3.4 沉淀溶解平衡 第1课时（导学案）化学人教版选择性必修1

3.4 沉淀溶解平衡 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.了解电解质在水中的溶解性划分标准，认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，能正确书写沉淀溶解平衡方程式，准确区分沉淀溶解平衡方程式与强电解质电离方程式。 2.理解溶度积的含义、表达式，掌握的影响因素，明确离子积与的相对大小和沉淀溶解平衡移动的对应关系，知道离子浓度小于时可认为沉淀完全。 3.能运用溶度积规则完成基础计算：包括判断沉淀是否生成、离子是否沉淀完全、混合离子沉淀先后顺序、平衡体系离子浓度及比值计算、氢氧化物沉淀的pH范围计算等。 重点：1.沉淀溶解平衡的建立、特征及影响因素； 2.溶度积的含义与溶度积规则的应用。 难点：1.溶度积的含义及各类相关计算； 2.不同类型难溶电解质溶解能力的比较； 3.利用溶度积规则分析工业除杂、分步沉淀等实际问题。 1难溶电解质的沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡的建立 (2)沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当_______与_______的速率相等时，形成电解质的_______溶液，达到平衡状态，这种状态称为沉淀溶解平衡。 (3)沉淀溶解平衡方程式 沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态。以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s)___________。 (4)沉淀溶解平衡的特征 动——动态平衡，溶解速率和沉淀速率_______ 等——溶解速率和沉淀速率_______ 定——达到平衡状态时，溶液中的离子浓度_______ 变——当改变外界条件时，溶解平衡发生_______ (5)沉淀反应完全的标志 沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了Ag+与Cl-的反应不能进行完全。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于________时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 【答案】 难溶电解质溶解 离子结合生成沉淀 饱和 均不为0 相等 保持不变 移动 2．难溶电解质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_______________________________。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合_________原理。 (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 正向移动 _______ _______ 升温 正向移动 _______ _______ 加MgCl2(s) 逆向移动 _______ _______ 加盐酸 正向移动 _______ _______ 加NaOH(s) 逆向移动 _______ _______ 【答案】(1)性质 (2)勒夏特列 (3) 不变 不变 增大 增大 增大 减小 增大 减小 减小 增大 3.溶度积常数 (1)概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称_______，符号为_______，Ksp的大小反映难溶电解质在水中的_______能力。 (2)表达式 AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)  Ksp=_________。 如：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)  Ksp=_________。 (3)影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和______有关。 (4)意义 溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于阴、阳离子个数之比相同的难溶电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力______。 (5)应用：定量判断给定条件下有无沉淀生成。 离子积(符号为Q)：对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=(An+)·(Bm-)。 ①Q> Ksp，溶液过饱和，有______析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q= Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于______状态。 ③Q< Ksp，溶液未饱和，无______析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 【答案】(1) 溶度积 溶解 (2) (3) 温度 (4) 越强 (5) 沉淀 平衡（或动态平衡） 沉淀 （一）课堂导入 【旧知提问，引发讨论】同学们，咱们在初中和之前离子反应的学习中，都知道离子反应发生的条件之一是生成沉淀，比如硝酸银和氯化钠溶液混合，立刻就会生成氯化银白色沉淀，这个反应大家都很熟悉吧？现在老师抛出一个问题请大家分组讨论1分钟：如果我们取等物质的量的AgNO₃和NaCl充分反应，待沉淀完全静置后，上层清液中是否还存在Ag⁺和Cl⁻呢？请大家说出你的判断依据。（留1分钟讨论时间，邀请持不同观点的学生代表发言，多数学生可能会基于“完全反应”的固有认知认为没有剩余离子，少数学生可能有不同意见） 【演示实验，制造认知冲突】好啦，大家的讨论都很充分，咱们用实验来验证答案。老师面前的试管里就是上述反应静置后的上层清液，现在我往里面滴加几滴KI溶液，大家仔细观察现象。哎？大家看到了吗？溶液里出现了明显的黄色沉淀！我们都知道AgI是黄色难溶物，这就说明上层清液里确实还有Ag⁺存在！ 【过渡引题】这就很奇怪了，明明两种反应物按1:1的比例反应，甚至我们故意加入了过量的NaCl，为什么溶液里还有Ag⁺没有反应完呢？咱们之前学习的化学平衡、化学反应限度的知识，能不能解释这个看似违背我们原有认知的现象？今天咱们就一起来探究难溶电解质的沉淀溶解平衡，解开这个疑惑。 【引入】我们在初中就知道，和反应会生成白色沉淀，是典型的离子反应。如果两者物质的量相等充分反应，大家是不是认为溶液中已经没有和了？今天我们就围绕这个问题，学习难溶电解质的平衡规律。 （二）难溶电解质的沉淀溶解平衡 任务一 电解质在水中的溶解性如何划分？ 【教师提问】 1.初中阶段我们将物质的溶解性分为哪几类？划分的依据是什么？ 2.通常所说的“难溶物”是不是绝对不溶于水？结合课件给出的溶解度数据（溶解度为）说明你的判断。 【学生思考】 1.回忆初中知识回答：溶解性分为易溶、可溶、微溶、难溶，依据是20℃时的溶解度大小。 2.难溶物不是完全不溶，虽然溶解度很小，但仍然有极少量溶解在水中。 【讲解】明确溶解性的划分阈值：20℃时溶解度<0.01g为难溶，习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质，溶解是绝对的，不溶是相对的。 知识总结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.电解质在水中的溶解性 不同电解质在水中的溶解度差别很大 溶解度范围 <0.01g 0.01~1g 1~10g >10g 溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶 2.