《无机及化学分析》第八章 沉淀-溶解平衡

《沉淀溶解平衡》讲义一、什么是沉淀溶解平衡在一定温度下，当沉淀溶解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，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。

比如说，将难溶电解质氯化银（AgCl）放入水中，尽管它在水中溶解度很小，但仍有一部分氯化银会溶解，形成银离子（Ag⁺）和氯离子（Cl⁻）。

同时，溶解的银离子和氯离子又会结合生成氯化银沉淀。

当溶解的速率和沉淀的速率相等时，就达到了沉淀溶解平衡。

沉淀溶解平衡可以用以下的式子来表示：AgCl(s) ⇌ Ag⁺（aq) ＋Cl⁻（aq) 。

这里的“s”表示固体，“aq”表示在水溶液中。

二、影响沉淀溶解平衡的因素1、温度一般来说，大多数难溶电解质的溶解过程是吸热的，升高温度，平衡向溶解的方向移动，溶解度增大；降低温度，平衡向沉淀的方向移动，溶解度减小。

但也有少数电解质的溶解过程是放热的，情况则相反。

2、浓度对于平衡 AgCl(s) ⇌ Ag⁺（aq) ＋ Cl⁻（aq) ，加水稀释，平衡向溶解的方向移动，这是因为离子浓度减小，要减弱这种变化，就会促使更多的氯化银溶解。

3、同离子效应在难溶电解质的溶液中，加入含有相同离子的强电解质，会使难溶电解质的溶解度降低。

例如，在氯化银溶液中加入氯化钠，由于氯化钠完全电离出氯离子，氯离子浓度增大，平衡向生成氯化银沉淀的方向移动，氯化银的溶解度减小。

4、盐效应在难溶电解质的溶液中，加入不含相同离子的强电解质，会使难溶电解质的溶解度增大。

这是因为加入的电解质离子会使溶液中的离子强度增大，从而影响离子的活度系数，使得难溶电解质的溶解度有所增加。

三、沉淀溶解平衡的应用1、沉淀的生成如果要生成沉淀，就要使溶液中离子的浓度幂之积大于溶度积（Ksp）。

例如，在含有银离子的溶液中，加入氯离子，当银离子和氯离子的浓度幂之积大于氯化银的溶度积时，就会生成氯化银沉淀。

这在化学分析和工业生产中有广泛的应用，比如用于分离和提纯物质。

2、沉淀的溶解要使沉淀溶解，可以通过降低离子浓度来实现。

第4节沉淀溶解平衡备考要点素养要求1.能用化学用语正确表示水溶液中的难溶电解质的沉淀溶解平衡。

2.能通过实验证明水溶液中存在的难溶电解质沉淀溶解平衡,了解沉淀的生成、溶解与转化。

3.能利用离子积与溶度积常数的关系判断溶液中难溶电解质的沉淀和溶解情况。

4.能综合运用离子反应、化学平衡原理,举例说明难溶电解质沉淀溶解平衡在生产、科研和环保等领域中的应用1.变化观念与平衡思想:运用化学平衡原理分析,理解沉淀的生成、溶解与转化,学会运用变量控制的方法研究化学反应。

2.证据推理与模型认知:建立沉淀溶解平衡认知模型,并能利用该模型判断溶液中难溶电解质的沉淀和溶解情况。

3.科学态度与社会责任:通过沉淀溶解平衡在生产、生活和科学研究中的应用,认识化学对人类做出的重大贡献考点一难溶电解质的沉淀溶解平衡必备知识自主预诊知识梳理1.溶解平衡状态(1)定义。

沉淀溶解平衡状态是指在一定温度下,当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时,速率和速率相等的状态。

例如,在一定温度下,当AgCl溶于水形成溶液时,AgCl溶于水形成Ag+和Cl-的速率溶液中的Ag+和Cl-结合生成AgCl的速率的状态,属于沉淀溶解平衡状态。

(2)溶解平衡的建立。

固体溶质溶液中的溶质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)特点。

2.溶度积常数(1)溶度积与离子积。

以A m B n(s)m A n+(aq)+n B m-(aq)为例(2)K sp的影响因素①内因:难溶物质本身的性质,这是决定因素。

②外因。

a.浓度:加水稀释,平衡向方向移动,但K sp 。

b.温度:绝大多数难溶物的溶解是过程,升高温度,平衡向的方向移动,K sp。

c.其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质、更难电离物质或气体的离子时,平衡向沉淀溶解的方向移动,但K sp不变。

微点拨(1)沉淀溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,K sp增大,但Ca(OH)2相反。

第八章 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法学习要求1．掌握溶度积原理、溶度积规则及有关沉淀溶解平衡的计算；2．了解沉淀溶解平衡的特点；3．了解莫尔法、佛尔哈德法以及吸附指示剂法的基本原理和特点；4．熟悉沉淀滴定法的应用和计算；5．了解重量分析法的基本原理，熟悉重量分析法的应用。

在含有难溶电解质固体的饱和溶液中，存在着固体与其已解离的离子间的平衡，这是一种多相的离子平衡，称为沉淀－溶解平衡。

在科研和生产中，经常需要利用沉淀反应和溶解反应来制备所需要的产品，或进行离子分离、除去杂质，进行定量分析。

怎样判断沉淀能否生成或溶解，如何使沉淀的生成或溶解更加完全，又如何创造条件，在含有几种离子的溶液中使某一种或某几种离子完全沉淀，而其余离子保留在溶液中，这些都是实际工作中经常遇到的问题。

