衡与溶度积常数
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 0.01 1 10 （S g/100g 水）
基础化学沉淀溶解平衡习题答案
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
沉淀溶解平衡知识点
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
难溶电解质的溶解平衡 第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积
第四节难溶电解质的溶解平衡 第1课时沉淀溶解平衡与溶度积 [学习目标] 1.知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。 2.知道溶度积的意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 一、难溶电解质的溶解平衡 1．AgCl沉淀溶解平衡的建立 (1)在装有少量难溶的AgCl白色固体的试管中，加入约5 mL蒸馏水，充分振荡后静置。 ①取约2 mL上层清液于另一试管中，滴加浓盐酸，观察到的现象是有白色沉淀生成。 ②由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Ag＋。 (2)分析AgCl的溶解过程：AgCl在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和Cl－脱离AgCl的表面溶于水中，即存在溶解过程；另一方面，溶液中的Ag＋和Cl－受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，即存在沉淀过程。在一定温度下，当AgCl溶解和生成的速率相等时，达到溶解平衡状态，得到AgCl的饱和溶液。 Cl－(aq)＋Ag＋(aq)，由于沉淀、溶解之间的这(3)AgCl溶于水的平衡方程式是AgCl(s)溶解 沉淀 种动态平衡的存在，决定了Ag＋和Cl－的反应不能进行到底。 2．溶解平衡的概念与特征 (1)概念 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 (2)特征
(3)反应完全的标志 对于常量的化学反应来说，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，沉淀就达完全。 3．影响因素 (1)实例分析 已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－) 加水正向移动不变不变 升温正向移动增大增大 加MgCl2(s)逆向移动增大减小 加盐酸正向移动增大减小 加NaOH(s)逆向移动减小增大 (2)外界条件对沉淀溶解平衡的影响 ①温度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动；少数溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。 ②浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。 ③同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。 ④其他：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。 (1)易溶电解质或难溶电解质的饱和溶液中存在溶解平衡，不饱和溶液中不存在溶解平衡。 (2)影响难溶电解质溶解平衡的因素，除内因外，主要涉及温度、浓度(包括稀释、加入同种离子)等。 例1下列关于溶解平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)的说法正确的是() A．AgCl沉淀的生成和溶解同时在不断进行，且速率相等 B．等物质的量的AgNO3和NaCl溶于水后，溶液中不存在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
2020届高三化学二轮微专题突破训练：沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像
沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像 （解析版） 一、单选题（本大题共22小题，每题1分，共22分） 1.一定温度下，三种碳酸盐MCO 3 (M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：pM＝－lg c(M)，p(CO2－3)＝－lg c(CO2－3)。下列说法正确的是 ( ) A．MgCO 3、CaCO 3 、MnCO 3 的K sp依次增大 B．a点可表示MnCO 3 的饱和溶液，且c(Mn2＋)＝c(CO2－3) C．b点可表示CaCO 3 的饱和溶液，且c(Ca2＋)
习题8-沉淀溶解平衡
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
沉淀溶解平衡(知识点)
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 一、考纲要求： 了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。理解溶度积（K sp）的含义，能进行相关的计算。 二、考点归纳 1．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(s) 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，只受影响，不受溶液中物质浓度的影响。 2．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＝。 (2)溶度积规则： Q c K sp——溶液不饱和，无沉淀析出。 Q c K sp——溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Q c K sp——溶液过饱和，有沉淀析出。 三、考点练： 【高考回顾一】 1．