第三章第四節(jié)沉淀溶解平衡

1、A.定義定義：在一定溫度下在一定溫度下, ,某固態(tài)物質(zhì)在某固態(tài)物質(zhì)在100g100g溶劑里溶劑里 達(dá)到達(dá)到飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的時(shí)所溶解的質(zhì)量質(zhì)量. .叫做這種物質(zhì)在這叫做這種物質(zhì)在這種溶劑里的種溶劑里的溶解度溶解度固體物質(zhì)的溶解度：固體物質(zhì)的溶解度：20時(shí)時(shí),溶解性與溶解度的大小關(guān)系溶解性與溶解度的大小關(guān)系a.生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于生成生成沉淀的離子反應(yīng)之所以能夠發(fā)生，在于生成物的溶解度小。物的溶解度小。b.習(xí)慣上習(xí)慣上,將溶解度小于將溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱為難溶電的電解質(zhì)稱為難溶電解質(zhì)。解質(zhì)。c.化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中

2、的離子濃度小于1.0 10-5mol/L時(shí)時(shí),沉淀反應(yīng)達(dá)到完全。沉淀反應(yīng)達(dá)到完全。d.物質(zhì)的溶解量是有限的，無限可溶解的物質(zhì)不存物質(zhì)的溶解量是有限的，無限可溶解的物質(zhì)不存在，也沒有絕對不溶的物質(zhì)，難溶電解質(zhì)的溶解在，也沒有絕對不溶的物質(zhì)，難溶電解質(zhì)的溶解度盡管很小，但度盡管很小，但不會(huì)等于不會(huì)等于0。探討：探討：AgCl的溶解性的溶解性？AgCl溶解平衡的建立：溶解平衡的建立： 溶解溶解 AgCl(s) Ag(aq) + Cl(aq) 沉淀沉淀v（溶解）（溶解） v（沉淀）（沉淀） 沉淀溶解沉淀溶解 溶液不飽和溶液不飽和v（溶解）（溶解）= v（沉淀）（沉淀） 溶解的沉淀溶解的沉淀 = 生成的

3、沉淀生成的沉淀溶液溶液飽和飽和狀態(tài)狀態(tài)建立建立平衡平衡狀態(tài)狀態(tài)v（溶解）（溶解）v（沉淀）（沉淀） 沉淀生成沉淀生成 溶液過飽和溶液過飽和沉淀的溶解平衡沉淀的溶解平衡: :1.1.概念：概念： 一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生一定溫度下，當(dāng)沉淀溶解的速率和沉淀生成的速率相等時(shí)，形成溶質(zhì)的成的速率相等時(shí)，形成溶質(zhì)的飽和溶液飽和溶液，達(dá)到平，達(dá)到平衡狀態(tài)，人們將這種平衡稱為衡狀態(tài)，人們將這種平衡稱為沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡。2.2.特征：特征：難：難：難溶的電解質(zhì)難溶的電解質(zhì)飽：飽：飽和溶液飽和溶液逆：逆：沉淀與溶解是一個(gè)可逆過程沉淀與溶解是一個(gè)可逆過程等：等： v（溶解）（溶解）= v（沉淀

4、沉淀） 動(dòng)：動(dòng)：定：定：變：變：v(溶解溶解)= v(沉淀沉淀)0 動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡 溶液中離子的濃度不再變化溶液中離子的濃度不再變化 條件改變條件改變,平衡發(fā)生移動(dòng)平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到新的平衡達(dá)到新的平衡 3.影響因素:難溶電解質(zhì)本身的溶解度(1)內(nèi)因：(2)外因：升溫，促進(jìn)溶解加水稀釋,促進(jìn)溶解同離子,抑制溶解Ca(OH)2例外鹽效應(yīng)鹽效應(yīng)溶度積溶度積(Ksp):難溶電解質(zhì)難溶電解質(zhì)的溶解平衡中的溶解平衡中, ,離子濃離子濃度冪的乘積。度冪的乘積。4.溶度積常數(shù)溶度積常數(shù)(簡稱溶度積簡稱溶度積) MmAn (s) mMn+(aq) nAm-(aq) .表達(dá)式：表達(dá)式： 平衡時(shí)：平衡時(shí)：Ksp

