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選擇性必修1(人教版2019)
第三章·
水溶液中的離子反應與平衡
第四節 沉淀溶解平衡
第1課時
難溶電解質的沉淀溶解平衡
【實驗】向飽和NaCl溶液中加入濃鹽酸
【現象】NaCl飽和溶液中析出固體
【解釋】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
【思考】可溶的電解質溶液中存在溶解平衡，難溶的電解質在水中是否也存在溶解平衡呢？
目錄
難溶電解質的溶解平衡
01
溶度積常數與溶度積規則
02
習
學
目
標
1.能描述沉淀溶解平衡，知道溶解平衡的特征
2.根據化學平衡理論，分析影響沉淀溶解平衡的因素
3.了解離子積與Ksp的相對大小跟沉淀溶解平衡的關系。
物質的溶解度
1.定義：
一定溫度下，某固體物質在100克溶劑形成飽和溶液時，溶解的溶質質量為該物質在該溫度下的溶解度，用S表示。
2.物質的溶解度與溶解性的關系：
10
易溶
1—10
可溶
1
微溶
0.01
難溶
S /g
AgNO3
BaCl2
Ba(OH)2
Ag2SO4
Ca(OH)2
CaSO4
AgCl
AgBr
Ag2S
BaSO4
Mg(OH)2
Fe(OH)3
習慣上將溶解度小于0.01 g的電解質稱為難溶電解質。盡管難溶電解質的溶解度很小，但在水中并不是絕對不溶。
10g
1g
0.01g
易溶
可溶
微溶
難溶
化學式 溶解度/ g
AgCl 1.5×10-4
AgNO3 211
AgBr 8.4×10-6
Ag2SO4 0.786
Ag2S 1.3×10-16
BaCl2 35.7
Ba(OH)2 3.89
BaSO4 3.1×10-4
Ca(OH)2 0.160
CaSO4 0.202
Mg(OH)2 6.9×10-4
Fe(OH)3 3×10-9
NO.1
難溶電解質的溶解平衡
2 mL
0.1 mol/L NaCl溶液
AgNO3溶液
KI溶液
白色沉淀生成
黃色沉淀生成
2 mL 0.1mol/L
AgNO3溶液
步驟一
步驟二
取上層清液
我們知道，溶液中有沉淀生成是離子反應發生的條件之一。例如，AgNO3溶液與NaCl溶液混合，生成白色沉淀AgCl，Ag++Cl- ==AgCl↓， 如果上述兩種溶液是等物質的量濃度、等體積的，一般認為反應可以進行到底。
Ag＋和Cl－的反應真能進行到底嗎？
如何來論證Ag＋和Cl－存在呢？
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
溶解
+
-
Ag+
Cl-
H2O
沉淀
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
難溶電解質的沉淀溶解平衡
溶解速率
沉淀速率
時間
速率
沉淀溶解平衡
AgCl沉淀溶解平衡的建立：
溶解
AgCl(s) Ag＋(aq) + Cl－(aq)
沉淀
當v溶解＝ v沉淀時，得到飽和AgCl溶液，建立溶解平衡
注意：①可逆號表示沉淀、溶解同時進行
②物質狀態：固體(s)、溶液(aq)
難溶電解質的沉淀溶解平衡
1、概念：
在一定溫度下，當難溶電解質溶解和沉淀的速率相等時，形成電解質的飽和溶液，達到平衡狀態，溶液中各離子的濃度保持不變，這種平衡稱為沉淀溶解平衡。
2、沉淀溶解平衡的建立
v溶解〉v沉淀 ，固體溶解；
v溶解 =v沉淀 ，溶解平衡；
v溶解くv沉淀 ，析出晶體。
難溶電解質用“s”標明狀態，溶液中的離子用“ ”標明狀態，并用“ ”連接。

aq
請寫出BaSO4、CaCO3、Ag2S的沉淀溶解平衡表達式。
Ag2S(s) 2Ag+(aq) + S2-(aq)
CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO (aq)
2
3
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO (aq)
2
4
3、沉淀溶解平衡方程式：
練習：書寫碘化銀、氫氧化鎂溶解平衡方程式
特別提醒　
沉淀溶解平衡方程式中各物質要標明聚集狀態。
難溶電解質用“s”標明狀態，溶液中的離子用“aq”標明狀態，并用“ ”連接。
特別提醒：大多數電解質溶解度隨溫度的升高而增大，但也有少數例外，如Ca(OH)2，溫度越高，溶解度越小。
條件改變 移動方向 c(Mg2＋) c(OH－)
加少量水 ________ ____ ____
升溫 ________ ____ ____
加MgCl2(s) ________ ____ ____
加鹽酸 ________ ____ ____
加NaOH(s) ________ ____ ____
正向移動
正向移動
逆向移動
正向移動
逆向移動
不變
增大
增大
增大
減小
不變
增大
減小
減小
增大
Mg（OH）2(s) Mg2+(aq) + 2OH- (aq)
分析1
c(Ag+) c(Cl-) m（AgCl） 移動方向
升溫
加水
加AgNO3
通HCl
加少量 氨水
增大
減小
增大
增大
增大
增大
增大
增大
減小
減小
減小
減小
減小
不變
不變
正向
正向
正向
逆向
逆向
25℃下，AgCl固體的飽和溶液中存在：
