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1、下页上页退出首页关于沉淀溶解平衡(2)第一页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页 强电解质 易溶电解质 电 弱电解质电离平衡单相离子平衡 解 溶解度 质 难溶电解质 沉淀溶解 多相离子平衡 溶解度小于0.01g/100g 水 的电解质 第二页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页9.1 Solubility Product dissolve AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)deposit 未溶固体未溶固体 v溶溶 v沉沉 溶液中的离子溶液中的离子一、溶度积常数（一、溶度积常数（solubility product constant，Ksp）AaBb(s)aAb+(aq)+bBa-(aq)
2、K spAb+a Ba-b 在一定温度下，难溶电解质饱和溶液中，离子浓度的系数次在一定温度下，难溶电解质饱和溶液中，离子浓度的系数次方的积为一常数。方的积为一常数。+Ag Cl spAgClKaa-第三页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页积第四页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页二、溶度积与溶解度的关系二、溶度积与溶解度的关系 AaBb(s)a Ab+(aq)bBa-(aq)()spa babKSab平衡平衡 c饱和饱和S aS bAb+aS Ba-bSK sp(aS)a(bS)b aabbS(a+b)第五页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页1、AB型化合物型化合物 AB(s)A(aq)B-(
3、aq)at equilibrium A BS 4、A3B2型化合物型化合物 a3 b2 ab5 at equilibrium K sp(3S)3(2S)2108S5spSK2、AB2(A2B)型化合物型化合物 a1 b2 ab3 at equilibrium K sp4S33/4spSK3、AB3型化合物型化合物 a1 b3 ab4 at equilibrium K sp27S 44/27spSK5/108spSKK sp aabbS(a+b)()spa babKSab AaBb(s)a Ab+(aq)bBa(aq)第六页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页例例1 比较比较CaSO4和和BaSO
4、4的溶解度的溶解度453Ca O3S4.93 17.mol dm02 100spSK-4103BaSO51.08 101 mo.0m0l d4 1spSK-24333A12r5g C O1.12/4/4 mol6.510d0m1spSK-例例3在在Cl=0.1 mol dm-3中中AgCl的溶解度的溶解度1、同类型电解质，Ksp大则S大；2、不同类型，不能直接比较，以S为准；3、Ksp与溶液的浓度无关，S 与溶液中的浓度有关。103AgCl51.78 101 mo.3m0l d3 1spSK-例例2比较比较Ag2CrO4和和AgCl的溶解度的溶解度Ksp(AgCl)=Ag+Cl-=x(0.1+
5、x)S(AgCl)=x=Ksp(AgCl)/0.1=1.5610-9 moldm-3AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)起始 0 0.1平衡 x 0.1+x0.1同离子效应第七页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页1、Qi K sp 溶液未饱和，无沉淀析出；如果溶液中有足量的固溶液未饱和，无沉淀析出；如果溶液中有足量的固体存在，沉淀将溶解，直至饱和为止；体存在，沉淀将溶解，直至饱和为止；2、Qi K sp 溶液饱和，达到动态平衡溶液饱和，达到动态平衡3、Qi K sp 溶液过饱和，有沉淀析出，直至饱和为止。溶液过饱和，有沉淀析出，直至饱和为止。1、实验测定：饱和溶液离子浓度 Ksp 2、通
6、过反应的rG计算 rG 2.303RT lg Ksp rG=vi(fG)如 Fe(OH)3 Qi=cFe3+c3OH 三、溶度积的确定三、溶度积的确定(Determine of solubility product):四、溶度积规则（四、溶度积规则（Regulation of solubility product）:离子积(反应商)第八页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页9.2 沉淀的生成（沉淀的生成（Formation of Precipitation）解：解：溶液等体积混合后，各物质的浓度比反应前均减小一半，则溶液等体积混合后，各物质的浓度比反应前均减小一半，则 饱和饱和CO2水溶液中水溶
