沉淀溶解平衡与溶度积
学习目标：
1. 知道沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。
2. 明确溶度积和浓度商的关系，并由此学会判断反应进行的方向。 学习重难点：
溶度积和离子积的关系。 自主学习 【知识回顾】
1．不同的固体物质在水中的溶解度不同，有的很大，有的很小，但无论大小，都有一定的溶解度。(1)在20 ℃时，物质的溶解度与溶解性的关系如下：
(2)下列物质，属于易溶物质的是①②③，属于微溶物质的是④⑤⑥，属于难溶物质的是⑦⑧⑨。 ①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④MgCO3、⑤CaSO4、⑥Ca(OH)2、⑦CaCO3、⑧BaSO4、⑨Mg(OH)2 2．固体物质的溶解是可逆过程
固体溶质
溶液中的溶质
①v溶解>v沉淀 固体溶解 ②v溶解＝v沉淀 溶解平衡 ③v溶解 3．在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做沉淀溶解平衡。 如AgCl溶于水有AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－ (aq)。 沉淀溶解平衡状态的特征： ①动态平衡v溶解＝v沉淀≠0。 ②达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。 ③当改变外界条件时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。 【学习探究】 探究点一 沉淀溶解平衡及其影响因素 1．在装有少量难溶的PbI2黄色固体的试管中，加入约3 mL蒸馏水，充分振荡后静置。 (1)若在上层清液中滴加浓的KI溶液，观察到的现象是上层清液中出现黄色沉淀。 (2)由上述实验得出的结论是原上层清液中含有Pb2＋ ，PbI2在水中存在溶解平衡。 1 (3)PbI2溶于水的平衡方程式是PbI2(s)Pb(aq)＋2I(aq)。 2＋－ 2．难溶物质溶解程度的大小，主要取决于物质本身的性质。但改变外界条件(如浓度、温度等)，沉淀溶解平衡会发生移动。已知溶解平衡：Mg(OH)2(s) 该溶解平衡的影响，填写下表： 条件改变 加水 升温 加MgCl2(s) 加盐酸 加NaOH(s) 【归纳总结】 外界条件改变对溶解平衡的影响 (1)温度升高，多数溶解平衡向溶解的方向移动。 (2)加水稀释，浓度减小，溶解平衡向溶解方向移动。 (3)加入与难溶电解质构成微粒相同的物质，溶解平衡向生成沉淀的方向移动。 (4)加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，溶解平衡向溶解的方向移动。 【活学活用】 1．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(s)溶液，可使Ca(OH)2减少的是( ) A．Na2S溶液 C．NaOH溶液 【答案】B 【解析】Na2S水解显碱性，增大了溶液中OH的浓度；NaOH会提供大量OH；CaCl2会增大Ca的浓度，所 以A、C、D选项都会使溶解平衡向左移动，而AlCl3中的Al可与OH发生反应生成Al(OH)3沉淀，使平衡向右移动，促进Ca(OH)2的溶解。 2．将AgCl分别投入下列溶液中： ①40 mL 0.03 mol·L的HCl溶液 ②50 mL 0.03 mol·L的AgNO3溶液 ③30 mL 0.02 mol·L的CaCl2溶液 ④10 mL蒸馏水 AgCl的溶解度由大到小的顺序是________。 【答案】④>①＝②>③ 【解析】在水中AgCl存在溶解平衡(注：第一个方程式是双向箭头)AgCl(s) －1－1－1 3＋ － － － 2＋ Mg(aq)＋2OH(aq)，请分析当改变下列条件时，对 2＋－ 移动方向 正向移动 正向移动 逆向移动 正向移动 逆向移动 [Mg] 减小 增大 增大 增大 减小 2＋[OH] 减小 增大 减小 减小 增大 －Ca(aq)＋2OH(aq)，加入以下 2＋－ B．AlCl3溶液 D．CaCl2溶液 AgCl(aq)===Ag(aq)＋Cl ＋－ 2 (aq) (注：s表示未溶解的固体，aq表示已被溶解但未电离的AgCl)，当溶液中存在Ag或者Cl时，溶解平衡逆向移动，AgCl的溶解度减小。溶液中Ag或Cl的浓度越大，逆向移动的程度越大，溶解度就越小。以中性的水为参照，溶解度④>①＝②>③。 探究点二 溶度积常数 1．在一定温度下，沉淀达溶解平衡后的溶液为饱和溶液，其离子浓度不再发生变化，溶液中各离子浓度幂之积为常数，叫做溶度积常数(简称溶度积)，用Ksp表示。 2．写出下列沉淀溶解平衡的溶度积常数的表达式 (1)AgCl(s) Ag(aq)＋Cl(aq) ＋ － ＋ － ＋ － Ksp＝[Ag＋][Cl－]； (2)Fe(OH)3(s) Fe(aq)＋3OH(aq) 3＋ － Ksp＝[Fe3＋][OH－]3； (3)AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) Ksp＝[An＋]m[Bm－]n。 【归纳总结】 常见难溶电解质的溶度积与溶解度(25 ℃) 难溶物 AgCl 1.8×10Ksp －10溶解度/g 2－ mol·L2 mol·L2－1.5×10 －4AgBr 5.4×10－132 mol·L2－8.4×10 －6AgI 8.3×10－172 mol·L2－2.1×10 －7BaSO4 1.1×10－102 mol·L4－2.4×10 －3Fe(OH)3 CaCO3 2.6×10－394 2－23.0×10 －4－95.0×10 mol·L 7.1×10 －93.通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——浓度商Q的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解： (1)Q>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 (2)Q＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 (3)Q 3 【归纳总结】 1．溶度积的意义 (1)溶度积Ksp仅与温度有关(难溶电解质一定时)。 (2)溶度积与溶解度均可表示物质的溶解性。 (3)相同类型的物质，溶度积越小，其溶解度越小。 2．根据溶度积能计算出饱和溶液中离子浓度，计算出溶解的溶质的浓度。由溶液体积可计算Ksp与S换算式， S的单位必须用物质的量浓度(mol·L－1或mol·dm－3)。 【活学活用】 3．下列叙述中，正确的是( ) A．溶度积大的化合物溶解度肯定大 B．向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解又达到平衡时，AgCl的溶度积不变，其溶解度也不变 C．将难溶电解质放入纯水中，溶解达到平衡时，电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积 D．AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质 【答案】B 【解析】当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，Ksp数值越大，溶解能力越强，A项错误；B项， 溶液中离子浓度变化，能引起平衡移动，但并不改变溶度积，故正确；溶度积是难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积，C项错误；AgCl在水溶液中完全电离，是强电解质，D项错误。 4．在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，若以Ksp表示BaSO4的溶度积常数，则平衡后溶液中( ) 12＋2－ A．[Ba]＝[SO4]＝(Ksp) 2 B．[Ba][SO4]>Ksp，[Ba]＝[SO4] C．[Ba][SO4]＝Ksp，[Ba]>[SO4] D．[Ba][SO4]≠Ksp，[Ba]<[SO4] 【答案】C 【解析】在BaSO4饱和溶液中加入少量的BaCl2溶液，平衡BaSO4(s) 2＋ 2－ 2＋ 2－ 2＋ 2－ 2＋ 2－ 2＋ 2－ 2＋ 2－ 2＋ 2－ 2＋ 2－ Ba(aq)＋SO4(aq)左移，则此时 2＋2－ [Ba]>[SO4]；由于温度未发生改变，所以溶液中Ksp＝[Ba][SO4]不变。 【学习小结】 4
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