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
分析2
4.影響難溶電解質溶解平衡的因素：
a、絕對不溶的電解質是沒有的當溶液中殘留的離子濃度< 1 ×10-5mol/L時，沉淀就達到完全。
b、同是難溶電解質，溶解度差別也很大。
c、易溶電解質做溶質時只要是飽和溶液也可 存在溶解平衡。
①內因：電解質本身的性質
②外因：
a、濃度：加水，平衡向溶解方向移動。
b、溫度：升溫，多數平衡向溶解方向移動。
特例：
Ca(OH)2
特例：a.隨溫度變化不明顯：NaCl
b.隨溫度升高反而降低：Ca(OH)2
c.與水任意比混溶：乙醇等
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) 一定溫度下, 把AgCl分別放入
【交流討論】
①100ml硝酸鈉溶液;
②100ml 0.1mol/L的食鹽水;
③100ml 0.1mol/L的AlCl3溶液。
的c(Ag+)由大到小的順序是：
①②③
上述1 mL 0.012 mol/L的 NaCl溶液與1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反應后，溶液中剩余Ag+的濃度是多少？
涉及化學平衡的計算常需要哪些數據？
NO.2
溶度積常數
與
溶度積規則
1.定義：在一定溫度下，難溶物達到沉淀溶解平衡狀態時，飽和溶液中各離子濃度化學計量數次方的乘積。
2.表達式：
對于反應MmAn(s) mMn+(aq)+nAm-(aq)，
Ksp =[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n
【試一試】寫出下列難溶物沉淀溶解平衡和溶度積表達式:
BaSO4
Fe(OH)3
Ag2CrO4
Cu(OH)2
算一算：已知25℃Ksp[Fe(OH)3]≈2.7×10-39，氫氧化鐵飽和溶液中c(OH-)≈_______________,pH ≈ 。
3×10-10 mol/L
4.7
溶度積常數及溶度積規則
1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液與1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反應后剩余Ag+的濃度為（忽略溶液體積變化）：
c(Cl-) ＝
1 mL×0.012 mol/L-1 mL×0.010 mol/L
1 mL+1 mL
c (Ag+)＝
Ksp
c (Cl-)
＝
1.8×10-7 mol/L
= 0.001 mol/L
＝
0.001
1.8×10-10
根據：
Ksp ＝ c (Ag+)·c (Cl-) ＝ 1.8×10-10
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp ＝ c (Ag+)·c (Cl-)
化學式 Ksp 化學式 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
常見難溶電解質的溶度積常數（25 ℃）
難溶
微溶
【想一想】查閱教科書122頁常見難溶電解質的溶度積常數（25 ℃），你發現了什么？能提出幾個關于溶度積的問題嗎？
①Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力。對結構相同的難溶物，Ksp越小，越難溶。
化學式 Ksp 化學式 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
常見難溶電解質的溶度積常數（25 ℃）
【想一想】查閱教科書122頁常見難溶電解質的溶度積常數（25 ℃），你發現了什么？能提出幾個關于溶度積的問題嗎？
②Ksp與溫度有關。
其它條件一定時，一般溫度越高，Ksp越大。
Ksp = 1.8×10-10
Ksp = 5.0×10-13
Ksp = 8.3×10-17
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
AgBr(s) Ag+(aq) + Br-(aq)
AgI(s) Ag+(aq) + I-(aq)
相同類型的難溶電解質，在同溫度下，Ksp越大，溶解度越大；不同類型的難溶電解質，應通過計算才能進行比較。
對同類型的難溶電解質，如AgCl、AgBr、AgI，在相同溫度下，Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)，則溶解度 。
S(AgCl)〉 S(AgBr)〉S(AgI)
思考交流：已知硫化亞鐵、硫化銅、硫化鋅的溶度積分別為：
3.7×10－19
8.5×10－45
1.2×10－23
向等濃度FeCl2、CuSO4、ZnSO4中滴加0.01mol/LNa2S溶液時Fe2＋、Zn2 ＋ 、Cu2＋沉淀的先后順序是：
Cu2＋、Zn2+、Fe2＋
溶度積和溶解度的相互換算
溶度積與溶解度的關系
溶度積：離子濃度必須是物質的量的濃度，其單位為mol/L；
溶解度：單位g。
計算時，可將難溶電解質的溶解度(g)轉化成物質的量濃度(mol/L)。【可近似理解為0.1L水所溶解溶質的質量。】
聯系：
可表示難溶電解質的溶解性，可以相互換算。
