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1、 6.1 溶解度和溶度积溶解度和溶度积6.1.3 溶度积和溶解度间的关系溶度积和溶解度间的关系6.1.2 溶度积溶度积6.1.1 溶解度溶解度第1页/共62页在一定温度下，达到溶解平衡(饱和溶液)时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度。通常以符号s表示。对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g水所含溶质质量来表示，即以：g/100g水表示。6.1.1 溶解度溶解度学习了摩尔浓度和百分比浓度后，溶解度也可用摩尔浓度和百分比浓度表示。若已知溶液的密度()和百分比浓度(w)就可求出溶液的体积摩尔浓度(c)和质量摩尔浓度(b)c=1000 w/M单位：mol/L(溶液)b=10 S/M单位：mo
2、l/kg(溶剂)第2页/共62页自然界没有绝对不溶的物质。习惯上把溶解度小于0.01g/100g水的物质叫不溶物或难溶物。6.1.2 溶度积溶度积在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。第3页/共62页在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：一般沉淀反应：溶度积常数，简称溶度积。(aq)mB(aq)nA(s)BAnmmn-+mnnmmn)(B)(A)B(A-+=cc)(SO)(Ba)BaSO(2424-+=cc可简写为：)/(SO)/(Ba)BaSO(2424-+=cccc溶解沉淀第4页/共62页6.1.3溶度积和溶解度间的
3、关系溶度积和溶解度间的关系nsms溶度积和溶解度的相互换算nm-+(aq)mB(aq)nA(s)BAmnmn)m()n(ss=如：AgCl型Ksp=s2s=(Ksp)1/2Ag2S型Ksp=4s3s=(Ksp/4)1/3As2S3型Ksp=108s5s=(Ksp/108)1/5第5页/共62页例：25oC，AgCl的溶解度为1.9210-3gL-1，求同温度下AgCl的溶度积。)L/(mol1-ss平衡浓度3.143Mr(AgCl)=解：已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1-=s)aq(Cl(aq)AgAgCl(s)-+1021080.1)Cl()Ag()AgCl(-
4、+=Scc第6页/共62页2)L/(mol1xx-平衡浓度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg331.7105.6-=s5312105.6,4101.1-=xx例：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下S(Ag2CrO4)/gL-1。)aq(CrO(aq)2Ag(s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=cc解：间的关系与的 思考题：求243)(POCas第7页/共62页5108参考答案s=第8页/共62页)CrOAg()AgCl(42ss第9页/共62页 6.2 沉淀的生成与溶解沉淀的生成与溶解6.2.4 配合物
5、的生成对溶解度的影响配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解沉淀的配位溶解6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡的影响对沉淀溶解平衡的影响6.2.2 同离子效应与盐效应同离子效应与盐效应6.2.1 溶度积规则溶度积规则第10页/共62页沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：6.2.1 溶度积规则溶度积规则(aq)mB(aq)nA(s)BAnmmn-+J 平衡向左移动，沉淀析出；J=处于平衡状态，饱和溶液；J 平衡向右移动，无沉淀析出；若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。第11页/共62页PbCrO4(s)第12页/共62页例：BaCO3的生成。加BaCl2或Na2CO3加酸(aq)CO(aq)Ba(s