【2015新课标1卷28题节选】 (2)上述浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl 开始沉淀时，溶液中c I－ c Cl－ 为________________。已知K sp(AgCl)＝×10－10，K sp(AgI)＝×10－17。2．【2016新课标1卷27题节选】 (3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为mol·L-1,此时溶液中c(CrO42-)等于mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的K sp分别为×10-12和×10-10) 3．【2017新课标1卷27题节选】 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 高考难点：溶度积常数 及其应用 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 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 的大小来确定式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能通过直接比较K sp 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。 5.当溶液中存在多种离子时且加入沉淀剂均可产生沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序，此时为分步沉淀，一般认为沉淀离子浓度小于10-5mol/L时，离子沉淀完全。 【例题1】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 A. 反应开始时溶液中个离子浓度相等 B. 沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C. 沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D. 沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 解析：A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，因此错误；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 1．(1)已知K sp(AgBr)＝4.9×10－13，则将AgBr放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag＋)是多少？ (2)已知常温时，K sp[Mg(OH)2]＝4.0×10－12mol3·L－3， 则将Mg(OH)2放入蒸馏水中形成饱和溶液，溶液的pH 为多少？ (3)在0.01 mol·L－1的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH 溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH是多少？当Mg2＋完全沉淀时，溶液的pH为多少？ 2．已知K sp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2， K sp(Ag2CrO4)＝1.6×10－12mol3·L－3， 现在向0.001 m ol·L－1 K2CrO4和0.01 mol·L－1 KCl混合液中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，通过计算回答： (1)Cl－、CrO2－4谁先沉淀？ (2)刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？(设滴加过程中体积不变) 3．(2009·广东，18改编) 硫酸锶(SrSO4)在水中的 沉淀溶解平衡曲线如图。 下列说法正确的是( ) A．温度一定时，K sp(SrSO4) 随c(SO2－4)的增大而减小 B．三个不同温度中，313 K时K sp(SrSO4)最大 C．283 K时，图中a点对应的溶液是饱和溶液 D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变为不饱和溶液 9. 已知：pAg＝－lg[c(Ag＋)]， K sp(AgCl)＝1×10－12mol2·L－2。 如图是向10 mL AgNO3溶液中 逐渐加入0.1 mol·L－1的NaCl 溶液时，溶液的pAg随着加入 NaCl溶液的体积(单位mL)变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是( ) A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1 B．图中x点的坐标为(100,6) C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀 D．把0.1 mol·L－1的NaCl换成0.1 mol·L－1 NaI 则图像在终点后变为虚线部分 第3章物质在水溶液中的行为(鲁科版) 第3节沉淀溶解平衡教学设计 海南中学萱书慧 一、教材内容分析 本节是普通高中课程标准实验教科书（鲁科版）化学《化学反应原理》 第3章第3节沉淀溶解平衡。本节教材按照由简到繁、逐步递进的原则 构建。首先分析单一难溶电解质在水中的行为，建立起沉淀溶解平衡的概 念，引入描述这种平衡的平衡常数——溶度积；在此基础上分析沉淀的生 成和溶解，最后考虑比较复杂的沉淀转化问题。本节教材设计中始终依据 实际例子来诠释抽象的概念，通过对具体问题的讨论分析带动原理的学习， 引导学生利用平衡移动的一般规律一步步揭示沉淀溶解平衡的本质。 二、教学目标 1、知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例进行描述。 2、能描述沉淀溶解平衡，写出溶度积的表达式，知道溶度积的含义， 知道溶度积是沉淀平衡的平衡常数、溶度积可以反映难溶电解质在水中的 溶解能力。 3、能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成过程进行分析。 