沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡
9.5 105 mol dm 3
因CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 ×10-5 moldm-3故有
Ksp 9.0 1012 [Ag ] 9.5 10 4 mol dm 3 2 1.0 105 [CrO4 ]
例：向0.1 molL-1 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和(0.1mol· -1 L ）时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的pH = ?已知 Ksp(ZnS)=2.0×10-22，H2S 的Ka1=1.3×10-7， Ka2=7.1×10-15 解: ZnS Zn2+ + S2-
Ksp = C(Ag+)C(Cl-) = 1.8 × 10-10 C(Ag+) = Ksp/C(Cl-) = 1.8 × 10-10 /0.1 = 1.8 × 10-9 mol/L s = C(Ag+) = 1.8 × 10-9 mol/L << 1.3 4× 10-5 mol/L
在AgCl的饱和溶液中，有AgCl固体存在，当分别向溶液中加 入下列物质时，将有何种变化？ + -
CaCO3(s) +2H+ PbSO4(s) + 2AcMg(OH)2(s) + 2NH4+ Fe(OH)3(s) + 3H+
Ca2+ + H2O+CO2↑
Pb(Ac)2 + SO42Mg2+ + 2NH3· 2O H Fe3+ + 3H2O
ii、 发生氧化还原反应
3CuS + 8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+ 3S↓+ 2NO↑+ 4H2O
（2）向1.0 × 10-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶 液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+] =? CrO42-沉淀完 全时, [Ag+]= ?
沉淀溶解平衡
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，形成了电解质 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. 注意：
饱和溶液而且溶液中有未溶解的固体。
2.表示方法： AgCl（S） Ag+(aq)+Cl-(aq)
B
【变形1】
-9 已知，Ksp(CaCO3)=5.0×10 ，将浓 度为1×10-4 mol/LCaCl2溶液与等体
积的Na2CO3混合，若有沉淀生成， 则Na2CO3溶液的浓度为 mol/L
-4 2×10
【变形2】
【例】Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀 溶解平衡： 例Cr(OH)3（S） Cr3+( aq)+3OH-( aq) 常温下，Cr(OH)3的溶度积 Ksp=c (Cr3+)· c3(OH－)=10-32，要使 c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调 至 5 。
例1. 将4×10-3mol· L-1的AgNO3溶液与 4×10-3mol· L-1的NaCl溶液等体积混合能 否有沉淀析出？［Ksp(AgCl)= 1.8×10-10］
解：c(Ag+)=2 ×10-3mol· L-1
c(Cl-)= 2 ×10-3mol· L-1
Qc
=c(Ag+) ·c(Cl-)= 2 ×10-3× 2 ×10-3
溶度积(Ksp)的应用
【思考】 AgCl（S）在水溶液和 NaCl溶液中达到沉淀溶解平衡时
c(Ag+)?
（一）求饱和溶液中离子浓度：
例1. 已知 298K 时ＡgCl 的 Ksp = 1.8×10-10， 求其饱和溶液中c(Ag+) =？
沉淀溶解平衡
沉淀转化及先后规律：
1、沉淀转化规律：
易溶→微溶→难溶→更难溶：一定可以实现 易溶←微溶←难溶←更难溶：计算后确定
2、沉淀先后规律：
Ksp小者优先【表达式相同】 注意：若Ksp相差很大则不必考虑表达式
【问题与探究】
1.试用平衡移动原理解释下列事实： (1)BaCO3不溶于水，为什么不能作钡餐？
(2)CaCO3难溶于稀H2SO4，却能溶于醋酸中；
D
5．已知：25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12， Ksp(MgF2)＝7.42×10－11。下列说法正确的是( B ) A．25 ℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大 B．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2＋)增大 C．25 ℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol·L－1氨水中的Ksp比在 20 mL 0.01 mol·L－1 NH4Cl溶液中的Ksp小 D．25 ℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能 转化为MgF2
