苏教版高二化学《沉淀溶解平衡》公开课

第四单元沉淀溶解平衡常州市第二中学蒋晓明专题3溶液中的离子反应【引入】：

某温度下，溶质B的饱和溶液——

可计算出溶质B在该温度下的溶解度（S）

难溶微溶易溶

0.010.1m(g)不能再溶解溶质B的溶液.【过渡】：难溶物在水中是否完全不能溶解了呢？【活动与探究】：

取有PbI2沉淀的饱和溶液中的上层清液，即PbI2的饱和溶液滴加几滴AgNO3溶液，观察现象并分析产生此现象的原因.实验现象：生成黄色沉淀.分析：

尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等时，Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态即达到沉淀溶解平衡状态.一、沉淀溶解平衡

.1.定义：

一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡.2.特征：逆、动、等、定、变.PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为：PbI2(s)Pb2++2I-

3.影响沉淀溶解平衡的因素.

(1).内因：

溶质本身的性质.

①.绝对不溶的物质是没有的.②.同是难溶物质，溶解度差别也很大.

③.易溶溶质只要是饱和溶液也可存在溶解平衡.

(2).外因：

遵循平衡移动原理.

①.浓度：

加水，平衡向溶解方向移动.

②.温度：

升温，多数平衡向溶解方向移动.

少数平衡向生成沉淀的方向移动，如Ca(OH)2的溶解平衡.写出PbI2(s)Pb2++2I-

的平衡常数表达式.【过渡】：4.溶度积常数或溶度积(Ksp).

难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，离子浓度保持不变(或一定).其离子浓度的方次的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积，用Ksp表示.

PbI2(s)Pb2++2I-

25℃时,Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3·L-3(1).定义：①.溶度积(Ksp)的大小与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关.几种难溶电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积：

AgCl(s)Ag++Cl-

Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2·L-2AgBr(s)Ag++Br-

Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13mol2·L-2AgI(s)Ag++I-Ksp=[Ag+][Br-]=8.3×10-17mol2·L-2Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-

Ksp=[Mg2+][OH-]2=5.6×10-12mol3·L-3(2).溶度积(Ksp)的特点.

离子浓度的改变可使平衡发生移动,但不能改变溶度积.不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同.如:Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)溶解度:AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)②.相同类型的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越难溶.(3).有关溶度积的计算.①.利用溶度积计算某种离子的浓度.例1.25℃时，Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3·L-3求PbI2的饱和溶液中的[Pb2+]和[I-].[Pb2+]＝1.2×10-3mol/L[I-]＝2.4×10-3mol/L②.溶度积Ksp与难溶电解质的溶解度的有关换算.例2.25℃时Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3·L-3求PbI2的饱和溶液中PbI2的溶解度.S=0.0553g

对于平衡AgCl（s）Ag++Cl-，运用Ksp与溶液中的离子积Qc[Qc=c(Ag+)·c(Cl-)]的关系分析：增加C(Ag+)或C(Cl-)，平衡为什么向生成沉淀的方向移动？【交流与讨论】：Qc＞

Ksp时：平衡向生成沉淀的方向移动——有沉淀生成.Qc=Ksp时：平衡不移动.Qc﹤Ksp时：

平衡向沉淀溶解的方向移动——沉淀溶解.

以上规则称为溶度积规则.沉淀的生成和溶解这两个相反的过程相互转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需要的方向转化.二、沉淀溶解平衡的应用

.1.沉淀的生成和溶解.(1).沉淀的生成.

加入沉淀剂、应用同离子效应、控制溶液的pH，当Qc＞

Ksp

时有沉淀生成.【交流与讨论】：运用溶度积规则解释以下事实.

1.如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用5.0％的硫酸钠溶液给患者洗胃.

2.精制食盐水时，可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子.

增大c(SO42-)、c(OH-)，使Qc＞

Ksp以产生BaSO4、Mg(OH)2沉淀.例3.判断下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？(1).往盛有1.0L纯水中加入0.1mL浓度为0.01mol/L的CaCl2和Na2CO3.(2).改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0mol/L呢？[Ca2+]=[CO32-]=0.110-30.01/1.0=10-6

mol/L

[Ca2+]=[CO32-]=10-4

mol/L

Qc

=[Ca2+]×[CO32-]=10-12<Ksp=5.010-9因此无CaCO3沉淀生成.Qc=[Ca2+]×[CO32-]=10-8>Ksp因此有CaCO3沉淀生成.(2).分步沉淀.

溶液中含有几种离子，加入某种沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀.【提问】：

将硫酸铜溶液的pH调节到3－4，就可以除去溶液中的铁离子，为什么不形成氢氧化铜沉淀？Ksp(Fe(OH)3)<Ksp(Cu(OH)2)

对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全,如AgCl、AgBr、AgI.

一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5mol/L时,则认为已经沉淀完全.(3).沉淀的溶解.Qc<Ksp

时,沉淀发生溶解.使Qc减小的方法有:①.生成气体.②.利用氧化还原方法降低某一离子的浓度.③.生成弱电解质或络合物，如银铵溶液的配制.

H2SFeSFe2++S2-

S+NO+H2O【思考】：为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”？

BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：

BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10mol2·L-2BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9mol2·L-2

由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使Qc<Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+浓度增大而引起人体中毒.BaCO3Ba2++CO32-

+H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”.而SO42-不与H+结合生成硫酸，胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4作“钡餐”.【拓展视野】：①.牙齿的主要成份是什么？②.为什么吃糖会引起龋齿？③.为什么使用含氟牙膏可以降低龋齿的发生率，使牙齿更健康？

羟基磷灰石－－Ca5(PO4)3(OH).Ca5(PO4)3(OH)5Ca2++3PO4

3-+OH-

糖在酶的作用下会生成一种有机弱酸－乳酸，电离出的H+与OH-反应，使溶解平衡正向移动.

F-可以和Ca2+、PO43-反应生成更难溶的氟基磷灰石－－Ca5(PO4)3F.2.沉淀的转化.

加入可与体系中某些离子发生反应生成更难溶电解质的离子，平衡会向溶解的方向移动，同时生成另一种溶解度更小的沉淀

.【活动与探究】：向盛有2mLAgNO3溶液的试管中逐滴滴入氯化钠溶液.完成下列实验并记录实验现象.实验1：实验2：向实验1的试管中滴加碘化钾溶液.实验3：向实验2的试管中滴加硫化