浅谈溶度积（Ksp）在高考中的应用

　　【摘 要】Ksp 即沉淀平衡常数（solubility product），简称溶度积。难溶电解质尽管难溶，但还是有一部分阴阳离子进入溶液，其平衡常数就叫溶度积。

　　【关键词】 溶度积 Ksp 沉淀溶解平衡

　　Ksp 即沉淀平衡常数（solubility product），简称溶度积。

　　一般该知识点在新课标以来的理综高考试卷中会出现一到两格的计算或者判断。也是许多学生必须掌握的得分点。有相当一部分基础较弱的学生在化学试卷中一看到计算都采取直接跳过，或者产生不明确的抵触心理。其实溶度积（Ksp）并没有实际想象的那样困难，只要通过系统的学习，大部分学生还是可以掌握的，以下是笔者整理的溶度积（Ksp）在高考中的几个表现形式 ：

　　一、溶度积（Ksp）的性质应用

　　溶度积（Ksp）的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的量无关。离子浓度的改变可使平衡发生移动，却不能改变溶度积。不同的难溶电解质在相同温度下 Ksp 不同。

　　例如： 在25℃时，以下几种难溶电解质的溶解平衡和溶度积：

　　Ksp=[Ag+][Cl-]=1.8×10-10mol2L-2

　　Ksp=[Ag+][Br-]=5.0×10-13mol2L-2

　　Ksp=[Ag+][Br-]=8.3×10-17mol2L-2

　　Ksp=[Mg2+][OH-]2=5.6×10-12mol3L-3

　　在这个环节中主要是要让学生抓住两个考点 ：①对某一难溶性物质而言，它所对应的 Ksp 只随温度的改变而改变 ；②相同类型的难溶电解质的 Ksp 越小，溶解度越小，越难溶。

　　如 ： Ksp（AgCl） >Ksp（AgBr） >Ksp（AgI），即该温度下它们对应的溶解度 ： S（AgCl） >S（AgBr） >S（AgI）二、沉淀转化的原理应用

　　首先，先让学生理解一个 ： Qc（浓度商），指在化学反应任意时刻，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比称为浓度商，如果反应达到平衡状态时， Qc=K（平衡常数）。

　　（一）沉淀的生成 ：当 Qc ＞ Ksp 时。可通过调节溶液PH 或加入某些沉淀剂 ；

　　（二）沉淀的溶解 ：当 Qc ＜ Ksp 时 ：①生成弱电解质。

　　如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。难溶物的Ksp 越大、生成的弱电解质越弱，沉淀越易溶解。如 CuS、HgS、 As2S3等 Ksp 太小即使加入浓盐酸也不能有效降低 S2-的浓度使其溶解。②发生氧化还原反应，即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。③生成难电离的配离子，指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。

　　（三）沉淀的转化 ： 在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀。

　　例如 ： CaSO4（s） +Na2CO3=CaCO3（s） +Na2SO4等三个方面展开教学。例如 ：

　　【 例 1】 在 1L 含 1.0×10-3molL-1 的 SO42- 溶 液 中， 注 入0.01molBaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去 SO42-?

　　已知 ： Ksp（BaSO4） =4×10-10mol2L-2。

　　解 ： c（Ba 2+） =0.01mol/L， c（SO 42-） =0.001mol/L，生成 BaSO4 沉淀后， Ba2+ 过量，剩余的即 [Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.

　　[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8 （mol/L）因为，剩余的即 [SO42-]=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-。

　　三、溶解度 S 与溶度积 Ksp 的换算

　　溶度积（Ksp）和溶解度（S）都可用来衡量某难溶物质的溶解能力，它们之间可以互相换算。例如 ：

　　【例 2】已知 25℃时 KSP（AgCl） =1.8×10-10，把足量的AgCl 放入1L1.0mol/L 的盐酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解 ：设 AgCl 在盐酸中的溶解度为 S（mol/L），AgCl（s） ? Ag+（aq） +Cl-（aq）

　　平衡 S S ＋ 1 ≈ 1

　　教师可以自行准备一些相关的有梯度的例题展开教学。

　　四、沉淀溶解平衡与其他平衡的综合

　　关于沉淀溶解平衡与其他平衡的关系应用，我们可以直接从2011福建理综卷的这道题型中发现 Kw 在其中的引入。

　　【例 3】四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料由钛铁矿（主要成分是 FeTiO3）制备 TiCl4等产品的一种工艺流程示意图 ：

　　若把③中制得的固体 TiO2?n H2O 用酸清洗除去其中的 Fe（OH） 3杂质，还可制得钛白粉。已知25℃时，Ksp[Fe（OH） 3]

　　＝2.79×10-39，该温度下反应 Fe（OH） 3＋ 3H ＋ Fe3＋＋H2O 的平衡常数 K=_____。

　　五、情景问题解析

　　其实掌握了溶度积及其相关计算之后，还要学会应用溶度积来分析一些现象背后的本质原理。

　　【例4】为什么医学上常用 BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用 BaCO3作为内服造影剂“钡餐” ? BaSO4 和 BaCO3的沉淀溶解平衡分别为 ：

　　BaSO4 ? Ba2+ + SO42- Ksp=1.1×10-10mol2L-2BaCO3 ? Ba2+ + CO32- Ksp=5.1×10-9mol2L-2由于人体内胃酸的酸性较强（pH 在 0.9-1.5之间），如果服下 BaCO3，胃酸会与 CO32- 反应生成 CO2和水，使 CO32- 离子浓度降低，使 Qc < Ksp，使 BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的 Ba2+ 浓度增大而引起人体中毒。

　　总之，所谓师者 ：传道授业解惑也。作为教师，如何更有条理地把一些抽象的、数据的问题归纳成一个系统有序的网络让学生在这张知识网块中形成认知，并最终达到内化和应用，正是当前教学的一种模式的体现，也是作为理科的一个必备手段。

　　参考文献

　　[1]2013年厦门教科院编辑《高考第一轮复习80课时》

　　[2]2001年02期《贵州教育学院学报》《关于溶度积与溶解度相互关系的探讨》作者：郭晓青，何静