7、液中 CO32Ka25.611011 moldm-3例例根据溶度积判断在下列条件下能否有沉淀生成：根据溶度积判断在下列条件下能否有沉淀生成：将将10mL 0.020 mol/L CaCl2溶液与等体积同浓度的溶液与等体积同浓度的Na2C2O4溶液混合溶液混合 在在1.0 mol/L CaCl2溶液中通入溶液中通入CO2气体至饱和。气体至饱和。Ksp(CaC2O4)2.34109 CaC2O4(s)Ca2(aq)C2O42(aq)起始浓度起始浓度/(modm-3)0.010 0.010Q(Ca2)(C2O42)0.0100.0101.0104Q Ksp(CaC2O4)2.34109 因此，溶液中
8、有因此，溶液中有CaC2O4沉淀析出。沉淀析出。CaCO3(s)Ca2(aq)CO32(aq)起始浓度起始浓度/(moldm-3)1.0 5.6110-11Q(Ca2)(CO32)1.05.6110-115.6110-11Q Ksp(CaCO3)4.96109 因此，因此，CaCO3沉淀不会析出。沉淀不会析出。第九页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页 AgNO3溶液中溶液中解：解：在在Ag2CrO4的饱和水溶液中，存在下列平衡的饱和水溶液中，存在下列平衡 Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO42(aq)KspCrO42Ag21.121012例例分别计算分别计算Ag2CrO4在纯水，在纯水，
9、0.10 moldm-3 AgNO3溶液或溶液或0.10 moldm-3Na2CrO4溶液中的溶解度（溶液中的溶解度（S）SAg/2CrO42 6.5105 moldm-3312341012.14-spK224122103422 CrO 1.12 10CrO 1.12 10 mol dm0.10spspKAgKSAg-Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO42(aq)0.1平衡平衡/(moldm-3)2S+0.100.10 SAg2CrO4的溶解度也比在纯水中降低的溶解度也比在纯水中降低近近50万倍。万倍。第十页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页 在在Na2CrO4溶液中溶液中，Ag2CrO
10、4(s)2Ag(aq)CrO42(aq)起始浓度起始浓度/(moldm-3)0 0.10平衡浓度平衡浓度/(moldm-3)2S S+0.100.1012631.12 101.7 10 mol dm0.1 40.10 4spKS-Ag2CrO4的溶解度比在纯水中降低近的溶解度比在纯水中降低近38倍。倍。(2S)2 0.1 =Ksp第十一页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页例例 若往若往10 mL 0.020 mol/L的的BaCl2溶液中加入溶液中加入:(1)10 mL 0.020 mol/L的的NaSO4溶液溶液,(2)10 mL 0.040 mol/L的的NaSO4溶液。溶液中的溶液。溶液
11、中的Ba2+是否是否沉淀完全？沉淀完全？2253634SO Ba1.03 10 mol dm1 10 mol dmspSK-10283241.07 10Ba1 .1 10 mol dm0.010spKSSO-浓度浓度/(moldm-3)0.010 0.010 平衡平衡 S S Q0.0100.0101.010-4 Ksp 有有BaSO4沉淀析出沉淀析出解解 BaSO4(s)Ba2+(aq)SO42(aq)Ksp1.71010 平衡平衡 S S+0.0100.010 第十二页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页盐效应盐效应（异离子效应）（异离子效应）在难溶电解质的饱和溶液中加入不相同离子的强电解质
12、，将使难电解质在难溶电解质的饱和溶液中加入不相同离子的强电解质，将使难电解质 的溶解的溶解度增大的现象。度增大的现象。同离子效应同离子效应：因加入有相同离子的强电解质而使难溶电解质溶解度降低的效应。因加入有相同离子的强电解质而使难溶电解质溶解度降低的效应。因分析天平只能称准到因分析天平只能称准到104g，所以在定量分析中，只要溶液中所以在定量分析中，只要溶液中 剩余的离子浓度剩余的离子浓度1106 moldm-3，就可认为沉淀已经就可认为沉淀已经“完全完全”了。了。(1)同离子效应对难溶电解质的溶解度的影响远大于盐效应；同离子效应对难溶电解质的溶解度的影响远大于盐效应；盐效应：盐效应：某种程度
13、地使产物浓度某种程度地使产物浓度，故平衡向右移动，略，故平衡向右移动，略 同离子效应：使产物浓度大幅度同离子效应：使产物浓度大幅度，故平衡向左移动，大幅度，故平衡向左移动，大幅度(2)当外加电解质浓度较大，电荷较高及当外加电解质浓度较大，电荷较高及Ksp较大时，须考虑盐效应；当溶液中各离子浓较大时，须考虑盐效应；当溶液中各离子浓度不大或度不大或Ksp较小时，不考虑盐效应。较小时，不考虑盐效应。(3)沉淀剂适当过量（沉淀剂适当过量（2025），使沉淀完全），使沉淀完全(离子离子1106 moldm-3)选择适当洗涤剂，使损耗减小选择适当洗涤剂，使损耗减小(4)有些同离子可能与沉淀生成配离子。有些