A (填以下字母 (2)上述流程中两次使用试剂①，推测试剂①应该是____ 编号)。 A．氢氧化钠 B．氧化铝 C．氨水 D．水 (3)溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH＝13，如果pH过小，可能导致 的后果是(任写一点)。 镁离子沉淀不完全或氢氧化铝溶解不完全等 NaHCO (4)H中溶质的化学式： ____________ 。 3 5.6×10－10 mol·L－1 (5)计算溶液F中c(Mg2＋)＝_____________________(25 ℃时，氢氧化 镁的Ksp＝5.6×10－12)。
C
)
3．某温度时，AgCl(s) Ag＋(aq)＋Cl－(aq)在水中的沉淀溶解 平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( C )
沉淀溶解平衡及应用
沉淀溶解平衡及应用考点一沉淀溶解平衡及应用1.沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。
(2)溶解平衡的建立固体溶质溶解沉淀溶液中的溶质①v溶解>v沉淀，固体溶解②v溶解＝v沉淀，溶解平衡③v溶解<v沉淀，析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。
②外因以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq) ΔH>0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)K sp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl 逆向减小增大不变通入H2S 正向减小增大不变(5)电解质在水中的溶解度20 ℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：2.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7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4。
②沉淀剂法如：用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。
(2)沉淀的溶解①酸溶解法如：CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。
②盐溶液溶解法如：Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NH＋4===Mg2＋＋2NH3·H2O。
③氧化还原溶解法如：不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。
④配位溶解法如：AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(3)沉淀的转化①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差别越大，越容易转化)。
②应用：锅炉除垢、矿物转化等。
深度思考1.下列方程式：①AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)、②AgCl===Ag＋＋Cl－、③CH3COOH CH3COO－＋H＋各表示什么意义？答案①AgCl的沉淀溶解平衡；②AgCl是强电解质，溶于水的AgCl完全电离；③CH3COOH的电离平衡。
沉淀溶解平衡
３、意义：
Ksp的大小反映了物质在水中的溶解 能力。组成相似的难溶物Ksp越大，其溶解 能力越强。
４、影响因素： 和其他平衡常数一样，Ksp只与温 度有关，一定温度下，Ksp是常数。
1.对于平衡 AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq), 若改变条件，对其有何影响?
改变条件 平衡移动 方向 平衡时 平衡时 c（Ag+ ） c（Cl-）
例2（2009福建24）已知298K时，的容度积常数 Ksp= 5.6×10－12,取适量的滤液B,加入一定量的烧 碱达到沉淀溶液平衡，测得pH = 13.00，则此温
5.6×10-10mol· L－1 度下残留在溶液中的 c(Mg2＋) = _________
例3（2009山东卷28）运用化学反应原理研究氮、氧等
一、沉淀溶解平衡原理
1.溶解平衡的建立 以AgCl为例
水分子作用下
Ag+
V V溶解 V沉淀
ClAgCl(s)
