溶度積常數(shù)課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第四節(jié)沉淀溶解平衡第2課時溶度積常數(shù)二、溶度積常數(shù)

在一定溫度下，難溶電解質(zhì)溶于水形成飽和溶液時，其離子濃度不再發(fā)生變化，溶液中各離子濃度冪之積為常數(shù)，叫做溶度積常數(shù)(簡稱溶度積)，用Ksp表示。1、表達(dá)式：AmBn(s)

?

mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2S)=Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH_)c(Ag+)·c(Cl_)c2(Ag+)·c(S2-)2、影響因素Ksp只與難溶電解質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān)。3、應(yīng)用任意時刻，溶液中相關(guān)離子濃度冪的乘積——離子積QQ

>Ksp溶液過飽和，有沉淀析出。溶液飽和，處于平衡狀態(tài)。溶液未飽和，可繼續(xù)溶解該難溶電解質(zhì)。Q

=KspQ

<Ksp已知Ksp(CaCO3)=4.9610-9，下列情況下有無CaCO3沉淀生成？

1、向盛有1.0L純水的燒杯中加入0.1mL0.01mol/LCaCl2和Na2CO3的混合溶液。(忽略溶液體積變化)2、改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0mol/L呢？c(Ca2+)=c(CO32-10-3-6

mol/L

Q=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-12<Ksp(CaCO3)=4.9610-9

因此，無CaCO3沉淀生成。c(Ca2+)=c(CO32-)=10-4mol/L

Q=c(Ca2+)×c(CO32-)=10-8>Ksp(CaCO3)=4.9610-9

因此，有CaCO3沉淀生成。利用溶液混合后的濃度計算Q！25℃，Ksp(AgCl)=1.8×10－10，Ksp(AgBr)=5.0×10－13，Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10－12，求各飽和溶液中陰、陽離子濃度。你能歸納溶度積大小與溶解能力的關(guān)系嗎？Ksp=c(Ag+)·c(Cl_)=1.8×10－10c(Ag+)=c(Cl_)=1.3×10－5mol/LAgCl(s)Ag+

(aq)+Cl_(aq)Ksp=c(Ag+)·c(Br_)=5.0×10－13c(Ag+)=c(Br_)=7.1×10－7mol/LAgBr(s)Ag+

(aq)+Br_(aq)Ag2CrO4(s)2Ag+

(aq)+CrO42_(aq)Ksp=c(Ag+)2·c(CrO42_)=1.2×10－12c(CrO42_)=6.7×10－3mol/L=c(AgCl)=c(AgBr)=c(Ag2CrO4)溶解能力：Ag2CrO4>AgCl>AgBr4、意義

溶度積(Ksp)反映了物質(zhì)在水中的溶解能力。①相同類型(如AB型)，Ksp越大，溶解度(S)越大；②不同類型(如AB型與AB2型)，Ksp不能直接比較。應(yīng)通過計算將Ksp轉(zhuǎn)化為飽和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度來確定溶解能力的強弱。查閱附錄Ⅲ，試比較AgCl和Mg(OH)2的溶解能力強弱。Mg(OH)2>AgCl正誤判斷(1)溶度積是沉淀溶解平衡時難溶電解質(zhì)在溶液中的各離子濃度的乘積(

)(2)溶度積受離子濃度大小的影響(

)(3)Ksp小的難溶電解質(zhì)的溶解度一定小于Ksp大的難溶電解質(zhì)的溶解度(

)(4)改變外界條件使沉淀溶解平衡正向移動，Ksp一定增大(

)(5)可利用溶液混合后的Q與Ksp的相對大小來判斷溶液混合后是否有沉淀生成(

)×√×××

溶度積(Ksp)、溶解度(S)和飽和溶液的物質(zhì)的量濃度(c)都可以用來衡量沉淀的溶解能力或溶解程度，它們彼此關(guān)聯(lián)，可以互相換算。溶度積、溶解度和物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系例1：常溫下CaCO3的溶解度為

Sg。求Ksp(CaCO3)＝

。例2：常溫下，CaCO3的溶度積為Ksp，求CaCO3的溶解度S＝

g。三、Ksp的計算類型1、判斷能否生成沉淀及離子是否完全沉淀例1：在20mL0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入20mL0.020mol·L-1BaCl2溶液，忽略溶液體積變化，判斷有無BaSO4沉淀生成？SO42-是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp=1.1×10-10

。有BaSO4沉淀生成SO42-沉淀完全

化學(xué)上通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于10-5mol/L時，沉淀達(dá)到完全。解：混合后：c(Ba2+，c(SO42-。Q=c(Ba2+)·c(SO42-)=1×10-5>Ksp=1.1×10-10，所以有BaSO4沉淀生成。Ba2+過量，剩余的c(Ba2+)=，則

c(SO42-)=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3

=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L所以，SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。在10mL0.02mol·L－1Ca(OH)2飽和溶液中加入10mL0.10mol·L－1的K2CO3溶液，忽略溶液體積變化，通過計算判斷是否生成CaCO3沉淀，并求此時溶液中c(Ca2＋)。已知Ksp(CaCO3)=8.0×10-9

。例2：已知Ksp(AgBr)=5.0×10－13，Ksp(AgCl)=1.8×10-10。在含有和的混合溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，先析出什么沉淀？2、判斷沉淀生成順序c(Ag+)=Ksp/[Br-]=5.0×10-11/0.01=5.0×10-11mol/Lc(Ag+)=Ksp/[Cl-]=1.8×10-10/0.01=1.8×10-8mol/LAgBr

離子濃度相同時，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大，分步沉淀越完全。常溫下幾種難溶電解質(zhì)的溶度積如下表所示：物質(zhì)名稱FeSCuSZnS溶度積6.3×10－186.3×10－361.6×10－24向含有等物質(zhì)的量濃度的FeCl2、CuSO4、ZnSO4混合溶液中滴加0.01mol·L－1Na2S溶液時，F(xiàn)e2＋、Cu2＋、Zn2＋沉淀的先后順序為(

)A．Fe2＋、Zn2＋、Cu2＋ B．Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋C．Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋ D．Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋B3、判斷金屬氫氧化物沉淀生成時的pH例3：向0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，F(xiàn)e3+開始沉淀時溶液的pH為______，完全沉淀時溶液的pH為______。Ksp[Fe(OH)3×10-39

∴pH=14-12.7=1.3∴pH=14-11.3=小結(jié)：1、金屬氫氧化物沉淀不一定在堿性環(huán)境；

例如：pH>4時，F(xiàn)e3+不能大量存在于溶液中。2、不同金屬氫氧化物的Ksp值不同，沉淀的pH值也就不同，因此可通過控制pH值分離金屬離子。例4：某溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10molL-1,要使Fe3+沉淀而Mg2+不沉淀的pH條件是什么?已知Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38

，

Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11Fe3+開始沉淀時的[OH-]為:pOH=，pH=Fe3+

沉淀完全時的[OH-]為:pOH=10.8,pH=Mg2+開始沉淀的pH值為:因此，只要控制pH值在～之間即可使Fe3+沉淀完全而使Mg2+不沉淀。1、常溫下，F(xiàn)eS的Ksp＝×10－18(設(shè)飽和溶液的密度為1g·mL－1)。若已知H2S飽和溶液在常溫下，c(H＋)與c(S2－)之間存在以下關(guān)系：c2(H＋)·c(S2－)＝×10－22，在該溫度下，將適量FeS投入H2S飽和溶液中，欲使溶液中c(Fe2＋)達(dá)到1mol·L－1，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH為

(已知：lg4=0.6)。c(Fe2＋)達(dá)到1mol·L-1，則根據(jù)FeS的Ksp＝×10-18可知c(S2－)＝×10-18mol·L-1。2、25℃，在0.10mol·L－1H2S溶液中，通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH，溶液pH與c(S2－)關(guān)系如圖(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。某溶液含0.020mol·L－1Mn2＋、0.10mol·L－1H2S，當(dāng)溶液pH＝____時，Mn2＋開始沉淀[已知：Ksp(MnS)＝×10－15]。54、計算反應(yīng)的平衡常數(shù)如對于反應(yīng)：Cu2＋(aq)＋MnS(s)=CuS(s)＋Mn2＋(aq)，已知Ksp(MnS)=c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)=c(Cu2＋)·c(S2－)，

×c(S2－)×c(S2－)

生成CdCO3沉淀是利用反應(yīng)：

[Cd(NH3)4]2＋＋CO32-=CdCO3↓＋4NH3↑，常溫下，該反應(yīng)平衡常數(shù)K＝2.0×105，[Cd(NH3)4]2＋

?

Cd2＋＋4NH3的平衡常數(shù)K1＝4.0×10－5，則Ksp(CdCO3)＝

?！?0－10四、沉淀溶解平衡圖像題的解題策略1、沉淀溶解平衡曲線類似于溶解度曲線，曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和溶液，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點均表示不飽和溶液。2、從圖像中找到數(shù)據(jù)，根據(jù)Ksp公式計算得出Ksp的值。3、比較溶液的Qc與Ksp的大小，判斷溶液中有無沉淀析出。4、涉及Qc的計算時，所代入的離子濃度一定是混合溶液中的離子濃度，因此計算離子濃度時，所代入的溶液體積也必須是混合溶液的體積。1、某溫度時，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．加入Na2SO4可以使溶液由a點變到b點B．通過蒸發(fā)可以使溶液由d點變到c點C．d點無BaSO4沉淀生成D．a(chǎn)