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1、专题四专题四 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 一、一、沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡3 3、特征：、特征：动、等、定、变动、等、定、变 一定温度下，当难溶电解质溶于水形成一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶饱和溶液液时，时，沉淀溶解沉淀溶解的速率和的速率和沉淀生成沉淀生成的速率相等的的速率相等的状态，称为沉淀溶解平衡状态，称为沉淀溶解平衡 。2 2 2 2、表达式：、表达式：、表达式：、表达式：1、概念：、概念：MmAn(s)mMn(aq)nAm(aq)Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律。4 4、影响溶
2、解平衡的因素：、影响溶解平衡的因素：内因：内因：电解质本身的性质电解质本身的性质 外因：外因：a)浓度：浓度：b)温度：温度：AgCl(s)Ag(aq)+Cl(aq)通常我们讲的外因包括浓度、温度、压强等。对于溶解平衡来说，在溶液中进行，可忽略压强的影响。平衡右移平衡右移平衡左移平衡左移 多数平衡向溶解方向移动多数平衡向溶解方向移动升温升温加水加水增大相同离子浓度增大相同离子浓度 改变条件改变条件平衡移动方向平衡移动方向平衡时平衡时c（Ag+）平衡时平衡时c（Cl-）升升 温温加加 水水加加AgClAgCl（s s）加加NaClNaCl（s s）加加NaINaI（s s）加加AgNOAgNO3
3、 3(s)(s)加加NHNH3 3H2O不移动不移动 不变不变不变不变不变不变不变不变讨论：对于平衡讨论：对于平衡 AgCl AgCl（S S）Ag Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)若改变条件，对其有何影响若改变条件，对其有何影响正反应正反应正反应正反应正反应正反应正反应正反应逆反应逆反应逆反应逆反应增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小减小减小减小减小在平衡体系在平衡体系BaCO3（s）Ba2+（aq）+CO32-（aq)中，中，采取什么措施可使：采取什么措施可使：1、Ba2+浓度增大浓度增大2、Ba2+浓度减小同时浓度减小同时CO32-浓度增大
4、浓度增大思考练一练练一练1、下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是（、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，沉淀的速率与溶解沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率与溶解的速率相等的速率相等C沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子的浓度相等且保持不变相等且保持不变D沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀沉淀溶解达到平衡时，如果再加入该沉淀物，将促进溶解物，将促进溶解 B2、石灰乳中存在下列平衡：、石灰乳中存在下列平衡：Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2 OH(aq),加入下列溶液，可使加入下列
5、溶液，可使Ca(OH)2减少的是（减少的是（）A.Na2CO3溶液溶液 B.AlCl3溶液溶液 C.NaOH溶液溶液 D.CaCl2溶液溶液 练一练练一练A B思考：少量思考：少量Mg(OH)2可溶解在氯化铵溶液中，可溶解在氯化铵溶液中，请用平衡移动原理解释。请用平衡移动原理解释。3、某课外小组为了探究、某课外小组为了探究BaSO4的的 溶解度，分溶解度，分别将别将BaSO4放入：放入：5ml水水 40ml0.2mol/L氢氧化钡溶液氢氧化钡溶液 20ml0.5mol/L的硫酸溶液的硫酸溶液 40ml0.1mol/L的硫酸的硫酸钠溶液中钠溶液中，溶解至饱溶解至饱和和。以上以上四四个溶液中个溶液
