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1、第 3 节沉淀溶解平衡学习目标： 1.了解沉淀溶解平衡的建立过程及特点。2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生和溶解。(重点 )3.能够运用平衡移动的观点对沉淀的溶解、生成和转化进行分析，并能解释一些生活问题。(难点)自主预习探新知1沉淀溶解平衡与溶度积(1)溶解平衡状态定义：在一定温度下的水溶液里， 沉淀溶解速率和离子生成沉淀速率相等，固体的量和溶液中各离子浓度不再改变时的状态。表示方法：如PbI2 的沉淀溶解平衡可表示为PbI2(s)Pb2 (aq) 2I(aq)。特点：沉淀溶解平衡符合化学平衡的特点。“动” 动态平衡。“等” 离子生成沉淀速率和沉淀溶解速率相等。“定” 沉淀的
2、量及溶液中离子浓度保持不变。“变” 条件改变，平衡发生移动。(2)溶度积定义：沉淀溶解平衡的平衡常数叫溶度积常数或溶度积，通常用符号Ksp来表示。表达式：当难溶强电解质A mBn 溶于水形成饱和溶液时，建立沉淀溶解平衡： A m n(s)mAnm，其溶度积的表达式为KspA n mBmn。B(aq) nB(aq)影响因素： Ksp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关。意义： Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。微点拨： (1)溶液中离子浓度的变化只能使平衡发生移动，并不改变溶度积。
3、(2)Ksp 与溶解度 (S)都可用来表示物质的溶解能力，但是Ksp 小的物质溶解度不一定也小。1/121/122沉淀的溶解与生成(1)原理：通过改变条件使溶解平衡移动，最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。(2)判断：在难溶电解质溶液中，当 QKsp 时，就会有沉淀生成。当 QKsp 时，处于平衡状态。当 QKsp 时，就会使沉淀溶解。(3)应用利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。用来解释某些生活现象。 如溶洞中石笋、钟乳石的形成，所涉及的化学反应有CaCO3CO2 H2 O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2=CaCO3 H2OCO2。3沉淀的转化(1)实质：是
4、沉淀溶解平衡的移动。(2)特点通常一种沉淀可以转化为另一种更难溶的沉淀。两种难溶物的溶解能力差别越大，越容易转化。(3)应用除去废水中的Cu2 、Hg2 、Pb2 等，常用 FeS、MnS 等难溶物作沉淀剂。如可用 FeS 等难溶杂质作为沉淀剂除去废水中的重金属离子Cu2 ，沉淀转化反应为 FeS(s)Cu2 (aq)=Fe2 (aq) CuS(s)。微点拨：沉淀转化虽然是利用的沉淀溶解平衡的移动，但是因为沉淀能够完全转化，所以反应方程式用“=” ，不用 “”。 基础自测 1判断对错 (对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)(1)当溶液中阴、阳离子浓度相等时，沉淀溶解达到平衡状态。()(2
5、)外界条件发生变化，沉淀溶解平衡不一定发生移动。()(3)Ksp 越大的难溶物其溶解能力越强。()2/122/12(4)难溶物只能转化为溶解度更小的物质。()(5)加热时，沉淀溶解平衡一定向沉淀溶解的方向移动。()提示 (1)溶液中阴、阳离子浓度相等时，沉淀溶解不一定达到平衡状态。(2)(3)同种类型的难溶电解质Ksp 越小，溶解度越小。(4)当 QKsp 时，难溶物可以转化为溶解度更大的物质。(5)升高温度，沉淀溶解平衡向吸热方向移动，但有些沉淀溶解时放热，如 Ca(OH)2。2下列应用或现象主要体现的是沉淀溶解平衡原理的是()热纯碱溶液洗涤油污的能力强 误将钡盐 BaCl 2 、Ba(NO
6、3)2当作食盐食用后，常用 0.5%的 Na2SO4 溶液解毒 溶洞的形成 碳酸钡不能作“钡餐”而硫酸钡能 泡沫灭火器灭火A BCD全部A 利用的是水解原理， 利用两种离子水解的相互促进作用， 体现的均是沉淀溶解平衡原理。 3在含有 Mg(OH)2 沉淀的饱和溶液中加入固体NH 4 后，则Mg(OH)2 沉Cl淀 ()A 溶解B增多C不变D无法判断AMg(OH) 2 沉淀的饱和溶液中存在沉淀溶解平衡： Mg(OH) 2(s)Mg 2(aq) 2OH(aq)，加入 NHCl 固体后， NHOH=NHH O，使 OH 减小，平4432衡正向移动。 合作探究攻重难外界条件对沉淀溶解平衡的影3/123
