难溶电解质溶度积的应用

溶度积原理：

溶度积是指难溶电解质尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来,当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。

溶度积应用：

在一定温度下，当难溶化合物的沉淀溶解达到平衡时，溶液中离子浓度自乘之积是一常数，这一规律称为溶度积原理。溶度积，是指沉淀的溶解平衡常数，用Ksp表示，溶度积的大小反映了难溶电解质的溶解能力。溶度积常数仅适用于难溶电解质的饱和溶液，对易溶的电解质不适用。

溶度积规则将Q的大小与Ksp进行比较，根据化学平衡移动原理，可知：当Q大于Ksp时，溶液为过饱和溶液，平衡往左移动，沉淀析出。当Q大于Ksp时，溶液为不饱和溶液，若溶液中仍有沉淀存在，平衡往右移动，沉淀溶解。当Q=Ksp时，溶液为饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态，既无沉淀生成，也无沉淀溶解。上述规则，可以用来判断沉淀生成和溶解的发生，称为溶度积规则。

1 高考难点：溶度积常数及其应用

一、沉淀溶解平衡中的常数（Ksp）——溶度积

1. 定义：在一定温度下，难溶电解质（S＜0.01g）的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫做溶度积常数（或溶度积）

2. 表示方法：以MmAn(s) mMn+(aq) + nAm－(aq)为例（固体物质不列入平衡常数），

Ksp＝[c(Mn+)]m·[c(Am－)] n，如AgCl(s)Ag+(aq) + Cl－(aq)，Ksp＝c(Ag+)·c(Cl－)。

3. 影响溶度积（Ksp）的因素：Ksp只与难容电解质的性质、温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动，并不改变溶度积。

4. 意义：①Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力，当化学式所表示的阴、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相对越强；②可以用Ksp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。

二、判断沉淀生成与否的原则——溶度积规则

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

1.Qc＞Ksp，溶液过饱和，既有沉淀析出，直到溶液饱和，达到新的平衡；

2.Qc＝Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；

3.Qc＜Ksp，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。

三、对溶度积的理解

1. 溶度积和溶解度都可以用来表示物质的溶解能力,只与温度有关，而与难溶电解质的质量无关。

2. 用溶度积直接比较不同物质的溶解性时，物质的类型应相同。对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质，不能通过直接比较Ksp的大小来确定其溶解能力的大小（要分析溶解时所需最小浓度决定）。

3. 溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动，并不改变溶度积。

4. 当表达式中的浓度是表示平衡时的浓度时，要用[]符号表示，且此时的溶液为饱和溶液。

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溶度积的应用

已知Ksp(AgCl)＝1.56×10−10，Ksp(AgBr)＝7.7×10−13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10−12。某溶液中含有Cl−、Br−和24CrO，浓度均为0.010 mol·L−1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L−1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为

A．Cl−、Br−、24CrO B．24CrO、Br−、Cl−

C．Br−、Cl−、24CrO D．Br−、24CrO、Cl−

【参考答案】C

【试题解析】利用沉淀溶解平衡原理，当Qc>Ksp时，有沉淀析出。溶液中Cl−、Br−、24CrO的浓度均为

0.010 mol·L−1，向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L−1的AgNO3溶液时，溶解度小的先满足Qc>Ksp，有沉淀析出。比较Ksp，AgBr、AgCl同类型，溶解度：AgBr101.5610，推知三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br−、Cl−、24CrO。

判断沉淀的生成、溶解及转化

通过比较溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc与Ksp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、溶解或转化。

两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能会产生多种沉淀时，判断产生沉淀先后顺序问题，均可利用溶度积的计算公式或离子积与溶度积的关系加以判断。

1．关于沉淀溶解平衡和溶度积常数，下列说法不正确的是

A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与溶液中的离子浓度无关

2

B．将饱和Na2SO4溶液加入到饱和石灰水中，有白色沉淀产生，说明Ksp[Ca(OH)2]大于Ksp(CaSO4)

C．已知25 ℃时Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10−38，则该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝4.0×104

D．已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]＝1.8×10−11，在MgCl2溶液中加入氨水调混合液的pH＝11，产生沉淀，则此时溶液中的c(Mg2＋)＝1.8×10−5 mol·L−1

1 第8章（水溶液中的离子平衡）

李仕才

第四节难溶电解质的溶解平衡

考点二 溶度积常数及应用

1．溶度积和离子积

以AmBnn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：

2

2.溶度积(Ksp)的计算

(1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag＋)＝a

mol·L－1。

(2)已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝10a

mol·L－1。

(3)计算反应的平衡常数，如对于反应Cu2＋(aq)＋＋Mn2＋，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，而平衡常数K＝2＋2＋＝KspKsp。

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

1．Ksp既与难溶电解质的性质和温度有关，也与沉淀的量和溶液中离子浓度有关。( × )

2．在一定条件下，溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀。( √ )

3．常温下，向BaCO3饱和溶液中加入Na2CO3固体，BaCO3的Ksp减小。( × )

4．溶度积常数Ksp只受温度影响，温度升高Ksp增大。( × )

5．常温下，向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体，Mg(OH)2的Ksp不变。( √ )

6．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度。( × )

7．向浓度均为0.1 mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成蓝色沉淀，说明Ksp[Cu(OH)2]>

Ksp[Mg(OH)2]。( × )

8．已知常温下，氢氧化镁的溶度积常数为a，则氢氧化镁悬浊液中c(OH－)＝3a mol/L。( × ) 3

1．相同类型的难溶电解质的Ksp越小，一般溶解度越小，越难溶。如：由Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr)>Ksp(AgI)可得出溶解度大小为AgCl>AgBr>AgI。