6、)BaCO2323-+利于BaCO3的溶解。23)(CO JJc-第13页/共62页为6.010-4molL-1。若在40.0L该溶液中，加入0.010molL-1BaCl2溶液10.0L，问是否能生成BaSO4沉淀？如果有沉淀生成，问能生成BaSO4多少克？最后溶液中是多少？例题：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，第14页/共62页第15页/共62页(aq)SO(aq)Ba(s)BaSO2424-+第16页/共62页6.2.2 同离子效应与盐效应同离子效应与盐效应1.同离子效应 在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。例题：求25时，Ag2Cr
7、O4在纯水，0.010molL-1K2CrO4溶液中的溶解度。解：纯水中：Ksp=4S 3s=6.510-5molL-1平衡浓度/(molL-1)2x0.010+x0.010molL-1K2CrO4溶液中第17页/共62页结论：同离子效应使难溶电解质的溶解度显著降低。应用：加入过量的沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。但Ksp表示的离子浓度间的制约关系，被沉淀离子也不可能从溶液中绝迹。通常当溶液中被沉淀离子浓度小于 10-5mol/L时，即可认为被沉淀离子沉淀完全了。因此加入沉淀剂一般过量20-50%即可。定量分离沉淀时，选择洗涤剂。如：制得BaSO4沉淀，如用0.01mol/LH2SO4溶液洗涤比
8、用纯水要好，造成的损失要小。第18页/共62页盐效应：在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。盐效应的影响同样是离子间的相互抑制作用。2.盐效应第19页/共62页当时，增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导;当时，增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。关系：一般稀溶液仅考虑同离子效应的影响一般稀溶液仅考虑同离子效应的影响,浓溶浓溶液要考虑盐效应的影响。液要考虑盐效应的影响。第20页/共62页 6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡的影响对沉淀溶解平衡的影响1.难溶金属氢氧化物溶于酸第21页/共62页溶于酸也溶于碱(aq)Al(OH)(aq)OH(s)A
9、l(OH)43-+O(l)3H(aq)Al(aq)3H(s)Al(OH)233+第22页/共62页溶于铵盐22Mn(OH)Mg(OH)例如：上。加入铵盐溶解，道理同(s)Mn(OH)21312102.110.15-)aq(2OH)aq(Mg(s)Mg(OH)22+-+-+)aq(OHNH)aq(OH)aq(NH234+使JJ第26页/共62页oc0.05066o6105.4105.4105.4050.0)L(mol/1c+-平衡浓度25.0101.5)Mg()(Mg(OH)OH(1222-+-=ccMg(OH)2(2J沉淀析出，为了不使423(aq)OH(aq)NHO(l)H(aq)NH+-+
10、第27页/共62页016.0)108.1(101.52512=-0.0500.25)Lmol/(1-y平衡浓度此题也可以用双平衡求解：J=Ksp)l(O2H)aq(2NH)aq(Mg)aq(2NH(s)Mg(OH)23242+)(NH)Mg(OH)()NH()NH()Mg(23224232=+cccc(OH)2c(OH)2第28页/共62页2.826.85pH可将pH值控制在2.826.85之间。Fe3+沉淀完全Ni2+开始沉淀例题：在含有0.10molL-1Fe3+和0.10molL-1Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?解：c(Fe3+)10-5第
11、29页/共62页PbSBi2S3CuSCdSSb2S3SnS2As2S3HgS黑色 黑色 黑色 黄色 橙色 金黄色 黄色 黑色或红色2.金属硫化物第30页/共62页难溶金属硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：难溶金属硫化物的多相离子平衡：+-+22(aq)S(aq)MMS(s)：强碱+-222(aq)OH(aq)HSO(l)H(aq)SS-+22(aq)HS(aq)OH(aq)MO(l)HMS(s)=-+2)HS()OH()M(ccc+22S(aq)H(aq)M(aq)2HMS(s)=-+22222+spa)S()S()H()SH()M(cccccK或=2a22a1spspa)SH(S)H()MS(