难溶电解质 习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质 任务二 生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中是否还有Ag+和Cl-？ 【教师提问】 1.过量和反应后，取上层清液滴加溶液，会出现什么现象？说明什么问题？ 2.从速率变化的角度，分析溶解和沉淀的过程是如何建立平衡的？ 3.沉淀溶解平衡方程式和强电解质的电离方程式有什么区别？ 【学生思考】 1.会出现黄色沉淀，说明上层清液中存在，和生成了更难溶的。 2.初始时溶解速率大于沉淀速率，随着离子浓度增大，沉淀速率增大，最终两者相等，达到动态平衡。 3.沉淀溶解平衡要标注聚集状态，用可逆号；强电解质电离用等号，不用标注状态。 【讲解】 1.演示实验逻辑：过量时完全反应，理论上无剩余，但滴加出现黄色沉淀，证明并未完全沉淀，反应是可逆的，存在动态平衡。 2.平衡建立：在水中同时存在两个过程： ①溶解：水分子作用下、脱离固体表面进入溶液； ②沉淀：溶液中、受固体表面吸引析出。当时，达到饱和溶液，建立沉淀溶解平衡：。 3.定量说明：当溶液中剩余离子浓度小于时，认为沉淀反应进行完全。 4.方程式书写规则：左写固体化学式标注，右写离子标注，一律用可逆号，和电离方程式严格区分。 知识总结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 3.难溶电解质在水中存在溶解平衡 ⑴从固体溶解和沉淀生成的角度，AgCl在溶液中存在两个过程： 一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中，这一过程就是溶解； 另一方面，溶液中的Ag＋和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，这一过程就是沉淀。 ⑵沉淀溶解平衡 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态，建立了动态平衡。 沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了 Ag+与Cl -的反应不能进行完全。 当溶液中剩余离子的浓度小于1 ×10-5mol/L 时，认为生成沉淀的反应就进行完全了。 4.沉淀溶解平衡方程式 AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀溶解平衡的表达式注意： ①须标明状态(s)、(aq)， ②一律用“”。 电离方程式 沉淀溶解平衡方程式 BaSO4 BaSO4=Ba2++SO42- BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq)+SO42- (aq) CaCO3 CaCO3=Ca2++CO32- CaCO3 (s) ⇌ Ca2+ (aq) +CO32- (aq) AgCl AgCl=Ag++Cl- AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl- (aq) ③与电离方程式有区 任务三 分析沉淀溶解平衡的影响因素 【教师提问】分析下列条件改变时，平衡移动方向、平衡时、的变化（溶液始终保持饱和）：①升温 ②加水 ③加固体 ④加固体 ⑤加固体 ⑥加固体 【学生思考】分组讨论，填写表格后展示结果： 改变条件 平衡移动方向 升温 正向移动 增大 增大 加水 正向移动 不变 不变 加 不移动 不变 不变 加 逆向移动 减小 增大 加 正向移动 减小 增大 加 逆向移动 增大 减小 【讲解】 1.重点强调：加水后平衡正向移动，但温度不变溶解度不变，因此离子浓度不变；加时和生成更难溶的，浓度减小，平衡正向移动。 2.特殊情况：的溶解过程放热，升温时平衡逆向移动，溶解度减小。 知识总结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 5.沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因 取决于难溶电解质本身的性质。 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在沉淀溶解平衡。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动； ②温度：绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。 ③同离子效应：向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动； ④其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。 ⑤加入难溶物本身：平衡不稳定。 【例1】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是(　　) A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－ C．升高温度，AgCl的溶解度不变 D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 【答案】A 【解析】AgCl固体在溶液中存在溶解平衡，所以溶液中有Ag＋和Cl－，B错；升高温度，AgCl溶解度增大，C错；向平衡体系中加入NaCl固体，增大了c(Cl－)，溶解平衡左移，AgCl溶解度减小，D错。 （三）溶度积 任务四 书写难溶电解质的沉淀溶解平衡常数 【教师提问】写出、、的沉淀溶解平衡方程式，结合化学平衡常数的书写规则，写出对应的平衡常数表达式（注意固体浓度视为定值，不计入平衡常数）。 【学生思考】书写后展示： 1.， 平衡常数 2.，平衡常数 3.，平衡常数 【讲解】上述平衡常数就是溶度积常数，简称溶度积，符号为sp，只和温度、难溶物本身性质有关。 知识总结 二、 溶度积 1.溶度积 与电离平衡、水解平衡一样，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.溶度积的表达式 AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) 任务五 溶度积的影响因素和意义是什么？ 【教师提问】 1.和哪些因素有关？向饱和溶液中加入固体，会减小吗？ 2.能不能直接根据的大小判断难溶物的溶解度大小？例如的，的，能不能说明更难溶？ 【学生思考】 1.只和温度、物质本身性质有关，加入平衡逆向移动，但温度不变，不变。 2.不能直接比较，两者的离子配比不同，需要计算实际溶解度再比较。 【讲解】 1.的影响因素：只与难溶电解质的性质和温度有关，多数难溶物升温增大，除外。 2.的意义：反映难溶电解质的溶解能力，只有同类型（离子配比相同）的难溶物，越小，溶解度越小，越难溶，例如；不同类型的难溶物需要计算离子浓度或溶解度才能比较，经计算的溶解度小于，所以更难溶。 知识总结 二、 溶度积 3.溶度积常数的影响因素 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 4.溶度积意义 ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小，越难溶。 ②Ksp体现难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型物质， Ksp越大在水中的溶解能力越强，如AgCl >AgBr>AgI ③对不同类型物质，Ksp差距不大时不能作为比较依据。如AgCl和Ag2CrO4 任务六 溶度积有哪些应用？ 【引入】是沉淀溶解平衡的核心定量参数，可以解决很多实际问题。 【教师提问】 1.任意时刻的离子浓度幂之积称为离子积，如何通过比较和的大小判断反应进行的方向？ 2.如何利用计算溶液中离子浓度、判断离子是否沉淀完全、判断沉淀先后顺序？ 