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(共13張PPT)
第三章 水溶液中的離子反應與平衡
第一節 沉淀溶解平衡
第2課時 沉淀溶解平衡常數(濃度積常數)
任務一 沉淀溶解平衡常數——濃度積常數
1. 概念：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。
2. 表達式：
AgCl (s) Ag+(aq) + Cl- (aq)
Ksp=
Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)＋3OH－(aq)
Ksp=
AmBn (s) mAn+(aq) + nBm- (aq)
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
3.影響Ksp的因素:
① 溶度積Ksp值的大小只與難溶電解質本身的性質和溫度有關。
② 一般溫度升高，Ksp增大，但Ca(OH)2相反。
固體濃度視為定值
任務一 沉淀溶解平衡常數——濃度積常數
溶度積（Ksp）與溶解度的關系
難溶物 Ksp(25 oC) 溶解度(S) 難溶物 Ksp(25 oC) 溶解度(S)
AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 BaSO4 1.1×10-10 2.4×10-4
AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 Mg(OH)2 5.6×10-12 6.9×10-4
AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 Fe(OH)3 2.6×10-39 3.0×10-9
同種類型物質
（陰陽離子比一致）
Ksp與溶解度呈正比
不同類型物質
Ksp不能直接用于比較溶解度
①對于同類型物質，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。
4.Ksp的意義：
任務二 濃度積的應用
1.判斷是否達到沉淀溶解平衡
對于反應：
離子積 Q
任意時刻：
平衡狀態：
溶度積
Qc>Ksp時，溶液過飽和，有沉淀析出,直至達到平衡
Qc=Ksp時，沉淀與飽和溶液的平衡
Qc練習：將4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液與4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等體積混合能否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］
Q = c(Ag+)·c(Cl-)
> Ksp
= 2 ×10-3× 2 ×10-3 = 4.0 ×10-6
任務二 濃度積的應用
2.判斷溶液中離子是否沉淀完全
練習：1 mL 0.012 mol/L的 NaCl溶液與1 mL 0.010mol/L AgNO3溶液充分反應，溶液中Ag+的濃度是多少？是否沉淀完全？[Ksp(AgCl) ＝ 1.8×10-10 ]
c(Cl-) ＝
1 mL×0.012 mol/L-1 -1mL×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
Ksp ＝ c(Ag+)·c(Cl-) ＝ 1.8×10-10
反應完全的標志：一般情況，當溶液中離子的濃度小于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,認為該離子除雜干凈。
＜ 1×10-5 mol/L
溶解度小的先沉淀
任務二 濃度積的應用
3.判斷沉淀生成的順序
練習：已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12，向濃度均為0.01mol·L-1的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-誰優先沉淀？
AgCl沉淀時需要的離子濃度小，AgCl先沉淀
Ksp(AgCl) = c(Ag+) · c(Cl-)= 1.8×10-10
c(Ag+) =1.8×10-8mol·L-1
Ksp(Ag2CrO4) = c2(Ag+) · c(CrO42-)= 1.1×10-12
c(Ag+) =1.05×10-5mol·L-1
任務二 濃度積的應用
4.計算某離子開始沉淀、完全沉淀的pH值
練習：實驗測得某水樣中的鐵離子的濃度為0.001mol·L-1，若要使水中的Fe3+開始轉化為沉淀和溶液中Fe3+沉淀完全，則溶液的pH值至少要控制的范圍？[已知Fe(OH)3的Ksp為1×10-39]
Ksp=c(Fe3+) ·c3(OH-)=1×10-39
c(OH-)=1×10-12mol·L-1
c(H+)=1×10-2mol·L-1
pH=2
開始沉淀的pH:
沉淀完全的pH:
溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1就可以認為沉淀完全
c(OH-)=1×10-11.3mol·L-1
c(H+)=1×10-2.7mol·L-1
pH=2.7
任務二 濃度積的應用
5.計算溶液中離子濃度比
練習：25 ℃，反應CaSO4(s)+CO32-(aq) CaCO3(s)+SO42-(aq)達到平衡時，求：溶液中c(CO32-)：c(SO42-) 的比值 ？(已知：Ksp(CaSO4) =4.8×10-5，Ksp (CaCO3) =3×10-9)
c(CO32-)
c(SO42-)
CaSO4(s) Ca2+(aq) + SO42-(aq)
CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32-(aq)
Ksp=c(Ca2+)·c(SO42-)
Ksp=c(Ca2+)·c(CO32-)
=
c(CO32-) ×
c(SO42-) ×
c(Ca2+)
c(Ca2+)
=
Ksp(CaCO3)
Ksp(CaSO4)
=
3×10-9
4.8×10-5
1.6×104
=
任務三 沉淀溶解平衡圖像
t ℃時，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線
曲線的點表示達到溶解與沉淀平衡——此時為飽和溶液；
曲線上方的點表示：
此時為過飽和溶液
離子過多，
向著結合析出沉淀的方向移動
曲線下方的點表示：
此時為不飽和溶液
離子過少，
向著沉淀溶解的方向移動
1.c(Mm＋)-c(Nn-)圖像
硫化汞(HgS)是一種難溶于水的紅色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示(已知:T1A.圖中a點對應的是T2溫度下HgS的不飽和溶液
B.圖中p、q點對應的Ksp的關系為Ksp(p)C.向m點對應的溶液中加入少量Hg(NO3)2固體,
HgS的Ksp減小
D.升高溫度,可實現由p點向q點的移動
C
任務三 沉淀溶解平衡圖像
1.c(Mm＋)-c(Nn-)圖像
課堂練習
常溫下,難溶物Y2X與ZX在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,若定義其坐標圖示:p(A)=-lg c(A),Mn+表示Y+或Z2+。下列說法錯誤的是
B
A.M表示Y2X的溶解平衡曲線
B.常溫下,Y2X的分散系在c點時為懸濁液
C.向b點溶液中加入Na2X飽和溶液,析出ZX固體
D.ZX(s)+2Y+(aq) Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常數K=1014
2.pc(Mm＋)-pc(Nn-)圖像
課堂練習
3.c(Mm＋)-pH圖像
某溫度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液的pH，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據圖分析，下列判斷錯誤的是
A.Ksp[Fe(OH)3]B.加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點
C.c、d兩點代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和
B
課堂練習
4.pc(Mm＋)-pH圖像
25 ℃時，Fe(OH)2和Cu(OH)2的飽和溶液中，金屬陽離子的物質的量濃度的負對數[－lg c(M2＋)]與溶液pH的變化關系如圖所示，已知該溫度下Ksp[Cu(OH)2]A.曲線a表示Fe(OH)2飽和溶液中的變化關系
B.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2＋，可加入適量CuO
C.當Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存時，溶液中
c(Fe2＋)∶c(Cu2＋)＝104.6∶1
D.向X點對應的飽和溶液中加入少量NaOH固體，可轉化為Y點對應的溶液
C

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