第一节 沉淀溶解平衡一、溶度积常数与溶解度绝对不溶于水的物质是不存在的，习惯上把在水中溶解度极小的物质称为难溶物，而在水中溶解度很小，溶于水后电离生成水合离子的物质称为难溶电解质，例如BaSO 4，CaCO 3，AgCl 等。

难溶电解质的溶解是一个可逆过程。

例如在一定温度下，把难溶电解质AgCl 放入水中，一部分Ag ＋和Cl －离子脱离AgCl 的表面，成为水合离子进入溶液（这一过程称为沉淀的溶解）；水合Ag ＋和Cl －离子不断运动，其中部分碰到AgCl 固体的表面后，又重新形成难溶固体AgCl （这一过程称为沉淀的生成）。

经过一段时间，溶解的速率和生成的速率达到相等，溶液中离子的浓度不再变化，建立了固体和溶液中离子间的沉淀－溶解平衡 ()AgCl s Ag Cl +-+这是一种多相离子平衡，其标准平衡常数表达式为： K ＝{c (Ag +)/c }·{c (Cl -)/c }注①难溶电解质沉淀溶解平衡的平衡常数称为溶度积常数(solubility product constant )，简称① 对于难溶电解质，其平衡常数的表达式为活度式，即：K ө＝a （Ag +）a （Cl -）在本章，我们讨论难溶电解质溶液，由于溶液通常很稀，离子间牵制作用较弱，浓度与活度间在数值上相差不大，我们用离子的浓度来代替活度进行计算。

《沉淀溶解平衡》教案第一课时【教学目标】1.使学生知道难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡。

2.能够书写溶度积的表达式，知道溶度积的含义；3.了解溶度积和浓度商的关系，并由此学会判断反应进行的方向。

【教学重点、难点】溶度积的含义。

【教学过程】【复习提问】我们通常用溶解度来表述一种物质在某溶剂里的溶解性大小。

哪么，什么是溶解度？【板书】一、溶解度1.饱和溶液与不饱和溶液：一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液；能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。

2.溶解性与溶解度：(1)溶解性：是一种物质溶解在另一种物质中的能力，是物理性质，其大小与溶质、溶剂的性质有关，但只能粗略地表示物质溶解能力的强弱。

(2)溶解度：在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和时所能溶解的质量，叫做这种溶质在该溶剂里的溶解度，可精确表示物质溶解能力(如果不指明溶剂，通常是指物质在水里的溶解度)。

= =(3)20℃时，溶解性与溶解度的大小关系：在注意：物质在水中“溶”与“不溶”是相对的，“不溶”是指难溶，没有绝对不溶的物质。

0.01g 的量是很小的，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L—1，沉淀就达完全。

(4)溶解度和质量分数的换算：w(溶质)= ×100％【观察思考】PbI2固体的溶解平衡(教材90页)。

学生分组实验、讨论、总结并板书。

【板书】二、沉淀溶解平衡与溶度积1、沉淀溶解平衡(1)概念：在一定条件下，当沉淀溶解的速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，固体的量和离子的浓度均保持不变的状态(沉淀溶解平衡时的溶液一定是饱和溶液)。

注意：难溶电解质存在沉淀溶解平衡，易溶电解质的饱和溶液中也存在沉淀溶解平衡。

(2)特征：逆，动，等【v(溶解)=v(沉淀)≠0】，定，变。

(3)表示方法：2、溶度积(1)概念：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，其离子浓度的系数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。

第八章水溶液中的离子反应与平衡第8讲沉淀溶解平衡图像课标要求核心考点五年考情核心素养对接认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡，了解沉淀的生成、溶解与转化沉淀溶解平衡图像分析2023新课标卷，T13；2023全国乙，T13；2023全国甲，T13；2023辽宁，T15；2022湖南，T10；2021全国乙，T13；2021全国甲，T12；2019全国Ⅱ，T12；2019海南，T9变化观念与平衡思想：难溶电解质的沉淀溶解平衡图像中曲线上的点处于动态平衡命题分析预测1.高考中常以c （A m ＋）或c （B n －）、pA m ＋[pA m ＋＝－lg c （A m ＋）]或pB n －[pB n －＝－lg c （B n －）]、温度（T ）、V （加入溶液体积）等为纵、横轴形成的二维图像为载体，考查K sp 的应用、沉淀溶解平衡移动时相关量的变化或计算。

2.沉淀溶解平衡图像是高考高频考点，难度较大，侧重对考生创新思维和创新意识的考查，预计2025年高考仍会延续这种考查考点沉淀溶解平衡图像分析1.沉淀溶解平衡浓度图像模型图像分析BaSO 4的沉淀溶解平衡图像（1）求K sp或K sp的数量级：A点，c（Ba2＋）＝c（S O42－）＝10－5 mol·L－1，K sp（BaSO4）＝[1]10－10。

（2）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，Q c[2]＝K sp。

温度不变时，K sp不变，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，不会出现在曲线以外。

曲线上方区域的点所示溶液均为[3]过饱和溶液，Q c[4]＞K sp。

曲线下方区域的点所示溶液均为[5]不饱和溶液，Q c[6]＜K sp2.沉淀溶解平衡对数图像模型图像分析CaSO4与CaCO3的沉淀溶解平衡图像注：pM＝pCa2＋＝－lg c（Ca2＋），pR＝pS O42－（或pC O32－）＝－lg c（S O42－）[或－lg c（C O32－）]（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态。