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1、高中化学沉淀溶解平衡第一页，本课件共有30页2.2.溶度积常数溶度积常数（1 1）难溶电解质的溶度积常数的含义难溶电解质的溶度积常数的含义 AgCl(s)Ag AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态K Kspsp，AgCl AgCl=c(Ag=c(Ag+)c(Cl)c(Cl-)为一常数，该常数称为为一常数，该常数称为难溶电解质的难溶电解质的溶度积常数溶度积常数，简称溶度积。，简称溶度积。（2 2）难溶电解质的溶度积常数难溶电解质的溶度积常数用用KspKsp表示。表示。通式：通式：A An nB
2、Bm m(s)nA(s)nAm+m+(aq)+mB(aq)+mBn-n-(aq)(aq)则则K Kspsp,AnBm,AnBm=c(A=c(Am+m+)n.n.c(Bc(Bn-n-)m m练习：练习：BaSOBaSO4 4、AgAg2 2CrOCrO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3的溶度积的溶度积第二页，本课件共有30页（3 3 3 3）溶度积与溶解度之间的关系）溶度积与溶解度之间的关系）溶度积与溶解度之间的关系）溶度积与溶解度之间的关系例例1 1、已知已知K Ksp,AgClsp,AgCl 1.56 1.56 10 10-10-10，K Ksp,Ag2C
3、rO4sp,Ag2CrO4 9.0 9.0 10 10-1212，试求，试求AgClAgCl和和AgAg2 2CrOCrO4 4的溶解度（用的溶解度（用g/Lg/L表示）表示）解：解：（1）设）设AgCl的浓度为的浓度为S1（molL),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 S1 S1(2)2)设设AgAg2 2CrOCrO4 4的浓度为的浓度为S S2 2（mol/dmmol/dm3 3),),则：则：Ag Ag2 2CrOCrO4 4(s)2Ag(s)2Ag+(aq)+CrO(aq)+CrO4 42-2-(aq)(aq)平平 2S 2S2 2 S S2 2在水中：在
4、水中：AgCl溶解度小于溶解度小于Ag2CrO4的溶解度的溶解度第三页，本课件共有30页例例2、把足量的把足量的AgCl放入放入1L 1.0 mol L的盐的盐酸溶液中溶解度是多少？（酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：设设AgCl的溶解度为的溶解度为S（molL),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平 S S 1 1AgCl在盐酸溶液中溶解度比在水中的在盐酸溶液中溶解度比在水中的小小。第四页，本课件共有30页（4）溶度积规则）溶度积规则 离子积 AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)(1)Q c Ksp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和），时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和
5、），体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时体系中不断析出沉淀，直至达到平衡（此时Q c=Ksp）(2)Q c=Ksp 时，沉淀与饱和溶液的平衡时，沉淀与饱和溶液的平衡(3)Q c Ksp 时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀会溶解直至达到平衡（此时则沉淀会溶解直至达到平衡（此时Q c=Ksp）Q c=Am+nBn-m Q c称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的，为此瞬间溶液中的实际浓度，所以其数值不定，但对一难溶电解质，在一定温度下，Ksp 为一定值。溶度积规则第五页，本课件共有30页例、下列情况下，有无例、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？沉淀生成？（1
6、）往盛有往盛有1.0 L纯水中加入纯水中加入0.1 mL浓度为浓度为0.01 mol/L 的的CaCl2和和Na2CO3；（2）改变改变CaCl2和和Na2CO3的浓度为的浓度为1.0 mol/L 呢？呢？Ca2+=CO32-=0.1 10-3 0.01/1.0=10-6 mol/L Qc=Ca2+CO32-=10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。第六页，本课件共有30页1.常温下，常温下，Ksp（CaSO4）=9 10-6，常温下，常温下CaSO4在水中的沉在水中的沉淀溶解平衡曲线见图。下列说法正确的是淀溶解平衡曲线见图。下列说法正确的是A常温下常温下Ca
