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第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第四节 沉淀溶解平衡
学习目标:1
1、了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素。 （重点）
2、了解溶度积的含义及其表达式。
3、学会运用溶度积与离子积的关系判断反应进行的方向。
核心素养:
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。
新课导入
旧知链接：(1)离子反应发生的条件有哪些？
生成易挥发物质、难电离物质、难溶电解质
旧知链接：(2)溶解度的定义？
在一定的温度下，某物质在100克溶剂(通常是水)里达到饱和状态时所溶解的质量
200C时，溶解性与溶解度的大小关系
溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶
溶解度 >10g 1g~10g 0.01g~1g <0.01g
AgCl
将 2 mL 0.1 mol/L AgNO3 溶液滴入到2 mL 0.1 mol/L NaCl 溶液中
Ag+ + Cl－= AgCl ↓
充分反应后溶液中存在
哪些阳离子？
只有 Na+和 H+ 吗？
思考：
AgI
取上层清液适量
再滴入
少量 KI 溶液
Ag+ + I－= AgI ↓
AgI 是如何生成的？
Ag+ 从何而来？
说明上层清液中仍然有Ag+和Cl-，沉淀即是难溶电解质，不是绝对不溶，只不过溶解度很小(小于0.01g)
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
Ag+
Cl-
H2O
一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中，这一过程就是溶解
AgCl在溶液中存在两个过程：
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，这一过程就是沉淀
一、难溶电解质的溶解平衡
沉淀溶解平衡
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
溶解
沉淀
1、定义：在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，得到AgCl的饱和溶液，即建立下列动态平衡：
人们把这种平衡称为沉淀溶解平衡
在一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10-5mol/L时，化学上通常认为生成沉淀的反应就进行完全了
2、表示方法：
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
4、特征：
逆：沉淀的生成和溶解是可逆过程
等：V(生成)＝V(溶解) ≠0
动：动态平衡
定：达到沉淀溶解平衡，溶质离子浓度保持不变
变：当条件改变，会建立新的平衡
3、图像表示:
溶解
沉淀
时间
速率
沉淀溶解平衡
标明物质状态和可逆符号
5、影响沉淀溶解平衡的因素：
温度
升高温度,多数向溶解方向移动
(绝大多数难溶盐的溶解是吸热)
浓度
加水稀释，平衡向溶解方向移动
加入与难溶物具有相同离子的电解质，抑制沉淀的溶解；
外
因
内因：溶质本身的性质
同离子效应
决定因素
加入可与体系中离子发生反应生成更难溶或气体的离子，促进沉淀溶解；
特例：
Ca(OH)2
改变条件 平衡移动方向 平衡时c(Ag+ ) 平衡时c(Cl-)
升 温
加 水
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加NaI(s)
加AgNO3(s)
加NH3·H2O
不移动
不变
不变
不变
不变
正反应
正反应
正反应
正反应
逆反应
逆反应
增大
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
减小
讨论：对于平衡AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)若改变条件，对其有何影响
溶解度如何变化？
2、将AgCl分别投入下列溶液中：
①40 mL 0.03 mol·L－1的HCl溶液 ②50 mL 0.03 mol·L－1的AgNO3溶液
③30 mL 0.02 mol·L－1的CaCl2溶液 ④10 mL蒸馏水
AgCl的溶解度由大到小的顺序是 。
④>①＝②>③
1、欲增大Mg(OH)2在水中的溶解度，可采取的方法是( )
A. 加入NaOH固体 B. 加氯化铵溶液
C. 加硫酸镁固体 D. 加大量水
B
二、溶度积常数(简称溶度积)
1、定义：在一定温度下，难溶物达到沉淀溶解平衡状态时，饱和溶液中各离子浓度化学计量数次方的乘积，叫做溶度积常数，用Ksp表示
2、表达式：
AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq)
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
固体浓度视为定值
思考：写出难溶物Ag2CrO4、 Fe(OH)3的溶度积表达式
Ksp(Ag2CrO4)＝c2(Ag＋)·c(CrO42－)
Ksp(Fe(OH)3)＝c(Fe3＋)·c3(OH－)
3、 影响Ksp的因素:
Ksp的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关T↑，Ksp↑ [ Ca(OH)2 相反]
4、 Ksp的意义:
相同类型的难溶电解质，溶度积小的电解质，其溶解能力小；
不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较；
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力
类型 化学式 溶度积Ksp 溶解度/g
AB AgBr 5.0×10-13 8.4×10-6
AB AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4
A2B Ag2CrO4 1.1×10-12 2.2×10-3
A2B Ag2S 6.3×10-50 1.3×10-16
一定条件下
溶解度如何计算？
Ksp与S的换算：
以：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)为例
Ksp值→c（Ag+）→1L溶液中AgCl的物质的量
→100g（100ml)中AgCl的物质的量
→AgCl的溶解度S。
Ag2SO4溶解度S与Ksp的关系？
【特别提醒】
用溶度积比较溶解度大小的注意事项：
(1)对于阴、阳离子个数比相同的电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解度越大。
如：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，则AgCl的溶解度大于AgI的溶解度。
(2)对于阴阳离子个数不同的电解质，Ksp小的电解质的溶解度不一定比Ksp大的溶解度小，
如：Ksp(Ag2CrO4)< Ksp(AgCl)，但Ag2CrO4的溶解度大于AgCl的溶解度。
因此，不能直接通过比较Ksp数值的大小来确定溶解度的大小。
