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第四節(jié) 沉淀溶解平衡
第一課時
難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡
第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
能繼續(xù)溶解溶質(zhì)的溶液叫不飽和溶液。
一定溫度下，不能再溶解溶質(zhì)的溶液叫飽和溶液。
[知識回顧]
1、什么叫飽和溶液？什么叫不飽和溶液？
①溶解性：
一種物質(zhì)溶解在另一種物質(zhì)中的能力。
2、什么是溶解性？什么是溶解度？
粗略地表示物質(zhì)的溶解能力
:易溶、可溶、微溶、難溶等。
②固體物質(zhì)的溶解度
定義：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100克溶劑里達到飽和狀態(tài)時所溶解的質(zhì)量。叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的溶解度。
條件
標準
單位:克
符號:S
從量上精確地表示物質(zhì)的溶解能力
[知識回顧]
3、溶解性與溶解度的關(guān)系
0.01
S(g)
微溶
易 溶
可 溶
1
難 溶
10
課本P77
化學(xué)式 溶解度/g 化學(xué)式 溶解度/g
AgCl 1.5×10-4 Ba(OH)2 3.89
AgNO3 211 BaSO4 3.1×10-4
AgBr 8.4×10-6 Ca(OH)2 0.160
Ag2SO4 0.786 CaSO4 0.202
Ag2S 1.3×10-16 Mg(OH)2 6.9×10-4
BaCl2 35.7 Fe(OH)3 3×10-9
表3-3 幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)
微溶
微溶
微溶
↓
↓
↓
↓
↓
↓
如何理解溶解性表中說“溶”與“不溶”呢
OH- NO3- Cl- SO42- CO32-
K+ 溶 溶 溶 溶 溶
Na+ 溶 溶 溶 溶 溶
Ca2+ 微 溶 溶 微 不
Ag+ — 溶 不 微 不
Fe3+ 不 溶 溶 溶 —
難溶物不溶于水嗎？
德國化學(xué)家維特在1905年就提出:“從嚴格的科學(xué)意義上來說，不溶物是不存在的，即使最頑固抗水的物質(zhì)也不是不溶的。
“溶”是絕對的，
“不溶”是相對的
實驗1：在飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸的現(xiàn)象。解釋其原因。
現(xiàn)象
NaCl飽和溶液中析出固體
原因
在NaCl的飽和溶液中，存在溶解平衡
NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq)
加濃鹽酸Cl- 的濃度增加,平衡向左移, NaCl析出
可溶的電解質(zhì)溶液的飽和溶液中存在溶解平衡，
難溶的電解質(zhì)在水中是否也存在溶解平衡呢？
實驗2：鎂與水的反應(yīng)
1、寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2、溶液為什么會變紅？
3、生成的氫氧化鎂是難溶物，為什么溶液還會變紅？
Mg＋2H2O Mg(OH)2＋H2↑
溶液顯堿性
難溶電解質(zhì)氫氧化鎂也能溶解產(chǎn)生OH-
Mg(OH)2(s)??Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
難溶的電解質(zhì)在水更容易形成飽和溶液，存在沉淀溶解平衡
沉淀是難溶物，但不是絕對不溶，只不過溶解度很小，難溶物在水中也存在溶解平衡
一. 沉淀溶解平衡
1、定義：
一定條件下，難溶電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)
-----也稱為沉淀溶解平衡
注 意：達到溶解平衡狀態(tài)時，沉淀為最大溶解量，形成電解質(zhì)的飽和溶液。
V沉淀
V溶解
t
V溶解= V沉淀
0
沉淀溶解平衡
v
易溶電解質(zhì)與難溶電解質(zhì)只是溶解度不同，
其沉淀溶解平衡的建立過程并沒有本質(zhì)區(qū)別。
一、難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡
1.沉淀溶解平衡
在一般情況下，當溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時，化學(xué)上通常認為生成沉淀的反應(yīng)就進行完全了
2、過程表示：
例如：AgCl(s) AgCl(aq)
練習(xí)：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡的表達式
AgI(s) I-(aq)+ Ag+(aq)
Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq)
注意：沉淀溶解平衡與弱電解質(zhì)電離方程式的區(qū)別
Ag+(aq) + Cl-(aq)
簡寫：
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
沉淀溶解平衡方程式中各物質(zhì)要標明聚集狀態(tài) → “s” “aq”
課堂練習(xí)1、請寫出BaSO4、Mg(OH)2、Ag2S的沉淀溶解平衡表達式。
Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH-
請寫出BaSO4、Mg(OH)2、Ag2S的電離方程式。比較不同點
BaSO4= Ba2+ + SO42-
Ag2S=2Ag++ S2-
Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO (aq)
