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第3章 物质在水溶液中的行为
第3节 沉淀溶解平衡
学习及评价目标
1.知道难溶电解质在水中存在溶解平衡。
2.体验从实验现象到科学本质的科学认识和思考过程，通过科学探究和证据推理完善分析水溶液中微粒间作用的基本思路。
3.了解溶度积常数，并尝试用于定量分析。
4.能基于平衡移动的观点以及多平衡间的相互影响，分析沉淀的生成、溶解和转化，并能解释生产生活中的一些相关问题及其解决方法的原理。
情境导入
在海水养殖中，渔民经常向海水中撒入一种白色粉末，用过之后，海水就不会发臭。因为在水产养殖场底部淤泥中的有机物质腐烂分解时，这一区域处于无氧状态，使厌氧的硫杆菌、硫酸盐还原菌得以滋生，可将硫酸盐还原为硫化氢。而当水体的pH值大于8.5时，这些细菌便不能存活。因此，向水体中撒入这种白色粉末可以使水体的pH值达到9左右且能较长时间的保持。
思考·讨论
1.推测白色粉末可能是什么物质呢？
2.白色粉末为什么能调节海水的pH？
Mg(OH)2
少量溶于水的氢氧化镁电离出氢氧根离子，使水体显弱碱性。
经查阅资料，其中有一种水质改良剂为Mg(OH)2
......投加的Mg(OH)2可使水体较长时间保持弱碱性......
黄永强《渔业研究》
分析·推测
Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
K
sp=c平(Mg2+)·c平2(OH-)
思考·计算
【定量推证】
若淤泥附近水体的c(Mg2+)=0.056mol·L-1,计算并判断Mg(OH)2能否使水体pH保持9左右？
已知：Ksp=c平（Mg2+)c2平（OH-)=5.6×10-12mol3·L-3
思考·计算
若是单一的饱和Mg(OH)2溶液，如何求Mg2+的浓度
已知：Ksp=c平（Mg2+)c2平（OH-)=5.6×10-12(mol3·L-3)
实验验证
1.设计实验测定含有氢氧化镁的水溶液的酸碱性。
2.取上层清液于一支试管中，向其中滴加几滴0.1mol·L-1氢氧化钠溶液，观察实验现象。
3.向上层清液中滴加几滴0.1mol·L-1氢氧化钠溶液，观察实验现象。
一、沉淀溶解平衡与溶度积
溶解速率
沉淀速率
时间
速率
沉淀溶解平衡
1.沉淀溶解平衡
一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态。
溶解
沉淀
总结
Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
2.溶度积常数
溶解平衡方程式：
溶度积常数表达式：
溶解平衡也存在溶解平衡常数，称为溶度积常数或溶度积，通常用Ksp表示。
Ksp=c平(Mg2+) c平2(OH-)
总结
Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关；并且，溶液中相应离子浓度的变化只能使平衡移动，并不能改变Ksp
Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
难溶物 Ksp(25℃)(mol2·L-2) 溶解度（mol·L-1）
AgCl 1.8×10-10(mol2·L-2)
AgBr 5.0×10-13(mol2·L-2)
AgI 8.3×10-17(mol2·L-2)
Mg(OH)2 5.6×10-12(mol3·L-3)
Cu(OH)2 2.2×10-20(mol3·L-3)
结论：相同类型（化学式中阴、阳离子个数比相同时）
的难溶电解质的Ksp越大，在水中的溶解程度就越大。
根据数据，能否用Ksp大小比较其溶解程度的大小
10-5(近似值)
10-6.5(近似值)
10-8.5(近似值)
10-4(近似值)
10-7(近似值)
证据推理
向滴加酚酞的Mg(OH)2悬浊液液中滴入少量稀硫酸，仔细观察现象，能得出什么结论？从定性和定量两个角度解释上述现象的原因。
实验探究
Mg(OH)2（s） Mg2＋ （aq）+ 2OH-(aq)
哪些外界条件能影响这个平衡？
实验探究
溶液未达饱和，无沉淀析出
Q＞ Ksp
Q＝ Ksp
Q＜ Ksp
平衡向生成沉淀方向移动，生成沉淀。
难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态，溶液是饱和溶液
二、沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的溶解与生成
学以致用
BaCO3(s) Ba2+ (aq) + CO32-(aq)
+
2H+
H2O + CO2
医院进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不选用BaCO3？（从定性、定量两个角度解释）
Q＜ Ksp
1.Ba2+有剧毒；
2.胃酸的酸性很强，pH约为0.9～1.5
若误用了BaCO3,应采取什么措施？
学以致用
5%的Na2SO4溶液（0.35mol·L-1）能否有效除去误食的Ba2+？
通过计算说明。Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2
+
Cu2+(aq)
Cu(OH)2(s)
保证海水养殖水质优良的方案之一是防止重金属离子污染，因为工业废水中含有的重金属离子Cu2+、Hg2+都会造成水体污染，如何处理这些重金属离子呢？
平衡向右移动
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH-(aq)
Mg(OH)2(s) + Cu2+(aq) = Cu(OH)2(s) + Mg2+(aq)
实质：沉淀溶解平衡的移动。通常，一种沉淀可转化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势越大。
知识支持：25℃时
KspMg(OH)2=5.6×10-12(mol3·L-3)
KspCu(OH)2=2.2×10-20(mol3·L-3)
KspFeS=6.3×10-18(mol2·L-2)
KspCuS=1.3×10-36(mol2·L-2)
实验探究
实验探究
学以致用
自来水在加热煮沸时常形成水垢，水垢的形成会降低燃料的利用率，还会有安全隐患。某锅炉水垢的成分为CaCO3、Mg(OH)2、CaSO4,设计实验方案除去水垢[已知KspCaCO3=2.8×10-9(mol2·L-2), KspCaSO4=7.1×10-5(mol2·L-2)]
水垢成分
CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4
疏松的水垢
CaCO3 Mg(OH)2
除去水垢
用稀盐酸或
氯化铵溶液
沉淀的转化
沉淀的溶解
CaSO4(s) 　　 SO42-(aq) + Ca2+(aq)
+
CO32-
CaCO3
CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s) +SO42-(aq)
①用化学方程式表示出存在的平衡
②描述改变的条件
③判断平衡移动方向(定性、定量)
④得出结论
模型构建
人类活动会大量排放CO2干扰珊瑚的生长
珊瑚及珊瑚礁的生长状态，被视为海洋生态的指标
可采取哪些保护措施？
保护环境 从我做起
珊瑚虫能吸收海水中的Ca2+和HCO3-转化为石灰质骨骼
Ca2++2HCO3- CaCO3+CO2+H2O
2030年碳达峰
2060年碳中和
总书记的承诺
“绿水青山就是金山银山”
2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上发表重要讲话。
建立平衡
应用平衡
调控平衡
认识平衡
。。。。。。。
进步的阶梯
我们这节课学到了什么？
KSP和
沉
淀
溶
解
平
衡
的
移
动
1.钡餐透视
2.Ba2+解毒
3.珊瑚虫死亡的原因
沉淀溶解平衡的应用
1.沉淀的溶解
2.沉淀的生成
3.沉淀的转化；
1.工业处理废水
2.锅炉除水垢
课堂总结

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