5、溶度积的应用
例1、 已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9，求饱和溶液中Pb2+和I-的浓度;
在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少
Ksp ＝c (Pb2+) · c2(I-) = 7.1×10-9
解：
c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12 =7.1×10-7mol·L-1
即：该溶液里允许Pb2+的最大浓度为7.1×10-7mol·L-1
c (Pb2+)=1.21 ×10－3 mol·L-1 c (I-)= 2.42×10－3 mol·L-1
(1)已知溶度积求离子浓度
(2)判断沉淀是否生成
AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
Qc>Ksp时，溶液过饱和，有沉淀析出,直至达到平衡
Qc称为离子积，表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度
②溶度积规则
①离子积
Qc= c(Am+)n · c(Bn-)m
Qc=Ksp时，沉淀与饱和溶液的平衡
Qc例2、将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］
解：c(Ag+)=2×10-3mol·L-1
　　c(Cl-)= 2×10-3mol·L-1
c(Ag+) · c(Cl-)= 2 ×10-3× 2 ×10-3 =4.0 ×10-6 > Ksp=1.8×10-10
所以有AgCl沉淀析出
(3)判断溶液中离子能否沉淀完全(*)
例3、在1L含 0.001mol·L－1SO42-的溶液中，注入等体积0.01mol·L－1BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？
(已知298K时, BaSO4的 Ksp= 1.08×10－10)
c(SO42-) = 2.4×10－8mol·L－1 < 1.0×10－5
解： Ba2+ + SO42-=BaSO4↓
0.01mol 0.001mol
n(Ba2+)=0.009mol c(Ba2+)=4.5×10-3mol·L-1
　　Ksp= c(Ba2+) · c(SO42-)= 1.8×10-10
沉淀完全
(4)判断沉淀析出的顺序
例4、已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12，向浓度均为0.01mol·L-1的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-谁优先沉淀？
AgCl沉淀时需要的离子浓度小，AgCl先沉淀
解：Ksp(AgCl) = c(Ag+) · c(Cl-)= 1.8×10-10
c(Ag+) =1.8×10-8
Ksp(Ag2CrO4) = c2(Ag+) · c(CrO42-)= 1.1×10-12
c(Ag+) =1.05×10-5
试比较AgCl、Mg(OH)2溶解度的大小？
Ksp( Mg(OH)2)= c(Mg2+)c2(OH-) =4 c3(Mg2+)= 5.6×10-12mol3·L-3
c(Mg2+)=1.12×10-4mol·L-1
即Mg(OH)2的溶解浓度为： 1.12×10-4mol·L-1
可以看到： AgCl的溶解度更小！
(5)比较难溶电解质溶解能力的大小
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp= c(Ag+) c(Cl-) = 1.8×10-10
Mg(OH)2(s) Mg2++2OH- Ksp= c(Mg2+)c2(OH-) = 5.6×10-12
解： Ksp(AgCl)= c(Ag+) c(Cl-) =c2(Ag+)= 1.8×10-10mol2·L-2
c(Ag+)=1.34×10-5mol·L-1
即AgCl的溶解浓度为： 1.34×10-5mol·L-1
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
(6)计算某离子开始沉淀的pH值
Ksp=c(Fe3+) ·c3(OH-)=2.6×10-39 =6×10-6×a3
求得a=7.57×10-12mol·L-1=c(OH-)
答：pH至少要控制在2.88以上
c(H+)=1.32×10-3mol·L-1
pH=2.88
1、在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡：
PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是( )
A. 溶液中Pb2+和I-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+浓度减小
D
2、下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是( )
A. 常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小
B. 溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp一定减小
C. 溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp一定增大
D. 常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变
D
3、Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=1.5×10-16 ，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12，
则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序正确的是( )
A．AgCl>AgI> Ag2CrO4 B．AgCl> Ag2CrO4>AgI
C．Ag2CrO4>AgCl>AgI 　 D．Ag2CrO4>AgI>AgCl
C
4、下列说法正确的是( )
A. 在一定温度下AgCl水溶液中，Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B. AgCl的Ksp=1.8×10-10 mol·L-1，在任何含AgCl固体的溶液中c(Ag+)=c(Cl-)
且Ag+与Cl- 浓度的乘积等于1.8×10-10 mol·L-1；
C. 温度一定时，当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时，此溶液为
AgCl的饱和溶液；
D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，Ksp值变大
C
课堂总结
一、 沉淀溶解平衡
1、定义
2、表达式
3、特征
4、影响难溶电解质溶解平衡的因素
二、溶度积常数
1、定义
2、影响Ksp的因素
3、Ksp的意义
巩固练习：
3.4.1难溶电解质的沉淀溶解平衡

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