溶度积常数课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章水溶液中的离子反应与平衡第四节沉淀溶解平衡第2课时溶度积常数二、溶度积常数

在一定温度下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，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。1、表达式：AmBn(s)

⇌

mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2S)=Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH_)c(Ag+)·c(Cl_)c2(Ag+)·c(S2-)2、影响因素Ksp只与难溶电解质本身的性质和温度有关。3、应用任意时刻，溶液中相关离子浓度幂的乘积——离子积QQ

>Ksp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，可继续溶解该难溶电解质。Q

=KspQ

<Ksp已知Ksp(CaCO3)=4.9610-9，下列情况下有无CaCO3沉淀生成？

1、向盛有1.0L纯水的烧杯中加入0.1mL0.01mol/LCaCl2和Na2CO3的混合溶液。(忽略溶液体积变化)2、改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0mol/L呢？c(Ca2+)=c(CO32-10-3-6

mol/L

Q=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-12<Ksp(CaCO3)=4.9610-9

因此，无CaCO3沉淀生成。c(Ca2+)=c(CO32-)=10-4mol/L

Q=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-8>Ksp(CaCO3)=4.9610-9

因此，有CaCO3沉淀生成。利用溶液混合后的浓度计算Q！25℃，Ksp(AgCl)=1.8×10－10，Ksp(AgBr)=5.0×10－13，Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10－12，求各饱和溶液中阴、阳离子浓度。你能归纳溶度积大小与溶解能力的关系吗？Ksp=c(Ag+)·c(Cl_)=1.8×10－10c(Ag+)=c(Cl_)=1.3×10－5mol/LAgCl(s)Ag+

(aq)+Cl_(aq)Ksp=c(Ag+)·c(Br_)=5.0×10－13c(Ag+)=c(Br_)=7.1×10－7mol/LAgBr(s)Ag+

(aq)+Br_(aq)Ag2CrO4(s)2Ag+

(aq)+CrO42_(aq)Ksp=c(Ag+)2·c(CrO42_)=1.2×10－12c(CrO42_)=6.7×10－3mol/L=c(AgCl)=c(AgBr)=c(Ag2CrO4)溶解能力：Ag2CrO4>AgCl>AgBr4、意义

溶度积(Ksp)反映了物质在水中的溶解能力。①相同类型(如AB型)，Ksp越大，溶解度(S)越大；②不同类型(如AB型与AB2型)，Ksp不能直接比较。应通过计算将Ksp转化为饱和溶液中溶质的物质的量浓度来确定溶解能力的强弱。查阅附录Ⅲ，试比较AgCl和Mg(OH)2的溶解能力强弱。Mg(OH)2>AgCl正误判断(1)溶度积是沉淀溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积(

)(2)溶度积受离子浓度大小的影响(

)(3)Ksp小的难溶电解质的溶解度一定小于Ksp大的难溶电解质的溶解度(

)(4)改变外界条件使沉淀溶解平衡正向移动，Ksp一定增大(

)(5)可利用溶液混合后的Q与Ksp的相对大小来判断溶液混合后是否有沉淀生成(

)×√×××

溶度积(Ksp)、溶解度(S)和饱和溶液的物质的量浓度(c)都可以用来衡量沉淀的溶解能力或溶解程度，它们彼此关联，可以互相换算。溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的关系例1：常温下CaCO3的溶解度为

Sg。求Ksp(CaCO3)＝

。例2：常温下，CaCO3的溶度积为Ksp，求CaCO3的溶解度S＝

g。三、Ksp的计算类型1、判断能否生成沉淀及离子是否完全沉淀例1：在20mL0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入20mL0.020mol·L-1BaCl2溶液，忽略溶液体积变化，判断有无BaSO4沉淀生成？SO42-是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp=1.1×10-10

