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沉淀溶解平衡与溶度积
课时1
第
3
章
　
第
3
节
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沉淀溶解平衡。
2.知道溶度积的意义，建立根据溶度积和浓度商的相对大小关系判断反应进行方向的思维模型，掌握Ksp的应用与计算的常见类型，了解Ksp在化工、实验中的重要应用(重、难点)。
学习目标
内
容
索
引
目标一　沉淀溶解平衡及影响因素
目标二　溶度积常数
沉淀溶解平衡及影响因素
< 目标一 >
新课导入
为什么多喝水能有效缓解肾结石？
难溶物在水中存在溶解现象和平衡？
1.难溶电解质
(1)CaCO3、Mg(OH)2和FeS等电解质在水中难以溶解，称为难溶电解质。
(2)25 ℃时，电解质溶解性与溶解度的关系
溶解度小于0.01g
大多数电解质的溶解度随温度升高而增大，但也有例外，如Ca(OH)2，温度越高其溶解度越小。
2.实验探究难溶电解质在溶液中存在沉淀溶解平衡(以PbI2固体为例)
实验操作
实验现象
结论
在上层清液中加入KI溶液后，有黄色沉淀生成
上层清液中有Pb2＋存在，PbI2在水中存在沉淀溶解平衡：PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，当加入KI溶液后，I－浓度增大，平衡左移，从而有PbI2黄色沉淀生成。
3.沉淀溶解平衡
(1)概念
一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。
Pb2＋
PbI2
I－
充分反应
溶解
沉淀
v(溶解)=v(沉淀)
Pb2＋
I－
I－
Pb2＋
PbI2
PbI2
Pb2＋
Pb2＋
I－
I－
Pb2＋
I－
v溶解
v沉淀
速率
沉淀溶解平衡
3.沉淀溶解平衡
(2)特征
动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于0
溶解速率和沉淀速率相等
平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变
当改变外界条件时，沉淀溶解平衡发生移动
动
等
定
变
(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒·夏特列原理。
4.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。
①温度：一般来说，温度越高，固体物质的溶解度越大；极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca(OH)2。
③外加其他物质（与电解质电离的离子反应），平衡向沉淀溶解的方向移动，溶解度增大。
②同离子效应：加入与电解质电离的离子相同的可溶性盐，平衡向生成沉淀的方向移动，溶解度减小。
(3)实例分析
已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)　　Mg2+(aq)+2OH-(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，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－)
加少量水
升温
加MgCl2(s)
加盐酸
加NaOH(s)
正向移动
正向移动
逆向移动
正向移动
逆向移动
不变
增大
增大
增大
增大
增大
减小
减小
减小
不变
1.常温下，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)　ΔH<0，下列有关该平衡体系的叙述，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)升高温度，平衡逆向移动
(2)恒温下，向溶液中加入CaO，溶液的pH升高
(3)给溶液加热，溶液的pH升高
(4)向溶液中加入少量NaOH固体，Ca(OH)2固体增多
(5)向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多
×
√
×
√
×
2.将AgCl分别放入①5 mL H2O、②10 mL 0.2 mol·L-1 MgCl2溶液、③20 mL
0.5 mol·L-1 AgNO3溶液、④40 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液中溶解至饱和，各溶液中Ag+的浓度由大到小的顺序是　　 　　(用序号表示)。
③>①>④>②
3.牙齿表面有一层硬的成分为Ca5(PO4)3OH的物质保护，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH(s)　　5Ca2+(aq)+3P(aq)+OH-(aq)。
(1)饮用纯净水能否保护牙齿？为什么？
不能。饮用纯净水，对Ca2+或P的浓度没有影响，起不到保护牙齿的作用。
(2)在牙膏中添加适量的Ca2+或P，能否保护牙齿？为什么？
能。牙膏中添加适量的Ca2+或P会促使Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡向左移动，有利于牙齿的保护。
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溶度积常数
< 目标一 >
问题思考
1. Ca2+与的浓度要具体达到多少，才会在人体内形成沉淀
我们需要获得什么样的数据才能进行计算
平衡中的定量计算依据—平衡常数 ( Ka Kb Kw Kh )
2. 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数—K
