《溶度积》 导学案

《溶度积》导学案
一、学习目标
1、理解溶度积的概念，明确其表达式及意义。

2、掌握溶度积与溶解度的相互换算。

3、学会运用溶度积规则判断沉淀的生成、溶解和转化。

二、知识回顾
1、饱和溶液：在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。

2、溶解度：在一定温度下，某固态物质在 100g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。

三、溶度积的概念
在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时，离子浓度幂的乘积为一个常数，这个常数称为溶度积常数，简称溶度积，用符号 Ksp 表示。

例如，对于沉淀溶解平衡：
AgCl(s) ⇌ Ag+（aq) ＋ Cl(aq)
Ksp(AgCl) ＝ Ag+Cl
四、溶度积的表达式
对于一般的难溶电解质 AmBn(s) ⇌ mAn+（aq) ＋ nBm(aq)
Ksp ＝ An+mBmn
需要注意的是，在溶度积表达式中，离子浓度必须是沉淀溶解平衡
时的离子浓度，且固体物质的浓度视为常数 1。

五、溶度积的意义
溶度积 Ksp 反映了难溶电解质在溶液中的溶解能力。

Ksp 的大小与温度有关，温度一定时，Ksp 是一个常数。

Ksp 的数值越大，说明难溶电解质在溶液中溶解能力越强；Ksp 数
值越小，难溶电解质在溶液中溶解能力越弱。

六、溶度积与溶解度的关系
1、相同类型的难溶电解质，可以通过溶度积 Ksp 的大小比较溶解
度 S 的大小。

例如，AgCl 和 AgBr 都属于 AB 型难溶电解质，Ksp(AgCl) ＞
Ksp(AgBr)，所以溶解度 S(AgCl) ＞ S(AgBr)。

2、不同类型的难溶电解质，不能直接通过Ksp 比较溶解度的大小，需要通过计算进行比较。

以 AgCl 和 Ag2CrO4 为例：
AgCl(s) ⇌ Ag+（aq) ＋ Cl(aq) ，Ksp(AgCl) ＝ Ag+Cl ＝ 18×10^－10
设 AgCl 的溶解度为 S1，则 Ag+ ＝ Cl ＝ S1
所以 Ksp(AgCl) ＝ S1×S1 ＝ 18×10^－10 ，解得 S1 ＝ 134×10^－5 mol/L
Ag2CrO4(s) ⇌ 2Ag+（aq) ＋ CrO4 2-（aq) ，Ksp(Ag2CrO4) ＝
Ag+2CrO4 2- ＝ 11×10^－12
设 Ag2CrO4 的溶解度为 S2，则 Ag+ ＝ 2S2 ，CrO4 2- ＝ S2
所以 Ksp(Ag2CrO4) ＝（2S2)2×S2 ＝ 11×10^－12 ，解得 S2 ＝65×10^－5 mol/L
通过计算可知，虽然 Ksp(AgCl) ＞ Ksp(Ag2CrO4) ，但溶解度
S(Ag2CrO4) ＞ S(AgCl) 。

七、溶度积规则
1、离子积 Qc
离子积 Qc 是指在任意时刻，溶液中离子浓度幂的乘积。

对于沉淀溶解平衡：AmBn(s) ⇌ mAn+（aq) ＋ nBm(aq) ，Qc ＝An+mBmn 。

2、溶度积规则
（1）当 Qc ＞ Ksp 时，溶液过饱和，有沉淀生成。

（2）当 Qc ＝ Ksp 时，溶液饱和，处于沉淀溶解平衡状态。

（3）当 Qc ＜ Ksp 时，溶液未饱和，无沉淀生成。

八、沉淀的生成
1、加入沉淀剂
通过加入沉淀剂，使溶液中的离子浓度乘积大于溶度积，从而生成
沉淀。

例如，向含有 Cl 的溶液中加入 AgNO3 溶液，当 Ag+Cl ＞
Ksp(AgCl) 时，会生成 AgCl 沉淀。

2、控制溶液的 pH
对于某些难溶氢氧化物或弱酸盐，可以通过控制溶液的 pH 来调节
离子浓度，从而生成沉淀。

例如，Fe3+在溶液中存在水解平衡：Fe3+ ＋ 3H2O ⇌ Fe(OH)3 ＋
3H+ ，通过调节溶液的 pH ，使 Fe3+OH3 ＞ KspFe(OH)3 ，从而生成
Fe(OH)3 沉淀。

九、沉淀的溶解
1、生成弱电解质
例如，CaCO3 沉淀可以与盐酸反应生成二氧化碳和水，使沉淀溶解。

CaCO3(s) ＋ 2H+（aq) ⇌ Ca2+（aq) ＋ H2O(l) ＋ CO2(g)
2、发生氧化还原反应
通过发生氧化还原反应，降低离子浓度，使沉淀溶解。

例如，CuS 沉淀可以与硝酸发生氧化还原反应而溶解。

3、生成配合物
例如，AgCl 沉淀可以与氨水反应生成银氨配离子，从而使沉淀溶解。

AgCl(s) ＋ 2NH3(aq) ⇌ Ag(NH3)2+（aq) ＋ Cl(aq)
十、沉淀的转化
1、沉淀转化的实质
沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。

溶解度小的沉淀转化为溶
解度更小的沉淀容易实现，反之则较难。

例如，AgCl 沉淀可以转化为 AgI 沉淀，因为 Ksp(AgI) ＜
Ksp(AgCl) 。

2、沉淀转化的应用
沉淀转化在工业废水处理、硬水软化等方面有重要应用。

例如，在锅炉水垢中，CaSO4 可以先转化为 CaCO3 ，再用酸溶解CaCO3 ，从而去除水垢。

十一、课堂练习
1、已知 Ksp(AgCl) ＝ 18×10^－10 ，计算 AgCl 在纯水中的溶解度。

2、向 01mol/L 的 NaCl 溶液中逐滴加入 AgNO3 溶液，当开始出现
沉淀时，AgNO3 溶液的浓度至少为多少？（已知 Ksp(AgCl) ＝ 18×10^
－10 ）
3、已知 Ksp(Fe(OH)3) ＝ 40×10^－38 ，要使溶液中的 Fe3+沉淀完
全（Fe3+ ＜ 10^－5 mol/L），溶液的 pH 至少应为多少？
十二、课后作业
1、总结本节课所学的重点知识，包括溶度积的概念、表达式、意义，溶度积与溶解度的关系，溶度积规则，沉淀的生成、溶解和转化。

2、完成课本上的相关习题。

3、思考在实际生活中，还有哪些现象与溶度积有关？。