高二化学沉淀溶解平衡计算
高二下学期化学《难溶电解质的溶解平衡》知识点归纳
2019学年高二下学期化学《难溶电解质的溶解平衡》知识点归纳学生们在享受学习的同时, 还要面对一件重要的事情就是考试, 查字典化学网为大家整理了难溶电解质的溶解平衡知识点归纳, 希望大家仔细阅读。
(一)沉淀溶解平衡1.沉淀溶解平衡和溶度积定义:在一定温度下, 当把PbI2固体放入水中时, PbI2在水中的溶解度很小, PbI2表面上的Pb2+离子和I-离子, 在H2O分子作用下, 会脱离晶体表面进入水中。
反过来在水中的水合Pb2+离子与水合I-离子不断地作无规则运动, 其中一些Pb2+(aq)和I-(aq)在运动中相互碰撞, 又可能沉积在固体表面。
当溶解速率与沉淀速率相等时, 在体系中便存在固体与溶液中离子之间的动态平衡。
这种平衡关系称为沉淀溶解平衡, 其平衡常数叫溶度积常数或溶度积。
沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样, 一种动态平衡, 其基本特征为：(1)可逆过程;(2)沉积和溶解速率相等;(3)各离子浓度不变;(4)改变温度、浓度等条件平衡移动。
2、溶度积的一般表达式:AmBn(s)mAn++nBm-Ksp=[An+]m·[Bm-]n在一定温度下, 难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数, 这个常数称为该难溶电解质的溶度积。
用符号Ksp表示。
3.溶度积的影响因素:溶度积Ksp的大小和溶质的溶解度不同, 它只与难溶电解质的性质和温度有关, 与浓度无关。
但是, 当温度变化不大时, Ksp数值的改变不大, 因此, 在实际工作中, 常用室温18～25℃的常数。
4.溶度积的应用:(1)溶度积Ksp可以用来判断难溶电解质在水中的溶解能力, 当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时, Ksp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强。
(2)溶度积Ksp可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡移动方向。
5.溶度积(Ksp)的影响因素和性质:溶度积(Ksp)的大小只与难溶电解质性质和温度有关, 与沉淀的量无关, 离子浓度的改变可使平衡发生移动, 但不能改变溶度积, 不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。
高二化学沉淀溶解平衡
Mg2+ (aq) +2OH- (aq)
沉淀溶解平衡和 注意、注明状态 化学平衡、电离 练：书写碳酸钙溶解平衡的表达式 平衡一样，符合 逆、动、等、定、变 平衡的基本特征、 3)特征： 满足平衡的变化 基本规律。
练一练
1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（B ） 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
可溶
10
易溶
(Sg/100g水)
PbI2在水中溶解平衡
尽管PbI2固体难溶于水， 但仍有部分Pb2＋和 I-
Pb2+ l-
溶解
PbI2s)
Pb2＋
沉淀
离开固体表面进入溶液， 同时进入溶液的Pb2＋和 I-又会在固体表面沉淀 下来，当这两个过程速 率相等时， Pb2＋和 I的沉淀与PbI2固体的溶 解达到平衡状态即达到 沉淀溶解平衡状态. PbI2固体在水中的沉淀 aq) + 2l (aq) 溶解平衡可表示为：
（第一课时）
一、了解难溶电 解质在水中的溶 解情况。 二、正确理解和 掌握溶度积KSP 的概念和性质。
三、能运用平衡 移动原理分析、 解决沉淀的溶解 和生成的问题。
习惯上,将溶解度小于0.01克的电解质称为难 溶电解质。难溶电解质的溶解度尽管很小，但不 会等于0 ，没有绝对不溶的物质。
难溶
微溶
0.01 1
2、溶度积常数或溶度积(Ksp )： 概念： 难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，
离子浓度保持不变（或一定）。其离子浓度的次方的 乘积为一个常数这个常数称之为溶度积常数简称为溶 度积，用Ksp表示。
高二化学选择性必修第一册同步讲义第十讲《沉淀溶解平衡》2022年修订word版
第十讲沉淀溶解平衡知识点一：难溶电解质的沉淀溶解平衡一、难溶电解质的沉淀溶解平衡1．25 ℃时，溶解性与溶解度的关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10 g1～10 g0.01～1 g<0.01 g2.难溶电解质的沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的建立(2)沉淀溶解平衡方程式Ag＋(aq)＋Cl－(aq)。
以AgCl沉淀溶解平衡为例：AgCl(s)溶解沉淀特别提醒沉淀溶解平衡方程式各物质要标明聚集状态。
(3)沉淀、溶解之间这种动态平衡也决定了Ag＋与Cl－的反应不能完全进行到底。
一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于1×10－5 mol·L－1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了。