三、教学重点与难点 重点：溶度积常数的含义，沉淀的溶解、生成的本质 难点：沉淀溶解平衡 四、教学方法 习题练习、讲解启发、实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示 五、教学过程 第一课时 【导入新课】 当我们外出旅游,沉醉于秀美的湖光山色时,一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的溶洞，如何形成? 小朋友吃糖不刷牙易形成蛀牙又什么原因？这都与我们要学习第3节沉淀溶解平衡有一定的关系。 【图片展示】千姿百态的岩石、溶洞、蛀牙。 【老师】现在学习沉淀溶解平衡之前，我们首先思考讨论两个问题： 问题一：在NaCl的水溶液中，再加入固体溶质，固体有没有溶解过程？【学生思考讨论】分两种情况：当溶液没有达到饱和时，固体能继续溶解；当溶液达到饱和时不能继续溶解。 【老师提出质疑】达到饱和后固体真的不能溶解了吗？ 【图片展示】将形状不规则的NaCl固体放在饱和食盐水中过了一昼夜后发现变成形状规则的固体且质量不变。你得到什么启示？ 【老师提示】联想如何改变固定形状的积木？拆——拼。 【学生】其实有溶解也有结晶的过程。质量不变说明这两种过程的速率相等。 【老师】可用NaCl（S） Na+ (aq) + Cl-表示 【老师】问题二：NaCl能不能与盐酸反应？在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸有什么现象？ 【学生实验】在饱和NaCl溶液中滴加浓盐酸 实验现象：有大量白色沉淀产生。 【老师】你认为白色沉淀是什么物质？产生白色沉淀的原因是什么？（提示联系问题一） 溶度积常数及其应用 制作：审核： 【学习目标】 1、巩固溶度积的概念，熟练掌握难溶电解质溶解平衡表达式和溶度积常数的意义 2、会运用溶度积常数进行相关计算 【学习过程】 一、溶度积常数Ksp(或溶度积) 1、表达式： 难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变（或一定）。各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用符号Ksp表示。 即：AmBn(s)mA n+(aq)＋nB m－(aq)Ksp = 例如：常温下沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)＋Cl－(aq)， Ksp(AgCl)= 常温下沉淀溶解平衡：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)＋CrO42-(aq)， Ksp(Ag2CrO4)= 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. 溶解度: 。 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。 例1：Ksp[Mg(OH)2]= 4×10-12，Ksp(AgCl) ＝1×10－10，请比较cMg2+、cAg+的大小。 3、溶度积规则 某难溶电解质的溶液中任一情况下离子积Qc和溶度积Ksp的关系： ①Qc > Ksp时，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。 4、溶度积的应用 （1）已知溶度积求离子浓度 例2：25 ℃，Ksp(AgBr)=4.9×10-9， Ksp(Mg(OH)2) =4×10-12，分别求以上饱和溶液中：c(Ag+)、c(Br-)、 c(Mg2+)、c(OH-) 。 例3：常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，要使c(Cr3+)除去，溶液的pH应调至多少？ 【练习】1、如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol L-1，使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 已知K sp(Fe（OH）3)=1.0×10-38，K sp((Mg（OH）2)=1×10-11 2、向硫酸钡沉淀中加入碳酸钠溶液，沉淀发生转化，计算所需碳酸钠的最小浓度。 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9，Ksp(BaSO4)=1.0×10-10 （2）已知离子浓度求溶度积 例4：25℃，AgCl的溶解度是1.435×10-3g/L，求它的溶度积。（AgCl的摩尔质量143.5g/mol） （3）利用溶度积判断离子共存 例5：在含有0.01mol·L-1［I-］和0.01mol·L-1［Cl-］的溶液中，滴加AgNO3溶液时，哪种离子最先沉淀?当第二种离子刚开始沉淀时，溶液中的第一种离子浓度为多少?(忽略溶液体积的变化)。Ksp(AgCl)= 1.8×10-10；Ksp(AgI) = 7.2×10-17. 例6：某温度时，AgCl (s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀 溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 A．加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点 B．加入固体NaCl则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小 C．c点对应的Ksp小于a点对应的Ksp D．d点有AgCl沉淀生成 沉淀溶解平衡的计算： 1:已知一定温度下，Mg(OH)2在水中的溶解度为5.8 ×10-3g/L。 (1)求Mg(OH)2饱和溶液中的溶度积K sp (2)求Mg(OH)2饱和溶液中的pH和[OH-] (3)求Mg(OH)2在0.001mol/L的NaOH溶液中的溶解度。 (4)求Mg(OH)2在0.001mol/L的MgCl2溶液中的溶解度。 2．(1)已知25 ℃时，K sp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下： 25 ℃时，在Mg(OH)2____________。 (2)向50 mL 0.018 mol·L－1的AgNO3溶液中加入50 mL 0.020 mol·L－1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl 的K sp＝1.0×10－10，忽略溶液的体积变化，请计算： ①完全沉淀后，溶液中c(Ag＋)＝__________。②完全沉淀后，溶液的pH＝__________。 ③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50 mL 0.001 mol·L－1的盐酸，是否有白色沉淀生成？ ________________(填“是”或“否”)。 (3)在某温度下，K sp(FeS)＝6.25×10－18，FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在关系：c2(H＋)·c(S2－)＝ 1.0×10－22，为了使溶液里c(Fe2＋) 达到1 mol·L－1，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的 c(H＋)约为__________________。 沉淀溶解平衡的应用： 例1：已知：Cu(OH)2： Ksp为2.2×10-20， Fe(OH)3： Ksp为1.6×10-39 现有浓度均为0.1mol/L的 Cu2+、Fe3+的混合溶液， 1.6×10-39则： ⑴Fe3+开始沉淀时的c(OH-)=_____，完全沉淀时的c(OH-)=_____ ， （离子浓度小于10-5时可看成完全沉淀） Cu2+开始沉淀时的c(OH-)=_____ 。 ⑵若要除去Fe3+，应将pH调节至____________ 例2锅炉水垢既会降低燃料的利用率，造成能源浪费，也会影响锅炉的使用寿命，还可能形成安全隐患，因此要定期除去锅炉水垢。水垢中含有CaSO4，用酸很难除去。思考：如何去除CaSO4 ？写出相应方程式。 例3：BaSO4的Ksp比 BaCO3小，你认为能实现这一转化吗？已知常温下， BaCO3的K SP = 5.1×10-9 mol2?L-2，BaSO4的K SP =1.0×10-10 mol2?L-2 。现将0.233g BaSO4固体放入100mL水中（忽略溶液体积变化），则： ①溶液中c(Ba2+)= ， ②若在上述体系中，实现BaSO4向BaCO3转化， CO32-浓度的取值范围是。 第3节沉淀溶解平衡 第1课时沉淀溶解平衡与溶度积 [核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想：知道难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素，能多角度、动态地分析难溶电解质的溶解平衡。2.证据推理与模型认知：知道溶度积的 意义，建立根据溶度积和离子积的大小关系判断反应进行方向的思维模型。 一、沉淀溶解平衡及其影响因素 1．固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系 溶解性难溶微溶可溶易溶 S的范围S＜0.01 g 0.01 g＜S＜1 g 1 g＜S＜10 g S＞10 g 2.PbI2固体的溶解平衡 实验操作 ①在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3 mL蒸馏水， 充分振荡后静置； ②待上层液体变澄清后，即得到PbI2饱和溶液，向其中滴加几滴 0.1 mol·L－1 KI溶液 实验现象在上层清液中加入KI溶液后，有黄色沉淀产生 实验结论 上层清液中有Pb2＋存在，当加入KI溶液后，I－浓度增大，发生反 应：Pb2＋＋2I－===PbI2↓，从而有黄色PbI2沉淀生成 3.沉淀溶解平衡 (1)概念 在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫作难溶电解质的沉 淀溶解平衡。如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为AgCl(s)溶解 沉淀 Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。(2)特征 (3)沉淀溶解平衡的表达式： M m A n(s)m M n＋(aq)＋n A m－(aq) 在沉淀后用“s”标明状态，溶液中用“aq”标明状态，并用“”连接。 如：PbI2沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)。 4．影响因素 (1)实例分析 已知溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)ΔH＞0，请分析当改变下列条件时，对该溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)： 条件改变移动方向c平(Mg2＋) c平(OH－) 加水正向移动不变不变 升温正向移动增大增大 加MgCl2(s) 逆向移动增大减小 加盐酸正向移动增大减小 加NaOH(s) 逆向移动减小增大 (2)外界条件对沉淀溶解平衡的影响 ①温度：升高温度，多数溶解平衡向溶解方向移动；少数溶解平衡向生成沉淀方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡。 ②浓度：加水稀释，溶解平衡向溶解方向移动。 ③同离子：加入与难溶电解质构成中相同的离子，平衡向生成沉淀方向移动。 ④反应离子：加入可与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解方向移动。 (1)由于BaSO4难溶，所以将BaSO4加入水中，溶液中无Ba2＋和SO2－4() (2)难溶电解质的溶解平衡是动态平衡，即溶解和沉淀仍然同时进行着，只是v(溶解)＝v(沉淀) () (3)Ca(OH)2溶解放热，所以升温，Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)溶解平衡逆向移动() (4)含等物质的量的AgNO3与NaCl的溶液混合后，恰好完全生成AgCl沉淀，溶液中不存在Ag＋和Cl－() (5)当溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全() 答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)√ 1．