第1课时 沉淀溶解平衡原理[目标要求] 1.能描述沉淀溶解平衡。

2.了解溶度积和离子积的关系，并由此学会判断反应进行的方向。

一、沉淀溶解平衡的建立1．生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因生成沉淀的离子反应之所以能够发生，在于生成物的溶解度小。

尽管生成物的溶解度很小，但不会等于0。

2．溶解平衡的建立 以AgCl 溶解为例：从固体溶解平衡的角度，AgCl 在溶液中存在下述两个过程：一方面，在水分子作用下，少量Ag ＋和Cl －脱离AgCl 的表面溶于水中；另一方面，溶液中的Ag ＋和Cl －受AgCl 表面正、负离子的吸引，回到AgCl 的表面析出——沉淀。

溶解平衡：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，即得到AgCl 的饱和溶液，如AgCl 沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s)Cl －(aq)＋Ag ＋(aq)。

由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在，决定了Ag ＋和Cl －的反应不能进行到底。

3．生成难溶电解质的离子反应的限度不同电解质在水中的溶解度差别很大，例如AgCl 和AgNO 3；但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限，习惯上将溶解度小于0.01 g 的电解质称为难溶电解质。

对于常量的化学反应来说，0.01 g 是很小的，因此一般情况下，相当量的离子互相反应生成难溶电解质，可以认为反应完全了。

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时，沉淀就达完全。

二、溶度积 1．表达式对于下列沉淀溶解平衡：溶解沉淀M m A n (s)m M n＋(aq)＋n A m－(aq)K sp＝[c(M n＋)]m·[c(A m－)]n。

2．意义K sp表示难溶电解质在溶液中的溶解能力。

3．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Q c的相对大小，可以判断在给定条件下沉淀能否生成或溶解：Q c>K sp，溶液过饱和，有沉淀析出；Q c＝K sp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；Q c<K sp，溶液未饱和。

知识点一沉淀的溶解平衡1．下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是( )A．AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行B．AgCl难溶于水，溶液中没有Ag＋和Cl－C．升高温度，AgCl沉淀的溶解度增大D．向AgCl沉淀中加入NaCl固体，AgCl沉淀的溶解度不变答案 C解析难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止，但溶解和生成速率相等；没有绝对不溶的物质；温度越高，一般物质的溶解度越大；向AgCl沉淀中加入NaCl固体，使溶解平衡左移，AgCl的溶解度减小。

2．下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是( )A．反应开始时，溶液中各离子的浓度相等B．沉淀溶解达到平衡时，沉淀的速率和溶解的速率相等C．沉淀溶解达到平衡时，溶液中溶质的离子浓度相等且保持不变D．沉淀溶解达到平衡时，如果再加入难溶性的该沉淀物，将促进溶解答案 B3．在一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡：Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)，当向此悬浊液中加入少量生石灰时，若温度不变，下列说法正确的是( )A．溶液中Ca2＋数目减少 B．c(Ca2＋)增大C．溶液中c(OH－)减小 D．c(OH－)增大答案 A知识点二溶度积4．在100 mL 0.01 mol·L－1 KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的K sp＝1.8×10－10 mol2·L－2)( )A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl答案 A解析c(Ag＋)＝0.01×1101mol·L－1＝9.9×10－5mol·L－1，c(Cl－)＝0.01×100101mol·L－1＝9.9×10－3mol·L－1，所以Q c＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝9.8×10－7 mol2·L－2>1.8×10－10 mol2·L －2＝Ksp，故有AgCl沉淀析出。

5．下列说法正确的是( )A．在一定温度下的AgCl水溶液中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数B．AgCl的K sp＝1.8×10－10 mol2·L－2，在任何含AgCl固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)且Ag ＋与Cl－浓度的乘积等于1.8×10－10 mol2·L－2C．温度一定时，当溶液中Ag＋和Cl－浓度的乘积等于K sp值时，此溶液为AgCl的饱和溶液D．向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，K sp值变大答案 C解析在AgCl的饱和溶液中，Ag＋和Cl－浓度的乘积是一个常数，故A错；只有在饱和AgCl 溶液中c(Ag＋)·c(Cl－)才等于1.8×10－10 mol2·L－2，故B项叙述错误；当Q c＝K sp，则溶液为饱和溶液，故C项叙述正确；在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动，不会影响K sp，所以D错。