5、c(Mn)m.c(Am-)n特點(diǎn)：特點(diǎn)：同類型的難溶電解質(zhì)，同類型的難溶電解質(zhì)，K Kspsp越小越小, ,溶解度越小溶解度越小Ksp與離子濃度無關(guān)與離子濃度無關(guān)Ksp與溫度有關(guān)與溫度有關(guān), ,一般升溫一般升溫, Ksp增大增大( (Ca(OH)2例外例外）寫出難溶物寫出難溶物PbI2 、Fe(OH)3的沉淀溶解的沉淀溶解平衡的方程式、平衡的方程式、Ksp表達(dá)式。表達(dá)式。 PbI2(s) Pb2+(aq) + 2I (aq) 實(shí)戰(zhàn)演練實(shí)戰(zhàn)演練Fe(OH)3 (s) Fe3+ (aq) +3OH(aq) Ksp =c (Pb2+) c2( I)Ksp =c (Fe3+) c3( OH)例例.25

6、時(shí)時(shí),Ksp(PbI2)= 7.110-9 .求求PbI2的飽和的飽和溶液中的溶液中的c(Pb2+)和和c(I-).解析解析： PbI2 Pb2+ + 2I-濃度關(guān)系：濃度關(guān)系： X2X溶解的溶解的PbI2 的濃度為：的濃度為：1.2 10-3mol L-1 Ksp= c(Pb2+).c2(I-)= c(Pb2+)22.c(Pb2+)2 4X3 = 7.110-9c(Pb2+)=1.2 10-3mol L-1;c(I-)=2c(Pb2+)=2.4 10-3mol L-1KspKsp的求算：的求算： 幾種難溶電解質(zhì)在幾種難溶電解質(zhì)在25時(shí)的溶解平衡和溶度積：時(shí)的溶解平衡和溶度積：AgCl(s)

7、Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ksp= c(Ag+)c(Cl-) = 1.810-10mol2 L-2 AgBr(s) Ag+ (aq) + Br- (aq) Ksp= c(Ag+)c(Br-) = 5.010-13mol2 L-2 AgI(s) Ag+ (aq) + I- (aq) Ksp= c(Ag+)c(I-) = 8.310-17mol2 L-2 Mg(OH)2(s) Mg2+ (aq) +2OH- (aq) Ksp= c(Mg2+)c2(OH-) = 5.610-12mol3 L-3溶解能力大小有：溶解能力大小有：AgCl AgBr AgI問問: :AgClAgCl、Mg(

8、OH)Mg(OH)2 2哪個(gè)更難溶哪個(gè)更難溶? ?能由能由KspKsp直接判斷嗎直接判斷嗎? ?常溫下常溫下AgClAgCl、Mg(OH)Mg(OH)2 2哪個(gè)更難溶？哪個(gè)更難溶？解析解析：對對AgCl有：有： Ksp(AgCl) = c(Ag+).c(Cl-) = c2(Ag+)= 1.810-10mol2 L-2 c(Ag+)=1.3410-5mol L-1 即即AgCl的的溶解濃度溶解濃度為：為： 1.3410-5mol L-1 對對Mg(OH)2有：有：KspMg(OH)2= c(Mg2+)c2(OH-)=4c(Mg2+)3 = 5.610-12mol3 L-3 c(Mg2+)=1.1

9、210-4mol L-1 ; 即即Mg(OH)2的的溶解濃度溶解濃度為為:1.1210-4mol L-1。可以看到可以看到: :AgCl比比Mg(OH)2更難溶！更難溶！5.5.沉淀溶解平衡的判斷沉淀溶解平衡的判斷Qc Ksp時(shí)時(shí), ,過飽和過飽和,析出沉淀。析出沉淀。Qc Ksp時(shí)時(shí), ,飽和溶液飽和溶液Qc Ksp 析出沉淀析出沉淀(過飽和過飽和)Qc Ksp 沉淀溶解沉淀溶解(不飽和不飽和)溶度積規(guī)則的應(yīng)用溶度積規(guī)則的應(yīng)用 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c= C( Am+ )n C( Bn- )m Q c稱為離子積，其表達(dá)式中離子濃度是任意時(shí)刻下的。稱為離子

