3.4 沉淀溶解平衡-【高效备课】2022-2023学年高二化学高效备课设计（人教版2019选择性必修1）

第三章第四节

沉淀溶解平衡

固体物质的溶解度定义：在一定温度下，某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量一般是有限的。溶解度的简单计算：溶解度与溶解性的关系：20℃10易溶可溶1微溶0.01难溶S/g当向1ml0.01mol/L的AgNO3加入1ml0.012mol/LNaCl溶液，充分反应，溶液中是否含有Ag+？化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀达到完全。化学式溶解度/g化学式溶解度/gAgCl1.5×10-4Ba(OH)23.89AgNO3222BaSO42.4×10-4AgBr8.4×10-6Ca(OH)20.165Ag2SO40.796CaSO40.21Ag2S1.3×10-16Mg(OH)29×10-4BaCl235.7Fe(OH)33×10-9几种电解质的溶解度（20℃)物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。Ag+Cl-AgCl在水中溶解平衡尽管AgCl固体难溶于水，但仍有部分Ag＋和Cl-离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Ag＋和

Cl-又会在固体表面沉淀下来，当v（溶解）＝v(沉淀）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡

溶解

AgCl(s)Ag＋(aq)+Cl－(aq)

沉淀一、难溶电解质的溶解平衡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，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。2.表达式Mg(OH)2

(s)Mg2+

(aq)+2OH-

(aq)

练一练1.书写Cu(OH)2沉淀溶解平衡的表达式Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)

+2OH-(aq)

动：动态平衡，溶解和沉淀仍在进行

等：V溶解

=V沉淀定：溶液中各离子浓度保持不变

变：当条件改变时，溶解平衡将发生移动逆：溶解和沉淀互为可逆过程

逆、动、等、定、变3.特征一、难溶电解质的溶解平衡改变条件平衡移动方向C（Ag+）C（Cl-）升温加水加AgCl（s）加NaCl（s）加NaI（s）加AgNO3(s)→↑↑→不变

不变不移动不变不变←↓↑→↓↑←↑↓AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)一、难溶电解质的溶解平衡4.影响难溶电解质溶解平衡的因素a.浓度：加水，平衡向溶解方向移动。b.温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。c.同离子效应：增加与难溶电解质相同的离子，平衡向沉淀方向移动。d.化学反应：反应消耗难溶电解质的离子，平衡向溶解方向移动。②外因：①内因：一、难溶电解质的溶解平衡电解质本身的性质

特例：Ca(OH)2一、难溶电解质的溶解平衡5.溶度积①定义：在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时。其离子浓度幂的乘积为一个常数，称之为溶度积常数,简称溶度积，用Ksp表示。②表达式AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp=Cm(An+)·Cn(Bm-)注意：书写溶度积表达式时不考虑固体的浓度一、难溶电解质的溶解平衡练一练2.写出下列难溶电解质的溶解平衡关系式和溶度积表达式。

Ag2CrO4(s)

Fe(OH)3(S)Ksp=C2(Ag+)·C

(CrO4-)Ksp=C

(Fe3+)·C3(OH-)③意义：一定温度下，Ksp的大小反映了物质在水中的溶解能力。对于同类型的难溶电解质，Ksp越大，其溶解能力越强。

④特点：和其他平衡常数一样，Ksp难溶电解质自身及温度有关，温度一定时，Ksp不变。化学式溶度积AgCl1.8×10－10AgBr7.7×10－13AgI8.51×10－165.溶度积一、难溶电解质的溶解平衡溶度积规则,任意时刻：Qc

＝[c(Mn＋)]m·[c(Am-)]n当:Qc>Ksp

过饱和，析出沉淀，

Qc

＝Ksp

饱和，平衡状态

Qc<Ksp

未饱和，可继续溶解沉淀。一、难溶电解质的溶解平衡练一练

3.当向1ml0.01mol/L的AgNO3加入1ml0.012mol/LNaCl溶液，充分反应，溶液中是否含有Ag+？(AgClKsp=1.8×10-10)

答案：1.8×10-7mol/L二、沉淀溶解平衡的应用1.沉淀的生成①调节pH法：如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右，离子方程式为：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+。②沉淀剂法：如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为：Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋。二、沉淀溶解平衡的应用2.沉淀的溶解例：CaCO3(s）CO32-(aq)+Ca2+(aq)原理：不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就达到使沉淀溶解的目的。HCO3-+H++H+H2CO3H2O+CO2二、沉淀溶解平衡的应用练一练4.