一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的 速率相等时，形成了电解质的饱和溶液，达到平衡 状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡.
t
2.表示方法 溶解 AgCl（s） Ag+(aq) + Cl-(aq) 沉淀
（2）反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型的 难溶电解质，在相同温度下，Ksp越大，溶解度就越大； 不同类型的难溶电解质，通过计算进行比较。 （3）在一定温度下，通过比较任意状态离子积（Qc） 与溶度积（Ksp）的大小，判断难溶电解质沉淀溶解 平衡进行的限度。 ①当Qc = Ksp时， ②当Qc ＜ Ksp时， ③当Qc ＞ Ksp时，
Ksp
溶解度
升 温 加 水
正向
沉淀溶解平衡
2.已知室温时AgBr的溶解度是8.8×10-7mol/L， MgNH4PO4溶解度是6.3×10-5mol/L，求AgBr、 MgNH4PO4的溶度积？
Ksp[AgBr]=[Ag+][Br-]=(8.8×10-7)2=7.7×10-13 Ksp[Mg(NH4)PO4]=(6.3×10-5)3= 2.5×10-13
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PbI2在水中会建立起一种动态平衡——沉淀溶
解平衡；PbI (S) 2
Pb2+(aq) ＋ 2I- (aq)
一、沉淀溶解平衡和溶度积
在难溶电解质与溶剂组成的混合体系中，存在着难溶 电解质的溶解与溶液中离子形成沉淀之间的动态平衡。 这种平衡关系称为沉淀溶解平衡。
PbI2(S)
Pb2+(aq) ＋ 2I- (aq) 饱和溶液中离子浓度 溶解平衡常数（或溶度积常数）
c(FeS) 2.5 109 molL （1）饱和FeS溶液的物质的量浓度为____________ （2）又知FeS饱和溶液中，c( H ) 与c( S 2 )
3.已知：FeS的Ksp=6.25×10-18
. 10 间存在以下限量关系：{c( H )} c( s ) 10 现将适量FeS投入其饱和溶液中，要使溶液里
2.Mg(OH)2饱和溶液中，[Mg2+]= 1.1×10-4mol/L MgCO3饱和溶液中，[Mg2+]= 2.6×10-3mol/L
我们学到了什么？
沉 淀 沉淀溶解平衡的应用 解决沉淀
溶
解 平 衡 的
1.沉淀的溶解与生成；
2.沉淀的转化；
溶解平衡
问题的一 般思路
适用于水 溶液中的 其他平衡
移
理水垢时，通常先加入饱和Na2CO3溶液浸泡，然后再向处
沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡一．沉淀溶解平衡沉淀溶解过程—速率v1AgCl（s）Ag+(aq) + Cl—(aq)沉淀生成过程—速率v2v1 ＞v2——沉淀溶解——溶液不饱和v1 = v2——溶解的沉淀= 生成的沉淀——溶液饱和——处于平衡状态v1 ﹤v2 ——沉淀生成——溶液过饱和1.概念1)溶解度：在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和状态所溶解的克数，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
2)不饱和溶液：在一定温度下，溶液的浓度小于在该温度下的饱和溶液的浓度。
3)过饱和溶液：在一定温度和压强下，溶剂中所溶解的溶质超过最大量的溶液，叫做这种溶质的过饱和溶液。
有些物质的溶解度随温度的升高而增大。
在较高温度下配制成它的饱和溶液，并细心滤去过剩的未溶固体，然后使溶液慢慢降到室温，但尚未析出晶体，这时得到的溶液就是过饱和溶液。
硫酸钠、醋酸钠、硼砂、硫代硫酸钠、蔗糖等物质都容易形成过饱和溶液。
过饱和溶液存在的原因是，有些溶质在饱和溶液中不容易形成结晶中心（即晶核）。
每种晶体都有一定的排列顺序（即晶格），使原来无秩序运动的溶质质点按照这种晶体的晶格次序排列起来。
有些物质要经过相当长的时间才能自行产生结晶中心，因此这些物质的过饱和溶液还是比较稳定的。
从本质上看，过饱和溶液是处于不平衡状态或称介稳定状态。
在过饱和溶液中投入一小颗溶质的晶体（或投入晶形相同的其他物质），能使过量的溶质在短时间内结晶出来，得到饱和溶液。
用力振荡或充分搅动过饱和溶液，或者摩擦容器的器壁，也能使过量的溶质迅速结晶出来。
4)沉淀溶解平衡：一定温度下，当沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等时，形成溶质的饱和溶液，达到平衡状态，人们将这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2.特点：将一块形状不规则的NaCl固体放入NaCl饱和溶液中，一昼夜后观察发现，固体变为规则的立方体，而质量却未发生变化逆：是一个可逆的过程等：v1 = v2动：v1 = v2≠0——动态平衡定：溶液中溶质的分子或离子的浓度不再变化。
沉淀溶解平衡
Ba2+ + CO32+ H+