6、中，Ba2+的浓度由大到小的浓度由大到小的顺序为的顺序为()A B C D B 如如 Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)1 1、表达式、表达式、表达式、表达式 溶度积溶度积(K Kspsp)的大小与的大小与难溶电解质性质难溶电解质性质和和温度温度有关，与沉淀的量无关有关，与沉淀的量无关.离子浓度的改变可使平衡发生离子浓度的改变可使平衡发生移动移动,而不能改变溶度积而不能改变溶度积.2、溶度积、溶度积(Ksp)的性质的性质25时，时，Ksp=c(Mg2+)c 2(OH-)=5.610-12mol3 L-3练：请写出练：请写出 BaSO4 、Al(OH)3 、CuS的沉淀溶解平
7、的沉淀溶解平衡与溶度积衡与溶度积KSP表达式。表达式。BaSO4(s)Ba2+SO42-KSP=c(Ba2+)c(SO42-)Al(OH)3(s)Al3+3OH-KSP=c(Al3+)c 3(OH-)CuS(s)Cu2+S2-KSP=c(Cu2+)c(S2-)二、沉淀溶解平衡常数二、沉淀溶解平衡常数-溶度积溶度积(Ksp)：A An nB Bm m(s(s)nAnAm+m+(aq(aq)+)+mBmBn-n-(aq(aq)则则K Ksp(sp(AnBmAnBm)=A Am+m+n n.B Bn-n-m m几种难熔电解质在几种难熔电解质在25时的溶解平衡和溶度积：时的溶解平衡和溶度积：AgCl(
8、s)Ag+Cl-Ksp=c(Ag+)c(Cl-)=1.810-10mol2 L-2AgBr(s)Ag+Br-Ksp=c(Ag+)c(Br-)=5.010-13mol2 L-2AgI(s)Ag+I-Ksp=c(Ag+)c(I-)=8.310-17mol2 L-2Mg(OH)2(s)Mg2+2OH-Ksp=c(Mg2+)c 2(OH-)=5.610-12mol3 L-3相同类型相同类型(如如AB型型)的难溶电解质的的难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越越小，溶解度越小，越难溶。难溶。如如:Ksp(AgCl)Ksp(AgBr)Ksp(AgI)溶解度溶解度:AgCl AgBr AgI Ksp反映了难
9、溶电解质在水中的溶解性反映了难溶电解质在水中的溶解性 浓度商浓度商浓度商浓度商 AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)(1)Q Ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），(2)体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q=Ksp）(2)Q=Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡时，沉淀与饱和溶液的平衡(3)Q Ksp(CuS),CuS的溶解的溶解度远小于度远小于ZnS的溶解度。的溶解度。ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)Ksp=1.610-24mol2L-2CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)Ksp=
10、1.310-36mol2L-23 3、沉淀的转化、沉淀的转化ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)+Cu2+(aq)CuS(s)平衡向右移动平衡向右移动ZnS沉淀转化为沉淀转化为CuS沉淀的沉淀的总反应：总反应：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+、实质：实质：沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动。如：在如：在AgCl(s)中加入中加入NaI溶液可转化为溶液可转化为AgI(s)沉淀。沉淀。在在CaSO4(s)加入加入Na2CO3溶液可转化为溶液可转化为CaCO3(s)沉淀。沉淀。特征特征 a a.一一 般般 说说 来来,溶溶 解解 能能 力力 相相 对对 较较 强强 的
