高中化学知识点：沉淀溶解平衡曲线

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溶度积（K_sp）

1. 概念：一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度幂的乘积是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号Ksp表示。

2. 表达式：对于沉淀溶解平衡：M_mA_n（s）⇌mMⁿ⁺(aq)+nA^m-(aq)，

溶度积常数：K_sp = c（Mⁿ⁺）^mc（A^m-）ⁿ 

3. 溶度积规则：比较K_sp与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Q_c）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。

Q_c＞K_sp时，生成沉淀；

Q_c＝K_sp时，达到溶解平衡；

Q_c＜K_sp时，沉淀溶解。

4. 影响溶度积的因素：

K_sp 只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变K_sp 。

5. 溶度积的物理意义：

K_sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时，K_sp数值越大则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。

6. 难溶电解质的溶度积以及溶解能力的比较

【拓展提升】

一. 沉淀的生成

1．沉淀生成的应用

在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中，常利用沉淀溶解来达到分离或除去某些离子的目的。

2．沉淀的方法

(1) 调节pH法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节pH至7～8，可使Fe^3＋转变为Fe(OH)₃沉淀而除去。反应如下：Fe^3＋＋3NH₃·H₂O=Fe(OH)₃↓＋3NH₄⁺。

(2) 加沉淀剂法：如以Na₂S、H₂S等作沉淀剂，使某些金属离子，如Cu^2＋、Hg^2＋等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀，也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下：

Cu^2＋＋S^2－=CuS↓

Cu^2＋＋H₂S=CuS↓ + 2H⁺ 

Hg^2＋＋S^2－=HgS↓              

Hg^2＋＋H₂S=HgS↓+ 2H⁺

二. 沉淀的转化

1．实验探究

(1)  Ag^＋的沉淀物的转化

 (2) Mg(OH)₂与Fe(OH)₃的转化

2. 沉淀转化的方法

对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解沉淀。

3．沉淀转化的实质

沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来，溶解度大的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀转化越容易。

4．沉淀转化的应用

沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。

(1) 锅炉除水垢

水垢[CaSO₄(s)CaCO₃Ca^2＋(aq)]

其反应方程式是CaSO₄＋Na₂CO₃ ⇌CaCO₃＋Na₂SO₄，CaCO₃＋2HCl=CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑。

(2) 对一些自然现象的解释

在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO₄溶液，并向深部渗透，遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时，便慢慢地使之转变为铜蓝(CuS)。其反应如下：CuSO₄＋ZnS=CuS↓ + ZnSO₄ 、CuSO₄＋PbS=CuS↓ + PbSO₄。