Ca(OH)2是一种强碱，在水中应该完全电离，但某同学见到过以下两个式子，Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－、Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，请帮他解开迷惑。 沉淀溶解平衡 一、选择题 1．下列说法正确的是(B) A．溶度积小的物质一定比溶度积大的物质溶解度小 B．对同类型的难溶物，溶度积小的一定比溶度积大的溶解度小 C．难溶物质的溶度积与温度无关 D．难溶物的溶解度仅与温度有关 2．已知25℃时，AgCl的溶度积K sp＝1.8×10－10 mol2·L－2，则下列说法正确的是( D) A．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，K sp变大 B．AgNO3溶液与NaCl溶液混合后的溶液中，一定有c(Ag＋)＝c(Cl－) C．温度一定时，当溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp时，此溶液中必有AgCl沉淀析出 D．将AgCl加入到较浓Na2S溶液中，AgCl转化为Ag2S，因为AgCl溶解度大于Ag2S 3．常温下，已知Mg(OH)2的溶度积常数为1.8×10－11mol3·L－3，则Mg(OH)2的饱和溶液的pH最接近于(C) A．1B．3 C．11 D．13 4．水垢主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的解释正确的是(D) A．Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化 B．Mg(OH)2的溶度积小于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化 C．MgCO3电离出的CO2－3发生水解，使水中OH－浓度减小，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Q＜K sp，生成Mg(OH)2沉淀 D．MgCO3电离出的CO2－3发生水解，使水中OH－浓度增大，对Mg(OH)2的沉淀溶解平衡而言，Q＞K sp，生成Mg(OH)2沉淀 5．在CaF2(K sp＝5.3×10－9mol3·L－3)与CaSO4(K sp＝9.1×10－6mol2·L－2)混合的饱和溶液中，测得F－浓度为1.8×10－3mol·L－1，则溶液中SO2－4的浓度为(B) A．3.0×10－3mol·L－1 B．5.7×10－3mol·L－1 C．1.6×10－3mol·L－1 D．9.0×10－4mol·L－1 Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，在常温下 6．Cu(OH)2在水中存在着沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s) K sp＝2×10－20mol3·L－3.某CuSO4溶液中[Cu2＋]＝0.02 mol·L－1，在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液中加入碱溶液来调整溶液的pH，则溶液的pH大于(D) A．2 B．3 C．4 D．5 二、非选择题 1、沉淀溶解平衡的影响因素：将Ca(OH)2固体放入水中，一段时间后达如下平衡： Ca(OH)2(s)Ca2+(aq) +2OH-(aq),试分析下列变化对沉淀溶解平衡的影响 【小结】①升高温度，沉淀溶解平衡一般向沉淀溶解的方向移动（Ca(OH)2除外） ②加入少量水，沉淀溶解平衡向沉淀溶解的方向移动，溶液中离子浓度不变固体的质量会减小 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＜）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： ＞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； ＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态； ＜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。 5.当溶液中存在多种离子时且加入沉淀剂均可产生沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序，此时为分步沉淀，一般认为沉淀离子浓度小于10-5mol/L时，离子沉淀完全。 【例题1】下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 A. 反应开始时溶液中个离子浓度相等 B. 沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等 C. 沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等，且保持不变 D. 沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解 解析：A项反应开始时，各离子的浓度没有必然的关系，因此错误；B项正确；C项沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度保持不变，但不一定相等；D项沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，由于固体的浓度为常数，故平衡不发生移动。 答案：B 点拨：沉淀平衡是化学平衡中的一种，在学习这部分知识时要注意化学平衡移动原理的应用。 四、影响沉淀平衡的因素 1. 内因：难溶电解质本身的性质。2019届高三化学一轮复习溶度积常数及其应用
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第3章 第3节 第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积
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