第三章 溶液中的离子平衡

1、2022-2-91第三章 溶液中的离子平衡2022-2-92 1 1、掌握一元弱酸、弱碱的解离平衡；掌握解离、掌握一元弱酸、弱碱的解离平衡；掌握解离 平衡的有关计算；了解多元弱酸的解离平衡。平衡的有关计算；了解多元弱酸的解离平衡。 2 2、掌握同离子效应、稀释定律。、掌握同离子效应、稀释定律。3 3、掌握缓冲溶液的基本概念及缓冲溶液、掌握缓冲溶液的基本概念及缓冲溶液pH值的值的 计算；掌握缓冲溶液的配制。计算；掌握缓冲溶液的配制。4 4、了解盐类水解的意义及对溶液、了解盐类水解的意义及对溶液pH值的影响。值的影响。5 5、了解酸碱质子理论及共轭酸碱对的概念。、了解酸碱质子理论及共轭酸碱对的概念

2、。6 6、掌握溶度积规则及应用；掌握分步沉淀、沉、掌握溶度积规则及应用；掌握分步沉淀、沉 淀转化等概念；掌握沉淀溶解平衡有关计算。淀转化等概念；掌握沉淀溶解平衡有关计算。【本章要点本章要点】2022-2-93 电解质按其解离程度的大小，分为强电解质电解质按其解离程度的大小，分为强电解质和弱电解质：和弱电解质： 【基本概念基本概念】电解质：在水溶液中能够解离生成带电离子电解质：在水溶液中能够解离生成带电离子 的化合物。的化合物。 弱电解质：在水溶液中仅能部分解离的电解质弱电解质：在水溶液中仅能部分解离的电解质 如：如： HAc、NH3、H2S强电解质：在水溶液中能够完全解离成离子的电解质强电解质

3、：在水溶液中能够完全解离成离子的电解质 如：如：HCl、NaOH、CuSO4第三章第三章 溶液中的离子平衡溶液中的离子平衡 2022-2-94AB AAB A+ + + B+ B- - ( (不可逆）强电解质的解离不可逆）强电解质的解离 AB AAB A+ + + B+ B- -（可逆）弱电解质的解离（可逆）弱电解质的解离 弱电解质在水溶液中，存在着解离的正、负弱电解质在水溶液中，存在着解离的正、负离子和未解离的分子之间的平衡离子和未解离的分子之间的平衡解离平衡解离平衡( (dissociation equilibriumdissociation equilibrium) )。 2022-2-

4、953-1 3-1 弱电解质的解离平衡弱电解质的解离平衡 一、解离平衡和解离常数一、解离平衡和解离常数 O(l)HHAc(aq)2 (aq)Ac(aq)OH3 一般简写为：一般简写为： HAc AcH)()()()(/HAcAcHHAcAcHHAccccccccccK 2022-2-96OHNH23 OHNH4)3()()4()(23OHNHOHNHNHcccK 解离常数解离常数( (dissociation constant):): 弱酸的解离常数：弱酸的解离常数：Ka ；弱碱的解离常数：；弱碱的解离常数：Kb b 。对于具体的弱酸、弱碱，一般可以把分子。对于具体的弱酸、弱碱，一般可以把分子

5、式标在式标在K的右边：的右边： O)H(NHK(HAc)K32 、2022-2-97解离常数的性质：解离常数的性质： 弱电解质解离程度大小的标志：弱电解质解离程度大小的标志：K越大，说越大，说明解离程度越大。一般明解离程度越大。一般K10-4 弱电解质弱电解质 K值只与温度有关。值只与温度有关。 但一般解离过程的热效应（焓变）很小，温但一般解离过程的热效应（焓变）很小，温度对度对K影响不大，而且解离过程一般都是影响不大，而且解离过程一般都是在室温下进行的，所以实际应用时，通常不在室温下进行的，所以实际应用时，通常不考虑温度对考虑温度对K的影响，认为它是个常数。的影响，认为它是个常数。 2022

6、-2-98对于多元弱酸来说，它们的解离是多级解离，分对于多元弱酸来说，它们的解离是多级解离，分步进行的，每一级都有一个相应的解离常数，如：步进行的，每一级都有一个相应的解离常数，如： H H2 2S SSH2 HSH82a1109.1S)(H)(HS)(HcccK122a2101.1)(HS)(S)(HcccK HS 2SH 21aaKKKSH2 2S2H2022-2-99二、水的离解平衡与溶液的酸碱性14-2-w2100 . 1)c(OHc(HO)c(H)c(OHc(HK OHHOH 14 pOHpHpKw1.1.水的解离平衡水的解离平衡酸性溶液酸性溶液：c(Hc(H+ +) ) 1.01.

