人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡综合与测试学案设计

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二．沉淀反应真的能进行完全吗？（以AgCl为例）
生成沉淀的离子反应能发生的原因是Ag+与Cl-之间存在结合能力。
溶解平衡
1.定义：在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，难溶电解质溶解成离子的速率和离子重新结合成沉淀的速率相等，溶液中各离子的浓度保持不变的状态，叫做难溶物质的溶解平衡。
如：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)
①v溶解>v沉淀，固体溶解
②v溶解＝v沉淀，溶解平衡
③v 溶解2.特点：
①逆——可逆过程②等——溶解速率和沉淀速率相等，但不等于零
③动——动态平衡④定——平衡状态时，固体质量、溶液中的离子浓度保持不变
⑤变——当改变外界条件时，溶解平衡发生移动，达到新的平衡状态
3.当溶液中某离子浓度低于10-5ml/L时，认为该离子沉淀完全了。
4.影响沉淀溶解平衡的因素：
（1）内因：难溶电解质质本身的性质
（2）外因
①温度：溶解平衡一般是吸热的，温度升高平衡右移，Ksp 增大，但 Ca(OH)2 相反。
②浓度：加水冲稀，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动(溶解的溶解质增多)，但KSP 不变，溶解度S 不变
③同离子效应：向平衡体系中加入与体系中相同的离子，平衡向生成沉淀的方向移动，但 KSP 不变，溶解度S 减小；如：AgCl 中加入 KCl(S)，则 c(Ag+)减小、c(Cl—)增大，此时 c(Ag+)≠c(Cl—)
④向体系中加入能与体系中离子反应生成更难溶的电解质或气体的离子，则平衡向沉淀溶解的方向移动。但
KSP 不变，溶解度 S 增大。如：CaCO3 中加入稀盐酸，盐酸电离出来的 H+与结合 CO32—，CO32—浓度减小，使平衡向右移动
知识点二 溶度积和沉淀转化
沉淀溶解平衡常数（溶度积）
1.定义：在一定条件下，难溶电解质 MmAn 溶于水达到沉淀溶解平衡时，离子的浓度幂的乘积为一常数，此平衡常数称为溶度积常数或溶度积，符号为KSP
2.表达式：MmAn（s）⇌mMn+（aq）+nAm-（aq）
Ksp=cm(Mn＋)·cn(Am－)（浓度均为平衡浓度）
3.影响ksp因素：只与 有关，与沉淀量和溶液中离子浓度变化无关。溶解性
难溶
微溶
可溶
易溶
溶解度范围
0~0.01
0.01~1
1~10
10~+∞
（但浓度是影响平衡的因素）
4.溶度积和离子积（Qc）的关系
离子积（Qc）：溶液中有关离子浓度幂之积。
Qc>KSP，溶液过饱和，有沉淀析出
Qc=KSP，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态
Qc【强调】（1）ksp和溶解度都可表示物质溶解能力大小。
（2）用ksp比较溶解能力大小时，一定注意物质阴阳离子比例相同。
如：相同条件下：KSP(AgCl)＞KSP(AgBr)＞KSP(AgI)，则S(AgCl)＞S(AgBr)＞S(AgI)，但不能比较 AgCl 和 Ag2CrO4 的溶解度大小。
ksp可判断是否生成沉淀或沉淀是否完全。
相同比例的化合物，Ksp可判断其阴阳离子之间的结合能力，Ksp越小，结合能力越大，越容易沉淀，在沉淀转化时更有利。
6.溶度积应用
（1）沉淀转化
转化实质：结合能力弱的转化为结合能力强的，因此可判断Ksp的相对大小；注意与沉淀的生成相区分。
例：1.AgNO3溶液AgCl白色沉淀AgI黄色沉淀Ag2S黑色沉淀
∴Ksp(AgCl)＞Ksp(AgBr)＞Ksp(AgI)＞Ksp(Ag2S)
2.向盛有4mL 0.1ml/L的 NaOH 溶液的试管中滴加等浓度的 MgSO4溶液 2mL 后，再滴加 0.1ml/L CuSO4 溶液，先产生白色沉淀后沉淀变为蓝色，可说明Cu(OH)2的 Ksp比 Mg(OH)2的小。【此为“滴加”，即CuSO4 溶液量很少，存在“抢离子”的过程，即为转化】
3.向 10mL 0.1m/L Na2S 溶液中滴入 2mL 0.1ml/L ZnSO4 溶液，再加入 0.1ml/L CuSO4溶液，开始有白色沉淀生成，后有黑色沉淀生成，不能说明Ksp(CuS)（2）锅炉除水垢（水垢主要成分：碳酸钙和氢氧化镁）
水垢(CaSO4)CaCO3
反应的化学方程式：CaSO4+Na2CO3==Na2SO4+CaCO3，CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
（3）对自然现象的解释
在自然界中也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物现象。例如：各种原生铜的硫化物经氧
化、淋洗作用后可变成 CuSO4溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)
（4）氟化物防龋齿
使用含氟牙膏后，Ca2+及 PO43-生成更难溶的 Ca5(PO4) 3F 从而使牙齿变得坚固。
Ca5(PO4) 3OH+F-Ca5(PO4)3F+OH-
（5）工业处理重晶石（主要成分为硫酸钡）
用饱和Na2CO3溶液处理重晶石，可以将BaSO4转化为BaCO3，用于其他可溶性钡盐的制备。
（6）判断沉淀反应时沉淀生成的先后顺序：一种试剂能沉淀溶液中几种离子时，溶解度小的最先沉淀；如果生成不同沉淀所需试剂离子的浓度相差越大，就能分步沉淀，从而实现分离离子的目的。