为内服造影剂“钡餐”。
CO2+H2O
而SO42-不与H+结合生成硫酸，胃酸中的H+对 BaSO4的溶解平衡没有影响，Ba2+浓度保持在安 全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。
思考2：误服可溶性钡盐，为什么用5.0﹪的 Na2SO4溶液可以解毒？ 已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2
在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。
CaSO4(s) + CO32- (aq) = CaCO3(s) + SO42- (aq)
例：已知常温下，AgCl、AgBr、AgI、Ag2S的KSP依次减小 AgCl NaBr AgBr NaI AgI Na2S Ag2S NaCl 则：AgNO3 ( ) (浅黄色) ( ) ( ) 白色 黄色 黑色
难溶物
AgCl
Ksp表达式
Ksp =[Ag+ ] [Cl- ]
Ksp =[Ag+ ] [Br- ] Ksp =[Ag+ ] [I- ] Ksp =[Mg2+ ] [OH- ]2
Ksp值（25℃）
1.8×10-10 mol2L-2
溶解度（g）
1.8×10-4
AgBr AgI Mg(OH)2
Cu(OH)2
5.0×10-13 mol2L-2 8.3×10-17 mol2L-2 5.6×10-12 mol3L-3
2.2×10-20 mol3L-3
8.4×10-6
2.1×10-7 6.5×10-3 1.7×10-5
沉淀溶解平衡知识点
沉淀溶解平衡知识点沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
下面将对沉淀溶解平衡知识点进行详细的介绍。
一、沉淀溶解平衡的定义沉淀溶解平衡是指在一定温度下，当溶液中的离子浓度达到平衡状态时，沉淀溶解反应停止，形成的固体和溶液中各离子的浓度保持不变的状态。
此时，溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数，并且溶液中的沉淀和溶解反应速率相等。
二、沉淀溶解平衡的特点1、动态平衡：沉淀溶解平衡是一个动态平衡，即沉淀和溶解反应不断进行，但速率相等，因此溶液中的离子浓度保持不变。
2、溶解度与温度有关：物质的溶解度随温度变化而变化。
一般来说，温度越高，溶解度越大。
3、溶度积常数：在一定温度下，沉淀溶解平衡时，溶液中的阴阳离子浓度满足溶度积常数。
这个常数只与温度有关，与溶液的浓度无关。
4、沉淀的生成与转化：当溶液中某离子的浓度超过其溶度积常数时，会形成沉淀。
然而，形成的沉淀可以转化为更难溶的物质，或者转化为可溶性的化合物。
三、沉淀溶解平衡的应用1、判断沉淀的生成与转化：通过比较溶液中的离子浓度和溶度积常数，可以判断是否会形成沉淀以及沉淀的生成与转化。
2、计算溶解度：已知某物质的溶度积常数和溶液中的离子浓度，可以计算该物质的溶解度。
3、处理工业废水：在处理含有重金属离子的工业废水时，可以利用沉淀溶解平衡的原理，将重金属离子转化为难溶性的化合物，从而降低对环境的危害。
4、药物制备：在药物制备过程中，可以利用沉淀溶解平衡的原理，将药物中的有效成分转化为难溶性的化合物，以提高药物的疗效和稳定性。
总之，沉淀溶解平衡是化学平衡的一种重要类型，涉及到溶解度的概念和沉淀生成与转化等知识点。
理解并掌握沉淀溶解平衡的概念和特点对于解决相关问题具有重要意义。
“沉淀溶解平衡”的单元整体教学设计一、教学内容与目标本单元将带领学生探究沉淀溶解平衡的原理及其在日常生活中的应用。
通过实验和实践，学生将了解沉淀溶解平衡的基本概念，掌握沉淀溶解平衡的规律，了解影响沉淀溶解平衡的因素，并能够解释这些因素对沉淀溶解平衡的影响。
沉淀溶解平衡
25℃时溶度积： Ksp= K [PbI2]= [Pb2+ ] [I- ]2
= 7.1×10-9 mol3L-3
Ksp值的大小只与难溶电解质本身的 性质和温度有关，与浓度无关。
问题探究
（1）溶度积和溶解度都可以表示物质的
试一试 溶解能力，请根据下表分析，溶度积与溶 写出下列难溶物的溶度积表达式
解度有什么关系？
== 0
2、特征：
等、动 、定ຫໍສະໝຸດ 、变V结 . 0t1
时间t
2、溶度积常数(Ksp)
在一定温度下，难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解 平衡时，离子浓度保持不变。其离子浓度的化学计 量数次方的乘积为一个常数，称之为溶度积常数, 简称溶度积，用Ksp表示。
PbI2(s） Pb2+ + 2I[Pb2 ][I ]2 K [PbI2]
的方向进行，直达平衡状态（饱和为止）。
③当Q ＞ Ksp时， 离子生成沉淀，即反应向生成沉淀方向
进行，直到平衡状态（饱和为止）。
问题探究
(2)将0.001mol/L NaCl溶液和0.001mol/L AgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl沉淀生成?