【学生思考】结合化学平衡的与的关系，推导溶度积规则： ：溶液过饱和，有沉淀析出 ​：溶液饱和，处于平衡状态 ​：溶液未饱和，无沉淀析出 【讲解】结合课件例题讲解的常见计算类型： 1：判断是否有沉淀生成（例2） 【例2】下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ （CaCO3的Ksp =4.96×10-9） （1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3 （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ 【答案】 （1）c(Ca2+)= c(CO32-)= 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = c(Ca2+)×c(CO32-) = 10-12 < Ksp,CaCO３=4.96 10-9 因此无 CaCO3沉淀生成。 （2）c(Ca2+)×c(CO32-)= 10-4 mol /L Qc = c(Ca2+)×c(CO32-) = 10-8 >K sp,CaCO３ 因此有CaCO3沉淀生成。 2：计算溶液中离子浓度（例3） 例：25℃时，Ksp (AgCl)= 1.8×10-10，求AgCl的饱和溶液中的c(Ag+)和c(Cl-) 【答案】 Ksp ＝c (Ag+) ·c(Cl-) = 1.8×10-10 c (Ag+) = c(Cl-) ×10-5 mol/L 【例3】1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为（忽略溶液体积变化） 【答案】 3：判断离子是否沉淀完全（离子浓度<1×10-5mol/L为沉淀完全，例4） 【例4】在1L含 0.001mol/L SO42-的溶液中，加入等体积0.01mol/L BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？ [Ksp(BaSO4) = 1.08×10-10] 【答案】 4：计算离子浓度比值（例5） 【例5】25 ℃，反应CaSO4(s)+CO32-(aq) ⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡时，求：溶液中c(CO32-)：c(SO42-) 的比值 ？ (已知：Ksp(CaSO4)=4.8×10-5，Ksp (CaCO3)=3×10-9) 【答案】 5：判断离子沉淀先后顺序（需要的沉淀剂浓度越小，越先沉淀，例6） 【例6】已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12，向浓度均为0.01mol/L的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-谁优先沉淀？ 【答案】 6：比较不同类型难溶物的溶解度 【例7】已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8× 10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12， 试分别计算溶解度(g/L)，比较两者的溶解度大小 【答案】 AgCl的溶解度更小 7.计算沉淀的pH范围（例8） 【 例8】若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 已知：Ksp [Fe(OH)3]= 4×10-39 Ksp [Mg(OH)2]= 1.8×10-11 【答案】 因此, 只要控制pH值在3.2 ~ 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。 知识总结 二、 溶度积 5.溶度积的应用 (1)判断是否有沉淀生成 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q)的相对大小，可以判断在给定条件下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻 Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 ①Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 ③Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 ⑵有关溶度积的计算 ①计算溶液中某离子的浓度 ②判断某离子是否沉淀完全 ③计算离子浓度的比值 ④判断离子沉淀的先后顺序 ⑤比较不同类型难溶物的溶解度 ⑥计算某离子开始沉淀和沉淀完全的pH 1．把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)下列叙述正确的是(　　) A．给溶液加热，溶液的pH升高 B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 【答案】D 【解析】A项，加热时Ca(OH)2的溶解度减小，平衡逆向移动，c(OH-)减小，pH减小；B项，CaO+H2O=Ca(OH)2，由于保持恒温，Ca(OH)2的溶解度不变，c(OH-)不变，因此pH不变；C项，CO32-+Ca2+=CaCO3↓，平衡正向移动，Ca(OH)2固体减少；D项，加入NaOH固体，c(OH-)增大，平衡逆向移动，因此Ca(OH)2固体增多。 2．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　) A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小 B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小 C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变 【答案】D 【解析】温度不变，溶度积常数不变，故A项不正确；大多数的难溶物温度升高，Ksp增大，但也有少数物质相反，故B、C均不正确。 3．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10－10)(　　) A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出 C．无法确定是否有AgCl沉淀析出 D．有沉淀析出，但不是AgCl沉淀 【答案】A 【解析】由Q＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝×≈1×10－6＞Ksp，故应有AgCl沉淀析出。 4．25 ℃时，Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(ZnS)＝1.3×10－24。下列有关说法中正确的是(　　) A．25 ℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 B．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1 C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成 D．ZnS(s)＋Cu2＋(aq) CuS(s)＋Zn2＋(aq)的平衡常数为1.0×1012 【答案】D 【解析】A项中，三种物质均为AB型化合物，CuS的溶度积最小，因而溶解度最小；B项中，c(Cu2＋)＝＝×10－18 mol·L－1；C项中，Ksp(FeS)＞Ksp(ZnS)，浓度相同时，应首先生成ZnS沉淀；D项中，K＝＝＝＝1.0×1012。 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.电解质在水中的溶解性 不同电解质在水中的溶解度差别很大 溶解度范围 <0.01g 0.01~1g 1~10g >10g 溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶 2.难溶电解质 习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质 3.