7、/12响探究影响 PbI2(s)2平衡的因素：Pb(aq)2I(aq)思考交流 1利用勒 夏特列原理，预测上述实验将观察到什么现象？提示 上层清液滴入 KI 浓溶液后，有黄色沉淀产生。2若用氯水代替KI 浓溶液，预测将观察到什么现象？提示 黄色固体逐渐溶解。3已知在氯化银悬浊液中存在如下平衡： AgCl(s)HAg(aq) Cl (aq) 0，试分析外界条件对上述平衡的影响。加入物质平衡移动方向AgCl 溶解度Ag Cl 盐酸_AgNO 3 溶液_NaCl 固体_NaBr 固体_氨水_加热_提示 向左减小减小增大向左减小增大减小向左减小减小增大向右增大减小增大向右增大减小增大向右增大增大增大4
8、沉淀溶解平衡移动时，沉淀的溶解度一定改变，沉淀的溶度积一定改变吗？提示 不一定。溶解平衡受多种因素的影响，而溶度积只受温度的影响，只要温度不变，溶度积就不变。4/124/12对点训练 题组 1沉淀溶解平衡1下列对 AgCl(s)Ag (aq)Cl (aq)的理解正确的是 ()说明 AgCl 没有完全电离， AgCl 是弱电解质说明溶解的 AgCl 已完全电离， AgCl 是强电解质说明 Cl 与 Ag 的反应不能完全进行说明 Cl 与Ag 的反应可以完全进行A BCDB 关于沉淀溶解平衡的表达式，其完整的书写形式为AgCl(s)AgCl(aq)=Ag(aq)Cl (aq)，故对于难溶物质来说，
9、是先溶解，再电离。 教师备选 在下列各种液体中， CaCO3 的溶解度最大的是 ()AH2OBNa2CO3 溶液CCaCl2 溶液D乙醇A B 、C 项的溶液中分别含有22的溶解，而CO3和 Ca ，均会抑制 CaCO3CaCO3 在乙醇中是不溶的。 2把足量熟石灰放入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s)Ca2(aq) 2OH (aq)。下列叙述不正确的是 ()A 给溶液加热，溶液的pH 升高B恒温下向溶液中加入CaO，溶液的 pH 升高C向溶液中加入Na2CO3 溶液， Ca(OH)2 固体增多D向溶液中加入少量的NaOH 固体， Ca(OH)2 固体增多D A 项，加热时 C
10、a(OH)2 溶解度减小，平衡逆向移动， c(OH)减小， pH减小；B 项，CaOH2O=Ca(OH)2，由于保持恒温， Ca(OH)2 溶解度不变， c(OH不变，因此不变； 项223，使平衡正向移动， Ca(OH)2)pHCCOCa=CaCO固体减少；D 项，加入 NaOH 固体时，c(OH)增大，平衡逆向移动，因此 Ca(OH)25/125/12固体增多。 影响沉淀溶解平衡的外界因素影响因素平衡移动方向Ksp 变化温升高温度向吸热方向移动，多数为溶解方向多数增大度降低温度向放热方向移动，多数为沉淀方向多数减小浓度加水向溶解方向移动不变加入相同离子向生成沉淀方向移动不变加入与体 系中离
11、子发向溶解方向移动不变生反应的离子题组 2溶度积常数及其应用溶度积常数表达式符合KspA x 2By的是()3A AgCl(s)Ag (aq)Cl (aq)BNa2S2Na S2CAg 2S(s)2Ag (aq) S2(aq)DPbI2(s)Pb2(aq) 2I (aq)C 由表达式可知，对应的沉淀溶解平衡方程式为A 2B(s)2A x(aq)By (aq)。本题选 C。4已知： Ksp(AgCl) 1.8 10 10mol2L 2， Ksp(AgI) 1.5 10 16mol 2L 2，sp 132 2，则下列难溶盐的饱和溶液中， Ag 浓度大小顺序K (AgBr) 7.710mol L正确
12、的是 ()【导学号 ：41722173】A AgCl AgI AgBrBAgCl AgBr AgICAgBr AgCl AgIDAgBr AgI AgClB 同类型的难溶电解质的Ksp 值越大，其溶解性越强，由K sp(AgCl) 6/126/12Ksp(AgBr) Ksp(AgI) 可知饱和溶液中 Ag ：AgCl AgBr AgI 。教师备选 在难溶电解质 AB 2 的饱和溶解中， A 2 x molL 1，B y molL 1，则Ksp(AB 2)为()12222A. 2xy mol LBxy mol LCxy2 mol3L3D4xy2 mol 3L 3CAB 2 的溶解平衡方程式为AB