12、KKKK在酸中的溶度积常数spaK第31页/共62页 例题：25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(g),使其成为饱和溶液(c(H2S)=0.10molL-1)。用HCl调节pH值，使c(HCl)=0.30molL-1。试判断能否有FeS生成。011.0)30.0(10.001.0)(HS)(H)Fe(2222cccJ=+S(aq)H(aq)Fe(aq)H2FeS(s)22+解：600spaK=沉淀生成。它法？无FeSspaKJ spaK越大,硫化物越易溶于酸。反之越难第32页/共62页难溶金属硫化物的溶解溶 解 方 法HAc 稀HCl 浓HCl HNO3 王 水MnS溶Z
13、nS FeS不溶溶CdS不溶不溶溶PbS不溶不溶溶溶CuS Ag2S 不溶不溶不溶溶HgS不溶不溶不溶不溶溶注：表中难溶金属硫化物的溶度积常数依次减小 即 Ksp越大的越易溶，Ksp越小的越难溶第33页/共62页 6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解沉淀的配位溶解c(Cd2+)c(S2)c(Cd2+)c(S2)aq(SH)aq(CdCl(aq)Cl4)aq(2HCdS(s)224+-+42224)Cl()H()SH()CdCl(ccccK=-+-fspa2a22a124fsp)SH()SH()CdCl()CdS(KKKKKK=-fspKKK=(aq)
14、Cl(aq)Ag(NH(aq)2NHAgCl(s)233-+(aq)AgI(aq)IAgI(s)2-+多重平衡多重平衡沉淀溶解沉淀溶解及配位平衡及配位平衡哪些平衡？哪些平衡？第34页/共62页3103.00-=7101067.1108.1-=1123oL2.0molL0.20)mol1.8(O)HNH(-=+=c8.1=x例题：室温下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固体的AgCl(s)，问氨水的浓度最小应为多少?(aq)Cl(aq)Ag(NH(aq)2NHAgCl(s)233-+解：32103.0010.010.0-=Kx23fsp)Ag(NH()AgCl(+=KKK问题：若改成溶解AgB
15、r、AgI，氨水浓度？第35页/共62页氧化氧化配位溶解：（沉淀溶解配位溶解：（沉淀溶解氧还氧还配位平衡）配位平衡）223)l(O4H2NO(g)3S(s)aq()3Cu(NO+242O(l)4H3S(s)2NO(g)(aq)HgCl3H+氧化还原溶解：（沉淀溶解氧化还原溶解：（沉淀溶解氧化还原平衡）氧化还原平衡）36sp100.6)CuS(K=-3)aq(8HNO3CuS(s)+，sp22)S(S(s)SKJJc-HNO353sp104.6HgS)(K=-3(aq)2HNO12HCl(aq)3HgS(s)+sp222242)S(S(s)S)Hg(HgClHgKJcccc)(I102.26-=
16、c)(Ag)Ag(I2Cl1+cc)I()(AgI)Cl()(AgClspsp-ccKKc 与被沉淀离子浓度有关与被沉淀离子浓度有关第42页/共62页例题：某溶液中含Cl和，它们的浓度分别是0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，通过计算证明，逐滴加入AgNO3试剂，哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的体积变化)。解题思路：哪一种离子先沉淀析出即是哪种离子沉淀所需的沉淀剂浓度越小。当第二种离子沉淀析出时，看第一种离子浓度是否小于10-5mol/L。第43页/共62页解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度)Cl(AgCl)