难溶电解质在水中存在溶解平衡 ⑴从固体溶解和沉淀生成的角度，AgCl在溶液中存在两个过程： 一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中，这一过程就是溶解； 另一方面，溶液中的Ag＋和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，这一过程就是沉淀。 ⑵沉淀溶解平衡 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态，建立了动态平衡。 沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了 Ag+与Cl -的反应不能进行完全。 当溶液中剩余离子的浓度小于1 ×10-5mol/L 时，认为生成沉淀的反应就进行完全了。 4.沉淀溶解平衡方程式 AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀溶解平衡的表达式注意： ①须标明状态(s)、(aq)， ②一律用“”。 电离方程式 沉淀溶解平衡方程式 BaSO4 BaSO4=Ba2++SO42- BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq)+SO42- (aq) CaCO3 CaCO3=Ca2++CO32- CaCO3 (s) ⇌ Ca2+ (aq) +CO32- (aq) AgCl AgCl=Ag++Cl- AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl- (aq) 5.沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因 取决于难溶电解质本身的性质。 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在沉淀溶解平衡。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动； ②温度：绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。 ③同离子效应：向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动； ④其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。 ⑤加入难溶物本身：平衡不稳定。 二、 溶度积 1.溶度积 与电离平衡、水解平衡一样，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.溶度积的表达式 AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) 3.溶度积常数的影响因素 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 4.溶度积意义 ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小，越难溶。 ②Ksp体现难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型物质， Ksp越大在水中的溶解能力越强，如AgCl >AgBr>AgI ③对不同类型物质，Ksp差距不大时不能作为比较依据。如AgCl和Ag2CrO4 5.溶度积的应用 (1)判断是否有沉淀生成 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q)的相对大小，可以判断在给定条件下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻 Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 ①Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 ③Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 ⑵有关溶度积的计算 ①计算溶液中某离子的浓度 ②判断某离子是否沉淀完全 ③计算离子浓度的比值 ④判断离子沉淀的先后顺序 ⑤比较不同类型难溶物的溶解度 ⑥计算某离子开始沉淀和沉淀完全的pH 考点01 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．（24-25高三上·上海·阶段检测）一定温度下，向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水至固体恰好完全消失，下列叙述中正确的是 A．AgCl 的溶解度增大 B．AgCl的溶解度、Ksp均不变 C．溶液中[Cl-]变小 D．溶液中n(Cl-)不变 【答案】B 【详解】A．溶解度仅与温度、溶剂和溶质的性质有关，本题温度不变，因此AgCl的溶解度不变，A错误； B．溶解度和溶度积均为只与温度有关的物理量，温度不变则二者均不变，B正确； C．加水至固体恰好完全消失时，溶液仍为AgCl饱和溶液，温度不变则不变，故保持不变，C错误； D．加水过程中原有AgCl固体继续溶解，因此溶液中增大，D错误； 故答案为B。 2．（24-25高二上·吉林长春·阶段检测）下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡说法正确的是 A．BaSO4沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 B．BaSO4难溶于水，溶液中没有Ba2+和SO C．升高温度，BaSO4沉淀的溶解度减小 D．向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体，溶液中Ba2+浓度减小 【答案】D 【详解】A．BaSO₄的沉淀溶解平衡为动态平衡，达平衡时沉淀生成和溶解的速率相等，仍在进行，并未停止，故A错误； B．BaSO4难溶于水，但仍有极少量溶解并完全电离，因此溶液中存在少量和，故B错误； C．大多数难溶电解质的溶解度随温度升高而增大，BaSO4升高温度其溶解度增大，故C错误； D．向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体，浓度增大，使平衡逆向移动，因此溶液中浓度减小，故D正确； 选D。 3．（24-25高二上·湖北·期末）已知，现进行下列实验。 (1)将溶液和0.1mol/L NaCl溶液等体积混合，得到悬浊液a；将悬浊液a过滤，得到滤液b和白色沉淀c。 (2)向滤液b中滴加0.1 mol/LKI溶液，滤液出现浑浊。 (3)向沉淀c中滴加0.1 mol/LKI溶液，沉淀变为黄色。 下列关于上述实验的分析正确的是 A．悬浊液a中沉淀完全，不存在沉淀溶解平衡 B．滤液b中 C．实验(2)表明AgCl转化为AgI D．实验不可以证明AgI的比AgCl的小 【答案】B 【详解】A．悬浊液a是AgCl的悬浊液，一定存在沉淀溶解平衡，A错误； B．等体积混合后过量，滤液b中，根据，计算得，B正确； C．实验(2)中滤液b本身含有大量过量的，滴加KI溶液时是直接与结合生成AgI沉淀，并非AgCl转化而来，C错误； D．实验(3)中AgCl白色沉淀转化为AgI黄色沉淀，说明AgI溶解度更小，可以证明，D错误； 故选B。 4．在平衡体系Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)＋2OH－(aq)  △H＜0中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH－)增大的是(　　) A．加入少量CuCl2固体 B．加入少量NaCl固体 C．加入少量K2CO3固体 D．升高体系温度 【答案】C 【解析】A. 加入少量CuCl2固体，铜离子和OH－反应，平衡正向移动，c(Ca2+)增大，c(OH－)减小，故A不符合题意；B. 