3．难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因(决定因素)：难溶电解质本身的性质。
(2)外因：温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
(3)实例分析已知沉淀溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，请分析当改变下列条件时，对该沉淀溶解平衡的影响，填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较)：条件改变移动方向c(Mg2＋)c(OH－)加少量水正向移动不变不变升温正向移动增大增大加MgCl2(s)逆向移动增大减小加盐酸正向移动增大减小加NaOH(s)逆向移动减小增大特别提醒大多数电解质溶解度随温度的升高而增大，但有许多例外，如Ca(OH)2，温度越高，溶解度越小。
二、溶度积常数1．概念难溶电解质的沉淀溶解平衡常数称为溶度积常数，简称溶度积，符号为K sp，K sp的大小反映难溶电解质在水中的溶解能力。
2．表达式A mB n(s)m A n＋(aq)＋n B m－(aq)K sp＝c m(A n＋)·c n(B m－)。
如：Fe(OH)3(s)Fe3＋(aq)＋3OH－(aq)K sp＝c(Fe3＋)·c3(OH－)。
3．影响因素溶度积K sp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关。
高二化学沉淀溶解平衡1
尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和I离开固体表面进入溶液，同时进入溶液的Pb2+和I又会在固体表面沉淀下来，当这两个过程速率相等 时， Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状 态即达到沉淀溶解平衡状态。
水分子作用下
I－
Pb2+
沉淀溶解平衡：
一定温度下，当溶解速率和沉淀速率相等 时，形成电解质的饱和溶液，达到平衡状态， 我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡 。
溶解度: ( AgCl) > (AgBr) > (AgI)
生活链接
解 释 该 溶 洞 形 成 的 原 因
(1) 牙齿表面由一层硬的组成为Ca5(PO4)3OH(羟基磷
酸钙)的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡： Ca5(PO4)3OH 5Ca2+(aq) +3PO43- (aq) +OH-(aq) Ksp=2.5×10-59 请你分析为何吃糖容易蛀牙？ (2)已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61，解释使用含氟牙 膏（含氟离子）能防止龋齿的原因。 健康小贴士： 氟过量会导致氟斑牙，因此，生活在水中含氟 量较高地区的人，不宜使用含氟牙膏。
PbI2(s) (aq) Pb2+(aq) + 2I－
沉淀溶解平衡有哪些特征呢？
（等、动、定、变 ）
影响沉淀溶解平衡的因素：
内因： 难溶电解质本身的性质 外因： ①温度 ②浓度
在一定温度下，Mg(OH)2的悬浊液中存在如 下平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋(aq)+2OH－(aq)， 向该饱和溶液中分别加入少量MgCl2 (s)、 浓氨水、 NH4Cl (s) 时，平衡怎样移动？Mg(OH)2 固体的质 量有什么变化？
沉淀溶解平衡的计算学案
沉淀溶解平衡的计算学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN沉淀溶解平衡的学案一、溶度积和溶解度之间的关系例1、已知Ksp,AgCl＝ 1.56 10-10， Ksp,Ag2CrO4＝ 9.0 10-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示）例2、把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol ／L的盐酸溶液中溶解度是多少（g/L）二、溶度积规则例1、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？（KspCaCO3=2.8 10-9）（1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；（2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢三、沉淀溶解平衡的应用一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全1、沉淀的生成例1、向1.0 × 10-3 mol⋅ L-1 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+]=例2、向0.1 mol⋅L-1 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和时（ H2S 的浓度为0.1 mol⋅ L-1 ），溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的[H+] =2、沉淀的溶解例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol／L,使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么课堂练习：1. 