。有BaSO4沉淀生成SO42-沉淀完全

化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时，沉淀达到完全。解：混合后：c(Ba2+，c(SO42-。Q=c(Ba2+)·c(SO42-)=1×10-5>Ksp=1.1×10-10，所以有BaSO4沉淀生成。Ba2+过量，剩余的c(Ba2+)=，则

c(SO42-)=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3

=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。在10mL0.02mol·L－1Ca(OH)2饱和溶液中加入10mL0.10mol·L－1的K2CO3溶液，忽略溶液体积变化，通过计算判断是否生成CaCO3沉淀，并求此时溶液中c(Ca2＋)。已知Ksp(CaCO3)=8.0×10-9

。例2：已知Ksp(AgBr)=5.0×10－13，Ksp(AgCl)=1.8×10-10。在含有和的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，先析出什么沉淀？2、判断沉淀生成顺序c(Ag+)=Ksp/[Br-]=5.0×10-11/0.01=5.0×10-11mol/Lc(Ag+)=Ksp/[Cl-]=1.8×10-10/0.01=1.8×10-8mol/LAgBr

离子浓度相同时，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大，分步沉淀越完全。常温下几种难溶电解质的溶度积如下表所示：物质名称FeSCuSZnS溶度积6.3×10－186.3×10－361.6×10－24向含有等物质的量浓度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01mol·L－1Na2S溶液时，Fe2＋、Cu2＋、Zn2＋沉淀的先后顺序为(

)A．Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋ B．Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋C．Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋ D．Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋B3、判断金属氢氧化物沉淀生成时的pH例3：向0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入NaOH溶液调节pH，Fe3+开始沉淀时溶液的pH为______，完全沉淀时溶液的pH为______。Ksp[Fe(OH)3×10-39

∴pH=14-12.7=1.3∴pH=14-11.3=小结：1、金属氢氧化物沉淀不一定在碱性环境；

例如：pH>4时，Fe3+不能大量存在于溶液中。2、不同金属氢氧化物的Ksp值不同，沉淀的pH值也就不同，因此可通过控制pH值分离金属离子。例4：某溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10molL-1,要使Fe3+沉淀而Mg2+不沉淀的pH条件是什么?已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38

，

Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11Fe3+开始沉淀时的[OH-]为:pOH=，pH=Fe3+

沉淀完全时的[OH-]为:pOH=10.8,pH=Mg2+开始沉淀的pH值为:因此，只要控制pH值在～之间即可使Fe3+沉淀完全而使Mg2+不沉淀。1、常温下，FeS的Ksp＝×10－18(设饱和溶液的密度为1g·mL－1)。若已知H2S饱和溶液在常温下，c(H＋)与c(S2－)之间存在以下关系：c2(H＋)·c(S2－)＝×10－22，在该温度下，将适量FeS投入H2S饱和溶液中，欲使溶液中c(Fe2＋)达到1mol·L－1，应调节溶液的pH为

(已知：lg4=0.6)。c(Fe2＋)达到1mol·L-1，则根据FeS的Ksp＝×10-18可知c(S2－)＝×10-18mol·L-1。2、25℃，在0.10mol·L－1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2－)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。某溶液含0.020mol·L－1Mn2＋、0.10mol·L－1H2S，当溶液pH＝____时，Mn2＋开始沉淀[已知：Ksp(MnS)＝×10－15]。54、计算反应的平衡常数如对于反应：Cu2＋(aq)＋MnS(s)=CuS(s)＋Mn2＋(aq)，已知Ksp(MnS)=c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)=c(Cu2＋)·c(S2－)，

×c(S2－)×c(S2－)

生成CdCO3沉淀是利用反应：

[Cd(NH3)4]2＋＋CO32-=CdCO3↓＋4NH3↑，常温下，该反应平衡常数K＝2.0×105，[Cd(NH3)4]2＋

⇌

Cd2＋＋4NH3的平衡常数K1＝4.0×10－5，则Ksp(CdCO3)＝

。×10－10四、沉淀溶解平衡图像题的解题策略1、沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和溶液，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。2、从图像中找到数据，根据Ksp公式计算得出Ksp的值。3、比较溶液的Qc与Ksp的大小，判断溶液中有无沉淀析出。4、涉及Qc的计算时，所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度，因此计算离子浓度时，所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。1、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点C．d点无BaSO4沉淀生成D．a