專題3溶液中的離子反應第四單元

沉淀溶解平衡

千奇百怪的溶洞世界

根據物質的溶解度易溶可溶微溶難溶思考：難溶物在水中是完全不能溶解嗎？AgClBaSO4溶解度>10g1~10g0.01~1g<0.01g結論：難溶物并不是完全不溶。（1）將少量PbI2(難溶于水)固體加入盛有一定量水的50mL燒杯中，用玻璃棒充分攪拌，靜置一段時間。（2）取上層清液2mL，加入試管中，逐滴加入AgNO3溶液，振蕩，觀察實驗現象?，F象：溶液中出現黃色渾濁現象。結論：說明澄清溶液里存在I-離子，即說明碘化鉛在水中有少量的溶解。飽和NaCl溶液形狀不規(guī)則的NaCl固體形狀規(guī)則的NaCl固體

一晝夜后觀察發(fā)現：固體變?yōu)橐?guī)則的立方體；質量并未發(fā)生改變思考：得到什么啟示？觀察與思考

溶解AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

沉淀AgCl溶解平衡的建立Ag+Cl-一定T時:水分子作用下V溶解V沉淀Vt1、概念：

在一定的溫度下，當沉淀溶解的速率和沉淀生成速率相等時，形成電解質的飽和溶液，達到平衡狀態(tài)，我們把這種平衡稱為沉淀溶解平衡。2、表示方法：AgCl（S）Ag+(aq)+Cl-(aq)3、意義：

表示：一方面：少量的Ag+

和Cl-脫離AgCl表面進入水中;

另一方面：溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面的陰、陽離子的吸引回到AgCl的表面不表示

電離平衡一、沉淀溶解平衡注意：練習：分別書寫下列物質的電離方程式和沉淀溶解平衡方程式電離方程式沉淀溶解平衡方程式BaSO4CaCO3AgClBaSO4=Ba2++SO42-BaSO4Ba2++SO42-CaCO3=Ca2++CO32-CaCO3Ca2++CO32-AgCl=Ag++Cl-AgClAg++Cl-4、沉淀溶解平衡的特征：與化學平衡、電離平衡的特征十分相似逆：等：定：動：變：達到沉淀溶解平衡，沉淀溶解速率與沉淀的形成的速率相等達到沉淀溶解平衡，溶質離子濃度保持不變動態(tài)平衡，達到沉淀溶解平衡，沉淀的生成與溶解仍在進行，其速率相等沉淀溶解平衡是在一定條件下建立起來的，當條件改變，會建立新的平衡沉淀溶解與沉淀的形成是一個可逆過程5、影響沉淀溶解平衡的因素：（1）內因（決定因素）：溶質本身的性質（2）外因：①濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動絕大多數難溶鹽的溶解是吸熱過程。②溫度：討論：對于平衡AgClAg++Cl-

若改變條件，對其有何影響改變條件平衡移動方向C（Ag+）C（Cl-）升溫加水加AgCl（s）加NaCl（s）加AgNO3(s)加NH3·H2O→↑↑→不變

不變不移動

不變

不變←↓↑←↑↓→↓↑內因：難溶物本身的性質外因：①濃度：加水稀釋，平衡向溶解方向移動②溫度：絕大多數難溶鹽的溶解是吸熱過程。③同離子效應：④化學反應的影響5、影響沉淀溶解平衡的因素：（歸納）在難溶物A的飽和溶液中，加入含有相同離子的強電解質時，溶解平衡會被抑制

寫出AgCl（s）Ag++Cl-

的平衡常數表達式

動動手二、溶度積常數（簡稱溶度積）意義：Ksp的大小反映了物質在水中的溶解能力。一般情況下，Ksp越大，其溶解能力越強。

Ksp=cm(An+)

cn(Bm-)表達式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Ksp與溫度有關，一定溫度下，Ksp是常數

寫出難溶物BaCO3、Ag2CrO4、Mg(OH)2在水中的沉淀溶解平衡的方程式和溶度積的表達式。

練一練

將足量AgCl分別溶于下列試劑中形成AgCl飽和溶液，沉淀溶解平衡表示式為：①水中②

10mL0.1mol/LNaCl溶液③

5mL0.1mol/L的MgCl2溶液中，Ag+濃度大小順序是

活用所學①②③AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)離子積

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Qc=cn

(Am+).cm

(Bn-)Ksp=cn(Am+)

cm(Bn-)

溶度積濃度為任意瞬間溶液中的實際濃度，所以其數值不定。濃度是平衡時的離子濃度離子積Qc和溶度積Ksp的關系：①Qc>Ksp時,過飽和溶液，析出沉淀。②Qc＝Ksp時,飽和溶液，沉淀溶解平衡狀態(tài)。③Qc<Ksp時,溶液未飽和，沉淀發(fā)生溶解。

控制離子濃度的大小，可以使反應向所需要的方向轉化。溶度積規(guī)則溶度積的應用

例1.已知室溫下PbI2的溶度積為7.1×10-9，求：（1）飽和溶液中Pb2+和I-的濃度;

（2）求其溶解度（3）在c(I-)=0.1mol·L-1的溶液中,Pb2+

的濃度最大可達到多少?