(AgCl的KSP=1.8×10－10 mol2L-2)
3、溶度积规则：
（1）Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。同类型
的难溶电解质，在同温度下，Ksp越大，溶解度越大； 不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较。
（2）在一定温度下，通过比较任意状态离子积（Q ）
与溶度积（Ksp）的大小，判断难溶电解质沉淀溶解 平衡进行的方向。 ①当Q = Ksp时，饱和溶液，已达到沉淀溶解平衡状态。 ②当Q ＜ Ksp时， 不饱和溶液，沉淀溶解，即反应向沉淀溶解
沉淀溶解平衡
在含有难溶电解质沉淀的饱和溶液中加入某种电解质， 与难溶强电解质的阳离子或阴离子生成配离子，使难溶强 电解质的阳离子或阴离子浓度降低，致使沉淀溶解平衡向 沉淀溶解方向移动，导致难溶电解质沉淀溶解。 如：AgCl 沉淀溶于氨水；
4.分步沉淀和沉淀的转化
（1）分步沉淀
如果溶液中含有两种或两种以上离子，都能与某种沉 淀剂生成难溶电解质沉淀，当加入该沉淀剂时就会先后生 成几种沉淀，如同一类型的难溶电解质析出沉淀的顺序是： Ksp 小 的难溶电解质先沉淀， Ksp较大的后沉淀。 例如：在 0.010 mol· L-1 I- 和 0.010 mol· L-1 Cl- 混合 溶液中滴加AgNO3溶液时，哪种离子先沉淀？
解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。 混合后：[Ag+]=2 ×10-8molL-1,[Cl-]= 2 ×10-4molL-1 Qc=c(Ag+)C(Cl-)=2×10-8molL-1× 2 ×10-4molL-1 =4.0 ×10-12mol2L-2 < 1.8×10-10mol2L-2 Qc<Ksp, 所以没有AgCl沉淀析出。 练习2：在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中，加入 1mL 0.01mol/L AgNO3 溶液，下列说法正确(KSP(AgCl)=1.8×10-10) ( ) A．有AgCl沉淀析出 B. 无AgCl沉淀 C. 无法确定 D. 有沉淀但不是AgCl
Ca2+(aq)+2OH―(aq)
加入下列溶液，可使Ca(OH)2减少的是（
3
AB B.AlCl 溶液
D.CaCl2溶液
）
3、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（ ） A．反应开始时，溶液中各离子浓度相等 B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相 等 C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保 持不变 D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促 进溶解
沉淀溶解平衡
• 又例：已知Ksp(AgCl) = 1.8×10-10mol2· L-2； Ksp(AgBr) = 5.0 ×10-13mol2· L-2 • Ksp(AgI) = 8.3 ×10-17 mol2· L-2 Ksp(Ag2S) = 6.3 ×10-50mol2· L-2 • 从溶度积常数可知，溶解能力：AgCl(白色) ＜ AgBr（浅黄色＜AgI（黄色）＜＜AgS（黑色） • 如果在盛有AgNO3 溶液的试管中滴加盐酸，立 即产生白色沉淀，再滴入少量NaBr溶液，白色 沉淀转为淡黄色，继续滴入少许KI溶液，淡黄色 沉淀转为黄色沉淀，再滴加少许Na2S溶液，黄 色沉淀立即转为黑色固体。其因是难溶的沉淀转 化为更难溶的沉淀。
• 沉淀之间的转化，在工业生产和生活实际中应用 广泛。例如上，在工业废水处理过程中，依据沉 淀转化的原理，可用FeS等难溶的物质作为沉淀 剂除去废水中Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子 • ②如果两种沉淀的溶解能力相差不是很大时，在 一定条件下，难溶的沉淀也可以转化为较难溶的 沉淀。例如：常温时Ksp[Mg(OH)2] • = 5.6× 10-12mol2· L-2 • Ksp(MgF2) = 7.4 × 10-11mol2· L-2 • 如在常温时，在Mg(OH)2 悬浊液中加入NaF， Mg(OH)2 可以转化为MgF2沉淀[即c(Mg2+).c(F-)2 ＞Ksp(MgF2)]。
• 3. 沉淀的转化:① 通常情况下，一种沉淀容易 转化为更难溶解的沉淀。两种沉淀的溶解能力 相差越大，沉淀转化的趋势越大。沉淀转化的 实质是沉淀溶解平衡的移动的结果。 • ZnS(s) Zn2+(aq) + S2-(aq Ksp = 1.6 × 10-24mol2· L-2 • CuS(s) Cu2+(aq) + S2-(aq) Ksp = 1.63× 10-36mol2· L-2 • 如在白色固体的ZnS上滴加CuSO4溶液，固体 变为黑色，因ZnS转化成了更难溶的CuS固体 其实质是ZnS溶解产生的c(S2-)与CuSO4电离出 的c(Cu2+)足以满足Qc ＞ Ksp(CuS)条件，S2与Cu2+生成CuS，致使ZnS溶解平衡向右移动 • 最终ZnS转为CnS：ZnS +Cu2+ = CnS + Zn2+
沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡【考纲展示】理解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。
【知识回顾】 一、沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡以AgCl 为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡：AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq)2.溶解平衡的特征1） ：动态平衡2） ：溶解和沉淀速率相等3） ：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变4） ：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。