7、SO4饱和溶液中，饱和溶液中，c（Ca2+）、）、c（SO42-）对应于曲线上任意一点对应于曲线上任意一点Bb点将有沉淀生成，平衡后溶液中点将有沉淀生成，平衡后溶液中c(SO42-)一定等于一定等于3 103 molL-1Cd点溶液通过蒸发可以变到点溶液通过蒸发可以变到c点点Da点对应的点对应的Ksp等于等于c点对应的点对应的Ksp第七页，本课件共有30页2（09年广年广东东化学化学18）硫酸硫酸锶锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解在水中的沉淀溶解平衡曲平衡曲线线如下，下列如下，下列说说法正确的是法正确的是A温度一定温度一定时时，Ksp(SrSO4)随随的增大而减小的增大而减小B三个不同温度中，
8、三个不同温度中，313K时时Ksp(SrSO4)最大最大C283K时时，图图中中a点点对应对应的溶液是不的溶液是不饱饱和溶液和溶液D283K下的下的SrSO4饱饱和溶液升温到和溶液升温到363K后后变为变为不不饱饱和溶和溶液液第八页，本课件共有30页二、沉淀溶解平衡的应用二、沉淀溶解平衡的应用 1.沉淀的生成沉淀的生成 加加入入沉沉淀淀剂剂，应应用用同同离离子子效效应应，控控制制溶溶液液的的pH，当当 时有沉淀生成。时有沉淀生成。第九页，本课件共有30页例例1、向向1.0 10-3 mol dm-3 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成
9、时的沉淀生成时的Ag+=?CrO42-沉淀完全时沉淀完全时,Ag+=?解:Ag2CrO4 2Ag+CrO42-Ksp=Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 mol dm-3故有故有第十页，本课件共有30页例2、向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和时（H2S 的浓度为0.1 moldm-3），溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的H+=?H2S 2H+S2-=0.21 moldm-3解解:ZnS Zn2+S2-第十一页，本课件共有30页2.沉淀的溶解沉淀的溶解Qc Ksp 时时,沉淀发生溶解，沉淀发生溶解，使使Qc减小减
10、小的方法有的方法有 (1)利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。(2)生成弱电解质。如：生成弱电解质。如：H2SFeS Fe2+S2-S+NO+H S+NO+H2 2O O (3)(3)生成络合物，例银铵溶液的配制生成络合物，例银铵溶液的配制第十二页，本课件共有30页3.分步沉淀分步沉淀 溶溶液液中中含含有有几几种种离离子子，加加入入某某沉沉淀淀剂剂均均可可生生成成沉沉淀淀，沉沉淀淀生生成成的的先先后后顺顺序序按按离离子子积积大大于于溶溶度度积积的的先先后后顺顺序序沉沉淀淀，叫作分步沉淀。叫作分步沉淀。对对同同一一类类型型的的沉沉淀淀，Ksp越越小小越越先先沉
11、沉淀淀，且且Ksp相相差越大分步沉淀越完全差越大分步沉淀越完全;如如AgCl、AgBr、AgI 对对不不同同类类型型的的沉沉淀淀，其其沉沉淀淀先先后后顺顺序序要要通通过过计计算算才能确定。如才能确定。如AgCl和和Ag2CrO4 一一般般认认为为沉沉淀淀离离子子浓浓度度小小于于1.010-5 mol/L时时,则则认认为已经沉淀完全为已经沉淀完全第十三页，本课件共有30页4.沉淀的转化沉淀的转化 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,如:BaCO3+CrO42-BaCrO4+CO32-第十四页，本课件共有30页例例1：如果溶液中：如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 molL,
12、使使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉淀的pH条件是什么条件是什么?pOH=10.8,pH=3.2解解:Fe(OH)3 Fe3+3OH-Ksp=Fe3+OH-3=4.0 10-39 Fe3+沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:第十五页，本课件共有30页Mg2开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:pOH=4.9,pH=9.1因此因此,只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之之间即可使间即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不不沉淀。沉淀。第十六页，本课件共有30页例2、如果溶液中Zn2+和Fe2+的浓度均为0.10 moldm-3,能否利用通入H2S气体使Zn2+和Fe
13、2+定量分离？Zn2+和Fe2+分离完全的PH值为多少?解：Zn2+H2S ZnS+2H+-1 Fe2+H2S FeS+2H+-2第十七页，本课件共有30页Zn2+沉淀完全时的pH值为：pH=3.87控制pH值在3.12-3.87之间即可将Zn2+和Fe2+分离完全pH=3.12Fe2+开始沉淀时的PH值为：第十八页，本课件共有30页5.同离子效应同离子效应（1）同离子效应的来源 HAc H+Ac-加入NaAc，NaAc Na+Ac-溶液中Ac-大大增加，平衡向左移动，降低了HAc的电离度.同离子效应：向弱电解质中加入具有相同离子（阳离子或阴离子）的强电解质后，解离平衡发生左移，降低电解质电离