11、的 物物 质质 易易 转转 化化 为为 溶溶 解能力相对较弱的物质。解能力相对较弱的物质。b b.沉淀的溶解能力差别越大沉淀的溶解能力差别越大,越容易转化。越容易转化。例如例如:AgNOAgNO3 3 AgClAgCl(白色沉淀白色沉淀)AgBrAgBr(浅黄色沉淀浅黄色沉淀)AgIAgI(黄色沉淀黄色沉淀)AgAg2 2S(S(黑色沉淀黑色沉淀)沉淀转化的应用沉淀转化的应用 a a.钡化合物的制备钡化合物的制备 重重 晶晶 石石(主主 要要 成成 分分 是是B Ba aS SO O4 4)是是 制制 备备 钡钡 化化 合合 物物 的的 重重 要要 原原 料料,但但 B Ba aS SO O4
12、 4不不 溶溶 于于 酸酸,若若 用用 饱饱 和和N N a a2 2C CO O3 3溶溶 液液 处处 理理NaClNaClNaBrNaBrNaINaINaNa2 2S S 即可转化为易溶于酸的即可转化为易溶于酸的BaCOBaCO3 3。总总反反应应的的离离子子方方程程式式为为B Ba aS SO O4 4+C CO O B Ba aC CO O3 3+S S O O 。虽虽然然B Ba aS SO O4 4比比B Ba a C CO O3 3更更难难溶溶于于水水,但但在在C CO O 浓浓 度较大的溶液中度较大的溶液中,BaSOBaSO4 4溶解在水中的溶解在水中的BaBa2+2+能与能与
13、CO CO 结结合合形形成成B Ba aC CO O3 3沉沉淀淀。转转化化过过程程是是用用饱饱和和N Na a2 2C C O O3 3 溶溶液液处处理理B Ba aS SO O4 4沉沉淀淀,待待达达到到平平衡衡后后,移移走走上上层层溶溶液液;再再加加入入饱饱和和N Na a2 2C C O O3 3溶溶液液,重重复复处处理理多多次次,使使绝绝大大部部 分分B Ba aS SO O4 4转转化化为为B Ba aC CO O3 3;最最后后加加入入盐盐酸酸,B Ba a2 2+即即转转入入 到溶液中。到溶液中。b b.锅炉除水垢锅炉除水垢 除水垢除水垢 CaSOCaSO4 4(s s)CaC
14、OCaCO3 3(s s)CaCa2 2+(aqaq)其反应如下其反应如下:CaSOCaSO4 4+NaNa2 2COCO3 3 CaCOCaCO3 3+NaNa2 2SOSO4 4,CaCOCaCO3 3+2+2HCl CaClHCl CaCl2 2+COCO2 2+H H2 2O O。盐酸盐酸NaNa2 2COCO3 37 7、下列说法中、下列说法中,正确的是正确的是 ()()A A.饱饱 和和 石石 灰灰 水水 中中 加加 入入 一一 定定 量量 生生 石石 灰灰,温温 度度 明明 显显 升升 高高,所得溶液的所得溶液的pHpH会增大会增大 B B.A A g gC C l l 悬悬 浊
15、浊 液液 中中 存存 在在 平平 衡衡:A A g gC C l l(s s)A A g g+(a aq q)+ClCl-(aqaq),),往其中加入少量往其中加入少量NaClNaCl粉末粉末,平衡会向左平衡会向左 移动移动,溶液中离子的总浓度会减小溶液中离子的总浓度会减小 C C.A A g gC C l l 悬悬 浊浊 液液 中中 加加 入入K K I I溶溶 液液,白白 色色 沉沉 淀淀 变变 成成 黄黄 色色,证明此条件下证明此条件下K Kspsp(AgClAgCl)K Kspsp(AgIAgI)D D.硬硬 水水 含含 有有 较较 多多C C a a2 2+、M M g g2 2+、
16、H H C C O O 、S S O O ,加加 热热 煮沸可以完全除去其中的煮沸可以完全除去其中的CaCa2+2+、MgMg2+2+C 解解析析 温温度度升升高高,C Ca a(O OH H)2 2的的溶溶解解度度降降低低,p pH H 减减 小小,A A项项 错错;B B项项平平衡衡左左移移的的原原因因是是增增大大了了 C C l l-的的浓浓度度,因因 N Na aC Cl l N Na a+C C l l-,所所以以溶溶液液中中离离子子总总浓浓度度增增大大;D D项项 只通过加热煮沸不能除去由只通过加热煮沸不能除去由SO SO 引起的硬度引起的硬度,故错故错误。误。答案答案 C C【例
17、例1 1】室温时室温时,CaCOCaCO3 3在水在水 中的溶解平衡曲线如图所示中的溶解平衡曲线如图所示,已已 知知:25:25其溶度积为其溶度积为2.82.81010-9-9,下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()()A A.x x数值为数值为2 21010-5-5 B B.c c点时有碳酸钙沉淀生成点时有碳酸钙沉淀生成 C C.加入蒸馏水可使溶液由加入蒸馏水可使溶液由d d点变到点变到a a点点 D D.b b点与点与d d点对应的溶度积相等点对应的溶度积相等C 解析解析 根据溶度积数值可以计算出根据溶度积数值可以计算出x x数值为数值为2 2 10 10-5-5;c c点点Q Qc