加入少量NaCl固体，对平衡无影响，c(Ca2+)不变，c(OH－) 不变，故B不符合题意；C. 加入少量K2CO3固体，钙离子和碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，平衡正向移动，c(Ca2+)减小，c(OH－)增大，故C符合题意；D. 该溶解平衡是放热过程，升高体系温度，平衡逆向移动，因此c(Ca2+)减小，c(OH－) 减小，故D不符合题意。故选C。 考点02 溶度积 5．下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 ℃)。 化学式 FeS CuS MnS 溶度积 6.3×10－18mol2·L－2 1.3×10－36mol2·L－2 2.5×10－13mol2·L－2 下列有关说法中正确的是(　　) A．25 ℃时，CuS的溶解度大于MnS的溶解度 B．25 ℃时，饱和CuS溶液中，Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1 C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4不能发生 D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂 【答案】D 【解析】A．FeS、CuS、MnS都是同类型的难溶电解质，25 ℃时，CuS的Ksp远小于MnS的Ksp，说明CuS的溶解度小于MnS的溶解度，A项错误；B．25 ℃时，饱和CuS溶液中，＝＝≈，B项错误；C．因为CuS不溶于稀硫酸，所以反应可以发生，C项错误；D．因为溶解度CuS＜FeS，所以Cu2＋可与FeS反应生成更难溶的CuS，D项正确；故选D。 6．已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9，现将浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(　　) A．2.8×10-2mol·L-1 B．1.4×10-5mol·L-1 C．2.8×10-5mol·L-1 D．5.6×10-5mol·L-1 【答案】D 【解析】等体积混合后c(Na2CO3)=1×10-4 mol·L-1，即溶液中c(CO32-)=1×10-4 mol·L-1，根据Ksp=c(CO32-)·c(Ca2+)=2.8×10-9可知，c(Ca2+)=mol·L-1=2．8×10-5 mol·L-1，则原溶液中CaCl2的最小浓度为混合溶液中c(Ca2+)的2倍，为2×2.8×10-5 mol·L-1=5.6×10-5 mol·L-1。 7．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是(　　) A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4 B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgI C．Ag2CrO4＞AgCl＞AgI D．Ag2CrO4＞AgI＞AgCl 【答案】C 【解析】由Ksp(AgCl)＝1．8×10－10可求出c(Ag＋)≈1．34×10－5 mol·L－1；由Ksp(AgI)＝8.5×10－17可求出c(Ag＋)≈0.92×10－8 mol·L－1；由Ksp(Ag2CrO4)＝2．0×10－12可求出c(Ag＋)≈1．59×10－4 mol·L－1，所以c(Ag＋)大小顺序为Ag2CrO4＞AgCl＞AgI。 8．下列有关AgBr沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) A．平衡时AgBr沉淀生成和溶解的速率都等于零 B．AgBr难溶于水，溶液中不存在Ag+和Br- C．向AgBr沉淀溶解平衡体系中加入NaBr固体，AgBr的Ksp不变 D．升高温度，AgBr的溶解度不变 【答案】C 【解析】A.平衡时AgBr沉淀生成和溶解的速率相都等且不等于零，沉淀溶解平衡属于动态平衡，故A错误；B.AgBr难溶于水，但溶液中仍存在Ag+和Br-离子，其浓度很小，故B错误；C.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，温度不变，Ksp不变，故C正确；D.温度升高，AgBr的溶解度增大，故D错误；故选C。 9．已知室温时Ksp(CaCO3)=3．36×10-9，Ksp(CaF2)=3．45×10-11．下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法正确的是(　　) A．CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2＋)较大 B．分别滴加稀硫酸，CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大 C．分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液，c(CO)和c(F-)均减小 D．CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中，的值约为9.74 【答案】C 【解析】A．CaCO3悬浊液中c(Ca2＋)=mol·L-1≈5.8×10-5 mol·L-1，CaF2悬浊液中，Ksp(CaF2)=c(Ca2＋)·c2(F-)=4c3(Ca2＋)，故c(Ca2＋)= mol·L-1≈2．0×10-4 mol·L-1，后者的c(Ca2＋)较大，故A错误；B．溶度积常数只与温度有关，故B错误；C．加入CaCl2溶液，Ca2＋浓度增大，CaCO3、CaF2沉淀溶解平衡均逆向移动，c(CO)、c(F-)均减小，故C正确；D．Ksp(CaF2)=c(Ca2＋)·c2(F-)，Ksp(CaCO3)=c(Ca2＋)·c(CO)，同一溶液中，Ca2＋浓度相等，故===≈97.4，故D错误；故选C。 10．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。 已知： 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39 【答案】Fe3＋　2.7　6　Zn2＋和Fe2＋不能分离 Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近 【解析】铁溶于稀硫酸生成Fe2＋，Fe2＋被双氧水氧化为Fe3＋。Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－39，铁离子刚好完全沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1≈4．64×10－12 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1≈2．16×10－3 mol·L－1，pH≈2．7；Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)＝10－17，锌离子开始沉淀时，c(OH－)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，则c(H＋)＝＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6；Zn(OH)2和 Fe(OH)2的Ksp相近，若不加双氧水，沉淀Zn2＋的同时Fe2＋也会沉淀，从而使Zn2＋和Fe2＋不能分离。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4 沉淀溶解平衡 第1课时 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.了解电解质在水中的溶解性划分标准，认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，能正确书写沉淀溶解平衡方程式，准确区分沉淀溶解平衡方程式与强电解质电离方程式。 