2
4
Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) + 2OH- (aq)
①難溶電解質(zhì)可以是強電解質(zhì)也可以是弱電解質(zhì)[如BaSO4是強電解質(zhì)，而Mg(OH)2是弱電解質(zhì)]，而難電離物質(zhì)只能是弱電解質(zhì)。
②沉淀溶解平衡也用電離方程式表示，①須標明狀態(tài)(s)、(aq)，②一律用“ ”。
逆
難溶物的溶解與沉淀是一個可逆反應(yīng)
等
平衡時，溶液中各離子濃度保持不變
動
v溶解 = v沉淀 ≠ 0，是一個動態(tài)平衡
定
變
條件改變時，溶解平衡發(fā)生移動
一. 沉淀溶解平衡
2. 沉淀溶解平衡的特征
3、影響沉淀溶解平衡的因素：
a、絕對不溶的電解質(zhì)是沒有的。
b、同是難溶電解質(zhì)，溶解度差別也很大。
c、易溶電解質(zhì)做溶質(zhì)時,只要是飽和溶液也可存在溶解平衡。
①內(nèi)因：
②外因：
電解質(zhì)本身的性質(zhì)
a、濃度：
b、溫度：
c、同離子效應(yīng)：
遵循勒夏特列原理
加入相同離子，平衡向 的方向移動。
特例：
Ca(OH)2
加水，平衡向 方向移動。
溶解
升溫，多數(shù)平衡向 方向移動。
溶解
生成沉淀
2、下列說法中正確的是（ ）
A、不溶于水的物質(zhì)溶解度為0
B、絕對不溶解的物質(zhì)是不存在的
C、某離子被沉淀完全是指該離子在溶液中的濃度為0
D、物質(zhì)的溶解性為難溶，則該物質(zhì)不溶于水
B
2.難溶電解質(zhì)在水中達到沉淀溶解平衡時，下列說法中錯誤的是
A．沉淀的速率和溶解的速率相等
B．難溶電解質(zhì)在水中形成飽和溶液
C．再加入難溶電解質(zhì)，溶液中各離子的濃度不變
D．難溶電解質(zhì)溶解形成的陰、陽離子的濃度相等
D
3、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq),加入下列溶液，可使Ca(OH)2減少的是（ ）
A.Na2CO3溶液 B.AlCl3溶液
C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液
AB
4、解釋下列事實的原因：
①FeS不溶于水，但能溶于稀鹽酸。
②用0.1mol/L硫酸洗滌BaSO4沉淀比用水洗滌造成BaSO4沉淀的損失量小。
⒈沉淀溶解平衡的存在，決定了生成沉淀的離子反應(yīng)不能進行到底（即離子濃度≠0），
⒉難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但不會等于0。
⒊習(xí)慣上將生成難溶電解質(zhì)的反應(yīng)，認為反應(yīng)完全了，因?qū)τ诔Ａ康姆磻?yīng)來說，0.01 g是很小的。所以方程式用等號Ag++Cl- =AgCl↓，
⒋在電解質(zhì)的溶液中，不管是易溶的，微溶的，難溶的電解質(zhì)都存在著溶解平衡。
一般情況下，當溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5mol/L時，化學(xué)上通常認為生成沉淀的反應(yīng)就進行完全了。
溫馨提示：
meiyangyang8602
請你試試！
類比化學(xué)平衡常數(shù)，你能書寫難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡常數(shù)嗎？
固體濃度視為定值
= c(Ag+)c(Cl—)
Ksp
溶解
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
沉淀
難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡的平衡常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積，符號為Ksp。
1、定義：
二. 沉淀溶解平衡常數(shù)
3、表達式
平衡時:Ksp (AnBm)= cm(Mn+) · cn(Am-)
MmAn(s) mMn+(aq)+ nAm-(aq)
平衡時:Ksp(AgCl)=c(Ag+) · c(Cl-)
例：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
練習(xí):書寫Ag2CrO4、Mg(OH)2及CaCO3的溶度積常數(shù)的表達式
——簡稱“溶度積”
沉淀溶解平衡中，各離子濃度冪的乘積稱為
難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)
2、符號: Ksp
②升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動，Ksp 。
增大
①對于同一難溶物質(zhì)，Ksp只與溫度有關(guān)
4、影響Ksp的因素:
難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度
但Ca(OH)2相反。
二. 沉淀溶解平衡常數(shù)
常見難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25℃)
化學(xué)式 Ksp 化學(xué)式 Ksp
AgCl 1.8×10-10 CuS 6.3×10-36
AgBr 5.4×10-13 ZnS 1.6×10-24
AgI 8.5×10-17 PbS 8.0×10-28
Ag2S 6.3×10-50 FeS 6.3×10-18
Ag2SO4 1.2×10-5 HgS 1.6×10-52
溶解度(g)
1.5×10-4
8.4×10-6
2.1×10-7
問題:是不是Ksp越小的物質(zhì)，其溶解度就越小呢？
5、溶度積Ksp的物理意義:
反映了難溶電解質(zhì)在水溶液中的溶解能力.
