第三章第四节沉淀溶解平衡

1、A.定义定义：在一定温度下在一定温度下, ,某固态物质在某固态物质在100g100g溶剂里溶剂里 达到达到饱和状态饱和状态时所溶解的时所溶解的质量质量. .叫做这种物质在这叫做这种物质在这种溶剂里的种溶剂里的溶解度溶解度固体物质的溶解度：固体物质的溶解度：20时时,溶解性与溶解度的大小关系溶解性与溶解度的大小关系a.生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。物的溶解度小。b.习惯上习惯上,将溶解度小于将溶解度小于0.01g的电解质称为难溶电的电解质称为难溶电解质。解质。c.化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于化学上通常认为残留在溶液中

2、的离子浓度小于1.0 10-5mol/L时时,沉淀反应达到完全。沉淀反应达到完全。d.物质的溶解量是有限的，无限可溶解的物质不存物质的溶解量是有限的，无限可溶解的物质不存在，也没有绝对不溶的物质，难溶电解质的溶解在，也没有绝对不溶的物质，难溶电解质的溶解度尽管很小，但度尽管很小，但不会等于不会等于0。探讨：探讨：AgCl的溶解性的溶解性？AgCl溶解平衡的建立：溶解平衡的建立： 溶解溶解 AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq) 沉淀沉淀v（溶解）（溶解） v（沉淀）（沉淀） 沉淀溶解沉淀溶解 溶液不饱和溶液不饱和v（溶解）（溶解）= v（沉淀）（沉淀） 溶解的沉淀溶解的沉淀 = 生成的

3、沉淀生成的沉淀溶液溶液饱和饱和状态状态建立建立平衡平衡状态状态v（溶解）（溶解）v（沉淀）（沉淀） 沉淀生成沉淀生成 溶液过饱和溶液过饱和沉淀的溶解平衡沉淀的溶解平衡: :1.1.概念：概念： 一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液饱和溶液，达到平，达到平衡状态，人们将这种平衡称为衡状态，人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡。2.2.特征：特征：难：难：难溶的电解质难溶的电解质饱：饱：饱和溶液饱和溶液逆：逆：沉淀与溶解是一个可逆过程沉淀与溶解是一个可逆过程等：等： v（溶解）（溶解）= v（沉淀

4、沉淀） 动：动：定：定：变：变：v(溶解溶解)= v(沉淀沉淀)0 动态平衡动态平衡 溶液中离子的浓度不再变化溶液中离子的浓度不再变化 条件改变条件改变,平衡发生移动平衡发生移动,达到新的平衡达到新的平衡 3.影响因素:难溶电解质本身的溶解度(1)内因：(2)外因：升温，促进溶解加水稀释,促进溶解同离子,抑制溶解Ca(OH)2例外盐效应盐效应溶度积溶度积(Ksp):难溶电解质难溶电解质的溶解平衡中的溶解平衡中, ,离子浓离子浓度幂的乘积。度幂的乘积。4.溶度积常数溶度积常数(简称溶度积简称溶度积) MmAn (s) mMn+(aq) nAm-(aq) .表达式：表达式： 平衡时：平衡时：Ksp

5、c(Mn)m.c(Am-)n特点：特点：同类型的难溶电解质，同类型的难溶电解质，K Kspsp越小越小, ,溶解度越小溶解度越小Ksp与离子浓度无关与离子浓度无关Ksp与温度有关与温度有关, ,一般升温一般升温, Ksp增大增大( (Ca(OH)2例外例外）写出难溶物写出难溶物PbI2 、Fe(OH)3的沉淀溶解的沉淀溶解平衡的方程式、平衡的方程式、Ksp表达式。表达式。 PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I (aq) 实战演练实战演练Fe(OH)3 (s) Fe3+ (aq) +3OH(aq) Ksp =c (Pb2+) c2( I)Ksp =c (Fe3+) c3( OH)例例.25

6、时时,Ksp(PbI2)= 7.110-9 .求求PbI2的饱和的饱和溶液中的溶液中的c(Pb2+)和和c(I-).解析解析： PbI2 Pb2+ + 2I-浓度关系：浓度关系： X2X溶解的溶解的PbI2 的浓度为：的浓度为：1.2 10-3mol L-1 Ksp= c(Pb2+).c2(I-)= c(Pb2+)22.c(Pb2+)2 4X3 = 7.110-9c(Pb2+)=1.2 10-3mol L-1;c(I-)=2c(Pb2+)=2.4 10-3mol L-1KspKsp的求算：的求算： 几种难溶电解质在几种难溶电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积：AgCl(s)

7、Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp= c(Ag+)c(Cl-) = 1.810-10mol2 L-2 AgBr(s) Ag+ (aq) + Br- (aq) Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 5.010-13mol2 L-2 AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq) Ksp= c(Ag+)c(I-) = 8.310-17mol2 L-2 Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq) Ksp= c(Mg2+)c2(OH-) = 5.610-12mol3 L-3溶解能力大小有：溶解能力大小有：AgCl AgBr AgI问问: :AgClAgCl、Mg(