7、01010-7-7mol.Lmol.L-1 -1 c(OH c(OH- -) ) pH7pH7pH72.2.溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pHpH值值-1714Lmol 101.0101.0)c(OH)c(H 中中性性溶溶液液：pH=7pH=72022-2-910二、解离度及其影响因素二、解离度及其影响因素 1 1、解离度、解离度( (degree of ionization) )分子总浓度分子总浓度解离的分子浓度解离的分子浓度分子总数分子总数已解离的分子数已解离的分子数100100 解离度与平衡常数的关系：一元弱酸解离度与平衡常数的关系：一元弱酸HA HA HA AH初始浓度初始浓度 c 0

8、0 平衡浓度平衡浓度 c(1- ) c c 1c)(1cc)(1c)c()c(K222a 2022-2-911cKcK aa2近似计算公式近似计算公式 弱碱弱碱： cK b 此公式对于一元弱酸、弱碱和多元弱酸的一级此公式对于一元弱酸、弱碱和多元弱酸的一级解离都适用。解离都适用。 通过公式可以看出：通过公式可以看出： 与与K K不同，它不是常数，不同，它不是常数，与弱电解质溶液本身的浓度有关。与弱电解质溶液本身的浓度有关。 500aKc时，时，1 1 1 1 当当则：则：2022-2-9122 2、影响解离度的因素、影响解离度的因素 （1 1）稀释定律：由）稀释定律：由 cK【注意注意】：c为弱

9、电解质的原始浓度为弱电解质的原始浓度 对同一溶液，随着浓度的降低，对同一溶液，随着浓度的降低， 不断增大，但解离出的离子浓度不断增大，但解离出的离子浓度不一定大（不一定大（c c ）。）。可以推断：可以推断：c越小，则越小，则 越大，所以这个关系式又越大，所以这个关系式又叫做稀释定律。也就是说：叫做稀释定律。也就是说：随着弱电解质溶液不随着弱电解质溶液不断稀释，断稀释， 会不断增大。会不断增大。2022-2-913（2 2）同离子效应）同离子效应 (common ion effect) HAc AcH 在在HAcHAc溶液中加入溶液中加入NaAcNaAc（强电解质），结果：溶（强电解质），结果

10、：溶液中液中AcAc浓度增大，相当于增大了产物浓度，根据平浓度增大，相当于增大了产物浓度，根据平衡移动原理，解离平衡逆向移动，使得衡移动原理，解离平衡逆向移动，使得HAcHAc的解离度的解离度降低。象这样降低。象这样在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的其它强电解质，使弱电解质解离度降低的现象，子的其它强电解质，使弱电解质解离度降低的现象，叫做同离子效应。叫做同离子效应。2022-2-914【例例】 （1 1）计算室温下）计算室温下0.1 mol0.1 moldmdm-3-3HAcHAc溶液的溶液的 pH pH 值、值、AcAc浓度和浓度和HA

11、cHAc的解离度。的解离度。 已知：已知： 5101.76(HAc) K（2 2）在上述溶液中加入）在上述溶液中加入NaAcNaAc晶体，使晶体，使NaAcNaAc浓浓度为度为0.1mol0.1moldmdm-3-3，计算此时溶液的，计算此时溶液的pHpH 值值和和HAcHAc的解离度。的解离度。 三、弱酸溶液三、弱酸溶液pHpH的计算的计算 2022-2-915解：（解：（1 1）设平衡时）设平衡时H H浓度为浓度为x x molmoldmdm-3-3。HAc AcH平衡：平衡：0.1-0.1-x x x x x x 52101.760.1(HAc) xxK 50056821076. 11

12、. 0Kc5a可作近似计算：可作近似计算：0.1-0.1-x x0.1 0.1 则：则： 521076. 11 . 0 x3-3dmmol 101.33x3-3dmmol 101.33)(Ac)(Hcc%33. 1%1001 . 01033. 1%1001 . 03 x pH=-lgc(HpH=-lgc(H+ +)= -lg1.33)= -lg1.331010-3 -3 =2.88=2.882022-2-916（2）设达到新平衡时设达到新平衡时， 3dmmol )(H ycHAc AcH0.1- -y y 0.1+y 则：则： 51076. 11 . 0)1 . 0()(yyyHAcK 由于存