14、度的作用称为同离子效应，称为同离子效应，降低。降低。第十九页，本课件共有30页（2）同离子效应在沉淀溶解平衡中应用 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)加入加入AgNO3，平衡向沉淀方向移动，平衡向沉淀方向移动，Cl-减少。减少。第二十页，本课件共有30页（09年浙江理年浙江理综综10）已知：）已知：25时时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列。下列说说法正确的是法正确的是A25时时，饱饱和和Mg(OH)2溶液与溶液与饱饱和和MgF2溶液相比，前溶液相比，前者的者的c(Mg2)大大B25时时，在，在Mg(OH)2的的悬浊悬浊液中加入少量的液中加入
15、少量的NH4Cl固体，固体，c(Mg2)增大增大C25时时，Mg(OH)2固体在固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的氨水中的Ksp比在比在20 mL 0.01 mol/LNH4Cl溶液中的溶液中的Ksp小小D25时时，在，在Mg(OH)2悬浊悬浊液中加入液中加入NaF溶液后，溶液后，Mg(OH)2不可能不可能转转化化为为MgF2第二十一页，本课件共有30页三、缓冲溶液三、缓冲溶液 实实验验事事实实：向向纯纯水水(pH=7.0)中中加加入入少少量量酸酸或或碱碱，pH值会发生显著变化值会发生显著变化 向向HAc-NaAc混混合合液液中中加加入入少少量量酸酸或或碱碱，溶溶液液的的pH值几乎
16、不变值几乎不变。1.缓缓冲冲溶溶液液的的概概念念:是是一一种种能能抵抵抗抗少少量量强强酸酸、强强碱碱和和水水的稀释而保持体系的的稀释而保持体系的pH值基本不变的溶液值基本不变的溶液。第二十二页，本课件共有30页 HAc H+Ac-0.1 0.1例例1、向向1L 0.1molL-1HAc-NaAc混合液中分别滴混合液中分别滴加加0.1 mL 1molL-1HCl或或NaOH溶液，溶液，pH改变多少改变多少解：解：0.1molL-1HAc-NaAc溶液的溶液的pH值：值：pH=pKa =4.75第二十三页，本课件共有30页 滴加0.1L 1molL-1HCl后：HAc H+Ac-0.1+110-4
17、 0.1-110-4 pH=pKa=4.75第二十四页，本课件共有30页 滴加0.1cm3 1moldm-3NaOH溶液后：HAc H+Ac-0.10.110-4 0.1+110-4 结论：加入少量酸碱pH值不发生改变pH=pKa=4.75第二十五页，本课件共有30页2.缓冲作用原理：缓冲作用原理：HAc H+Ac-NaAc Na+Ac-加入酸，如HCl，H+与Ac-结合，生成HAc，cAc-/cHAc变化不大，溶液的pH值变化不大。加入碱，如NaOH，HAc与OH-与结合，生成Ac-，cAc-/cHAc变化不大，溶液PH值变化也不大结论：少量外来酸碱的加入不会影响溶液的pH值，缓冲溶液的缓冲
18、能力有一定限度。第二十六页，本课件共有30页3缓冲溶液的缓冲溶液的 计算计算弱酸 弱酸强碱盐 HAc H+Ac-c酸 x c盐 弱碱 强酸弱碱盐的缓冲体系：第二十七页，本课件共有30页4结论：结论：（1）缓冲溶液的pH取决于两个因素，即Ka(Kb)及c酸/c盐（c碱/c盐）（2）适当地稀释缓冲溶液时，由于酸和盐同等程 度地减少，pH值基本保持不变。（3）稀释过度，当弱酸电离度和盐的水解作用发生明显变化时，pH值才发生明显的变化。第二十八页，本课件共有30页5.5.缓冲溶液的选择与配置缓冲溶液的选择与配置缓冲溶液的选择与配置缓冲溶液的选择与配置:（1）首先找出与溶液所需控制的）首先找出与溶液所需
19、控制的pH值相近的值相近的pK值的弱值的弱酸或弱碱酸或弱碱一般一般c酸酸/c盐盐在在0.110范围内具有缓冲能力，故范围内具有缓冲能力，故 pH=pKa 1（2）确定适当的浓度。为使溶液具有较大的缓冲能力，总确定适当的浓度。为使溶液具有较大的缓冲能力，总浓度一般在浓度一般在0.050.2molL-1之间之间（3）选择的缓冲液不与反应物或生成物发生反应，配制）选择的缓冲液不与反应物或生成物发生反应，配制药用缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。药用缓冲溶液时还应考虑溶液的毒性。（4）若所要求的）若所要求的pH 不等于不等于 pKa，则根据要求的，则根据要求的pH，利用，利用缓冲溶液公式计算出各缓冲成分所需要的实际量缓冲溶液公式计算出各缓冲成分所需要的实际量需要需要例例1 欲配制欲配制pH=5.0的缓冲溶液的缓冲溶液应选择体系应选择体系NaAc-HAc体系，体系，pKa=4.74例例2欲欲配配制制pH=9.0的的缓缓冲冲溶溶液液，应应选选择择NH3-NH4Cl体体系系,pKb=4.74,pKa=9.26第二十九页，本课件共有30页6 缓冲溶液的应用缓冲溶液的应用1.化学反应要在一定pH范围内进行；2.人体血液必须维持pH在7.4左右。第三十页，本课件共有30页