8、OH)Mg(OH)2 2哪个更难溶哪个更难溶? ?能由能由KspKsp直接判断吗直接判断吗? ?常温下常温下AgClAgCl、Mg(OH)Mg(OH)2 2哪个更难溶？哪个更难溶？解析解析：对对AgCl有：有： Ksp(AgCl) = c(Ag+).c(Cl-) = c2(Ag+)= 1.810-10mol2 L-2 c(Ag+)=1.3410-5mol L-1 即即AgCl的的溶解浓度溶解浓度为：为： 1.3410-5mol L-1 对对Mg(OH)2有：有：KspMg(OH)2= c(Mg2+)c2(OH-)=4c(Mg2+)3 = 5.610-12mol3 L-3 c(Mg2+)=1.1

9、210-4mol L-1 ; 即即Mg(OH)2的的溶解浓度溶解浓度为为:1.1210-4mol L-1。可以看到可以看到: :AgCl比比Mg(OH)2更难溶！更难溶！5.5.沉淀溶解平衡的判断沉淀溶解平衡的判断Qc Ksp时时, ,过饱和过饱和,析出沉淀。析出沉淀。Qc Ksp时时, ,饱和溶液饱和溶液Qc Ksp 析出沉淀析出沉淀(过饱和过饱和)Qc Ksp 沉淀溶解沉淀溶解(不饱和不饱和)溶度积规则的应用溶度积规则的应用 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c= C( Am+ )n C( Bn- )m Q c称为离子积，其表达式中离子浓度是任意时刻下的。称为离子

10、积，其表达式中离子浓度是任意时刻下的。例：下列情况有无例：下列情况有无CaCO3沉淀生成？已知沉淀生成？已知Ksp CaCO3= 4.96 10-9（1）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL 0.01 mol /L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol /L 呢？呢？ 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 因此无因此无 CaCO3沉淀生成。沉淀生成。因此有因此有CaC

11、O3沉淀生成。沉淀生成。一、沉淀的生成（一、沉淀的生成（Qc Ksp） 题题2、向向1.0 10-3 mol L-1 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶溶液，求开始有液，求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的C(Ag+)=? CrO42-沉淀完全时的沉淀完全时的C(Ag+)=?(已知已知Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12)解解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp =C 2 (Ag+) C(CrO42-)提示：提示：CrO42-沉淀完全时的浓度为小于沉淀完全时的浓度为小于1.0 10-5 mol L-1二、沉淀的完全（二、沉淀的完全（小于小于1.0

12、 10-5 mol L-1 ）三、沉淀的溶解方法（三、沉淀的溶解方法（Qc 2.8 1106 .5)(106 .5)(20220CucOHcCu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ ) c2(OH ) = 5.610-20 )Lmol(.1 11 10 01 10 04 42 2 得到：得到：pOH = 9.6 , 要使要使Cu 2+开始沉淀需开始沉淀需 pH = 4.4 因此控制因此控制 pH：2.8 4.42.82c(Fe3+)10-5Fe3+沉淀完全沉淀完全Cu2+开始沉淀开始沉淀pH4.4 重晶石（主要成分是重晶石（主要成分是BaSOBaSO4 4）是制备钡化

13、合物的重要原料，）是制备钡化合物的重要原料，BaSOBaSO4 4不溶于酸，但可以用饱和不溶于酸，但可以用饱和NaNa2 2COCO3 3溶液处理转化为易溶于酸溶液处理转化为易溶于酸的的BaCOBaCO3 3NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+ + + SOSO4 42 2- -BaSOBaSO4 4 + + COCO3 32 2- - BaCOBaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - 1、 BaSO4的的ksp比比 BaCO3小，为什小，为什么可以转化？么可以转化？2、饱和、饱和Na2CO3溶液

14、的作用是什么？溶液的作用是什么？3、如何操作才能保证绝大多数、如何操作才能保证绝大多数 BaSO4 转化为转化为BaCO3？2423()()c SOc CO 待达到平衡后，移走上层清液，再加入饱和待达到平衡后，移走上层清液，再加入饱和Na2CO3溶液，溶液，重复多次直至沉淀转化完全。重复多次直至沉淀转化完全。 当两种难溶物溶解能力差别不大时当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。解能力相对较强的物质。 当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，当我们外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色时，一定会惊叹

15、大自然的鬼斧神工。一定会惊叹大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石岩层在经岩层在经历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异历了数万年的岁月侵蚀之后，会形成各种奇形异状的状的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的吗。你知道它是如何形成的吗？CaCO3 Ca2+ + CO32-+H2O+CO22HCO3-BaCO3 Ba2+ + CO32-+2H+H2O + CO2 医院中进行钡餐透视时，用医院中进行钡餐透视时，用BaSOBaSO4 4做内服做内服造影剂，为什么不用造影剂，为什么不用BaCOBaCO3 3做内服造影剂？做内服造影剂？ 而而H+和和SO42-不反应，不反应，不影响不影响BaSO4的沉淀的沉淀溶解平衡，溶解平衡，Ba2+浓度浓度保持在安全浓度标准