區別：
溶度積是一種平衡常數，只與溫度有關。
溶解度不僅與溫度有關，還與溶液的組成等因素有關。
3. 溶度積與溶解度之間的換算
例1：298 K時硫酸鋇的溶解度為1.04×10-5 mol·L-1，如果在0.010 mol·L-1的硫酸鈉溶液中,BaSO4的溶解度是多少？
解：①先求Ksp BaSO4 Ba2+ + SO42-
1.04×10-5 1.04×10-5
　 Ksp= c(Ba2+) · c(SO42-) =1.04×10-5×1.04×10-5 =1.08×10-10
②求S Na2SO4 === 2Na+ + SO42- BaSO4 Ba2+ + SO42-
0.01 0.01 初 0 .01
平衡 S S+0.01≈0.01
Ksp= c(Ba2+) · c(SO42-)=S×0.01
　　S=Ksp/0.01=1.08×10-10/0.01 =1.08×10-8 mol·L-1
　　S<<0.01,即前面的近似是合理的。
答：溶解度是1.08×10-8 mol·L-1。
已知Ksp,AgCl＝1.8 10-10， Ksp,Ag2CrO4＝1.9 10-12，試求AgCl和Ag2CrO4的溶
解度（用g/L表示）
解：設AgCl的濃度為c1（mol／L),則：
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
平衡 c1 c1
①Ksp=c12 ;S1=1.34×10-5mol/L×143.5g/mol÷10
S1=1.92×10-4 g/L
② Ksp=4c23 ;S2=7.8×10-5mol/L×332g/mol ÷10
S2=2.59×10-3 g/L
在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度
解：設Ag2CrO4的濃度為c2（mol／L),則：
Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
平衡態 2c2 c2
AB (S) A+ (aq) + B–(aq)
溶解度： C C
Ksp = c(A+ ) c(B–) = C2
AB2(S) A2+ (aq) + 2B–(aq)
溶解度： C　　 2C
Ksp = c(A+ ) c2(B –) = C (2C)2 = 4C3
思考：能把下列難溶物的Ksp轉換成溶解度S嗎？
1. AB型【如AgCl、AgI、CaCO3】
2. AB2或A2B型 【Mg(OH)2 、Ag2CrO4】
A3B(s) 3A+ (aq) + B3- (aq)
溶解度： 3C C
Ksp =c3(A+) c(B3-) = (3C)3 C = 27C4
3. AB3或A3B型【如 Fe(OH)3 、Ag3PO4】
4.溶度積規則
①離子積(Qc)
Qc＝Cm (An+) ×Cn (Bm－)
Qc稱為離子積，其表達式中離子濃度是任意的， 為此瞬間溶液中的實際濃度，所以其數值不定，但對一難溶電解質，在一定溫度下，Ksp 為一定值。
②溶度積規則
Q c>Ksp時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達到平衡（此時Q c =Ksp ）
Q c =Ksp 時，沉淀與飽和溶液的平衡
Q c （此時Q c =Ksp ）
離子的濃度積Qc和離子積Ksp的關系：
AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
例1：AgCl的Ksp=1.80×10-10,將0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/L AgNO3 溶液等體積混合,是否有AgCl 沉淀生成
解：兩溶液等體積混合后, Ag+ 和Cl-濃度都減小到原濃度的1/2。
c(Ag+)=c(Cl-)=1/2×0.001=0.000 5(mol/L)
在混合溶液中,則Qc =c(Ag+) · c(Cl-)=(0.000 5)2=2.5 ×10-7
因為Qc＞Ksp,所以有AgCl 沉淀生成。
例2： 在1L含1.0×10-3mol·L-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol BaCl2溶液（假設溶液體積不變）能否有效除去SO42- 已知:Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10
解：c(Ba2+)=0.01mol/L, c(SO42-)=0.001mol/L,
生成BaSO4沉淀后，Ba2+過量，
過量的c[Ba2+]=0.01-0.001=0.009(mol/L).
溶液中殘留的c[SO42-]=Ksp/c[Ba2+]
= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)
因為，殘留的c[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。
注意：當剩余離子即平衡離子濃度﹤10-5mol/L時，認為離子已沉淀完全或離子已有效除去。

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