10、積，其表達(dá)式中離子濃度是任意時(shí)刻下的。例：下列情況有無例：下列情況有無CaCO3沉淀生成？已知沉淀生成？已知Ksp CaCO3= 4.96 10-9（1）往盛有往盛有1.0 L純水中加入純水中加入0.1 mL 0.01 mol /L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改變改變CaCl2和和Na2CO3的濃度為的濃度為1.0 mol /L 呢？呢？ C(Ca2+) = C(CO32-) = 0.1 10-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp CaCO3 因此無因此無 CaCO3沉淀生成。沉淀生成。因此有因此有CaC

11、O3沉淀生成。沉淀生成。一、沉淀的生成（一、沉淀的生成（Qc Ksp） 題題2、向向1.0 10-3 mol L-1 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶溶液，求開始有液，求開始有Ag2CrO4沉淀生成時(shí)的沉淀生成時(shí)的C(Ag+)=? CrO42-沉淀完全時(shí)的沉淀完全時(shí)的C(Ag+)=?(已知已知Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12)解解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp =C 2 (Ag+) C(CrO42-)提示：提示：CrO42-沉淀完全時(shí)的濃度為小于沉淀完全時(shí)的濃度為小于1.0 10-5 mol L-1二、沉淀的完全（二、沉淀的完全（小于小于1.0

12、 10-5 mol L-1 ）三、沉淀的溶解方法（三、沉淀的溶解方法（Qc 2.8 1106 .5)(106 .5)(20220CucOHcCu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ ) c2(OH ) = 5.610-20 )Lmol(.1 11 10 01 10 04 42 2 得到：得到：pOH = 9.6 , 要使要使Cu 2+開始沉淀需開始沉淀需 pH = 4.4 因此控制因此控制 pH：2.8 4.42.82c(Fe3+)10-5Fe3+沉淀完全沉淀完全Cu2+開始沉淀開始沉淀pH4.4 重晶石（主要成分是重晶石（主要成分是BaSOBaSO4 4）是制備鋇化

13、合物的重要原料，）是制備鋇化合物的重要原料，BaSOBaSO4 4不溶于酸，但可以用飽和不溶于酸，但可以用飽和NaNa2 2COCO3 3溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸溶液處理轉(zhuǎn)化為易溶于酸的的BaCOBaCO3 3NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + BaSOBaSO4 4 BaBa2+2+ + + SOSO4 42 2- -BaSOBaSO4 4 + + COCO3 32 2- - BaCOBaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - 1、 BaSO4的的ksp比比 BaCO3小，為什小，為什么可以轉(zhuǎn)化？么可以轉(zhuǎn)化？2、飽和、飽和Na2CO3溶液

14、的作用是什么？溶液的作用是什么？3、如何操作才能保證絕大多數(shù)、如何操作才能保證絕大多數(shù) BaSO4 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為BaCO3？2423()()c SOc CO 待達(dá)到平衡后，移走上層清液，再加入飽和待達(dá)到平衡后，移走上層清液，再加入飽和Na2CO3溶液，溶液，重復(fù)多次直至沉淀轉(zhuǎn)化完全。重復(fù)多次直至沉淀轉(zhuǎn)化完全。 當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時(shí)當(dāng)兩種難溶物溶解能力差別不大時(shí), 溶解溶解能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶能力相對較弱的物質(zhì)在一定條件下能轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)。 當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，當(dāng)我們外出旅游，沉醉于秀美的湖光山色時(shí)，一定會(huì)驚嘆

15、大自然的鬼斧神工。一定會(huì)驚嘆大自然的鬼斧神工。石灰石石灰石巖層在經(jīng)巖層在經(jīng)歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異歷了數(shù)萬年的歲月侵蝕之后，會(huì)形成各種奇形異狀的狀的溶洞溶洞。你知道它是如何形成的嗎。你知道它是如何形成的嗎？CaCO3 Ca2+ + CO32-+H2O+CO22HCO3-BaCO3 Ba2+ + CO32-+2H+H2O + CO2 醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用醫(yī)院中進(jìn)行鋇餐透視時(shí)，用BaSOBaSO4 4做內(nèi)服做內(nèi)服造影劑，為什么不用造影劑，為什么不用BaCOBaCO3 3做內(nèi)服造影劑？做內(nèi)服造影劑？ 而而H+和和SO42-不反應(yīng)，不反應(yīng)，不影響不影響B(tài)aSO4的沉淀的沉淀溶解平衡，溶解平衡，Ba2+濃度濃度保持在安全濃度標(biāo)準(zhǔn)