18、c K Kspsp,故有沉淀生成故有沉淀生成;加入蒸馏水后加入蒸馏水后d d点点 各离子浓度都减小各离子浓度都减小,不可能变到不可能变到a a点保持钙离子浓点保持钙离子浓 度不变度不变;溶度积溶度积只与温度有关只与温度有关;b b点与点与d d点对应的溶点对应的溶 度积相等度积相等。答案答案 C C【例例2 2】(20082008山东理综山东理综,1515)某某 温度时温度时,BaSOBaSO4 4在水中的沉淀溶解平在水中的沉淀溶解平 衡曲线如图所示衡曲线如图所示。下列说法正确的下列说法正确的 是是 ()提示提示 BaSOBaSO4 4(s)(s)BaBa2+2+(aq)+SO(aq)+SO
19、(aq)(aq)的平衡常数的平衡常数K Kspsp=c c(Ba(Ba2+2+)c c(SO(SO ),称称 为溶度积常数。为溶度积常数。A.A.加入加入NaNa2 2SOSO4 4可以使溶液由可以使溶液由a a点变到点变到b b点点 B.B.通过蒸发可以使溶液由通过蒸发可以使溶液由d d点变到点变到c c点点 C.dC.d点无点无BaSOBaSO4 4沉淀生成沉淀生成 D.aD.a点对应的点对应的K Kspsp大于大于c c点对应的点对应的K Kspsp 解析解析 a a点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶液平点在平衡曲线上，此时溶液中存在溶液平 衡衡,加入加入NaNa2 2SOSO4 4会增大
20、会增大SO SO 浓度浓度,平衡左移平衡左移,Ba,Ba2+2+浓度浓度 应降低应降低,A,A项错项错;d;d点时溶液不饱和点时溶液不饱和,蒸发溶液蒸发溶液,c c(SO(SO )、c c(Ba(Ba2+2+)均增大均增大,B,B项错项错;d;d点表示溶液的点表示溶液的Q Q 2 21010-20-20 c c(OHOH-)=1=11010-9-9 mol/Lmol/L,所以所以pHpH5,5,D D项项 正确正确。D D训练训练3 3、已知同温度下的溶解度、已知同温度下的溶解度:ZnZn(OHOH)2 2ZnSZnS,MgCOMgCO3 3 Mg Mg(OHOH)2 2;就溶解或电离出就溶解
21、或电离出S S2-2-的能力而言的能力而言,FeSFeS H H2 2SSCuSCuS,则下列离子方程式错误的是则下列离子方程式错误的是()()A A.M.Mg g2+2+2+2HCO HCO +2+2CaCa2+2+4+4OHOH-MgMg(OHOH)2 2+2 2CaCOCaCO3 3+2+2H H2 2O O B B.CuCu2+2+H H2 2S CuSS CuS+2H2H+C C.ZnZn2+2+S S2-2-+2+2H H2 2O ZnO Zn(OHOH)2 2+H H2 2S S D D.FeSFeS+2+2H H+FeFe2+2+H H2 2S SC CC CA A训训练练1
22、10 0、将将A Ag gC Cl l 与与A Ag gB Br r的的饱饱和和溶溶液液等等体体积积混混合合,再再加加入入足足量量 浓浓AgNOAgNO3 3溶液溶液,发生的反应为发生的反应为 ()A A.只有只有AgBrAgBr沉淀生成沉淀生成 B B.AgClAgCl和和AgBrAgBr沉淀等量生成沉淀等量生成 C C.AgClAgCl和和AgBrAgBr沉淀都有沉淀都有,但以但以AgClAgCl沉淀为主沉淀为主 D D.AgClAgCl和和AgBrAgBr沉淀都有沉淀都有,但以但以AgBrAgBr沉淀为主沉淀为主 解析解析 因因c c(Cl(Cl-)c c(Br(Br-),),所以析出所
23、以析出AgClAgCl多。多。C C训训练练1 1 2 2、已已知知2 25 5时时,A A g gI I的的溶溶度度积积K Ks sp p=8 8.3 31 10 0-1 17 7,A Ag gC Cl l 的的溶溶 度度 积积K Ks s p p=1 1.8 8 1 1 0 0-1 1 0 0,若若 在在5 5 m mL L含含 有有K K C C l l 和和 K K I I各各 为为 0 0.0 0 1 1 m m o o l l/L L的的 溶溶 液液 中中,加加 入入8 8 m m L L 0 0.0 0 1 1 m m o o l l/L L A A g g N N O O3 3