13、 2(s)A 2(aq)2B(aq)，结合溶度积的概念可知 Ksp(AB 2)A 2 B 2xy2 mol3L3。 沉淀溶解平衡的应用重晶石 (主要成分为BaSO4)是制备钡的化合物的重要原料，由重晶石制备 BaCl2 的大致流程如图。多次重复加入试剂 a试剂 b重晶石 BaCO3 BaCl2操作操作思考交流 1由重晶石生成 BaCO3 时，所加试剂 a 是什么物质？该步转化为什么能实现？提示 试剂 a 是饱和 Na2CO3 溶液。 BaSO4(s)Na2CO3(aq)BaCO3(s)Na SO (aq)，若要使 BaCO 形成沉淀，应使溶液中 Ba2 CO 2K (BaCO )。2433sp
14、3虽然 BaSO4 溶液中 Ba2 很小，但可通过增大 CO 23来达到目的。2由 BaCO3 BaCl2 转化过程中， 试剂 b 是什么物质？操作具体指什么操作？提示 试剂 b 为稀盐酸， BaCO32HCl=BaCl 2 CO2H2O。从 BaCl2溶液中获得 BaCl2 固体可采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤的操作。3能否用 BaCO3 代替 BaSO4 用作钡餐？说明理由。7/127/12提示 不能。 BaCO (s)2(aq) CO2(aq)，在胃酸 (盐酸 )作用下，Ba33BaCO3 沉淀溶解平衡正向移动，生成Ba2使人体中毒。4若误食 Ba2 (BaCl2 等 )引起重金属盐中毒，
15、如何处理？提示 尽快用 5.0%的 Na2SO4 溶液洗胃，随后导泻使钡盐尽快排出。对点训练 题组 1沉淀溶解平衡的应用1向 ZnSO4 溶液中加入Na2S 溶液，得到白色沉淀，然后向白色沉淀中滴加 CuSO4 溶液，发现沉淀变为黑色，则下列说法不正确的是()A 白色沉淀为 ZnS，黑色沉淀为 CuSB上述现象说明ZnS 的 Ksp 小于 CuS 的 KspC利用该原理可实现一种沉淀转化为更难溶的沉淀D该过程破坏了ZnS 的溶解平衡B 由题意可知 ZnS 转化为 CuS，则 Ksp(ZnS)Ksp(CuS)。 2要使工业废水中的重金属离子 Pb2 沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已
16、知 Pb2 与某些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物PbSO4PbCO3PbS溶解度 /g1.03 10 41.8110 71.8410 14由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为()A 硫化物B硫酸盐C碳酸盐D以上沉淀剂均可A 要将 Pb2沉淀，就要使其形成溶解度较小的物质，由表中数据可知，PbS 的溶解度最小，故所用沉淀剂最好为硫化物。教师备选 许多马路两旁的树干上都均匀地涂抹了石灰水。下列有关说法不正确的是()A 饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则溶液中Ca2 的物质的量不变B饱和石灰水中加入生石灰，若温度不变，则pH 不变C升高饱和石灰水的温度时，Ca(OH)2 的溶度积常数 Ksp
17、 减小8/128/12D石灰水显碱性，能使蛋白质变性，所以有防治树木病虫害的作用A 饱和石灰水中加入生石灰， 若温度不变， 则所得溶液还是饱和溶液， 各离子浓度不变，但是生石灰与水反应，使溶剂的质量减小，溶液中 Ca2的物质的量减小，故 A 项错误， B 项正确；升高温度， Ca(OH)2 的溶解度降低， Ksp 减小， C 项正确；石灰水显碱性，能使蛋白质变性，D 项正确。 题组 2沉淀溶解平衡曲线及应用3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 AgNO 3 可以使溶液由 c 点变到 d 点B加入固体 NaCl，则
18、 AgCl 的溶解度减小， Ksp 也减小Cd 点有 AgCl 沉淀生成Da 点对应的 Ksp 小于 b 点对应的 KspC A 项，加入 AgNO 3， Cl 减小，溶液在溶解平衡曲线上移动，不能由c 点变到 d 点； B 项，虽然 AgCl 的溶解度减小，但Ksp 不改变； C 项， d 点时，Ag ClspKsp相 K ，即有沉淀生成； D 项， a、b 两点温度相同，即对应的等。 4硫酸锶 (SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是()【导学号 ：41722174】9/129/12A 温度一定时， Ksp(SrSO4)随SO24 的增大而减小B三个不同温度下， 3