14、同离子可能与沉淀生成配离子。如如 AgCl(s)+Cl AgCl2第十三页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页9.3 沉淀的溶解（沉淀的溶解（Dissolution of Precipitation）一、沉淀的溶解（一、沉淀的溶解（Dissolution of Precipitation）制造条件使制造条件使Qi K sp,可使沉淀析出可使沉淀析出,那么相应减小难溶盐饱和溶液中某一离子的那么相应减小难溶盐饱和溶液中某一离子的浓度浓度,使使Qi K sp,沉淀就会溶解沉淀就会溶解,减小离子浓度的办法有减小离子浓度的办法有:3、生成配合物、生成配合物 AgCl(s)+2NH3 =Ag(NH3)2+C
15、l 总反应常数总反应常数 K K 稳稳K sp2、氧化还原反应、氧化还原反应 3CuS+8HNO3 =3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O1、生成弱电解质、生成弱电解质(H2O或气体或气体)沉淀物沉淀物 酸酸 H2O（或或NH3H2O）气体气体如：如：CaCO3(s)2H3O(aq)Ca2(aq)CO2(g)3H2O(l)Mg(OH)2(s)2H3O(aq)Mg2(aq)4H2O(l)第十四页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页二、酸溶沉淀二、酸溶沉淀 例如例如MnS和和CuS的的Ksp分别为分别为4.651014和和1.271036，前者可溶于，前者可溶于盐酸而后者不溶。因为盐酸而后者不
16、溶。因为(1)MnS Mn2S2 Ksp4.651014 (2)S2H3O HSH2O 1/Ka21/(1.11012)(3)HSH3O H2SH2O 1/Ka11/(9.1108)总总 MnS2H3O Mn2H2S2H2O 5124.65 10 spaaKKK K同理同理 CuS2H3O Cu2H2S2H2O 17121.2710spaaKKKK-第十五页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页溶解溶解0.010 mol MnS所需所需1.0 dm 3 HAc的浓度为的浓度为 cHAc0.0200.0170.037 moldm-32242(0.010)(0.020)=1.4 10 x-22()12
17、()sp MnSHAcaaH SKKKK K解：解：MnS(s)2HAc Mn2 H2S 2Ac x 0.010 0.010 0.020例例9.5 欲溶解欲溶解0.010 mol MnS，需要需要1.0 dm3多大浓度的多大浓度的HAc？MnS(s)Mn2S2 Ksp(MnS)4.651014 HAc HAc KHAc1.76105 H2S H HS Ka19.1108 HS H S2 Ka21.11012xHAc0.017 moldm-3由由2可得总反应式，因此有可得总反应式，因此有第十六页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页9.4 沉淀的转化（沉淀的转化（Transformation of
18、Precipitation）把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化沉淀的转化。由于第二步沉淀使由于第二步沉淀使Pb2变得非常小，打破了第一个平衡，变得非常小，打破了第一个平衡，例例 PbCrO4(s，黄黄)S2-(aq)PbCrO4(s)Pb2(aq)CrO42-(aq)KspPb2CrO42-1.7710-14 (NH4)2S(aq)S2(aq)2NH4(aq)PbS(s，black)KspS2-Pb29.0410-29使使Qsp(PbCrO4)Ksp(PbCrO4)，因而固体因而固体PbCrO4不断溶解，不断溶解，PbS不断生
19、成。不断生成。PbCrO4(s，黄黄)PbS(s)沉淀的转化沉淀的转化=-所以所以,的平衡常数的平衡常数 K Ksp(PbCrO4)/Ksp(PbS)=1.961014 PbS(s，黑黑)CrO42-第十七页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页 解：解：BaSO4(s)CO32(aq)BaCO3(s)SO42(aq)平衡浓度平衡浓度/(moldm-3)1.6x x例例 有0.2 mmol的BaSO4沉淀，每次用1.0 cm3 饱和NaCO3溶液(浓度为1.6 moldm-3)处理。若使 BaSO4沉淀全部转化到溶液中，需要反复处理几次？第十八页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页BaSO4(s)B