下列说法中正确的是()A．饱和石灰水中加入一定量生石灰，温度明显升高，所得溶液的pH增大B．AgCl悬浊液中存在平衡：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，往其中加入少量NaCl粉末，平衡向左移动，溶液中离子的总浓度会减小C．AgCl悬浊液中加入KI溶液，白色沉淀变成黄色，证明此条件下K sp(AgCl)>K sp(AgI)D．硬水中含有较多的Ca2＋、Mg2＋、HCO－3、SO2－4，加热煮沸可以完全除去其中的Ca2＋、Mg2＋2．下列说法正确的是()A．向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液，则SO2－4沉淀完全，溶液中只含Ba2＋、Na＋和Cl－，不含SO2－4B．K sp小的物质的溶解能力一定比K sp大的物质的小C．为减小洗涤过程中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀D．洗涤沉淀时，洗涤次数越多越好3．硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。
高二化学基础训练及能力提升专题005----溶度积常数
高考热点——溶度积常数(新）难溶电解质的溶解平衡是普通高中课程标准实验教科书化学选修4《化学反应原理》的内容，属于新课标教材调整后新增加的知识点。
一、溶度积常数定义及表达式前提：在一定温度下难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时，各离子浓度保持不变，用K sp 表示。
对于下列沉淀溶解平衡：M m A n(s)mM n+(aq)+nA m-(aq) 溶度积常数K sp=二、有关溶度积常数的注意事项1、K sp只与温度有关，而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。
2、一般来说，对同种类型难溶电解质，K sp越小，其溶解度越小，越易转化为沉淀。
不同类型难溶电解质，不能根据K sp比较溶解度的大小。
3、可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）的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉淀生成或溶解情况：Q c﹥K sp，向生成沉淀的方向进行，有沉淀生成；Q c﹦K sp，达溶解平衡，溶液为饱和溶液；Q c﹤K sp，向沉淀溶解的方向进行，沉淀逐渐溶解。
三、溶度积常数的应用1、基本概念的考查例1已知25℃时，K a×10-4mol·L－1,K sp[CaF2×10-10mol3·L－3·L－1·L－1CaCl2溶液，则下列说法中，正确的是（）A．25℃·L－1HF 溶液中pH=1B．K sp（CaF2）随温度和浓度的变化而变化C．该体系中没有沉淀产生D．该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀2、利用溶度积常数的概念判断沉淀的生成、溶解及转化例2（山东高考）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为____________。
已知25℃时K sp[Mg(OH)2×10-11, K sp[Cu(OH)2×10-20。
高二化学下学期知识点归纳
高二化学下学期知识点归纳1.高二化学下学期知识点归纳篇一1、沉淀溶解平衡与溶度积(1)概念当固体溶于水时，固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时，固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态，称为沉淀溶解平衡。
其平衡常数叫做溶度积常数，简称溶度积，用Ksp表示。
(2)溶度积Ksp的特点Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，与沉淀的量无关，且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动，但并不改变溶度积。
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。
2、沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的溶解与生成根据浓度商Qc与溶度积Ksp的大小比较，规则如下：Qc=Ksp时，处于沉淀溶解平衡状态。
Qc>Ksp时，溶液中的离子结合为沉淀至平衡。
(2)沉淀的转化根据溶度积的大小，可以将溶度积大的沉淀可转化为溶度积更小的沉淀，这叫做沉淀的转化。
沉淀转化实质为沉淀溶解平衡的移动。
2.高二化学下学期知识点归纳篇二1、掌握一图(原子结构示意图)、五式(分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式)、六方程(化学方程式、电离方程式、水解方程式、离子方程式、电极方程式、热化学方程式)的正确书写。