应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。

①Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：

Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)+2OH－(aq)加入盐酸时，H＋中和OH－，使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解。一、难溶电解质的溶解平衡②Mg(OH)2+2NH4Cl＝MgCl2+2NH3·H2O练一练4.

应用平衡移动原理分析、解释实验中发生的反应，并试从中找出使沉淀溶解的规律。

加入NH4Cl时，NH4＋与OH－结合，生成弱电解质NH3·H2O（它在水中比Mg（OH）2更难电离出OH-），使c(OH－)减小，平衡右移，从而使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡向溶解方向移动。二、沉淀溶解平衡的应用3.沉淀的转化步骤2mLNaCl和2滴AgNO3溶混合(均为0.1mol／L)向所得固液混合物中滴加4滴0.1mol／LKI溶液向新得固液混合物中滴加8滴0.1mol／LNa2S溶液现象【实验3-4】有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色黄色沉淀转化为黑色AgClAgIAg2SKI=I-+K+AgCl(s)Ag+（aq）+Cl-（aq）+AgI(s)s(AgCl)=1.5×10-4gs(AgI)=3.7×10-7gs(Ag2S)=1.3×10-16g沉淀从溶解度小的向溶解度更小的方向转化。AgCl(s)+I-（aq）AgI(s)+Cl-（aq）3.沉淀的转化向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液生成白色沉淀向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液白色沉淀转变为红褐色静置红褐色沉淀析出，溶液变无色【实验3-5】二、沉淀溶解平衡的应用①实质：沉淀溶解平衡的移动。②条件：①一般情况下，溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质。Ksp差值越大,沉淀转化越彻底。②反常：当两种难溶物溶解能力差别不大时,溶解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。3.沉淀的转化练一练5．溶解度较小的沉淀易转化成溶解度更小的沉淀，而溶解度小的沉淀不能向溶解度大的沉淀转化，这种认识对吗？

不对。只要离子积Qc＞Ksp，溶解度小的沉淀也可以转化为溶解度大的沉淀。当两种难溶物溶解能力差别不大时,溶解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。练一练6．同温条件下，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，对吗？

不对，对于同类型物质而言，Ksp数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强，如AgCl＞AgBr＞AgI；而对于不同类型的物质，则不能直接比较，如Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10－11，不能认为Mg(OH)2比AgCl更难溶，需转化为溶解度进行比较。CaSO4

SO42－+

Ca2＋

+CO32－CaCO3

沉淀的转化应用：锅炉除水垢锅炉的水垢中含有CaSO4

，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。练一练7.

常温下，已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=2.64×10-9；又知欲使BaSO4转化为BaCO3，方法是将BaSO4置于NaCO3溶液中并不断搅拌.试计算：使0.01molBaSO4在1.0LNa2CO3溶液中完全转化所需Na2CO3的最小物质的量。(忽略溶液体积的变化)

【解析】BaSO4完全转化后，对于BaSO4和BaCO3溶均为过饱和溶液，

c(Ba2+)为一定值，故c(CO32-)/c(SO42-)=

Ksp(BaCO3/Ksp(BaSO4)。

而c(SO42-)=0.01mol·L-1，可得溶液中c(CO32-)=0.24mol·L-1，

加上转化为BaCO3沉淀需要消耗的0.01mol·L-1，共需0.25mol·L-1。

所以所需Na2CO3的最小物质的量为0.25mol。8.在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中C1-，利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀，指示剂达滴定终点。当溶液中C1-恰好沉淀完全（浓度等于1.0×10-5mol·L-1）时，溶液中c(Ag+)为__________mol·L-1，此时溶液中c(CrO42-)等于__________mol·L-1。（已知Ag2CrO4、AgCl的分别为2.0×10-12和2.0×10-10）

【解析】当溶液中Cl-完全沉淀时，即c(Cl-)=1.0×10−5

mol·L−1，根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×10−10，可得c(Ag+)=2.0×10-5

mol·L−1；则此时溶液中c(CrO42−)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=5×10-3mol·L−12.0×10-55.0×10-3练一练

9.常温下，已知Ksp[Mg(OH)2]=1.1×10-11；Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10