13、在同离子效应，解离度降低，解离出由于存在同离子效应，解离度降低，解离出的的H H浓度变小，所以：浓度变小，所以： 0.10.1-0.1yy3dmmol510761.y75. 41076. 1lgdmmol 101.76)(Hc535pH2022-2-917%0176. 0%1001 . 01076. 1%1001 . 05 y 显然，显然， （注意注意： )cK a 2022-2-918【例例】： 求室温下，饱和求室温下，饱和H H2 2S S 溶液中各离子的浓度。溶液中各离子的浓度。已知：已知：H H2 2S S 的溶解度（的溶解度（H H2 2S S 饱和溶液中饱和溶液中H H2 2S S

14、 的原始的原始浓度）为浓度）为0.1 mol0.1 moldmdm3 3，12281101 . 1,101 . 9 KK解：解：有关解离平衡：有关解离平衡： SH2 HSH HS 2SH溶液中离子：溶液中离子： 2SHSH、 因为二级解离程度很小，所以计算因为二级解离程度很小，所以计算H H和和HSHS的浓度，只考虑一级解离就可以了。的浓度，只考虑一级解离就可以了。 2022-2-919设设H H浓度为浓度为 x x moldm-3 SH2 HSH平衡时：平衡时：0.1-0.1-x xx x x x 821101 . 91 . 0 xxK 5001 Kc, ,可作近似计算：可作近似计算：0.1

15、-0.1-x x0.1 0.1 82101 . 91 . 0 x35dmmol109.5)(HS)(Hcc2022-2-920求求S S2-2-浓度必须根据二级解离平衡来计算。浓度必须根据二级解离平衡来计算。 设设S S2-2-浓度为浓度为 y y moldm-3 HS 2SH平衡：平衡： 9.59.51010-5-5 9.5 9.51010-5-5 y y 12552101110591059.y.K121011 .y3-122dmmol101.1)(Sc2022-2-921多元弱酸溶液中，多元弱酸溶液中，H H主要来自一级解离，可按主要来自一级解离，可按一元弱酸的解离计算；一元弱酸的解离计算

16、； 多元弱酸的负二价酸根离子浓度，近似等多元弱酸的负二价酸根离子浓度，近似等K K2 2 。 【结论结论】2022-2-922四、溶液四、溶液pHpH值的测定和控制值的测定和控制 （一）（一）pH值的测定值的测定 pHpH值的测定方法很多，主要有值的测定方法很多，主要有pHpH计（也叫计（也叫酸度计）法、酸度计）法、pHpH试纸法、酸碱指示剂法。试纸法、酸碱指示剂法。1. 1. 酸碱指示剂法酸碱指示剂法酸碱指示剂均是有机弱酸或者有机弱碱，得到酸碱指示剂均是有机弱酸或者有机弱碱，得到H H+ +或者失去或者失去H H+ +后，后，结构发生变化，结果造成酸型态和碱型态颜色不同。如甲基橙：结构发生变

17、化，结果造成酸型态和碱型态颜色不同。如甲基橙：( (偶氮式偶氮式) )黄色黄色 (醌式)红色pKpKa a=3.4=3.4pH=3.1pH=3.1pH=4.4pH=4.4N aO3SNNN ( CH3)2N aO3SNNN+H( CH3)2H+OH2022-2-923常用的酸碱指示剂2022-2-924 pHpH试纸是用多种指示剂的混试纸是用多种指示剂的混合溶液浸泡、晾干后制成的，使合溶液浸泡、晾干后制成的，使用时用玻璃棒或滴管取试液滴在用时用玻璃棒或滴管取试液滴在试纸上，半分钟内把试纸呈现的试纸上，半分钟内把试纸呈现的颜色跟标准比色板比较，就可以颜色跟标准比色板比较，就可以知道试液的知道试液

18、的pHpH值了，非常方便。值了，非常方便。2. pH2. pH试纸试纸2022-2-9253. pH3. pH计法（酸度计）计法（酸度计）需要精确测定的时候，应该用需要精确测定的时候，应该用pHpH计，溶液的计，溶液的H H浓度不同，浓度不同，会在电极上产生不同的响应，通过电子系统转换成会在电极上产生不同的响应，通过电子系统转换成pHpH值值显示出来。显示出来。2022-2-926（二）溶液（二）溶液pH 值的控制值的控制 1 1、缓冲溶液、缓冲溶液(buffer solution)的概念的概念 （1）定义：能抵抗少量外来酸、碱或稀释的冲定义：能抵抗少量外来酸、碱或稀释的冲 击，其击，其pH值