Ksp
1.概念
难溶电解质的沉淀溶解平衡也存在平衡常数，称为溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
2.表达式
AmBn(s)　　mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp=(An+)·(Bm-)
Fe(OH)3(s)　　Fe3+(aq)+3OH-(aq)
Ksp=c平(Fe3+)·(OH-)
3.影响因素
溶度积Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关。
反映了难溶电解质在水中的溶解程度。
4.Ksp的意义
难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度 难溶物 Ksp(25 oC) 溶解度
AgCl 1.8×10-10 mol2·L-2 1.5×10-4 BaSO4 1.1×10-10 mol2·L-2 2.4×10-4
AgBr 5.0×10-13 mol2·L-2 8.4×10-6 Fe(OH)3 2.6×10-39 mol4·L-4 3.0×10-9
AgI 8.3×10-17 mol2·L-2 2.1×10-7 Mg(OH)2 5.6×10-12 mol3·L-3 9.0×10-4
一般而言，组成类型相同的物质，Ksp越小，溶解度越小。如AgCl、AgBr、AgI。
组成类型不同的物质，溶解度应根据Ksp计算后得出。如BaSO4、Mg(OH)2。
5.应用
定量判断给定条件下有无沉淀生成。
AmBn(s)　　mAn+(aq)+nBm-(aq)
平衡时：
任意时刻：
Ksp=(An+)·(Bm-)
Q=cm(An+)·cn(Bm-)
Q>Ksp
Q=Ksp
Q溶液过饱和，有沉淀析出。
溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。
溶液未饱和，无沉淀析出。
1.常温下，Ksp(PbI2)=8.5×10-9 mol3·L-3。取适量黄色PbI2粉末溶于水，充分搅拌后得到浊液，过滤。在滤液中加入少量KI固体后测得c平(I-)=1.0×
10-2 mol·L-1。下列说法正确的是
A.Ksp(PbI2)减小
B.溶液中c(I-)减小
C.产生黄色沉淀
D.溶液中c平(Pb2+)=8.5×10-7 mol·L-1
√
2.已知几种难溶电解质在25 ℃时的溶度积(单位省略)。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(1)25 ℃时AgCl(s)、AgBr(s)、AgI(s)溶于水形成的饱和溶液中，c(Ag+)大小关系能否直接判断？三种物质的溶解能力由大到小如何排序？
能。溶解能力由大到小：AgCl>AgBr>AgI。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(2)能否利用上表数据直接比较25 ℃时AgCl、Mg(OH)2的溶解能力？计算分析二者溶解能力的大小？
提示　否。Ksp(AgCl)=c平(Ag+)·c平(Cl-)=(Ag+)，c平(Ag+)==
mol·L-1≈1.34×10-5 mol·L-1，即AgCl的溶解浓度为1.34×
10-5 mol·L-1；Ksp[Mg(OH)2]=c平(Mg2+)·(OH-)=c平(Mg2+)·[2c平(Mg2+)]2=
4(Mg2+)，c平(Mg2+)== mol·L-1≈1.12×10-4 mol·
L-1，即Mg(OH)2的溶解浓度为1.12×10-4 mol·L-1，则AgCl更难溶。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(3)25 ℃时，氯化银的饱和溶液和铬酸银的饱和溶液中，Ag+浓度大小顺序为　　　 　　，由此可得出　　　更难溶。
Ag2CrO4>AgCl
AgCl
Ag2CrO4(s) 　　2Ag+(aq) + Cr(aq)
　　　　　　 2x mol·L-1　x mol·L-1
(2x)2·x=2.0×10-12，x=×10-4，c平(Ag+)=2××10-4 mol·L-1≈1.59×10-4 mol·L-1。同理可求AgCl饱和溶液中c平(Ag+)≈1.34×10-5 mol·L-1，所以饱和溶液中Ag+浓度大小顺序为Ag2CrO4>AgCl，则AgCl更难溶。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(4)25 ℃时将等体积的4×10-3 mol·L-1的AgNO3溶液和4×10-3 mol·L-1的K2CrO4溶液混合，请通过计算说明是否有Ag2CrO4沉淀产生。
等体积混合后：c(Ag+)=2×10-3 mol·L-1，c(Cr)=2×10-3 mol·L-1，Q=c2(Ag+)·c(Cr)=(2×10-3)2×2×10-3 mol3·L-3=8×10-9 mol3·L-3>Ksp(Ag2CrO4)
=2.0×10-12 mol3·L-3，有Ag2CrO4沉淀产生。
化学式 AgCl AgBr AgI Mg(OH)2 Ag2CrO4
Ksp 1.8×10-10 5.4×10-13 8.5×10-17 5.6×10-12 2.0×10-12
(5)25 ℃时，取一定量含有I-、Cl-的溶液，向其中滴加AgNO3溶液，当
AgCl和AgI同时沉淀时，计算溶液中=　　　　　(结果保留两位有
效数字)。
4.7×10-7
返回
AgCl和AgI同时沉淀，溶液中的c平(Ag+)相同，
===≈4.7×10-7。
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