17、sp-=cK)(CrO)CrO(Ag2442sp-=cK第44页/共62页)(Ag(AgCl)2sp+=cK第45页/共62页6.3.2 沉淀的转化沉淀的转化(aq)SO(s)aCOC(aq)CO(s)CaSO243234-+)(Ca)(CO)(Ca)(SO223224+-+-=ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4spKK=结论：Ksp较大,说明CaSO4转化CaCO3越完全。第46页/共62页 例题：在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3的最初浓度为多少?解：(aq)SO(s)CaCO(aq)CO(s)CaSO243234-+4104
18、.1010.0=Kx第47页/共62页结论：沉淀类型不同,计算反应的 。沉淀类型相同,大（易溶)者向 小（难溶)者转化容易，二者 相差越大，转化越完全，反之 小者向 大者转化困难；第48页/共62页 例题：如果在1.0LNa2CO3溶液中使0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3，问Na2CO3的溶液最初浓度为多少?解：(aq)SO(s)BaCO(aq)CO(s)BaSO243234-+Kx=010.0)(BaCO)(BaSO3sp4spKK=第49页/共62页课堂练习题：1、沉淀是否完全的标志是被沉淀离子是否符合规定的某种限度，不一定被沉淀离子在溶液中就不存在。答案：2、要使沉淀生成
19、,必须加入一定量的沉淀剂。通常是沉淀剂的加入量越多,则生成的沉淀也越多。答案：3、在混合离子溶液中，加入一种沉淀剂时，一定是溶度积小的盐首先沉淀出来。答案：4、难溶电解质中，溶度积小的一定比溶度积大的溶解度要小。答案：5、难溶电解质溶在水中的部分可认为是全部电离的。处理它们在溶液中的电离平衡可以按照强电解质处理。答案：第50页/共62页6、Ca(OH)2在纯水中可以认为是完全电离的,它的溶解度是A.Ksp1/3B.(Ksp/4)1/3C.(Ksp/4)1/2D.(KspH3O+)/Kw答案：B7、已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中，Ca2+=2.010-6molL-1,PO43-=2.010
20、-6molL-1,则Ca3(PO4)2的KspA.3.210-29B.3.210-12C.6.310-18D.5.110-27答案：A第51页/共62页8、下列有关分步沉淀的叙述中正确的是 A.溶度积小者一定先沉淀出来 B.沉淀时所需沉淀试剂浓度小者先沉淀出来 C.溶解度小的物质先沉淀出来 D.被沉淀离子浓度大的先沉淀答案：B9、向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述中正确的是A.AgCl的溶解度增大B.AgCl的溶解度、Ksp均不变C.AgCl的Ksp增大D.AgCl溶解度减小。答案：B第52页/共62页10、微溶化合物Ag2CrO4(Ksp=1.1210-12)在0.0010molL-1,Ag
21、NO3溶液中的溶解度为s1，在0.0010molL-1,K2CrO4溶液中的溶解度为s2，两者的关系为 A.s1s2，B.s1s2，Cs1=s2，D.不确定答案：B简答题：根据以下数据说明，为什么不能用CaCl2和H2CO3水溶液混合得到CaCO3沉淀？解决办法？已知：Ka1(H2CO3)=4.210-7，Ka2(H2CO3)=5.610-11，Ksp(CaCO3)=2.510-9，s(CaCl2)=74.5g/100gH2O,M(CaCl2)=111g/mol。供思考Ca2+H2CO3CaCO3+2H+K=Ka1Ka2/Ksp很小第53页/共62页11、同离子效应使难溶电解质的溶解度(),盐
22、效应使难溶电解质的溶解度(),在同一体系中,后一种效应较前一种效应()，但浓溶液中后一种效应不能忽略。减小略有增加小12、在ZnSO4溶液中通入H2S气体只出现少量的白色沉淀，但若在通入H2S之前，加入适量固体NaAc则可形成大量的沉淀，为什么?答：由于Zn2+H2SZnS+2H+溶液酸度增大，使ZnS沉淀生成受到抑制，若通H2S之前，先加适量固体NaAc，则溶液呈碱性，再通入H2S时生成的H+被OH-中和，溶液的酸度减小，则有利于ZnS的生成。第54页/共62页13、在AgBr沉淀上加入下列溶液，指出沉淀转化的可能性。为什么?(1).Na2CO3(2).Na2S(3).H2S (4).Na2