19、基本保持不变的溶液。值基本保持不变的溶液。 （2）组成：）组成： 弱酸弱酸盐：弱酸弱酸盐： NaAcHAc 332NaHCOCOH 4243PONaHPOH 弱碱弱碱盐：弱碱弱碱盐： ClNHOHNH423 323CONaNaHCO 组成缓冲溶液的两种物质称为组成缓冲溶液的两种物质称为缓冲对缓冲对。 2022-2-927（3）缓冲原理：以）缓冲原理：以HAcNaAc为例。为例。加加H H：解离平衡左移，：解离平衡左移，H H与与AcAc结合成结合成HAcHAc，建立新的平衡后，消耗了少量，建立新的平衡后，消耗了少量AcAc，HAcHAc浓度略有增大，而浓度略有增大，而H H浓度基本不变。（实际

20、上是溶液中大浓度基本不变。（实际上是溶液中大量的量的AcAc中和了中和了H H，抵抗了酸的影响。），抵抗了酸的影响。） 加加OHOH：H H浓度降低，这时解离平衡右移，建立新的平衡后，浓度降低，这时解离平衡右移，建立新的平衡后，HAcHAc浓度略有浓度略有降低，降低，AcAc浓度略有增大，而浓度略有增大，而H H浓度基本不变。（溶液中大量浓度基本不变。（溶液中大量HAcHAc的存在补充了被的存在补充了被OHOH中和的中和的H H，抵抗了碱的影响）。，抵抗了碱的影响）。2022-2-9282 2、缓冲溶液、缓冲溶液pH值的计算值的计算 设达平衡时，缓冲对的浓度分别为：设达平衡时，缓冲对的浓度分别

21、为：c c( (NH3) )、c(NH4+)，OH的浓度为的浓度为x moldm-3：OHNH23 4NHOH平衡：平衡：c(NH3)-x x c(NH4+)+xxcxcxK)(NH)(NH)(NH343ClNHOHNH423 以以为例：为例：1)1)弱碱弱碱- -弱碱盐弱碱盐2022-2-929存在同离子效应，存在同离子效应， NHNH3 3的解离度非常小，所以可的解离度非常小，所以可作近似计算：作近似计算： )(NH)(NH44cxc)(NH)(NH33cxc)(NH)(NH)(NH343ccxK)(NH)(NH)(NH433ccKx)(NH)(NHlg)(NHp)(NH)(NH)(NHl

22、g)(OHlgpOH433433ccKccKc2022-2-9302 2）弱酸弱酸盐：）弱酸弱酸盐： NaAcHAc HAc AcH)(Ac(HAc)lg(HAc)p)(Ac(HAc)(HAc)lg)(HlgpHccKccKc 以以为例为例2022-2-931弱酸弱酸-弱酸盐弱酸盐 pH= pKa - - lg)()(弱酸盐弱酸cc缓冲溶液计算公式小结：缓冲溶液计算公式小结：)()(弱碱盐弱碱cc弱碱弱碱-弱碱盐弱碱盐 pOH = pKb - - lg 配制缓冲溶液的原则配制缓冲溶液的原则：根据要求配制的：根据要求配制的pH 值，来选取值，来选取pKa a （或（或14- -pKb b ）与）

23、与pH 相近的缓相近的缓冲对体系，然后通过调节缓冲对的浓度比值，使冲对体系，然后通过调节缓冲对的浓度比值，使pH值达到要求的大小。值达到要求的大小。 2022-2-932【例例】 用浓度均为用浓度均为0.1 mol0.1 moldmdm-3-3的的NHNH3 3H H2 2O O和和NHNH4 4ClCl水溶液水溶液配制配制10 cm10 cm3 3 pH=9 pH=9的缓冲溶液，需要氨水和氯化铵水溶的缓冲溶液，需要氨水和氯化铵水溶液各多少？液各多少？ 已知已知pK(NHpK(NH3 3)=4.75)=4.75解：设需解：设需NH3H2O x cm336 . 3x10)x10(1 . 010

24、x1 . 0lg75. 4914cm 即需要氨水即需要氨水3.6cm3.6cm3 3则需则需NHNH4 4ClCl：10-3.6 = 6.4 cm10-3.6 = 6.4 cm3 3 2022-2-933【例】【例】 在在90 cm90 cm3 3 HAc-NaAcHAc-NaAc缓冲溶液中（缓冲溶液中（HAcHAc、NaAcNaAc浓度均为浓度均为0.1 moldm0.1 moldm3 3）加入）加入10cm10cm3 3 0.01 0.01 moldmmoldm-3 -3 HClHCl，求溶液的，求溶液的pHpH值。若加入值。若加入10 10 cmcm3 3 0.01 moldm0.01