2、最简式相同的有机物：①CH：C2H2和C6H6②CH2：烯烃和环烷烃③CH2O：甲醛、乙酸、甲酸甲酯④CnH2nO：饱和一元醛(或饱和一元酸)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例：乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)3、一般原子的原子核是由质子和中子构成，但氕原子(1H)中无中子。
4、元素周期表中的每个周期不一定从金属元素开始，如第一周期是从氢元素开始。
5、ⅢB所含的元素种类最多。
碳元素形成的化合物种类最多，且ⅣA族中元素组成的晶体常常属于原子晶体，如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等。
6、质量数相同的原子，不一定属于同种元素的原子，如18O与18F、40K与40Ca7.ⅣA~ⅦA族中只有ⅦA族元素没有同素异形体，且其单质不能与氧气直接化合。
高二化学选择性必修课件沉淀溶解平衡的应用
在实验过程中，可能会出现一些异常现象或误差。通过对这些现象或误差的讨论，可以进 一步加深对沉淀溶解平衡原理的理解，并探讨如何改进实验方法以提高实验的准确性和可 靠性。
06
课程总结与拓展延伸
关键知识点回顾总结
9字
沉淀溶解平衡的定义：在一 定条件下，难溶电解质的溶 解速率与沉淀速率相等，形 成动态平衡的状态。
高二化学选择性必修课件沉淀 溶解平衡的应用
汇报人：XX
20XX-01-13
CONTENTS
• 沉淀溶解平衡基本概念与原理 • 沉淀生成与溶解过程分析 • 沉淀分离与提纯方法探讨 • 沉淀溶解平衡在工业生产中应
用 • 实验探究：沉淀溶解平衡实验
设计与操作 • 课程总结与拓展延伸
01
沉淀溶解平衡基本概ห้องสมุดไป่ตู้与原理
积常数表达式为Ksp
=
[c(An+)]m[c(Bm-)]n。
Ksp意义
反映难溶电解质在溶液中的溶解 能力大小；用于判断沉淀的生成 、溶解以及转化等；与溶解度（S ）之间存在一定的换算关系。
影响沉淀溶解平衡因素
温度
升高温度，多数难溶电解质的溶解度增大，Ksp增大；反 之则减小。
同离子效应
在难溶电解质溶液中，加入含有与该难溶电解质具有相同 离子的易溶强电解质，从而使难溶电解质的溶解度降低的 现象。
沉淀生成条件及判断方法
溶度积规则
当溶液中某种离子的浓度积大于其溶度积常数时，会生成沉淀。通过比较离子浓 度积与溶度积常数的大小，可以判断沉淀是否生成。
共同离子效应
在含有共同离子的溶液中，若加入含有相同离子的另一种物质，会使原物质的溶 解度降低，从而生成沉淀。利用共同离子效应可以预测和解释某些沉淀的生成。
高二【化学(人教版)】选择性必修一3.4沉淀溶解平衡(第一课时)
可以用含硫化合物沉淀Ag+。
（Ag2S的Ksp为6.3×10-50）
【算一算】 用Na2S溶液沉淀AgNO3溶液中的Ag+，充分反应后，
测得剩余溶液中的S2- 的浓度为1.0×10-4 mol/L，此 时剩余溶液中Ag+的浓度为多少？（ 25 ℃ ）
【解】 Ag2S(s)
常见难溶电解质的溶度积常数（25 ℃）
化学式 AgCl
Ksp
1.8×10-10
用SO
2− 4
沉淀Ag+，如
果反应后剩余溶液中的
AgBr AgI
5.4×10-13 8.5×10-17
SO24−浓度是0.1 mol/L， 经计算，剩余溶液中Ag+
Ag2S Ag2SO4
6.3×10-50
1.2×10-5 微溶
2Ag+(aq) + S2-(aq)
元素守恒、电荷守恒
任务二
上述1 mL 0.012 mol/L的 NaCl溶液与1 mL 0.010 mol/L AgNO3溶液充分反应后，溶液中剩 余Ag+的浓度是多少？
涉及化学平衡的计算常需要哪些数据？
难溶电解质的沉淀溶解平衡的平衡常数，称为
溶度积常数，简称溶度积，符号为Ksp。
c3(OH-)
＝
Ksp c(Fe3+)
＝
2.8×10-39 1.0×10-5
＝2.8×10-34
c(OH-) ＝ 6.5×10-12 mol/L pH ≈ 2.8
调节溶液的pH＞2.8，可认为完全沉淀了Fe3+。
工业处理含Cu2+、Fe3+等的混合溶液时，常利
用不同金属离子生成氢氧化物所需的pH不同，来
高二化学沉淀溶解平衡
溶解度/s 1.8×10-4 8.4×10-6 2.1×10-7 2.4×10-4 3.0×10-9 7.1×10-4
Ksp 决定于难溶电解质的本性，与温 度有关，与溶液浓度无关。
常见难溶电解质的浓度积常数和溶解度（25℃）
难溶物 AgCl AgBr AgI BaSO4 Fe(OH)3 CaCO3
Ksp 1.8×10-4 5.4×10-13 8.5×10-171 1.1×10-10 2.6×10-39 5.0×10-9
溶度积常数
例： AgCl（s） Ag + + Cl –
初始: Ｖ溶 > V沉 平衡: Ｖ溶 ＝ V沉
Ksp = c( Ag+)c(Cl -)
Ksp 称为难溶电解质的沉淀溶解平衡 常数，简称溶度积。
一般难溶电解质： AmDn(s) mAn+(aq) + nDm-(aq) Ksp = cm(An+)cn(Bm-)
沉淀溶解平衡
美丽的溶洞
沉淀溶解平衡
20℃时，溶解度：
大于10g，易溶 1g～10g，可溶 0.01g～1g，微溶 小于0.01g,难溶
PbI2(s)
1. 生成沉淀的离子反应能发生的原因 生成物的溶解度很小 25℃时，AgCl的溶解度为1.5×10-4g