2.理解溶度积的含义、表达式，掌握的影响因素，明确离子积与的相对大小和沉淀溶解平衡移动的对应关系，知道离子浓度小于时可认为沉淀完全。 3.能运用溶度积规则完成基础计算：包括判断沉淀是否生成、离子是否沉淀完全、混合离子沉淀先后顺序、平衡体系离子浓度及比值计算、氢氧化物沉淀的pH范围计算等。 重点：1.沉淀溶解平衡的建立、特征及影响因素； 2.溶度积的含义与溶度积规则的应用。 难点：1.溶度积的含义及各类相关计算； 2.不同类型难溶电解质溶解能力的比较； 3.利用溶度积规则分析工业除杂、分步沉淀等实际问题。 1难溶电解质的沉淀溶解平衡 (1)沉淀溶解平衡的建立 (2)沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当_______与_______的速率相等时，形成电解质的_______溶液，达到平衡状态，这种状态称为沉淀溶解平衡。 (3)沉淀溶解平衡方程式 沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态。以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s)___________。 (4)沉淀溶解平衡的特征 动——动态平衡，溶解速率和沉淀速率_______ 等——溶解速率和沉淀速率_______ 定——达到平衡状态时，溶液中的离子浓度_______ 变——当改变外界条件时，溶解平衡发生_______ (5)沉淀反应完全的标志 沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了Ag+与Cl-的反应不能进行完全。一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于________时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。 2．难溶电解质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_______________________________。 (2)外因：温度、浓度等条件的影响符合_________原理。 (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 正向移动 _______ _______ 升温 正向移动 _______ _______ 加MgCl2(s) 逆向移动 _______ _______ 加盐酸 正向移动 _______ _______ 加NaOH(s) 逆向移动 _______ _______ 3.溶度积常数 (1)概念 难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称_______，符号为_______，Ksp的大小反映难溶电解质在水中的_______能力。 (2)表达式 AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)  Ksp=_________。 如：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)  Ksp=_________。 (3)影响因素 溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和______有关。 (4)意义 溶度积(Ksp)反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对于阴、阳离子个数之比相同的难溶电解质，Ksp越大，电解质在水中的溶解能力______。 (5)应用：定量判断给定条件下有无沉淀生成。 离子积(符号为Q)：对于AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)任意时刻Q=(An+)·(Bm-)。 ①Q> Ksp，溶液过饱和，有______析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q= Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于______状态。 ③Q< Ksp，溶液未饱和，无______析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 （一）课堂导入 【旧知提问，引发讨论】同学们，咱们在初中和之前离子反应的学习中，都知道离子反应发生的条件之一是生成沉淀，比如硝酸银和氯化钠溶液混合，立刻就会生成氯化银白色沉淀，这个反应大家都很熟悉吧？现在老师抛出一个问题请大家分组讨论1分钟：如果我们取等物质的量的AgNO₃和NaCl充分反应，待沉淀完全静置后，上层清液中是否还存在Ag⁺和Cl⁻呢？请大家说出你的判断依据。（留1分钟讨论时间，邀请持不同观点的学生代表发言，多数学生可能会基于“完全反应”的固有认知认为没有剩余离子，少数学生可能有不同意见） 【演示实验，制造认知冲突】好啦，大家的讨论都很充分，咱们用实验来验证答案。老师面前的试管里就是上述反应静置后的上层清液，现在我往里面滴加几滴KI溶液，大家仔细观察现象。哎？大家看到了吗？溶液里出现了明显的黄色沉淀！我们都知道AgI是黄色难溶物，这就说明上层清液里确实还有Ag⁺存在！ 【过渡引题】这就很奇怪了，明明两种反应物按1:1的比例反应，甚至我们故意加入了过量的NaCl，为什么溶液里还有Ag⁺没有反应完呢？咱们之前学习的化学平衡、化学反应限度的知识，能不能解释这个看似违背我们原有认知的现象？今天咱们就一起来探究难溶电解质的沉淀溶解平衡，解开这个疑惑。 【引入】我们在初中就知道，和反应会生成白色沉淀，是典型的离子反应。如果两者物质的量相等充分反应，大家是不是认为溶液中已经没有和了？今天我们就围绕这个问题，学习难溶电解质的平衡规律。 （二）难溶电解质的沉淀溶解平衡 任务一 电解质在水中的溶解性如何划分？ 【教师提问】 1.初中阶段我们将物质的溶解性分为哪几类？划分的依据是什么？ 2.通常所说的“难溶物”是不是绝对不溶于水？结合课件给出的溶解度数据（溶解度为）说明你的判断。 【学生思考】 1.回忆初中知识回答： 【讲解】明确溶解性的划分阈值： 知识总结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.电解质在水中的溶解性 溶解度范围 <0.01g 0.01~1g 1~10g >10g 溶解性 2.难溶电解质 任务二 生成AgCl沉淀的离子反应完成后，溶液中是否还有Ag+和Cl-？ 【教师提问】 1.过量和反应后，取上层清液滴加溶液，会出现什么现象？说明什么问题？ 2.从速率变化的角度，分析溶解和沉淀的过程是如何建立平衡的？ 3.沉淀溶解平衡方程式和强电解质的电离方程式有什么区别？ 【学生思考】 【讲解】 1.演示实验逻辑： 2.平衡建立： 3.定量说明： 4.方程式书写规则： 知识总结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 3.难溶电解质在水中存在溶解平衡 ⑴从固体溶解和沉淀生成的角度，AgCl在溶液中存在两个过程： ⑵沉淀溶解平衡 4.沉淀溶解平衡方程式 沉淀溶解平衡的表达式注意： 电离方程式 沉淀溶解平衡方程式 BaSO4 CaCO3 AgCl ③与电离方程式有区 任务三 分析沉淀溶解平衡的影响因素 【教师提问】分析下列条件改变时，平衡移动方向、平衡时、的变化（溶液始终保持饱和）：①升温 ②加水 ③加固体 ④加固体 ⑤加固体 ⑥加固体 【学生思考】分组讨论，填写表格后展示结果： 改变条件 平衡移动方向 升温 加水 加 加 加 加 【讲解】 1.重点强调： 2.特殊情况： 知识总结 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 5.沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因 (2)外因 ①浓度： ②温度： ③同离子效应： ④其他： ⑤加入难溶物本身： 【例1】下列有关AgCl沉淀的溶解平衡状态的说法中，正确的是(　　) A.AgCl沉淀的生成和溶解不断进行，但速率相等 B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－ C．升高温度，AgCl的溶解度不变 D．向AgCl沉淀的溶解平衡体系中加入NaCl固体，AgCl的溶解度不变 （三）溶度积 任务四 书写难溶电解质的沉淀溶解平衡常数 【教师提问】写出、、的沉淀溶解平衡方程式，结合化学平衡常数的书写规则，写出对应的平衡常数表达式（注意固体浓度视为定值，不计入平衡常数）。 【学生思考】书写后展示： 【讲解】 知识总结 二、 溶度积 1.溶度积 2.溶度积的表达式 任务五 溶度积的影响因素和意义是什么？ 【教师提问】 1.和哪些因素有关？向饱和溶液中加入固体，会减小吗？ 2.能不能直接根据的大小判断难溶物的溶解度大小？例如的，的，能不能说明更难溶？ 【学生思考】 【讲解】 1.的影响因素： 2.的意义： 知识总结 二、 溶度积 3.溶度积常数的影响因素 4.溶度积意义 ③对不同类型物质， 任务六 溶度积有哪些应用？ 【引入】是沉淀溶解平衡的核心定量参数，可以解决很多实际问题。 【教师提问】 1.任意时刻的离子浓度幂之积称为离子积，如何通过比较和的大小判断反应进行的方向？ 2.如何利用计算溶液中离子浓度、判断离子是否沉淀完全、判断沉淀先后顺序？ 【学生思考】结合化学平衡的与的关系，推导溶度积规则： 【讲解】结合课件例题讲解的常见计算类型： 1：判断是否有沉淀生成（例2） 【例2】下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ （CaCO3的Ksp =4.96×10-9） （1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3 （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？ 2：计算溶液中离子浓度（例3） 例：25℃时，Ksp (AgCl)= 1.8×10-10，求AgCl的饱和溶液中的c(Ag+)和c(Cl-) 【例3】1 mL 0.012 mol/L NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后剩余Ag+的浓度为（忽略溶液体积变化） 3：判断离子是否沉淀完全（离子浓度<1×10-5mol/L为沉淀完全，例4） 【例4】在1L含 0.001mol/L SO42-的溶液中，加入等体积0.01mol/L BaCl2，能否使SO42-沉淀完全？ [Ksp(BaSO4) = 1.08×10-10] 4：计算离子浓度比值（例5） 【例5】25 ℃，反应CaSO4(s)+CO32-(aq) ⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡时，求：溶液中c(CO32-)：c(SO42-) 的比值 ？ (已知：Ksp(CaSO4)=4.8×10-5，Ksp (CaCO3)=3×10-9) 5：判断离子沉淀先后顺序（需要的沉淀剂浓度越小，越先沉淀，例6） 【例6】已知Ksp(AgCl)= 1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)= 1.1×10-12，向浓度均为0.01mol/L的Cl-和CrO42-的混合液中滴加AgNO3溶液，Cl-和CrO42-谁优先沉淀？ 6：比较不同类型难溶物的溶解度 【例7】已知某温度下，Ksp(AgCl)=1.8× 10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12， 试分别计算溶解度(g/L)，比较两者的溶解度大小 7.计算沉淀的pH范围（例8） 【 例8】若某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 已知：Ksp [Fe(OH)3]= 4×10-39 Ksp [Mg(OH)2]= 1.8×10-11 知识总结 二、 溶度积 5.溶度积的应用 (1)判断是否有沉淀生成 ⑵有关溶度积的计算 1．把足量熟石灰加入蒸馏水中，一段时间后达到平衡：Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)下列叙述正确的是(　　) A．给溶液加热，溶液的pH升高 B．恒温下向溶液中加入CaO，溶液的pH升高 C．向溶液中加入Na2CO3溶液，Ca(OH)2固体增多 D．向溶液中加入少量的NaOH固体，Ca(OH)2固体增多 2．下列有关溶度积常数Ksp的说法正确的是(　　) A.常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小 B．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp减小 C．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大 D．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变 3．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10－10)(　　) A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出 C．无法确定是否有AgCl沉淀析出 D．有沉淀析出，但不是AgCl沉淀 4．25 ℃时，Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp(CuS)＝1.3×10－36，Ksp(ZnS)＝1.3×10－24。下列有关说法中正确的是(　　) A．25 ℃时，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度 B．25 ℃时，饱和CuS溶液中Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1 C．向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S，只有FeS沉淀生成 D．ZnS(s)＋Cu2＋(aq) CuS(s)＋Zn2＋(aq)的平衡常数为1.0×1012 一、难溶电解质的沉淀溶解平衡 1.电解质在水中的溶解性 不同电解质在水中的溶解度差别很大 溶解度范围 <0.01g 0.01~1g 1~10g >10g 溶解性 难溶 微溶 可溶 易溶 2.难溶电解质 习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电解质 3.难溶电解质在水中存在溶解平衡 ⑴从固体溶解和沉淀生成的角度，AgCl在溶液中存在两个过程： 一方面，在水分子作用下，少量Ag＋和 Cl-脱离AgCl的表面进入水中，这一过程就是溶解； 另一方面，溶液中的Ag＋和 Cl-受AgCl表面阴、阳离子的吸引，回到AgCl的表面析出，这一过程就是沉淀。 ⑵沉淀溶解平衡 在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态，建立了动态平衡。 沉淀、溶解之间这种动态平衡的存在，决定了 Ag+与Cl -的反应不能进行完全。 当溶液中剩余离子的浓度小于1 ×10-5mol/L 时，认为生成沉淀的反应就进行完全了。 4.沉淀溶解平衡方程式 AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀溶解平衡的表达式注意： ①须标明状态(s)、(aq)， ②一律用“”。 电离方程式 沉淀溶解平衡方程式 BaSO4 BaSO4=Ba2++SO42- BaSO4(s) ⇌ Ba2+(aq)+SO42- (aq) CaCO3 CaCO3=Ca2++CO32- CaCO3 (s) ⇌ Ca2+ (aq) +CO32- (aq) AgCl AgCl=Ag++Cl- AgCl(s) ⇌ Ag+(aq)+Cl- (aq) 5.