3. 影响沉淀溶解平衡的因素1）内因：难溶电解质本身的性质2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向 方向移动。
K sp .②温度：多数难溶性电解质溶解于水是 热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向方向移动。
③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动。
④其他：向体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向溶解方向移动。
以AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq) H>0为例2.判断：AgCl 在同浓度的CaCl 2和NaCl 溶液中的溶解度相同（ ）3.相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水 ②0.1 mol·L －1盐酸 ③0.1 mol·L －1氯化镁溶液 ④0.1 mol·L －1硝酸银溶液中，Ag ＋浓度： 二、溶度积1.溶度积(K sp )表达式 溶解 沉淀sp溶度积(K sp)反映了电解质在水中的溶解能力，对于阴阳离子个数比相同的电解质，K sp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强；但对于阴阳离子个数比不同的电解质，不能直接比较K sp数值的大小。
3.溶度积应用沉淀的生成或溶解的判断方法：Q c K sp，溶液过饱和，有沉淀析出；Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀的生成与溶解处于平衡状态；Q c K sp，溶液未饱和，无沉淀析出。
例．我们做过一道题：在硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡、过滤、洗涤，沉淀中加入盐酸有气体产生，不能说明K sp(BaSO4)＞K sp(BaCO3)实际K sp(BaSO4)=1×10－10 mol2·L－2 K sp(BaCO3)= 5×10－9 mol2·L－2请说明BaCO3是如何形成的：三、沉淀的转化1.沉淀转化的实质是2.应用，通常，一种沉淀可以转化为，两种难溶物的溶解能力差别，这种转化的趋势就越大。
高考化学考点48 沉淀的溶解平衡及其应用
3
（5）Ksp 小的难溶电解质也能向 Ksp 大的难溶电解质转化，需看溶液中生成沉淀的离子浓度的大小。 三、沉淀溶解平衡图像分析
1．第一步：明确图像中纵、横坐标的含义 纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。 2．第二步：理解图 像中线上点、线外点的含义 （1）以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时 Qc=Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线 外的点。 （2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时 Qc＞Ksp。 （3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时 Qc＜Ksp。 3．第三步：抓住 Ksp 的特点，结合选项分析判断 （1）溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况： ①原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大； ②原溶液饱和时，离子浓度都不变。 （2）溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
2
2．溶度积的应用 （1）沉淀的生成 原理：当 Qc＞Ksp 时，难溶电解质的溶解平衡向左移动，就会生成沉淀。 方法：①调节 pH 法。如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水中，再加入氨水调节 pH 至 7~8，
可使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀除去。反应的离子方程式为 Fe3++3NH3·H2O
一、沉淀溶解平衡及其影响因素 1．沉淀溶解平衡的概念 在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀的速率相等的状态。 2．沉淀溶解平衡的建立
3．沉淀溶解平衡的特征
4．影响沉淀溶解平衡的因素 （1）内因 难溶电解质本身的性质。 （2）外因 ①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，但 Ksp 不变。 ②温度：多数难溶电解质的溶解过程是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，同 时 Ksp 变大。 ③同离子效应：向沉淀溶解平衡体系中，加入相同的离子，使平衡向沉淀方向移动，但 Ksp 不变。 ④其他：向沉淀溶解平衡体系中，加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或气体的离子，使平衡向 溶解的方向移动，Ksp 不变。
沉淀溶解平衡溶积及计算
分之一，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液pH为_6_
二、沉淀溶解平衡的应用
离子的浓度商Qc和浓度积Ksp的关系(溶度积规则)： Qc > Ksp，溶液处于过饱和溶液状态，生成沉淀。 Qc = Ksp，沉淀和溶解达到平衡，溶液为饱和溶液 Qc < Ksp，溶液未饱和，沉淀全部溶解，无沉淀生成。
（1）沉淀的溶解
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
C
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点对应的Ksp大
于c点对应的Ksp
