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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
現用1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液模擬工業廢水，某同學提出可以加入1 mL 0.012 mol/L的NaCl溶液，充分反應后，溶液中是否還有Ag+？這種方法是否合理？說明理由。
1 mL 0.012 mol/L
NaCl溶液
1 mL 0.010 mol/L
AgNO3溶液
Cl- + Ag+ AgCl↓
10g
1g
0.01g
易溶
可溶
微溶
難溶
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0.01g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。
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
【溶解度】
在一定溫度下,某固體物質在100g溶劑中形成飽和溶液時,溶解的溶質質量為該物質在該溫度下的溶解度,用S表示。
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
溶解
+
-
Ag+
Cl-
H2O
沉淀
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
【小結】
即使過量的NaCl也無法完全沉淀溶液中的Ag+。
1.沉淀溶解平衡
在一定溫度下,當沉淀溶解速率和沉淀生成速率相等時,形成飽和溶液,達到平衡狀態，把這種平衡稱之為沉淀溶解平衡。
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
【注意】①可逆號表示沉淀、溶解同時進行
②標明物質狀態：固體(s)、溶液(aq)
【特征】逆、等、動、定、變
2.難溶電解質沉淀溶解平衡的影響因素
(1)內因(決定因素)：難溶電解質本身的性質。
(2)外因：溫度、濃度
Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)
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
不變
不變
正向移動
增大
增大
逆向移動
增大
減小
正向移動
增大
減小
逆向移動
減小
增大
3.溶度積常數
與電離平衡、水解平衡一樣，難溶電解質的沉淀溶解平衡也存在平衡常數，稱為溶度積常數，簡稱溶度積，符號為Ksp。
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-)
（1）意義：
（2）影響因素：
Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力
Ksp與難容電解質的性質和溫度有關
特別提醒：一般溫度升高，Ksp增大，
但Ca(OH)2相反。
【Ksp的意義】反映了難溶電解質在水中的溶解能力。
特別提醒：　
①對于同類型物質(如AgCl、AgBr、AgI等)，可直接用溶度積比較難溶電解質的溶解能力，Ksp越大，難溶電解質在水中的溶解能力越強。
②對于不同類型的物質，Ksp不能直接作為比較依據，而應通過計算將Ksp轉化為飽和溶液中溶質的物質的量濃度確定溶解能力的強弱。
3.溶度積常數
與電離平衡、水解平衡一樣，難溶電解質的沉淀溶解平衡也存在平衡常數，稱為溶度積常數，簡稱溶度積，符號為Ksp。
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-)
（1）意義：
（2）影響因素：
Ksp反映了難溶電解質在水中的溶解能力
Ksp與難容電解質的性質和溫度有關
特別提醒：一般溫度升高，Ksp增大，
但Ca(OH)2相反。
Q ＞ Ksp，
Q ＝ Ksp，
Q ＜ Ksp，
（3）離子積(Q )與溶度積(Ksp)
溶液中有沉淀析出；
沉淀與溶解處于平衡狀態；
溶液中無沉淀析出。
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
＝
0.001 mol/L
c(Ag+) ＝
Ksp
c(Cl-)
＝
1.8×10-7 mol/L
＝
0.001
1.8×10-10
根據：
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-) ＝ 1.8×10-10
一般情況，當溶液中剩余離子的濃度小于1×10-5 mol/L時，化學上通常認為生成沉淀的反應就進行完全了。
Cl- + Ag+ AgCl↓
AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
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2-4課時 沉淀溶解平衡的應用
1.沉淀的生成
在無機物的制備和提純、廢水處理等領域，常利用生成沉淀來達到分離或除去某些離子的目的。
（1）調節pH法
①MgCl2(FeCl3)
加MgO/Mg(OH)2/MgCO3/Mg2(OH)2CO3
②MgCl2(FeCl3、FeCl2)
先加H2O2/Cl2
再加MgO/Mg(OH)2/MgCO3/Mg2(OH)2CO3
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
開始沉淀時 1.9 7.0 9.1
完全沉淀時 3.2 9.0 11.1
1.沉淀的生成
（2）沉淀劑法
除去工業廢水中的Cu2+、Hg2+
加Na2S
【拓展】
①Na2S：溶于水
②ZnS、FeS：溶于強酸
③CuS 、Cu2S 、Ag2S ：溶于HNO3（強氧化性酸）
采暖
發電
鍋爐內結垢浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，嚴重時還可能引起爆炸
查閱資料可知：水垢主要成分有Mg(OH)2、CaCO3、CaSO4 等，
如何去除水垢呢？
2.沉淀的溶解
在實際應用中，常常會遇到使難溶物質溶解的問題。如：CaCO3難溶于水，卻易溶于鹽酸，利用平衡原理解釋原因？
例：CaCO3(s) CO32-(aq) + Ca2+(aq)
HCO3-
+H+
+H+
H2CO3
H2O + CO2
3.沉淀的轉化
化學式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)3 2.8×10－39
Ag2S
沉淀
AgCl
沉淀
AgI
沉淀
【理論分析】
2 mL
0.1 mol/L
NaCl 溶液
生成
白色
沉淀
白色沉淀
轉化為
黃色沉淀
黃色沉淀
轉化為
黑色沉淀
2滴
0.1 mol/L
AgNO3溶液
4滴
0.1 mol/L
KI溶液
8滴
0.1 mol/L
Na2S溶液
Ksp＝6.3×10-50
Ksp＝1.8×10-10
Ksp＝8.5×10-17
大
小
AgCl(s) + I-(aq) AgI(s) + Cl-(aq)
2AgI(s) + S2-(aq) Ag2S(s) + 2I-(aq)
3.沉淀的轉化
化學式 Ksp
AgCl 1.8×10－10
AgBr 5.4×10－13
AgI 8.5×10－17
Ag2S 6.3×10－50
Mg(OH)2 5.6×10－12
Fe(OH)3 2.8×10－39
3.沉淀的轉化
沉淀的轉化是指由一種難溶物轉化為另一種難溶物的過程，其實質是沉淀溶解平衡的移動。
一般來說，溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現，兩者溶解度相差越大，轉化越容易。
已知：Ksp(CaCO3)＝3.4×10－9； Ksp(CaSO4)＝4.9×10－5
3.沉淀的轉化
沉淀的轉化是指由一種難溶物轉化為另一種難溶物的過程，其實質是沉淀溶解平衡的移動。
一般來說，溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀容易實現，兩者溶解度相差越大，轉化越容易。
特別提醒　
沉淀的轉化也可以由溶解度小的沉淀轉化為溶解度較大的沉淀。
已知：Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9； Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10
根據下列實驗操作和現象所得到的結論正確的是(　　)
選項 實驗操作和現象 結論
A 室溫下，向濃度均為0.1 mol·L－1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液，出現白色沉淀。 Ksp(BaSO4)B 向 10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴 0.1 mol/L MgCl2溶液，產生白色沉淀后，再滴加2滴 0.1 mol/L FeCl3溶液,白色沉淀轉化為紅褐色沉淀。 Ksp[Fe(OH)3]C 將0.1 mol·L－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產生，再滴加0.1 mol·L－1CuSO4溶液，先有白色沉淀生成，后變為淺藍色沉淀。 Ksp[Cu(OH)2]D 向某溶液中先滴加氯水，再滴加少量KSCN溶液,溶液變成血紅色。 溶液中含有Fe2＋
C

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