25、moldm-3-3 NaOH NaOH，溶液的，溶液的pHpH值又是值又是多少？多少？ 已知：已知： 5101.76(HAc)K解：解：未加酸碱前：未加酸碱前： 4.75)(Ac(HAc)lg(HAc)ppHccK2022-2-934加加10 cm10 cm3 3 0.01 mol 0.01 moldmdm-3-3HClHCl后，体积变化对浓度发生后，体积变化对浓度发生影响：影响： 起始浓度：起始浓度： 3dmmol 0.091090900.1)(Ac(HAc) cc3dmmol 0.0011090100.01(HCl)cHAc AcH平衡时：平衡时： 0.091-0.091-x x x x

26、0.089+ 0.089+x x 5101.760.0910.0890.091)(0.089(HAc)xxxxK51085. 1 x74. 4108 . 1lgpH5 假设，加入的盐酸全部转化为假设，加入的盐酸全部转化为HAcHAcHAcHAc 加入加入HClHCl后，后，HAcHAc浓度为浓度为0.09+0.001=0.0910.09+0.001=0.091， Ac Ac- -浓度为浓度为0.09-0.001=0.0890.09-0.001=0.0892022-2-935(2) (2) 加加10 cm10 cm3 3 0.01 mol 0.01 moldmdm-3 -3 NaOHNaOH后，

27、起始浓度：后，起始浓度： 3dmmol 0.09)(Ac(HAc) cc3dmmol 0.001)(OHc设平衡时：设平衡时： 3dmmol )(H yc则：则： 3dmmol )(0.089(HAc)yc3dmmol )(0.091)(Acyc5101.760.0890.0910.089)(0.091(HAc)xxyxK51072. 1 y76. 41072. 1lgpH5 加入的加入的NaOHNaOH全部与全部与HAcHAc反应生成反应生成AcAc- -，反应后：，反应后：C C（HAcHAc）=0.09-0.001=0.089moldm=0.09-0.001=0.089moldm-3 -

28、3 C C（AcAc- -）=0.09+0.001=0.091=0.09+0.001=0.091moldm-3 2022-2-936未加酸碱原溶液未加酸碱原溶液 4.75 4.75加入加入10cm10cm3 3 HClHCl后后 4.74 4.74 加入加入10cm10cm3 3 NaOHNaOH后后 4.76 4.76PHPH请大家请大家计算计算在在90 cm90 cm3 3 H H2 2O O中分别加入中分别加入10cm10cm3 3 0.01 moldm 0.01 moldm-3-3 HClHCl，和加入，和加入10 cm10 cm3 3 0.01 moldm 0.01 moldm-3-

29、3 NaOH NaOH，溶液的，溶液的pHpH值各是值各是多少多少？ 解：解：没加酸碱前，为纯水没加酸碱前，为纯水 PH=7PH=7加入加入HClHCl后后，HCl=HHCl=H+ +Cl+Cl- - 3pH 0.0011090100.01)C(H 加入加入NaOHNaOH后后，NaOH=NaNaOH=Na+ +OH+OH- -113-14pH3pOH 0.0011090100.01)C(OH 2022-2-937请大家思考：请大家思考： 在本题缓冲溶液中加入在本题缓冲溶液中加入10dm10dm-3-3水，溶液的水，溶液的PH=PH=？2022-2-9383-2 3-2 盐类的水解盐类的水解

30、一、盐类水解的概念一、盐类水解的概念 OHHAcNaOHNaAc2OHAc2 OHHAc ClHOHNHOHClNH2324OHNH24 HOHNH23盐类水解实质上是酸碱中和反应的逆反应：盐类水解实质上是酸碱中和反应的逆反应： 酸酸 + 碱碱中中 和和盐盐 + 水水水水 解解因因NaAcNaAc是强电解质，在水中完全解离，上反应一般写为：是强电解质，在水中完全解离，上反应一般写为：通常写为：通常写为：2022-2-939根据盐的组成不同，盐类水解可以分为三种类型：根据盐的组成不同，盐类水解可以分为三种类型： （1 1） 强酸弱碱盐的水解强酸弱碱盐的水解：NH4Cl OHNH24 HOHNH2