19、13 K 时 Ksp(SrSO4)最大C283 K 时，图中 a 点对应的溶液是饱和溶液D283 K时的饱和4 溶液升温到 363 K 后变为不饱和溶液SrSOB 温度一定时，K(SrSO )不变，A 项错误；由图可知，313 K 时Sr22 SOsp44最大，即 Ksp 最大， B 项正确； 283 K 时， a 点溶液的 Sr2 小于平衡时的 Sr2，故溶液未达到饱和， C 项错误； 283 K 时的饱和 SrSO 溶液升温到 363 K 时，有4固体析出，溶液仍为饱和溶液，D 项错误。 当堂达标固双基1 时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡 PbI2(aq)252(s)Pb2I，
20、加入KI固体，下列说法正确的是()(aq)A 溶液中 Pb2 和 I 的浓度都增大B溶度积常数 Ksp 增大C沉淀溶解平衡向右移动D溶液中 Pb2 的浓度减小D 加入 KI 固体时，溶液中 I 增大，使 PbI2 的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中 Pb2 减小，但由于溶液的温度未发生改变，故PbI2 的溶度积常数Ksp 不变。 922 4 1的3 的 Ksp2.810，现将浓度为 2 102已知 CaCOmol Lmol LNa2CO3 溶液与 CaCl2 溶液等体积混合， 若要产生沉淀，则所用 CaCl2 溶液的浓度至少应大于 ()10/1210/12【导学号 ：41722175】A 2.
21、810 2molL1 B1.410 5molL1C2.810 5molL1D5.610 5molL1D 由沉淀形成的条件可知，要产生沉淀必须满足Qc(Ca2 ) c(CO 23)2.8109mol2L2，因两种溶液等体积混合后CO 23 1104molL1，故混合后溶液中 Ca2 应大于 2.8 105molL 1，则混合前 CaCl2 至少应大于 5.610 5 molL1。3某温度时， Ag 2SO4 在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ()A 含有大量 SO42 的溶液中肯定不存在 Ag24 的溶度积常数 (Ksp 为333B该温度下， Ag SO)110 mol L
22、1的 AgNO 3 溶液与 0.2 molL 1 的 Na24 溶液等C该温度下， 0.02 mol LSO体积混合，不会生成沉淀Da 点可能表示 Ag 2SO4 的饱和溶液C Ag 2SO4 在水溶液中存在溶解平衡：Ag2SO4(s)22Ag (aq) SO42的溶液中仍可存在极少量的Ag，故 A 项不正确；曲线上(aq)，含有大量 SO4的 b 点是溶解平衡点，此点处Ag 2102molL1， SO2 5 102molL41，根据sp2221 2 5 1021 SO4molL)10K Ag (210mol L2533，故项正确；由于1 2153molBQ (0.01 mol L ) 0.1
23、 mol L L110 mol L11/1211/123K ，故两种溶液等体积混合后不会生成Ag SO 沉淀， C 项正确；由于 a 点sp24处 Q(2 102molL1)21102molL1 4 106mol3 L3Ksp，即溶液未达到饱和状态，故D 项不正确。 含有的某溶液中三种离子的浓度均为1，已知 AgCl 、Br、I0.1 mol L4ClAgBr 、AgI 的溶度积分别为 1.610 10mol2L 2、4.1 10 15mol2L 2、 1.5 10 16mol2 L2，现向该溶液中逐滴加入 AgNO 3 溶液，回答下列问题：【导学号 ：41722176】(1)首先析出的沉淀是 _，析出沉淀的离子方程式为_，用沉淀溶解平衡理论解释首先析出此沉淀的原因：_。(2)最后析出的沉淀是 _，析出沉淀的离子方程式为。解析 (1)由于 AgI 的 Ksp 最小，故先析出AgI 沉淀。 (2)由于 AgCl 的 Ksp最大，故加入 AgNO 3 溶液后，先析出 AgI ，再析出 AgBr ，最后析出 AgCl。答案 (1)AgIAg I =AgIAgI 的 Ksp 最小，所需 Ag 最小(2)AgClAgCl =AgCl12/1212/12