AgCl溶解度虽然很小，但并不是绝对不溶，生 成AgCl沉淀也有极少量的溶解。
习惯上，把溶解度小于0.01g的电解质称作 难溶电解质
如：AgCl、AgBr、AgI、Ag2S、BaSO4、 BaCO3、Fe(OH)3、Mg(OH)2等。
难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限。 而且对于常量化学来说，0.01g已是个非常小的 量。所以通常情况下，当离子之间反应生成难 溶电解质，可以认为反应已经完全。
高二化学沉淀溶解平衡2
J cBa 2 cSO 2 0.010 0.0010 1.0 10 5 K sp
∴ 有BaSO4沉淀生成
⑵ 设平衡时 [SO42-] = x mol· L-1
BaSO4 (s) 起始浓度/mol· L-1 平衡浓度/ mol· L-1
Ba 2+ 0.010
+
SO420.0010 x
0.010﹣（0.0010- x）
Ksp = [Ba2+][SO42-] = ( 0.0090 + x ) x ∵ x 很小 ∴ 0.0090 + x ≈ 0.0090
即
1.07×10-10 ≈ 0.0090 x
∴ x = [SO42-] ≈ 1.2×10-8 mol·L-1 沉淀完全是指离子残留量 ≤ 10-5 mol·L-1 故加入BaCl2 可使SO42- 沉淀完全
Ba2+
SO42-
一定T 时:
溶解 溶解 沉淀
BaSO4(s)
沉淀
BaSO4(aq)
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
BaSO4 (s)
BaSO4(aq)
全 部 电 离
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
BaSO4 (s)
简写为 BaSO4 (s)
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
K sp
例：向0.1 molL-1 的ZnCl2溶液中通H2S气体至 饱和时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶 液的[H+] = ?已知Ksp(ZnS)=2.0×10-22，H2S 的 Ka1=1.3×10-7， Ka2=7.1×10-15 解: ZnS
沉淀溶解平衡(第1课时 沉淀溶解平衡与溶度积)(课件)高二化学(苏教版2019选择性必修1)
如AgCl、AgBr、AgI都是AB型，Ag2S是A2B型，不同类型不能直接 比较溶解度大小。
溶度积常数
影响因素
溶度积Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度
有关，与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
课堂小结
沉淀 反应 难溶 平衡 沉淀溶 溶解 视角 电解质 视角 解平衡
尽管难溶电解质的溶解度很小，但在水 中并不是绝对不溶。
PbI2难溶于水
生成黄色沉淀
结论
原上层清液中含有I－，虽然难溶电解质PbI2的溶解度 很小，但在水中仍有极少量的溶解。
在25 ℃时，氯化银的溶解度为1.5×10-4 g，在有氯化银沉淀生 成的溶液中存在着如下平衡：
-
+
+
-
+ -+ - + - + -
表达式。 BaSO4(s)
Ba2+(aq) + SO24−(aq)
CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO23(−aq)
AgI(s)
Ag+(aq) + I-(aq)
Ag2S(s)
2Ag+(aq) + S2-(aq)
元素守恒、电荷守恒
沉淀溶解平衡
影响难溶电解质沉淀溶解平衡的因素
内因
难溶电解质本身的性质 决定性因素
沉淀溶解平衡 溶洞的形成
溶洞是石灰岩地区的地下水长期侵蚀岩层而形成的。石灰岩主要成分是 碳酸钙。碳酸钙难溶于水，在25 ℃时，溶解度仅为7.1×10-4 g。 当溶有CO2的水流经石灰岩时，能够发生和建立如下平衡：
总反应的离子方程式为：
沉淀溶解平衡
当水中溶有的CO2浓度较大时，该平衡能够向着碳酸钙溶解 的方向移动，生成溶解度相对较大的Ca(HCO3)2； 当CO2的浓度减小或温度升高时，该平衡又向着逆反应方向 移动，重新析出CaCO3沉淀。 随着上述过程反复进行，经年累月，碳酸钙逐渐在洞穴不同 的位置积聚起来，在洞穴顶部形成钟乳石，在洞穴底部则形 成石笋，就形成了美丽的溶洞。
沉淀溶解平衡
第10讲沉淀溶解平衡1、物质的溶解性电解质在水中的溶解度，有的很大，有的很小，但仍有度。
在20时溶解性与溶解度的关系如下:2、难溶物的溶解平衡在一定条件下，难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，(2)溶解平衡的特征。
“动”——动态平衡，溶解的速率和沉淀的速率并不为0。
“等”——v（溶解）=v（沉淀）“定”一一达到平衡时，溶液中离子的浓度保持不变。
(2)浓度积K sp①定义: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，叫做沉淀溶解平衡。