31、3正离子水解（生成弱碱），溶液显酸性正离子水解（生成弱碱），溶液显酸性 O3HFe23 3HFe(OH)3（2 2） 强碱弱酸盐的水解强碱弱酸盐的水解：NaAc OHAc2 OHHAc负离子水解（生成弱酸），溶液显碱性负离子水解（生成弱酸），溶液显碱性 （3 3） 弱酸弱碱盐的水解弱酸弱碱盐的水解：NH4Ac OHAcNH24 HAcOHNH23 双水解（生成弱酸、弱碱）双水解（生成弱酸、弱碱） 2022-2-940 这类溶液的酸碱性取决于正负离子水解程度这类溶液的酸碱性取决于正负离子水解程度的相对强弱。的相对强弱。正离子水解强：酸性正离子水解强：酸性；负离子水解负离子水解强：碱性。强：碱性。

32、 SH3)OH(Al2OH6S3Al223223 .Al2S3不能存在在水溶液中不能存在在水溶液中。 K(NH3 3)K(HAc)NH4Ac溶液显中性。溶液显中性。这类水解进行的程度都比较大，因为正、负离子这类水解进行的程度都比较大，因为正、负离子的水解相互促进的水解相互促进。如果水解产物中有气体、沉淀如果水解产物中有气体、沉淀生成，水解反应就可以完全进行到底。生成，水解反应就可以完全进行到底。如：如：Al2S3 ：2022-2-941 多元弱酸或多元弱碱生成的盐，水解是分步多元弱酸或多元弱碱生成的盐，水解是分步进行的，存在多级水解。进行的，存在多级水解。 ：32CONaOHCO223 OHH

33、CO3一级水解一级水解 OHHCO23 OHCOH32二级水解二级水解 ：3FeClOHFe23 H)OH(Fe2一级水解一级水解 OH)OH(Fe22 H)OH(Fe2二级水解二级水解 OH)OH(Fe22 H)OH(Fe3三级水解三级水解 2022-2-942二、水解平衡二、水解平衡 OHAc2 OHHAcw221OHHOH(HAc)1HAcHAcKKKK水解常数：水解常数： (HAc)(H)(Ac)(H)(OH(HAc)(Ac)(OH(HAc)whKKccccccccK水解常数通式：一元弱酸强碱盐：水解常数通式：一元弱酸强碱盐： awhKKK一元弱碱强酸盐：一元弱碱强酸盐： bwhKKK

34、一元弱酸弱碱盐：一元弱酸弱碱盐： bawhKKKK2022-2-943三、影响水解反应程度的因素三、影响水解反应程度的因素 水解程度的大小，首先取决于盐本身的性质。水解程度的大小，首先取决于盐本身的性质。 盐溶液浓度越小，水解程度越大。（稀释定律：盐溶液浓度越小，水解程度越大。（稀释定律： )hcK 温度升高，水解程度增大。（水解是吸热反应）温度升高，水解程度增大。（水解是吸热反应） 改变溶液的改变溶液的pH值：值：H H+ +增加，水解平衡向左移动增加，水解平衡向左移动 H3)OH(FeOH3Fe323如如FeFe（NONO3 3）3 3水解，水解平衡向右移动水解，水解平衡向右移动。升温升温

35、 H3)OH(FeOH3Fe3232022-2-944 增大溶液增大溶液pHpH值（加碱），会使水解程度增大，值（加碱），会使水解程度增大，而减小溶液而减小溶液pHpH值，会抑制其水解。所以配制值，会抑制其水解。所以配制FeClFeCl3 3溶液时常加适量溶液时常加适量HClHCl，防止，防止FeFe3+3+水解。水解。 2022-2-9453-3 3-3 难溶电解质和多相离子平衡难溶电解质和多相离子平衡 难溶电解质的沉淀溶解平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡(precipitation-dissolution equilibrium) ，又叫多相离子平衡：，又叫多相离子平衡：固相固相 液相离子液相

36、离子Cl Ag AgCl(s)溶解溶解结晶结晶(沉淀沉淀) 在一定条件下，当溶解速率和沉淀速率相等在一定条件下，当溶解速率和沉淀速率相等时，便建立了固体与溶液中离子之间的多相离子时，便建立了固体与溶液中离子之间的多相离子平衡，也就是沉淀溶解平衡。平衡，也就是沉淀溶解平衡。 2022-2-946一、溶度积一、溶度积(solubility product)(solubility product) 定义：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶定义：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，液中，各组分离子浓度的系数次方的乘积称为各组分离子浓度的系数次方的乘积称为溶溶度积度积。mnBAnmAmBn溶解溶解沉淀沉