23、S2O3答：(1).不可能，因为转化反应2AgBr(s)+CO32-Ag2CO3(s)+2Br-K=(Ksp,AgBr)2/Ksp,Ag2CO3=3.410-14很小，表明正向反应进行的程度很小。已知：Ksp(AgBr)=5.310-13Ksp(Ag2CO3)=8.310-12)同理：(2).可能,K=3.71024(3).可能,K=253.5 第55页/共62页(4).可能，因为转化反应AgBr(s)+2S2O32-Ag(S2O3)23-+Br-K=(KspAgBr)KfAg(S2O3)23-=15.4尽管不是很大，但表明正向反应可以进行，若用过量的Na2S2O3溶液，AgBr(s)可以完全
24、溶解。已知：Ksp(AgBr)=5.310-13KfAg(S2O3)23-=2.91013第56页/共62页14、H2SO4水溶液中全部电离为H+和HSO4-，但HSO4-的Ka2=1.010-2，计算A.0.050mol/LH2SO4溶液的H3O+，HSO4-，SO42-B.在此溶液中PbSO4的溶解度。已知Ksp(PbSO4)=1.810-8思路：H2SO4H+HSO4-完全电离HSO4-H+SO42-部分电离、存在电离平衡用Ka2的平衡关系式进行计算可得在第一问得到的SO42-基础上，考虑同离子效应可得到在此硫酸溶液中的溶解度。参考答案：A.H+=0.0574mol/LHSO4-=0.0
25、426mol/LSO42-=0.0074mol/LB.s=2.4310-6mol/L第57页/共62页15、在下列水溶液中不断通入H2S，计算溶液中残留的Cu2+浓度。已知CuS的Ksp=6.010-36及H2S的Ka1、Ka2A.0.10mol/LCuCl2溶液；B.0.10mol/LCuCl2与0.1mol/L盐酸的混合溶液。思路：不断通入H2S，使得溶液中H2S(aq)浓度总是保持为饱和浓度（0.10mol/L）。A：首先：通过计算饱和H2S(aq)电离平衡时离解出的C(S2-),计算J=C(S2-)C(Cu2+),看J和Ksp的大小,判断CuS能否沉淀析出；沉淀是否完全(C(Cu2+)
26、是否小于10-5mol/L),怎样判断？即Cu2+为10-5mol/L时，溶液中的C(S2-)是否大于Cu2+沉淀完全时所需C(S2-)的最低浓度。然后：由Cu2+H2S2H+CuS(s)可知溶液H+,由此可计算H2S(aq)离解的C(S2-),判断残留的Cu2+浓度。第58页/共62页B：在混合溶液中,计算H2S(aq)饱和溶液离解的C(S2-),判断CuS能否沉淀且是否沉淀完全；按A的计算办法,计算H2S(aq)离解的C(S2-),判断残留的Cu2+浓度。解 A:饱和H2S(aq)的CH2S=0.1mol/L，在0.10mol/L的CuCl2溶液中通入H2S达到饱和，H2S(aq)可离解出
27、CS2-约为多少？怎样计算？CS2-Ka2=1.210-15mol/L而J=C(S2-)C(Cu2+)=1.210-150.10=1.210-16远大于CuS沉淀所需的CS2-(6.010-35mol/L)，故CuS可沉淀析出。第59页/共62页随着CuS沉淀的生成，溶液中H+增加，抑制了H2S的离解，CS2-降低。当Cu2+沉淀完全时即Cu2+10-5mol/L需CS2-6.010-31mol/L，Cu2+可沉淀完全。由Cu2+H2SCuS+2H+CH+=0.2mol/L又Ka1Ka2=S2-H+2/H2SS2-=Ka1Ka2H2S/H+2H2SCH2S=0.1mol/L=5.710-81.
28、210-150.1/0.22=1.710-22mol/L Ksp=S2-Cu2+=1.710-22Cu2+=6.010-36Cu2+=3.510-14mol/L(远低于10-5mol/L)因此溶液残留的Cu2+为3.510-14mol/L 第60页/共62页B：计算方法类似，要考虑0.1mol/L盐酸溶液对H2S电离的影响，其它步骤同A。由 Cu2+H2SCuS+2H+CH+=(0.2+0.1)=0.3mol/L又Ka1Ka2=S2-H+2/H2SS2-=Ka1Ka2H2S/H+2H2SCH2S=0.1mol/L=5.710-81.210-150.1/0.32=7.610-23mol/LKsp=S2-Cu2+=7.610-23Cu2+=6.010-36Cu2+=7.910-14mol/L(远低于10-5mol/L)因此溶液残留的Cu2+为7.910-14mol/L第61页/共62页感谢您的观看。第62页/共62页