2、已知Ag2SO4的KSP 为2.0×10-5，将适量Ag2SO4固体 溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42- 浓 度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)＝ 0.034 mol·L-1）。若t1时刻在上述体系中加入 100mL 0.020 mol·L-1 Na2SO4 溶液，下列示意图中，能正确表
一、沉淀溶解平衡：
PbI2 (s)
Pb2+ + 2I-
Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态[ V （溶解）= V（沉淀）]即达到沉淀溶解平衡状态。
1、溶度积常数或溶度积(Ksp )：
25℃时， Ksp = [Pb2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3 ·L-3 2、溶度积(Ksp )的性质：
溶度积(Ksp )的大小只与温度有关。 Ksp表示难溶电解质在水中的溶解能力，相同类型的 难溶电解质的Ksp越小，溶解度S越小，越难溶解。
如: Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI) 溶解度： S(AgCl) > S(AgBr) > S(AgI)
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沉淀溶解平衡一、选择题(本题包括6小题,每题4分,共24分)1.有关CaCO3的溶解平衡的说法中,不正确的是( )A.CaCO3沉淀析出和沉淀溶解不断进行,但速率相等B.CaCO3难溶于水,其饱和溶液几乎不导电,属于弱电解质溶液C.升高温度,CaCO3沉淀的溶解度增大D.向CaCO3沉淀中加入纯碱固体,CaCO3的溶解度降低【解析】选B。
达到平衡v沉淀溶解=v沉淀析出,A正确; CaCO3难溶于水,但溶解的部分完全电离出离子,属于强电解质溶液,B错误;一般温度越高,溶解度越大,C正确;纯碱电离出C抑制CaCO3沉淀溶解,CaCO3的溶解度降低,D正确。
2.25 ℃时,5种银盐的溶度积常数(K sp)如表所示,下列选项正确的是( )AgCl Ag2SO4Ag2S AgBr AgI1.8×10-101.4×10-56.3×10-505.0×10-138.3×10-17A.AgCl、AgBr和AgI的溶解度依次增大B.将Ag2SO4溶于水后,向其中加入少量Na2S溶液,不可能得到黑色沉淀C.室温下,AgCl在水中的溶解性小于在食盐水中的溶解性D.将浅黄色溴化银浸泡在饱和NaCl溶液中,会有少量白色固体生成【解析】选D。
由表中数据可知,AgCl、AgBr、AgI的K sp依次减小,因此溶解度依次减小,A项错误;K sp(Ag2SO4)>K sp(Ag2S),因此向Ag2SO4溶液中加入少量Na2S溶液,Ag2SO4会转化为Ag2S,产生黑色沉淀,B项错误;食盐水相对于水,c(Cl-)增大,则AgCl在食盐水中的溶解平衡逆向移动,溶解性减小,C项错误;在氯化钠的饱和溶液中,氯离子的浓度较大,溴化银固体浸泡在其中,在溴化银溶解过程中会使氯离子与银离子的离子积大于其溶度积,所以会有少量白色固体生成,D项正确。
【加固训练】下列说法中,正确的是 ( )A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止B.K sp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱C.K sp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关D.相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同【解析】选C。
难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀溶解平衡是动态平衡,沉淀和溶解速率相同,A错误;K sp可用来判断相同类型的化合物在水中溶解度的大小,但是如果化合物的类型不同,就不能进行直接判断,K sp越小的难溶电解质在水中的溶解能力不一定越弱,B错误;沉淀溶解平衡存在溶度积常数,K sp 的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关,C正确;相同温度下,AgCl在水中的溶解能力大于在NaCl溶液中的溶解能力,因为氯化钠溶液中氯离子对氯化银溶解起到抑制作用,D错误。
3.已知25 ℃时,AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.23×10-8 mol·L-1,AgCl的饱和溶液中c(Ag+)为1.25×10-5 mol·L-1。
若在5 mL含有KCl和KI各为0.01 mol·L-1的溶液中,加入8 mL 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,下列叙述正确的是( )A.混合溶液中c(K+)>c(N)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-)B.混合溶液中c(K+)>c(N)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-)C.加入AgNO3溶液时首先生成AgCl沉淀D.混合溶液中约为1.02×10-3【解析】选B。
KCl、KI混合溶液中加入AgNO3溶液,先生成AgI,再生成AgCl,AgNO3+KI AgI↓+KNO3,n(KCl)=n(KI)=0.01 mol·L-1×5mL=5.0×10-5mol,生成AgI消耗n(AgNO3)=5.0×10-5 mol,与KCl发生反应,剩余的AgNO3为0.01 mol·L-1×8mL×10-3-5.0×10-5mol=3.0×10-5 mol,与KCl发生反应则KCl 过量,生成AgCl为3.0×10-5 mol,由此得出反应后溶液中的溶质为KNO3、KCl,生成AgCl、AgI沉淀,由上所述可知,A、C错误,B正确;混合溶液中c(Cl-)>c(I-),>1,D错误。
【加固训练】可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。