20、a2+SO42(aq)BaSO4(s)CO32(aq)BaCO3(s)SO42(aq)BaCO3(s)Ba2+CO32(aq)3()sp BaCOK4()sp BaSOK2423SOKCO-)()(34BaCOspBaSOspKK第十九页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页 x0.064 moldm-3 解：解：BaSO4(s)CO32-(aq)BaCO3(s)SO42-(aq)平衡浓度平衡浓度/(moldm-3)1.6x x2423SOKCO-)()(34BaCOspBaSOspKK9101058.21007.1-xx6.1241例例 有0.2 mmol的BaSO4沉淀，每次用1.0 cm3
21、饱和NaCO3溶液(浓度为1.6 moldm-3)处理。若使 BaSO4沉淀全部转化到溶液中，需要反复处理几次？至少需要的次数为：至少需要的次数为：0.2/0.064 3次次每次溶解的每次溶解的BaSO4(s)的量为的量为:0.064 moldm-31.0 cm3=0.064 mmol第二十页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页9.5 分步沉淀（分步沉淀（Fractional Precipitation）在一定条件下，使一种离子先沉淀，而其它离子在另一条件下沉淀在一定条件下，使一种离子先沉淀，而其它离子在另一条件下沉淀的现象叫作的现象叫作分步沉淀分步沉淀或称选择性沉淀。或称选择性沉淀。相反的过程
22、可称为分步溶解或选择性溶解。相反的过程可称为分步溶解或选择性溶解。例例 向向Cl-和和I-浓度均为浓度均为0.010moldm-3的溶液中，逐滴加入的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，哪一种溶液，哪一种离子先沉淀？第一种离子沉淀到什么程度，第二种离子才开始沉淀？离子先沉淀？第一种离子沉淀到什么程度，第二种离子才开始沉淀？Ksp(AgCl)=1.7710-10 Ksp(AgI)=8.5210-17解：解：AgCl和和AgI开始沉淀所需的开始沉淀所需的Ag+分别为：分别为：I先沉淀第二十一页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页当当Cl-刚开始沉淀时，溶液对刚开始沉淀时，溶液对AgI来说已达到饱和，这时
23、来说已达到饱和，这时Ag+同时满足这两个同时满足这两个沉淀溶解平衡，故有：沉淀溶解平衡，故有：当当Cl-开始沉淀时，开始沉淀时，I-早已沉淀完全了（早已沉淀完全了（I-10-6 moldm-3）。）。对于同类型的沉淀来说，对于同类型的沉淀来说，Ksp小的先沉淀，溶度积差别越大，后沉小的先沉淀，溶度积差别越大，后沉淀离子的浓度越小，分离的效果就越好。淀离子的浓度越小，分离的效果就越好。0.010第二十二页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页22+212+2-22-+23(1)H S,Fe+H S FeS+2H (1)(1)=(2)+(3)1 Fe+S FeS(2)(FeS)H S S +2H(3)
24、ooospKKKK 解：在溶液中通入有如下平衡反应：该反应等于以下两反应之和，即 1222(H S)(H S)oooaaKK例(1)在0.1mol/L的FeCl2中通入H2S,欲使Fe2+不生成FeS,溶液的pH最高为多少？(2)某溶液中含有FeCl2和CuCl2,两者的浓度均为0.10mol/L,通入H2S是否会生成FeS沉淀？(已知在100kPa,室温时,H2S饱和溶液的浓度为0.10 mol/L)o714312a2212319(H S)K(H S)1.1 101.0 10=2.973 10(FeS)3.7 10ooooaospKKK KK-所以，+2+2312+2H H 2.973 10
25、Fe H S0.10 0.10oK-又平衡时，+H 0.00542,pH2.26(FeSpH)所以，阻止沉淀的最大值第二十三页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页2+o232(2)Cu+H S CuS+2H=1.294 10K 解：同理，的例(1)在0.1mol/L的FeCl2中通入H2S,欲使Fe2+不生成FeS,溶液的pH最高为多少？（2）某溶液中含有FeCl2和CuCl2,两者的浓度均为0.1mol/L,通入H2S是否会生成FeS沉淀？(已知在100kPa,室温时,H2S饱和溶液的浓度为0.1 mol/L)CuS该反应平衡常数很大，说明先沉淀，而且该反应进行得很彻底+CuS H 0.2 mol/L 0.00542 mol/L所以，当沉淀完成时，溶液中FeS所以，不会沉淀下来第二十四页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页9.1 溶度积 沉淀溶解平衡 溶度积 溶解度9.2 沉淀的生成 溶度积规则(Ksp)：Qsp与 Ksp 同离子效应和盐效应9.3 沉淀的溶解 沉淀溶解的几种方式 酸溶沉淀9.3 沉淀的转化9.4 分步沉淀本本 章章 小小 结结注意多重平衡注意多重平衡第二十五页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页本 章 作 业9.59.79.109.119.129.159.16 第二十六页，讲稿共二十七页哦下页上页退出首页感谢大家观看感谢大家观看第二十七页，讲稿共二十七页哦