否。
平衡濃度關(guān)系且與指數(shù)有關(guān)。
與物質(zhì)質(zhì)量有關(guān)
P126頁
附錄Ⅲ
但是:一定溫度下，對同種類型的難溶電解質(zhì)，Ksp越小，其溶解度(S)越小
說 明：
(1)一定溫度下，對同種類型的難溶電解質(zhì)，Ksp越小，其溶解度(S)越小;
(2)對于不同類型的難溶電解質(zhì),不能直接比較Ksp的大小來確定其溶解能力的大小,常轉(zhuǎn)化為溶解度來計算。
化學(xué)式中陰陽離子個數(shù)比相同
:AB型、AB2型、A2B型等
如：Ksp (AgCl) ＞ Ksp (AgBr) ＞ Ksp (AgI)
則溶解度：S (AgCl) ＞ S (AgBr) ＞ S (AgI)
& 離子積——Q c
任意時刻:
Qc> Ksp
Qc＝Ksp
Qc< Ksp
Qc = cm(Mn+) · cn(Am-)
MmAn(s) mMn+(aq)+ nAm-(aq)
:溶液過飽和，有沉淀析出。
:溶液飽和，沉淀與溶解平衡。
:溶液未飽和,無沉淀析出,若加入過量難溶電解質(zhì),可以繼續(xù)溶解直至飽和。
討論：在AgCl飽和溶液中，尚有AgCl固體存在，當分別向溶液中加入下列物質(zhì)，將如何變化？
改變條件 平衡移動方向 c(Ag+) c(Cl-) Ksp AgCl溶解度
升 溫
加 水
加AgCl(s)
加NaCl(s)
加NaI(s)
加AgNO3(s)
↑
不移動
←
↓
←
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
→
↑
不變
不變
不變
不變
不變
不變
不變
不變
不變
→
→
↑
↑
↑
↓
↓
↑
↑
不變
不變
↓
↓
↑
生成AgI↓
注意：溶液中各離子濃度的變化只能使沉淀溶解平衡移動，并不改變?nèi)芏确e[∵Ksp只與溫度有關(guān)],但物質(zhì)溶解度(S)可能會發(fā)生改變。
1、下列說法正確的是（ ）
A.一定溫度下的AgCl水溶液中，c(Ag＋)·c(Cl－)是一個常數(shù)
B.AgCl的KSP=1.8×10－10，在任何含AgCl固體的溶液中
c(Ag＋)=c(Cl－)且c(Ag＋)·c(Cl－)=1.8×10－10
C.溫度一定時，當溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)等于KSP值時，此溶液為AgCl的飽和溶液
D.向飽和AgCl水溶液中加入鹽酸，KSP值變大
C
飽和
不變
2.在下列溶液中，BaSO4的溶解度最大的是 ;溶解度最小的是 .
A. 5ml 1mol/LH2SO4溶液 B.10ml 2mol/LH2SO4溶液
C. 30ml純 水 D. 25ml 0.1mol/LNa2SO4溶液
C
B
E. 50mL 0.01mol/L BaCl2溶液
3.常溫下，CaF2的Ksp=5.3×10－9,在c(F－)=3.0mol/L
的溶液中，Ca2＋的最大濃度（ ）mol/L
A. 1.8×10－9 B. 1.8×10－10
C. 5.9×10－10 D. 5.9×10－9
C
Ca2＋濃度最大,即CaF2此時達飽和狀態(tài)，Qc=Ksp
4.25℃,在含有大量PbI2的飽和溶液中存在平衡
PbI2(s) Pb2＋(aq)＋2I－(aq),加入KI溶液正確
A.溶液中Pb2＋和I－濃度都增大
B.Ksp增大
C.沉淀溶解平衡向左移動
D.溶液中Pb2＋濃度減小
C D
課堂練習(xí)4、某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點
B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點
C．d點無BaSO4沉淀生成
D．a(chǎn)點對應(yīng)的Ksp大于c點
對應(yīng)的Ksp
C
4、不同溫度(T1和T2)時，硫酸鋇在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示，已知硫酸鋇在水中溶解時吸收熱量。下列說法正確的是
A．T1＞T2
B．加入BaCl2固體，可使溶液由a點變到c點
C．c點時，在T1、T2兩個溫度下均沒有固體析出
D．圖中c點對應(yīng)的是T1時硫酸鋇的過飽和溶液
D
5. 硫酸鍶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲線如下，下列說法正確的是
A．溫度一定時，Ksp(SrSO4)隨c(SO42-)增大而減小
B．三個不同溫度中，313K時Ksp(SrSO4)最小
C．283K時，圖中a點對應(yīng)的溶液是不飽和溶液
D．283K下的SrSO4飽和溶液升溫
到363K后變?yōu)椴伙柡腿芤?br/>C
總結(jié)：
⑴在溫度不變時，無論改變哪種離子的濃度，另一種離子的濃度只能在曲線上變化，不會出現(xiàn)在曲線外的點
⑵溶液在蒸發(fā)時，離子濃度的變化分兩種情況：
ⅰ.原溶液不飽和時，離子濃度要增大都增大；
ⅱ.原溶液飽和時，離子濃度都不變。
⑶溶度積常數(shù)只是溫度的函數(shù),與溶液中溶質(zhì)的離子濃度無關(guān)，在同一曲線上的點,溶度積常數(shù)相同。

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