这时，离子浓度的乘积为一常数，叫做溶度积K sp②表达式A mB n(s)=mA n+(aq) + nB m-(aq)K sp=[c(A n+)]m*[c(B m-)]n③溶度积规则通过比较溶度积、与溶液中有关离子浓度幂的来积一一离子积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<K sp 溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
对同种类型物质，K sp越小其溶解度越小，越容易转化为沉淀。
不能说难溶电解质的K sp数值越小，表面在水中的溶解能力就越弱，但难溶电解质化学式所表示的组成中阴阳离子的个数比相同时，K sp越小，则难溶电解质在水中的溶解能力越弱。
如果组成中阴阳离子的个数比不同，则K sp不能直接用于判断溶解能力的强弱。
3、沉淀溶解平衡的应用由于难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，因此可以通过改变条件使平衡移动，最终使溶液中的离子转化为沉淀或沉淀转化为溶液中的离子。
(1)沉淀的生成。
①沉淀生成的应用。
在涉及无机物的制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域时，常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
②沉淀的方法。
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解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉 淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L. [SO42-]=Ksp/[Ba2+]= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)
因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L
MgCO3沉淀溶解平衡：MgCO3(s)
2
Mg2+ + CO32HCO3- + OH-
[CO3 ] Ksp ( MgCO 3 ) 6.8 10 6 2.6 10 3 mol / L
CO32-水解平衡：CO32- + H2O
Kw 1014 4 Kh 1 . 79 10 K a 2 5.5 1011
(2).ZnS沉淀为什么转化为CuS沉淀的定量计算 例：在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS 沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24 Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2 解：ZnS沉淀中的硫离子浓度为： [S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(mol/L) Qc=[Cu2+][S2-]=1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L =1.26×10-15mol2•L-2 因为：Qc(CuS) > Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀 练习:已知Ksp(MnS)=2.5×10-13 Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2•L-2 通过计算说明MnS沉淀中滴加0.01mol/L的Pb(NO3)2溶液是否有 PbS沉淀析出。
以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互 转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需
要的方向转化。
已知沉淀溶解 有关计算 平衡，求饱和 溶液中的离子 (1).利用溶度积计算某种离子的浓度 浓度。
例1:25℃时， Ksp (PbI2)= 7.1×10-9 mol3L-3求PbI2的饱和溶 液中的[Pb2+]和[I-].
[Ba2+]=(1.1×1010molL-1 因为剩余的[Ba2+]< 10-5mol/L 所以有效除去了误食的Ba2+。
交流•研讨
1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？
2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？
2.沉淀的转化 ZnS沉淀转化为CuS沉淀 观察思考
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。 注意：当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时，认为离子 已沉淀完全或离子已有效除去。
例. 用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知: Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2 解：5% 的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,
水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的?
硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水. 加热时： Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3+CO2 + H2O Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3+CO2 + H2O MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2 为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在，而不是以 MgCO3沉淀的形式存在？比较它们饱和时[Mg2+]的大小。
利用沉淀转化原理，在工业废水的处理过程中，常用 FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、 Pb2+等重金属离子。 Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2•L-2
Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2•L-2 Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2•L-2 Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2•L-2 练习：写出FeS(s)与废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+的反应离子方 程式。 FeS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Fe2+ FeS(s) + Hg2+(aq) = HgS(s) + Fe2+
在MgCO3的饱和溶液中： [ Mg 2 ] Ksp ( MgCO3 ) 6.8 106 2.6 103 m ol L1
在Mg (OH ) 2 饱和溶液中： [ Mg ] 3
2
Ksp ( Mg (OH ) 2 ) 3 5.6 1012 1.1104 m ol L1 4 4
BaSO4
BaCO3
Ba2+ + SO42Ba2+ + CO32-
Ksp=1.1×10-10mol2L-2
Ksp=5.1×10-9mol2L-2
由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃
酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使
Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+ 浓度增大而引起人体中毒。 BaCO3 Ba2+ + CO32- 所以，不能用BaCO3作 + 2+ 而SO4 不与H 结合生成硫 为内服造影剂“钡餐”。 酸，胃酸中的H+对BaSO4的 H+ 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”。CO2+H2O
FeS(s) + Pb2+(aq) = PbS(s) + Fe2+
用MnS、H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S作沉淀剂都能除去工
业废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。 Cu2+ + MnS(s) = CuS(s)+Mn2+ Cu2+ + H2S = CuS+2H+ Cu2+ + S2- = CuS Cu2+ + HS- = CuS +H+
3、沉淀的溶解与生成 利用Q与K判断沉淀的生成与溶解 • ①Q = Ksp时难溶电解质达到沉淀溶解平衡 状态，溶液是饱和溶液。 • ②Q＞Ksp溶液中将析出沉淀，直到溶液中 的Q = Ksp为止。 • ③Q＜Ksp溶液为不饱和溶液，将足量的难 溶电解质固体放入，固体将溶解，直到溶液 中Q = Ksp时，溶液达到饱和。
[OH ] K h C 1.79 10 4 2.6 10 3 6.6 10 4 mol L1 Qc [Mg 2 ][OH ]2 2.6 103 (6.6 104 )2 1.2 109
因为Qc > Ksp(Mg(OH)2),所以有Mg(OH)2沉淀析出。 即加热后，MgCO3沉淀转化为Mg(OH)2。 因此硬水加热后的水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2 而不是CaCO3 和MgCO3. 洗涤水垢的方法：除出水垢中的CaCO3和Mg(OH)2用食醋， CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca +CO2+H2O Mg(OH)2+2CH3COOH= =(CH3COO)2Mg+2H2O
CuS在水中存在沉淀溶解平衡： CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.3×10-36mol2•L-2
ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) >Ksp(CuS),CuS的溶解 度远小于ZnS的溶解度。 (1)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释 当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件， S2-与 Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生 成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的Qc<Ksp(ZnS),使得 ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。
ZnS(s)
Zn2+(aq)
+
S2-(aq) +
Cu2+(aq)
平衡向右移动
ZnS沉淀转化为CuS沉淀的总反应： ZnS(s) + Cu2+(aq) = CuS(s) + Zn2+
CuS(s)
沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转 化为更难溶的沉淀，难溶物的溶解度相差越大，这种转化的 趋势越大。 如：在AgCl(s)中加入NaI溶液可转化为AgI(s)沉淀。 在CaSO4(s)加入Na2CO3溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。
1、沉淀溶解平衡定义：一定温度下，当沉淀溶解的速率和 沉淀生成的速率相等时，形成电解质的饱和溶液，达到平 衡状态，这种平衡称为沉淀溶解平衡 。
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。 影响Ksp的因素: 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。 Ksp的意义: 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。
（1）沉淀的溶解
BaCO3(s) 等难溶盐溶解在强酸溶液中: BaCO3(s) +2H+=CO2+H2O+Ba2+ CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ ZnS(s)+2H+ = Zn2++H2S