《难溶电解质的沉淀溶解平衡》 讲义

《难溶电解质的沉淀溶解平衡》讲义
一、难溶电解质的沉淀溶解平衡的概念
在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和沉淀速率相等的状态，称为难溶电解质的沉淀溶解平衡。

例如，我们常见的 AgCl 固体在水中存在这样的平衡：AgCl(s) ⇌Ag+（aq) ＋ Cl(aq) 。

此时，Ag+和 Cl不断结合生成 AgCl 沉淀，同时AgCl 也在不断溶解成 Ag+和 Cl，当这两个过程的速率相等时，就达到了沉淀溶解平衡。

需要注意的是，沉淀溶解平衡是一种动态平衡，溶解和沉淀仍在不断进行，只是速率相等。

二、影响沉淀溶解平衡的因素
1、内因
物质本身的性质是决定沉淀溶解平衡的重要因素。

不同的难溶电解质，它们在相同条件下的溶解度和溶解程度是不同的。

2、外因
（1）温度
一般来说，大多数难溶电解质的溶解过程是吸热的，升高温度，平
衡向溶解方向移动，溶解度增大；反之，降低温度，平衡向沉淀方向
移动，溶解度减小。

（2）浓度
对于反应离子的浓度，通过加水稀释，平衡向溶解方向移动；若增
大离子浓度，平衡向沉淀方向移动。

（3）同离子效应
在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有相同离子的强电解质，会使
平衡向沉淀方向移动，溶解度减小。

例如，在 AgCl 的饱和溶液中加入 NaCl 固体，由于溶液中 Cl浓度
增大，平衡向生成 AgCl 沉淀的方向移动。

（4）盐效应
在难溶电解质的饱和溶液中，加入不含相同离子的强电解质，会使
溶解度增大。

这是因为加入的强电解质增大了溶液中的离子强度，使
得离子间的相互作用增强，从而促进了难溶电解质的溶解。

三、沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成
若要使溶液中的离子生成沉淀，可以通过调节溶液的 pH 值、加入
沉淀剂等方法，使离子浓度的乘积大于溶度积（Ksp），从而产生沉淀。

例如，向含有 Cu2+的溶液中加入 Na2S 溶液，由于 CuS 的溶度积很小，当 Cu2+和 S2-的浓度乘积超过 CuS 的溶度积时，就会生成 CuS 沉淀。

2、沉淀的溶解
根据沉淀溶解平衡的原理，要使沉淀溶解，可以通过减少溶解产物的浓度来实现。

（1）酸碱溶解法
对于一些难溶的氢氧化物或弱酸盐沉淀，可以通过加入酸或碱来溶解。

例如，Mg(OH)2 沉淀可以通过加入盐酸溶解，因为盐酸中的 H+与OH结合生成水，减少了 OH的浓度，使沉淀溶解平衡向右移动。

（2）配位溶解法
某些沉淀可以与配位剂形成稳定的配合物，从而使沉淀溶解。

比如，AgCl 沉淀可以与氨水反应生成Ag(NH3)2+，从而溶解。

（3）氧化还原溶解法
通过改变离子的价态，降低离子浓度，使沉淀溶解。

例如，使 CuS 沉淀溶解，可以加入硝酸将 S2-氧化为 S 单质，从而降低 S2-的浓度，使沉淀溶解。

3、分步沉淀
当溶液中含有多种离子，且这些离子都能与同一种沉淀剂生成沉淀时，溶度积小的难溶电解质先沉淀。

例如，向含有 Cl和 I的溶液中逐滴加入 AgNO3 溶液，由于 AgI 的溶度积小于 AgCl 的溶度积，所以先产生 AgI 沉淀。

四、沉淀溶解平衡常数——溶度积（Ksp）
溶度积是指在一定温度下，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。

以 MmAn(s) ⇌ mMn+（aq) ＋ nAm(aq) 为例，其溶度积表达式为：Ksp ＝ Mn+m × Amn 。

溶度积反映了难溶电解质的溶解能力，Ksp 越小，说明该难溶电解质越难溶解。

在实际应用中，我们可以通过溶度积来判断沉淀的生成、溶解以及沉淀的先后顺序等问题。

例如，已知某温度下，CaCO3 的 Ksp ＝ 28×10-9，若溶液中 Ca2+的浓度为 1×10-3 mol/L，CO32-的浓度为 2×10-3 mol/L，由于Ca2+ ×CO32- ＝ 2×10-6 ＞ Ksp，所以会生成 CaCO3 沉淀。

五、沉淀溶解平衡与生活
沉淀溶解平衡在日常生活和生产中有着广泛的应用。

1、水垢的形成与去除
水垢的主要成分是 CaCO3 和 Mg(OH)2 。

在加热条件下，水中的
Ca(HCO3)2 和 Mg(HCO3)2 分解生成难溶的 CaCO3 和 Mg(OH)2 ，从而形成水垢。

可以用醋等酸性物质来去除水垢，利用的就是酸碱溶解法。

2、钡餐透视
在医疗上，常用 BaSO4 作为钡餐进行 X 射线造影检查。

因为
BaSO4 的溶度积很小，在胃酸中溶解度极小，对人体无害。

3、自然现象
自然界中的溶洞、钟乳石等的形成也与沉淀溶解平衡有关。

总之，难溶电解质的沉淀溶解平衡是化学中的一个重要概念，它不
仅在理论上有着重要的意义，而且在实际应用中也发挥着巨大的作用。

通过对沉淀溶解平衡的深入理解和掌握，我们能够更好地解释和解决
生活、生产中的许多化学问题。