医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。
已知:某温度下,K sp(BaCO3)=5.1×10-9;K sp(BaSO4)=1.1×10-10。
下列推断正确的是( )A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为K sp(BaCO3)>K sp(BaSO4)B.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替C.若误饮c(Ba2+)=1.0×10-5 mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒D.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃【解析】选D。
胃液中为盐酸环境,难溶的碳酸盐在胃液中会溶解,故A、B错误;硫酸钡作内服造影剂,说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的,此时c(Ba2+)= =1.05×10-5mol·L-1>1.0×10-5mol·L-1,故误饮c(Ba2+)=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,不会引起钡离子中毒,故C错误;用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液洗胃时,胃液中:c(Ba2+)== mol·L-1=3.1×10-10mol·L-1<1.05×10-5mol·L-1,故D正确。
4.(2020·渭南模拟)已知lg2=0.301 0,K sp[Mn(OH)2]=2.0×10-13 mol3·L-3。
实验室制氯气的废液中含[Mn2+]=0.1 mol·L-1,向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液至Mn2+完全沉淀的最小pH等于( )A.8.15B.9.3C.10.15D.11.6【解析】选C。
Mn2+沉淀较为完全时的浓度为1×10-5 mol·L-1,已知K sp=[Mn2+][OH-]2,[OH-]== mol·L-1=×10-4mol·L-1,[H+]== mol·L-1=×10-10 mol·L-1,所以pH=-lg=10+lg2≈10.15。
5.溶洞的形成与碳酸钙的溶解平衡有关。
如图是碳酸钙(CaCO3)在25 ℃和100 ℃两种情况下,在水中的沉淀溶解平衡曲线。
下列有关说法正确的是( )A.CaCO3(s)Ca2+(aq)+C(aq) ΔH<0B.a、b、c、d四点对应的溶度积K sp相等C.25 ℃时,CaCO3的K sp=2.8×10-9D.温度不变,挥发水分,可使溶液由a点变到c点【解析】选C。
由题干图象可知,100 ℃时碳酸钙的溶度积大于25 ℃时的溶度积,故其溶解过程吸热,即ΔH>0,A项错误;K sp仅与温度有关,但a、d点温度不确定,B项错误;25 ℃时,用c点数据计算,K sp=c(Ca2+)·c(C)=2.0×10-5×1.4×10-4=2.8×10-9,C项正确;挥发水分,c(Ca2+)、c(C)均增大,而a点到c 点,c(Ca2+)不变,D项错误。
6.氢氧化钙是一种微溶于水的碱。
如图是Ca(OH)2在温度分别为T1、T2时的两种沉淀溶解平衡曲线(浓度单位为mol·L-1,与曲线Ⅰ对应的K sp=4×10-6,≈1.6)。
下列说法中正确的是( )A.温度:T1<T2B.在温度为T1时,P点分散系中分散质粒子直径<1 nmC.Q点的溶液中c(OH-)约为0.012 5 mol·L-1D.加水稀释时溶液碱性减弱,Z点溶液可转化为Q点溶液【解析】选C。
因Ca(OH)2溶解度随着温度的升高而减小,故曲线Ⅰ对应的温度较高,A错误;P点分散系相对T1是过饱和的,属于不稳定的浊液,B错误;由Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)及K sp可求出c(OH-)=0.012 5 mol·L-1,C正确;加水稀释时,Ca2+、OH-浓度均减小,D错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)7.(12分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是。
A.KMnO4B.H2O2C.Cl2D.HNO3然后再加入适当物质调整至溶液pH=3.6,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列物质中的。
A.NaOHB.NH3·H2OC.CuOD.Cu(OH)2(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=3.6是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积K sp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积K sp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时就沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为,通过计算确定上述方案(填“可行”或“不可行”)。
(已知lg2=0.3)【解析】(1)A、C、D三项虽然能氧化Fe2+,但引入了新的杂质离子,故只有B项符合要求。
加入 CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H+,达到调节溶液pH的效果,而没有引入新的杂质离子。
(2)由K sp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20,求得c(OH-)=10-10 mol·L-1,pH=4,而Fe3+沉淀完全时,则满足K sp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,此时c(Fe3+)=1×10-5 mol·L-1,此时c(OH-)=2×10-11 mol·L-1,pH=3.3,也就是说,当Cu2+还未沉淀时,Fe3+早已沉淀完全,可行。