6．对于难溶盐MX，其饱和溶液中M＋和X－的物质的量浓度之间的关系类似于c(H＋)·c(OH－)＝K W，存在等式c(M＋)·c(X－)＝K sp。

一定温度下，将足量的AgCl分别加入下列物质中，AgCl 的溶解度由大到小的排列顺序是( )①20 mL 0.01 mol·L－1 KCl；②30 mL 0.02 mol·L－1 CaCl2溶液；③40 mL 0.03 mo l·L－1 HCl溶液；④10 mL蒸馏水；⑤50 mL 0.05 mol·L－1 AgNO3溶液A．①>②>③>④>⑤B．④>①>③>②>⑤C．⑤>④>②>①>③D．④>③>⑤>②>①答案 B解析AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)，由于c(Ag＋)·c(Cl－)＝K sp，溶液中c(Cl－)或c(Ag＋)越大，越能抑制AgCl的溶解，AgCl的溶解度就越小。

AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag＋或Cl－的浓度有关，而与溶液的体积无关。

①c(Cl－)＝0.01 mol·L－1；②c(Cl－)＝0.04 mol·L －1；③c(Cl－)＝0.03 mol·L－1；④c(Cl－)＝0 mol·L－1；⑤c(Ag＋)＝0.05 mol·L－1。

Ag＋或Cl－浓度由小到大的排列顺序：④<①<③<②<⑤，故AgCl的溶解度由大到小的排列顺序：④>①>③>②>⑤。

练基础落实1．25℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是( )A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大B．溶度积常数K sp增大C．沉淀溶解平衡不移动D．溶液中Pb2＋浓度减小答案 D2．CaCO3在下列哪种液体中，溶解度最大( )A．H2O B．Na2CO3溶液 C．CaCl2溶液 D．乙醇答案 A解析在B、C选项的溶液中，分别含有CO2－3、Ca2＋，会抑制CaCO3的溶解，而CaCO3在乙醇中是不溶的。

3．下列说法正确的是( )A．溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积B．溶度积常数是不受任何条件影响的常数，简称溶度积C．可用离子积Q c判断沉淀溶解平衡进行的方向D．所有物质的溶度积都是随温度的升高而增大的答案 C解析溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简单乘积，还与平衡式中化学计量数的幂指数有关，溶度积受温度的影响，不受离子浓度的影响。

4．AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10－10 mol2·L－2和2.0×10－12 mol3·L－3，若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度，则下面的叙述中正确的是( )A．AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等B．AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度C．两者类型不同，不能由K sp的大小直接判断溶解能力的大小D．都是难溶盐，溶解度无意义答案 C解析AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同，不能直接利用K sp来比较二者溶解能力的大小，所以只有C对；其余三项叙述均错误。

比较溶解度大小，若用溶度积必须是同类型，否则不能比较。

5．已知HF的K a＝3.6×10－4mol·L－1，CaF2的K sp＝1.46×10－10mol2·L－2。

向1 L 0.1 mol·L －1的HF溶液中加入11.1 g CaCl2，下列有关说法正确的是( )A．通过计算得知，HF与CaCl2反应生成白色沉淀B．通过计算得知，HF与CaCl2不反应C．因为HF是弱酸，HF与CaCl2不反应D．如果升高温度，HF的K a、CaF2的K sp可能增大，也可能减小答案 A解析该题可采用估算法。

0.1 mol·L－1的HF溶液中c(HF)＝0.1 mol·L－1，因此，c2(F－)＝c(H＋)·c(F－)≈3.6×10－4mol·L－1×0.1 mol·L－1＝3.6×10－5 mol2·L－2，又c(Ca2＋)＝11.1 g÷111 g/mol÷1 L＝0.1 mol·L－1，c2(F－)×c(Ca2＋)＝3.6×10－6>K sp，显然，A是正确的；D项，由于HF的电离是吸热的，升高温度，K a一定增大，D错误。

练方法技巧6.已知Ag2SO4的K sp为2.0×10－5 mol3·L－3，将适量Ag2SO4固体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag＋和SO2－4浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag＋)＝0.034 mol·L－1]。

若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.020 mol·L －1 Na2SO4溶液，下列示意图中，能正确表示t1时刻后Ag＋和SO2－4浓度随时间变化关系的是( )答案 B解析已知Ag2SO4的K sp＝2.0×10－5mol3·L－3＝[c(Ag＋)]2·c(SO2－4)，则饱和溶液中c(SO2－4)＝K sp[c Ag＋]2＝2.0×10－50.0342mol·L－1＝0.017 mol·L－1，当加入100 mL 0.020 mol·L－1Na2SO4溶液时，c(SO2－4)＝0.017 mol·L－1＋0.020 mol·L－12＝0.018 5 mol·L－1，c(Ag＋)＝0.017mol·L－1(此时Q c<K sp)，因此答案为B。