已知溶度積求離子濃度與溶解度：例2、實驗測得某水樣中的鐵離子的濃度為

6×10-6mol·l-1若要使水中的鐵離子轉化為沉淀，則溶液的PH值至少要控制在多少以上？

[已知Fe(OH)3的Ksp為2.6×10-39]解：設溶液中的OH-離子的濃度最少為X才能使水中的鐵離子轉化為沉淀。KSP=c(Fe3+)·c3(OH-)=2.6×10-39

=6×10-6×X3求得X=7.57×10-12mol·L-1=c(OH-)C(H+)=1.32×10-3mol·L-1PH=2.88答：PH至少要控制在2.88以上。練習:

已知常溫下，Mg(OH)2在水中的溶解度為

6.38×10-3g/L,

（1）求Mg(OH)2飽和溶液中的溶度積Ksp。

(2)求Mg(OH)2飽和溶液中的pH例3.已知298K時，MgCO3的Ksp=6.82×10-6，溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1，c(CO32-)=0.0001mol·L-1，此時Mg2+和CO32-能否共存？解：c(Mg2+).c(CO32-)=(0.0001)2=1×10-8MgCO3Mg2++CO32-1×10-8<6.82×10-6所以，此時Mg2+和CO32-能共存利用溶度積判斷離子共存：若c(Mg2+)=0.1mol·L-1，是否有沉淀產生？例4.取5ml0.002mol·L-1BaCl2與等體積的0.02mol·L-1Na2SO4的混合，計算Ba2+是否沉淀完全[即c(Ba2+)<10-5mol·L-1]？

BaSO4的Ksp=1.1×10-10）解：

SO42-+Ba2+==BaSO4↓Ksp≈0.009×c(Ba2+)=1.1×10-10c(Ba2+)=1.2×10-8(mol·L-1)<10-5mol·L-1所以Ba2+已沉淀完全。SO42-過量0.009mol·L-1沉淀溶解平衡的應用一、沉淀的生成

如果誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應盡快用5.0％的硫酸鈉溶液給患者洗胃。Ba2++SO42-=BaSO4↓為何不能用Na2CO3?1、加沉淀劑法將溶液的PH調到3～4,可除去CuSO4溶液中的Fe3+。2、調PH值法提示：雖然加堿，兩種離子均會沉淀，但溶解度小的會優(yōu)先沉淀。根據溶解度的差異考慮沉淀的先后順序。Cu(OH)2：Ksp為2.2×10-20，

25℃的溶解度為1.73×10-6g

，

在PH>5時開始沉淀25℃的溶解度為3.0×10-9gPH=3～4時沉淀基本完全Fe(OH)3：Ksp為2.6×10-39故通過控制pH的方法，使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，而將Cu2+保留下來。思考：選什么試劑最好？CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3CuSO4(aq)(含Fe3+)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3PH值3～4調節(jié)溶液Fe(OH)3↓Cu2+分步沉淀1.齲齒和含氟牙膏（1）鈣、鱗在骨骼牙齒中的存在形式Ca5(PO4)3OH羥基磷灰石（2）存在的溶解平衡Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)二、沉淀的轉化

糖吃多了易患齲齒，請大家完成教科書P83頁交流與討論。（3）吃糖為何會出現齲齒？沉淀溶解平衡理論（4）含氟牙膏的使用5Ca2++3PO43-

+F-=Ca5(PO4)3F使用含氟牙膏，可以使難溶物轉化為更難溶物質。氟磷灰石更能抵抗酸的侵蝕,使牙齒更堅固注：氟過量會導致氟斑牙，因此，生活在水中含氟量較高的地區(qū)的人，不宜使用含氟牙膏提示:糖在酶的作用下產生了一種有機弱酸Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-

(aq)實驗一：取一支試管，向其中滴加2ml硝酸銀溶液，然后向其中逐滴加入氯化鈉溶液，觀察現象并記錄。實驗二：向實驗1的試管里滴加碘化鉀溶液，觀測現象并紀錄。實驗三：向實驗2的試管中滴加硫化鈉溶液。活動與探究實驗現象化學方程式實驗1實驗2實驗3白色沉淀沉淀由白色轉化為淺黃色沉淀由淺黃色轉化為黑色AgClAgIAg2S結論：不同的沉淀在一定的條件下可以相互轉化已知：AgCl、AgI、Ag2S的溶解度分別為

1.5×10-4g，2.1×10-7g，1.3×10-16g你能從中得到什么結論？結論：由溶解度大的難溶物轉化為溶解度小的難溶物Na2S==S2-+2Na+

AgCl

Ag++Cl-

2AgI

2Ag++2I-KI==I-+K+AgI+

Ag2S

+

總反應式：AgCl+I-AgI+Cl-2AgI+S2-Ag2S+2I-沉淀轉化的實質：沉淀的溶解平衡的移動沉淀轉化的條件：溶解能力相對較強的物質轉化為溶解能力相對較弱的物質Na2S==S2-+2Na+

AgCl

Ag++Cl-

Ksp差值越大，沉淀轉化越徹底。即生成的沉淀Ksp越小，轉化越徹底。沉淀轉化方向：AgCl→AgI→Ag2S

2AgI

2Ag++2I-KI==I-+K+AgI+

Ag2S

+

總反應式：AgCl+I-AgI+Cl-2AgI+S2-Ag2S+2I-BaSO4+CO32-BaCO3+SO42-Na2CO3==CO32-+2Na+BaSO4