37、淀 溶度积是热力学常数，只随温度的变化而变化。溶度积是热力学常数，只随温度的变化而变化。)()(1)()()( mnnmmnnmnmspBcAcBcAcBAK 2022-2-947【例如例如】) s (AgCl ClAg)(Cl)(Ag(AgCl)spccK) s (CrOAg42 24CrOAg2)(CrO)(Ag)CrO(Ag24242spccK2022-2-948一些难溶强电解质的一些难溶强电解质的Ksp值值2022-2-949二、溶度积与溶解度二、溶度积与溶解度（1）已知：）已知：298K时，时，AgCl的溶解度为的溶解度为1.2510-5 mol dm3，求该温度下，求该温度下AgC

38、l的溶度积。的溶度积。 （2）已知：）已知：298K时，时，Ag2CrO4的的 Ksp =9.010-12，求，求Ag2CrO4的溶解度。的溶解度。 【例例3-5】2022-2-950解：（解：（1 1） )s(AgCl ClAg平衡时：平衡时： 1.25105 1.25105 1025sp101.56101.25)(Cl)(Ag(AgCl)ccK（2 2）设）设Ag2CrO4的溶解度为的溶解度为s moldm3 ) s (CrOAg42 24CrOAg2平衡时：平衡时： 2s s 123224242sp109.04)(2)(CrO)(Ag)CrO(AgsssccK2022-2-9513431

39、21031141009dmmol.s2022-2-952三、溶解与沉淀的规律三、溶解与沉淀的规律（一）溶度积规则（一）溶度积规则 nmBAmnBAnm)(B)(AmnnmccQ离子积离子积 QKsp：溶液过饱和（沉淀析出，至达到饱和）：溶液过饱和（沉淀析出，至达到饱和）Q=Ksp：饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态：饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态非平衡时，难溶盐阴阳离子系数次方乘积称为非平衡时，难溶盐阴阳离子系数次方乘积称为离子积。离子积。2022-2-953【例例3-6】 在在0.10 moldm-3 FeCl3溶液中，加入等体积的溶液中，加入等体积的含有含有0.20 mol dm-3 NH3H

40、2O和和2.0 moldm-3NH4Cl的混合溶液，问能否产生的混合溶液，问能否产生Fe(OH)3沉淀？沉淀？已知已知Ksp（Fe(OH)3)=4.0=4.010-3810-38解：根据溶度积规则，解：根据溶度积规则， 只有当只有当 才会有沉淀产生。才会有沉淀产生。 Fe(OH)3sp KQ 3)OH(Fe 3OHFe3)(OH)(Fe33ccQ需要知道需要知道c(Fe3)和和c(OH)。 2022-2-954等体积混合，各物质浓度均减小为原来的等体积混合，各物质浓度均减小为原来的1 1/2： 33dmmol 0.050210.10)(Fec34dmmol 1.0212.0Cl)(NHc33d

41、mmol 0.10210.20)(NHc溶液中存在溶液中存在NHNH3 3-NH-NH4 4+ +，为缓冲溶液。，为缓冲溶液。OHNH23 OHNH453101.77)(NHK 75. 50 . 11 . 0lg)1077. 1log()()(lg)(5433 NHCNHCNHpKpOH2022-2-955361077. 1)(OH dmmolc193633102.8)10(1.770.050)(OH)(FeccQQ Ksp ，有有Fe(OH)3 3沉淀产生。沉淀产生。 2022-2-956（二）同离子效应（二）同离子效应 在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有相在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有

42、相同离子的强电解质，使难溶电解质溶解度降低同离子的强电解质，使难溶电解质溶解度降低的现象叫的现象叫同离子效应同离子效应。 ) s (AgCl ClAg)(Cl)(Ag(AgCl)spccK根据化学平衡原理，增加溶液中根据化学平衡原理，增加溶液中ClCl- -浓度，会使平衡向浓度，会使平衡向左移动，从而降低左移动，从而降低AgClAgCl的溶解度。的溶解度。2022-2-957设设AgClAgCl在在NaClNaCl中的溶解度为中的溶解度为x x molmoldmdm3 3： )s (AgCl ClAg平衡：平衡： x x 0.01+ 0.01+x x 10sp101.560.01)(0.01)

43、(Cl)(AgxxxccK3810561dmmol.x对比对比AgClAgCl在纯水中的溶解度，显然在在纯水中的溶解度，显然在NaClNaCl溶液中溶液中的溶解度大大降低了，这就是同离子效应的结果。的溶解度大大降低了，这就是同离子效应的结果。 【例例3-73-7】计算计算298K298K，AgClAgCl在纯水和在纯水和0.01 mol0.01 moldmdm-3-3NaClNaCl溶液中的溶解度。已知：溶液中的溶解度。已知： 10sp101.56(AgCl)K解：解：在纯水中：在纯水中：-3510spdmmol 101.25101.56K)c(Cl)c(Ag 2022-2-958 根据同离子