24、溶溶 液液,这这 时时 溶溶 液液 中中 所所 含含 离离 子子 浓浓 度度 关关 系系 正正 确确 的的 是是 ()()A A.c c(K K+)c c(NONO )c c(ClCl-)c c(AgAg+)c c(I I-)B B.c c(K K+)c c(NONO )c c(AgAg+)c c(ClCl-)c c(I I-)C C.c c(NONO )c c(K K+)c c(AgAg+)c c(ClCl-)c c(I I-)D D.c c(K K+)+)+c c(AgAg+)+)+c c(H H+)=)=c c(NONO )+)+c c(ClCl-)+)+c c(I I-)解解析析 A
25、Ag gI I的的溶溶度度积积远远远远小小于于 A Ag gC Cl l 的的,因因 此此,I I-先先 于于 ClCl-沉淀沉淀,反应后反应后,离子浓度大小关系为离子浓度大小关系为c c(K K+)c c(NONO )c c(ClCl-)c c(AgAg+)c c(I I-),),A A正确。正确。答案答案 A A训练训练1313、下列反应的离子方程式正确的是下列反应的离子方程式正确的是 ()()A A.AgClAgCl的悬浊液中滴入少量的悬浊液中滴入少量NaNa2 2S S溶液溶液:2:2AgClAgCl+S S2-2-AgAg2 2S S+ClCl-B B.纯碱溶液与醋酸反应纯碱溶液与醋
26、酸反应:CO CO +2H2H+H H2 2O O+COCO2 2 C C.BaBa(OHOH)2 2溶液中加入少量的溶液中加入少量的NaHSONaHSO4 4溶液溶液:BaBa2+2+OHOH-+H H+SO BaSOSO BaSO4 4+H H2 2O O D D.过量过量COCO2 2通入通入NaNa2 2SiOSiO3 3溶液中溶液中:SiOSiO +COCO2 2+H H2 2O O CO CO +H H2 2SiOSiO3 3 解析解析 A A项中原子不守恒；项中原子不守恒；B B项中醋酸应写分子形式；项中醋酸应写分子形式；D D项应生成项应生成HCO HCO 。C C训练训练14
27、14、已知已知2525时时,K Ka a(HFHF)=3.63.61010-4-4,K Kspsp(CaFCaF2 2)=1.46)=1.46 1010-10-10,现向现向1 1 L L 0.2 0.2 mol/Lmol/L HFHF溶液中加入溶液中加入1 L1 L 0.2 0.2 mol/Lmol/L CaClCaCl2 2溶液溶液,则下列说法中则下列说法中,正确的是正确的是()A A.25.25时时,0.1,0.1 mol/Lmol/L HFHF溶液中溶液中pHpH=1=1 B B.K Kspsp(CaFCaF2 2)随温度和浓度的变化而变化随温度和浓度的变化而变化 C C.该体系中没有
28、沉淀产生该体系中没有沉淀产生 D D.该体系中该体系中HFHF与与CaClCaCl2 2反应产生沉淀反应产生沉淀 解解 析析 氢氢 氟氟 酸酸 是是 弱弱 电电 解解 质质,不不 能能 完完 全全 电电 离离,故故p pH H 1 1,A A 错错 误误;K Ks sp p(C Ca aF F2 2)只只 随随 温温 度度 的的 变变 化化 而而 变变 化化,B B错错 误误;因因训练训练1515、电离常数、电离常数(K Ka a或或K Kb b)、溶度积常数、溶度积常数(K Kspsp)是判断物质是判断物质 性质的重要常数性质的重要常数,下列关于这些常数的计算或运用下列关于这些常数的计算或运
29、用 正确的是正确的是 ()A A.某亚硫酸溶液某亚硫酸溶液pHpH=4.3,=4.3,若忽略二级电离若忽略二级电离,则其一则其一 级电离常数级电离常数K K1 1=1.0=1.01010-8.60-8.60 B B.K Ka a(H HC CN N)K Ka a(C CH H3 3C CO OO OH H),说说 明明 同同 浓浓 度度 时时 氢氢 氰氰 酸酸 的酸性比醋酸强的酸性比醋酸强 C C.K Ks sp p(A A g gI I)K Ks sp p(A A g gC C l l),向向 A A g gC C l l 悬悬 浊浊 液液 中中 加加 入入K K I I溶溶 液会出现黄色沉淀液会出现黄色沉淀 D D.K Ks s p p(A A g gC C l l)K Ks s p p(A Ag gO O H H),说说 明明A Ag gO O H H 和和 A A g gC C l l 均均 不不 溶于稀硝酸溶于稀硝酸