3-4 难溶电解质的沉淀溶解平衡

3-4第四单元难溶电解质的沉淀溶解平衡

知能定位

1.了解难溶物在水中的溶解情况，认识沉淀溶解平衡的建立过程。

2.理解溶度积的概念，能用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解。

3.了解沉淀溶解平衡在生产、生活中的应用（沉淀的生成和分步沉淀，沉淀的溶解和转化）。情景切入

你知道美丽的溶洞是怎样形成的吗？

自主研习

一、沉淀溶解平衡原理

1.沉淀溶解平衡

（1）概念

在一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等时所达到的溶解平衡。

（2）溶解平衡的建立

以AgCl溶解平衡为例，表达式：

AgCl溶解

沉淀

Ag++Cl-。

(3)溶解平衡的特征

动——动态平衡，溶解速率和沉淀速率不等于零

|

等——溶解速率和沉淀速率相等。

|

定——平衡状态时，溶液中的离子浓度保持不变

|

变——当改变外界条件时，溶解平衡发生移动。

（4）表示方法

Fe(OH) 3的沉淀溶解平衡可表示为

2.溶度积

（1）含义

沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数或溶度积，符号为K SP。

(2)表示方法：对M m A

n mM n++nA m-来说，K SP =c m (M n+)·c n (A m-) （3）影响因素

K SP 与难溶电解质的性质和温度有关，与浓度无关，与沉淀量无关。 （4）意义

溶度积(K SP )反映了物质在水中的溶解能力。对同类型的难溶电解质（如AgCl 、AgBr 、AgI ）而言，K SP 数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。 二、沉淀溶解平衡原理的应用 1.沉淀的转化 （1）实验探究

（2）实验结论：在一定条件下溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质。

2.沉淀的生成

（1）调节pH 法：除去CuSO 4溶液中少量Fe 3+Cu(OH) 2或Cu 2(OH)

2CO 3,调节pH 至3~4,使Fe 3+

转化为Fe(OH) 3沉淀除去。 （2）加沉淀剂法

误食可溶性钡盐，可用Na 2SO 4解毒，反应式为

Ba 2++SO 2-4==BaSO 4↓；除去食盐溶液中的MgCl 2，可加入少量NaOH ，反应式为 Mg +2OH ==Mg(OH) 2↓。 课堂师生互动

知识点1 溶度积 1.溶度积K SP

在一定条件下，难溶强电解质A m B n 溶于水形成饱和溶液时，溶质的离子与该固态物质之间建立动态平衡，叫作沉淀溶解平衡。这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积，用K SP 表示。 2.表达式 A m B n (s)mA n + (aq)+nB m- (aq) K SP =c m (A n+)·c n (B m- ) 3.溶度积的应用

通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Q c 的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：

Q c >K SP ，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。 Q c =K SP ，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。

Q c

特别提醒

K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力。

（1）对于同类型物质，K SP数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强。如由K SP数值可知，溶解能力：AgCl>AgBr>AgI>Ag2S，Cu(OH) 2

（2）不同类型的物质，K SP差距不大时不能直接作为比较依据。

考例1 （2009·浙江高考）已知：25℃时，K sp［Mg(OH) 2］=5.61×10-12,K sp (MgF 2)=7.42×10-11。下列说法正确的是( )

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K sp比在20 mL 0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中的K sp小

D.25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液加入NaF溶液后，Mg（OH）2不可能转化为MgF2

解析：Mg(OH) 2与MgF2均为AB2型难溶电解质，故K SP越小，其溶解度越小，前者c(Mg2+)小，A错误；因为NH+4+OH-==NH3·H2O，所以加入NH4Cl后促进Mg(OH) 2的溶解平衡向右移动，c(Mg2+)增大，B正确；K SP只受温度的影响，25℃时，Mg(OH) 2的溶度积K SP为常数，C错误；加入NaF溶液后，若Q c＝c(Mg2+)·c2(F-)>K SP (MgF2),则会产生MgF2沉淀，D错误。

答案：B

变式探究1

室温下Mg(OH) 2的K sp=5.6×10-12 mol3·L-3，

Cu(OH) 2的K sp=2.2×10-20 mol3·L-3，试判断Mg(OH) 2、Cu(OH) 2在水中的溶解能力大小为()

A.Mg(OH) 2>Cu(OH) 2

B.Mg(OH) 2=Cu(OH) 2

C.Mg(OH) 2

D.不可比较

答案：A

解析：Mg(OH) 2、Cu(OH) 2的化学式中阴、阳离子的个数比都是2:1，所以可以用相同温度下的K sp比较它们在水中的溶解能力，K sp越大，溶解能力越大。

变式探究2

对于难溶盐MX，其饱和溶液中的M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H +)·c(OH-)=K

，存在等式c（M+）·c（X-）=K sp。现将足量的AgCl分别放入下列物质中，

W

AgCl的溶解度由大到小的排列顺序是()

①20 mL 0.01 mol·L-1 KCl溶液

②30 mL 0.02 mol·L-1 CaCl2溶液

③40 mL 0.03 mol·L-1 HCl溶液

④10 mL蒸馏水

⑤50 mL 0.05 mol·L-1AgNO3溶液

A.①②③④⑤

B.④①③②⑤

C.⑤④②①③

D.④③⑤②①

答案：B

解析：AgCl(s)Ag++Cl-，由于c（Ag+）·c(Cl-)=K sp，c（Cl-）或c（Ag+）越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。注意AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关，而与溶液体积无关。①中c(Cl-) =0.01 mol·L-1，②中c(Cl-)=0.04mol·L-1，