44、效应，要使某一种离子从溶液中根据同离子效应，要使某一种离子从溶液中沉淀出来加以分离，可以加过量的沉淀剂，这样，沉淀出来加以分离，可以加过量的沉淀剂，这样，要分离的离子就可以沉淀完全，当然，不是一点要分离的离子就可以沉淀完全，当然，不是一点儿也没有。一般当被沉淀的离子浓度在溶液中浓儿也没有。一般当被沉淀的离子浓度在溶液中浓度小于度小于1010-5-5 molmoldmdm-3-3时，就认为已经沉淀完全了。时，就认为已经沉淀完全了。 2022-2-959四、分步沉淀与沉淀的转化四、分步沉淀与沉淀的转化 ( (一一) )分步沉淀分步沉淀(factional precipitate) 实际应用中，经常

45、会遇到溶液中同时存在几种实际应用中，经常会遇到溶液中同时存在几种离子，当逐滴加入一种沉淀剂时，几种离子都会发离子，当逐滴加入一种沉淀剂时，几种离子都会发生沉淀，而且沉淀的生成将分步进行。如：在生沉淀，而且沉淀的生成将分步进行。如：在ClCl- -、CrOCrO4 42-2-的混合溶液中，滴加的混合溶液中，滴加AgNOAgNO3 3。ClCl- -先沉淀，先沉淀，CrOCrO4 42-2-后沉淀，这种先后沉淀的现象称为后沉淀，这种先后沉淀的现象称为分步沉淀分步沉淀。2022-2-960【例例3-8】在在0.1 moldm-3 NaCl和和0.1 moldm-3 K2CrO4的混合溶液中，逐滴加入

46、的混合溶液中，逐滴加入0.1moldm-3 AgNO3溶液，问先出现哪种沉淀？溶液，问先出现哪种沉淀？ 解：解： ) s (AgCl ClAg3910spdmmol101.560.10101.56)(Cl(AgCl)(AgcKc 即产生即产生AgCl沉淀所需的沉淀所需的Ag浓度至少应为浓度至少应为1.5610-9 mol dm-3 。当当 时，时，即会即会AgCl产生沉淀，则：产生沉淀，则： (AgCl)(Cl)(Agsp KccQ2022-2-961) s (CrOAg42 24CrOAg2 当当 )CrO(Ag)(CrO)(Ag42sp242KccQ时，产生时，产生Ag2CrO4沉淀，沉淀

47、， 则：则： 36122442spdmmol109.50.10109)(CrO)CrO(Ag)(AgcKc即产生即产生Ag2CrO4沉淀所需的沉淀所需的Ag浓度至少应为浓度至少应为9.510-6moldm-3 2022-2-962 当逐滴加入当逐滴加入AgNO3溶液时，溶液时，Ag浓度由小到浓度由小到大，先达到生成大，先达到生成AgCl沉淀所需的浓度沉淀所需的浓度Ag浓度，浓度，先生成白色的先生成白色的AgCl沉淀。沉淀。 当当Ag2CrO4开始沉淀时，溶液中开始沉淀时，溶液中Ag浓度至浓度至少应为少应为9.510-6 moldm-3，这时，这时Cl浓度为：浓度为： 35610spdmmol1

48、01.64109.5101.56)(Ag(AgCl)(ClcKc2022-2-963 当溶液中当溶液中CrOCrO4 42-2-为为0.10 0.10 mol dm-3，ClCl浓度浓度最低到多少时，先生成最低到多少时，先生成AgAg2 2CrOCrO4 4沉淀？沉淀？ 由此可见，分步沉淀的顺序不仅跟溶度积有关，由此可见，分步沉淀的顺序不仅跟溶度积有关，还跟被沉淀离子的浓度有关。当两种沉淀物溶解度还跟被沉淀离子的浓度有关。当两种沉淀物溶解度相差不大时，适当改变被沉淀离子的浓度，可以改相差不大时，适当改变被沉淀离子的浓度，可以改变沉淀的顺序。变沉淀的顺序。 【思考思考】答：答：c(Cl)=1.6410-5 moldm-3 2022-2-964( (二二) )沉淀的转化沉淀的转化 在某种难溶物中加入沉淀剂，使难溶物转化在某种难溶物中加入沉