沉淀溶解平衡的影响因素 (1)内因 取决于难溶电解质本身的性质。 ①绝对不溶的电解质是没有的。 ②同是难溶电解质，溶解度差别也很大。 ③易溶电解质作溶质时只要是饱和溶液也可存在沉淀溶解平衡。 (2)外因 ①浓度：加水稀释，平衡向沉淀溶解的方向移动； ②温度：绝大多数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向沉淀溶解的方向移动；少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的沉淀溶解平衡。 ③同离子效应：向平衡体系中加入难溶电解质溶解产生的离子，平衡向生成沉淀的方向移动； ④其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时，平衡向沉淀溶解的方向移动。 ⑤加入难溶物本身：平衡不稳定。 二、 溶度积 1.溶度积 与电离平衡、水解平衡一样，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.溶度积的表达式 AmBn(s) ⇌ mAn+(aq) + nBm-(aq) Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－) 3.溶度积常数的影响因素 Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关 4.溶度积意义 ①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp越小，越难溶。 ②Ksp体现难溶电解质在水中的溶解能力，对同类型物质， Ksp越大在水中的溶解能力越强，如AgCl >AgBr>AgI ③对不同类型物质，Ksp差距不大时不能作为比较依据。如AgCl和Ag2CrO4 5.溶度积的应用 (1)判断是否有沉淀生成 通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q)的相对大小，可以判断在给定条件下的溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况。 Q：离子积对于AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)任意时刻 Q＝cm(An＋)·cn(Bm－)。 ①Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 ②Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 ③Q<Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。 ⑵有关溶度积的计算 ①计算溶液中某离子的浓度 ②判断某离子是否沉淀完全 ③计算离子浓度的比值 ④判断离子沉淀的先后顺序 ⑤比较不同类型难溶物的溶解度 ⑥计算某离子开始沉淀和沉淀完全的pH 考点01 难溶电解质的沉淀溶解平衡 1．（24-25高三上·上海·阶段检测）一定温度下，向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水至固体恰好完全消失，下列叙述中正确的是 A．AgCl 的溶解度增大 B．AgCl的溶解度、Ksp均不变 C．溶液中[Cl-]变小 D．溶液中n(Cl-)不变 2．（24-25高二上·吉林长春·阶段检测）下列有关BaSO4沉淀的溶解平衡说法正确的是 A．BaSO4沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行 B．BaSO4难溶于水，溶液中没有Ba2+和SO C．升高温度，BaSO4沉淀的溶解度减小 D．向BaSO4沉淀溶解平衡体系中加入Na2SO4固体，溶液中Ba2+浓度减小 3．（24-25高二上·湖北·期末）已知，现进行下列实验。 (1)将溶液和0.1mol/L NaCl溶液等体积混合，得到悬浊液a；将悬浊液a过滤，得到滤液b和白色沉淀c。 (2)向滤液b中滴加0.1 mol/LKI溶液，滤液出现浑浊。 (3)向沉淀c中滴加0.1 mol/LKI溶液，沉淀变为黄色。 下列关于上述实验的分析正确的是 A．悬浊液a中沉淀完全，不存在沉淀溶解平衡 B．滤液b中 C．实验(2)表明AgCl转化为AgI D．实验不可以证明AgI的比AgCl的小 4．在平衡体系Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)＋2OH－(aq)  △H＜0中，能使c(Ca2+)减小，而使c(OH－)增大的是(　　) A．加入少量CuCl2固体 B．加入少量NaCl固体 C．加入少量K2CO3固体 D．升高体系温度 考点02 溶度积 5．下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 ℃)。 化学式 FeS CuS MnS 溶度积 6.3×10－18mol2·L－2 1.3×10－36mol2·L－2 2.5×10－13mol2·L－2 下列有关说法中正确的是(　　) A．25 ℃时，CuS的溶解度大于MnS的溶解度 B．25 ℃时，饱和CuS溶液中，Cu2＋的浓度为1.3×10－36 mol·L－1 C．因为H2SO4是强酸，所以反应CuSO4＋H2S=CuS↓＋H2SO4不能发生 D．除去某溶液中的Cu2＋，可以选用FeS作沉淀剂 6．已知CaCO3的Ksp=2.8×10-9，现将浓度为2×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为(　　) A．2.8×10-2mol·L-1 B．1.4×10-5mol·L-1 C．2.8×10-5mol·L-1 D．5.6×10-5mol·L-1 7．已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgI)＝8.5×10－17，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10－12，则下列难溶盐的饱和溶液中，Ag＋浓度大小顺序正确的是(　　) A．AgCl＞AgI＞Ag2CrO4 B．AgCl＞Ag2CrO4＞AgI C．Ag2CrO4＞AgCl＞AgI D．Ag2CrO4＞AgI＞AgCl 8．下列有关AgBr沉淀溶解平衡的说法正确的是(　　) A．平衡时AgBr沉淀生成和溶解的速率都等于零 B．AgBr难溶于水，溶液中不存在Ag+和Br- C．向AgBr沉淀溶解平衡体系中加入NaBr固体，AgBr的Ksp不变 D．升高温度，AgBr的溶解度不变 9．已知室温时Ksp(CaCO3)=3．36×10-9，Ksp(CaF2)=3．45×10-11．下列关于CaCO3和CaF2两悬浊液说法正确的是(　　) A．CaCO3和CaF2两悬浊液中前者的c(Ca2＋)较大 B．分别滴加稀硫酸，CaCO3与CaF2的溶度积常数均增大 C．分别加入0.1 mol·L-1的CaCl2溶液，c(CO)和c(F-)均减小 D．CaCO3和CaF2共存的饱和溶液中，的值约为9.74 10．室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ，加碱调节至pH为 时，铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为 时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1 mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是 ，原因是 。 已知： 化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ksp的近似值 10－17 10－17 10－39 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $