第3節(jié) 沉淀溶解平衡
學習目標
1．能描述沉淀溶解平衡，知道沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)
2．知道溶度積并利用溶度積進行簡單的計算
3．熟悉溶度積與溶解度的相互換算。
知識梳理
1.象碳酸鈣、氫氧化鎂這樣的，盡管在水中難以溶解，但它們在水中會建立一種___________________________，即沉淀溶解平衡。
2.沉淀溶解平衡的研究對象是__________特點是_______________________。
一定溫度下，難溶在水中達到平衡時，也存在著一個平衡常數(shù)，叫做____________或____________，用符號_________表示，溶度積只與____________和_____________有關(guān)，與________無關(guān)，反映了物質(zhì)在水中的__________。對于難溶物電解質(zhì)AmBn在水溶液中的沉淀溶解平衡，可以表示為：
AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
sp=_______________________
影響沉淀平衡的因素有______________________________________。
3．由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為________________，若難溶解電解質(zhì)類型相同，則sp___________的沉淀易于轉(zhuǎn)化為sp_________的沉淀；根據(jù)溶度積常數(shù)sp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律，對于難溶電解質(zhì)AmBn，濃度商QC表示為：
QC= [An+] ¬¬¬m[Bm-]n
若QC<sp_______________________________________________________,
若QC=sp_______________________________________________________,
若QC>sp_______________________________________________________。
4．碳酸鋇和硫酸鋇的溶度積相差不大，為什么不用碳酸鋇而硫酸鋇做鋇餐？
5．解釋水垢的成分形成原因。
學習導航
1．方法導引
（1）用類比的方法，從化學平衡出發(fā)，引出沉淀平衡也屬于化學平衡，因此具有化學平衡的共同特點，從而很容易理解溶度積及影響沉淀平衡的條。在此必須強調(diào)研究的對象是難溶的電解質(zhì)，達到平衡時所得溶液為飽和溶液，推出sp和溶解度S的關(guān)系。溶度積sp和溶解度S的數(shù)值都可用表示不同物質(zhì)的溶解能力。但用溶度積直接比較時，必須是相同類型的難溶化合物。sp與S換算時，S的單位必須用物質(zhì)的量濃度（mol•1-1或mol•dm-3）。
（2）根據(jù)溶度積常數(shù)sp與濃度商QC的關(guān)系可以判斷沉淀溶解平衡移動的規(guī)律，稱為溶度積規(guī)則。對于難溶電解質(zhì)AmBn，濃度商QC表示為：
QC= [An+] ¬¬¬m[Bm-]n
若QC<sp溶液為未飽和溶液，體系中無沉淀生成
若QC=sp為飽和溶液，體系處于平衡狀態(tài)
若QC>sp為過飽和溶液，體系中有沉淀生成
（3）由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。若難溶解電解質(zhì)類型相同，則sp較大的沉淀易于轉(zhuǎn)化為sp較小的沉淀；用此原理 可以解釋自然界的某些現(xiàn)象及在工業(yè)上進行廢水處理、物質(zhì)制備等。
（4）在一定條下，使一種離子先沉淀，而其它離子在另一條下沉淀的現(xiàn)象叫作分步沉淀或稱選擇性沉淀。
對于同類的沉淀物（如A型）說，sp小的先沉淀，但對不同類型的沉淀物就不能根據(jù)sp值判斷沉淀先后次序。
當一種試劑能沉淀溶液中幾種離子時，生成沉淀所需試劑離子濃度越小的越先沉淀；如果生成各種沉淀所需試劑離子的濃度相差較大，就能分步沉淀，從而達到分離離子目的。
2．例題解析
例1. 25℃時，AgCl的溶解度是0.00192g •L-1,求它的溶度積.
解析. AgCl的相對分子質(zhì)量為143.3, AgCl飽和溶液物質(zhì)的量濃度為:
0.00192 g •L-1 /143.3 g/ mol-1 =1.34×10-5mol•L-1
根據(jù)AgCl在溶液中的離解:
AgCl Ag+ + Cl--
溶液中應(yīng)有 [Ag+]=[Cl-]=1.34×10-5 mol•L-1
所以AgCl的sp= [Ag+][Cl-]=(1.34×10-5 ) 2=1.80×10-10 mol2.L-2
例2．18℃時,g(OH)2的sp=1.8×10-11 mol3.L-3求飽和溶液中g(shù)2+的濃度。
解: 設(shè)g(OH)2中g(shù)2+的濃度為x mol•L-1,根據(jù)g(OH)2在溶液中的離解:
g(OH)2 g2+ + 2OH--
溶液中應(yīng)有[g2+]=χmol.L-1 [OH-]=2χmol.L-1
sp=[g2+][OH-]2=χ．(2χ)2=1.8×10-11mol3.L-3
χ=1.65×10-4(mol.L-1)
答：飽和溶液中g(shù)2+的濃度為1.65×10-4mol.L-1
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