水溶液化学3—难溶电解质平衡

1、编辑ppt普通化学普通化学第三章第三章 水溶液化学水溶液化学Tel： 编辑ppt33 难溶电解质的难溶电解质的 多相离子平衡多相离子平衡编辑ppt 难溶电解质难溶电解质常指溶解度常指溶解度S0.01%的物质的物质 地下水除铁、除锰。大家都知道地下水中含有地下水除铁、除锰。大家都知道地下水中含有FeFe2+2+，但，但FeFe2+2+非常不容易沉淀，但非常不容易沉淀，但FeFe3+3+却非常容易却非常容易沉淀。如何才能把沉淀。如何才能把FeFe2+2+变成变成FeFe3+3+再通过水解沉淀再通过水解沉淀下来呢？最好的办法是从下面通风，即通风时鼓下来呢？最好的办法是从下面通风，即通风时鼓入的空气中

2、含有入的空气中含有O O2 2，会把，会把FeFe2+2+氧化成氧化成FeFe3+3+，这样，这样就很容易沉淀除去了。就很容易沉淀除去了。 一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt溶度积常数溶度积常数AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)溶 解沉 淀)()(ClAgAgClspc/cc/cK,AgClsp,K称为称为AgCl的溶度积常数，简称溶度积的溶度积常数，简称溶度积平衡时平衡时spK一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt 难溶电解质难溶电解质常指溶解度常指溶解度S0.01%的物质的物质 1、溶度积常数、溶度积常数Ksp ：即难溶电解质

3、的溶解平衡常数：即难溶电解质的溶解平衡常数 AmBn(s) =mAn+nBm-, 则则 Ksp=c(An+)/cmc(Bm-)/cn 如（如（1） AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl-(aq), Ksp(AgCl)=c(Ag+)/cc(Cl-)/c （2）Ag2CrO4(s) =2Ag+(aq)+ CrO42- (aq), Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+)/c2c(CrO42-)/c一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt 难溶电解质难溶电解质常指溶解度常指溶解度S0.01%的物质的物质1、溶度积常数、溶度积常数Ksp ：即难溶电解质的溶解平衡常数：即难溶电解质的溶

4、解平衡常数（1）25时时Ksp值可查表，值可查表， Ksp( AgCl)= 1.810-10； Ksp(Ag2CrO4)= 1.110-12； Ksp只与难溶电解质的本性及温度有关，只与难溶电解质的本性及温度有关， 与离子浓度无关。与离子浓度无关。（2） Ksp一般用一般用 rGm计算，计算， rGm= -2.303RTlgKsp 即即lg Ksp= - rGm/2.303RT 由不同温度下的由不同温度下的 rGm(T)可求该温度下的可求该温度下的Ksp一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt2、难溶电解质溶解度、难溶电解质溶解度S(molL-1)： S指难溶电解质指难溶电

5、解质分子形式分子形式AmBn(aq) 的浓度的浓度， AmBn(s) AmBn(aq) =mAn+(aq) +nBm- (aq), 则则AmBn(s)溶解的分子溶解的分子AmBn(aq)完全电离后完全电离后 离子的浓度为：离子的浓度为： c(An+)= mS ；c(Bm-)=nS 即：即： AmBn(s) AmBn(aq) =mAn+(aq) +nBm- (aq),平衡浓度平衡浓度(molL-1) S mS nS 则：则：AmBn(s) 的的 Ksp=(mS) m (nS) n一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt3、纯水中溶度积常数、纯水中溶度积常数Ksp与溶解度与溶解

6、度S(molL-1)的关系：的关系： AB型：型： Ksp =(S/c)2； AgCl(s) =Ag+(aq) + Cl-(aq), Ksp(AgCl)= 1.810-10平衡浓度平衡浓度(molL-1) S S Ksp(AgCl)=c(Ag+)/cc(Cl-)/c=(S/c)2, S/c = Ksp(AgCl)1/2, S=1.310-5 molL-1。 A2B（或（或AB2）型：）型： Ksp = 4(S/c)3 Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq) + CrO42- (aq), Ksp = 1.110-12平衡浓度平衡浓度(molL-1) 2S S Ksp(Ag2CrO4)=c(Ag+

7、)/c2c(CrO42-)/c=4(S/c)3, S/c =1/4Ksp(Ag2CrO4)1/3, S=6.610-5 molL-1。一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt同类型同类型的难溶电解质，的难溶电解质，Ksp越大越大其溶解度其溶解度S也越大也越大。而而不同类型不同类型的难溶电解质只有的难溶电解质只有通过计算通过计算后才能比较后才能比较其溶解度其溶解度S的大小。的大小。例：计算例：计算298K时时AgCl、AgI、Ag2CrO4的溶解度的溶解度,Ksp(AgCl)= 1.810-10 ； Ksp (Ag2CrO4)1.1 10-12 ；Ksp (AgI) = 8.

8、310-17 即：即：Ksp(AgCl)Ksp (Ag2CrO4) Ksp (AgI) = 8.310-17 但通过计算后但通过计算后 知：知： S(Ag2CrO4)= 6.6 10-5 (mol/L); S(Ag2CrO4)= S(AgCl)= 1.33 10-5 (mol/L)S(AgI) = 9.11 10-9 (mol/L) 即：即：S(Ag2CrO4S(AgCl)S(AgI) S(AgCl)=一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡23sp,Ag CO138.1 101.3 10mol L4Ky1243（）41sp,AgCl1.8 101.3 10mol LxK105（）编

9、辑ppt例例 25时时,AgBr在水中的溶解度为在水中的溶解度为1.3310-4 gL-1, 求该温度下求该温度下AgBr的溶度积。的溶度积。解解：4711.33 107.08 10mol L187.8s（）27213spAgBrs7.08 105.0 10Kcc()一、难溶电解质的溶解平衡一、难溶电解质的溶解平衡编辑ppt例例 25时，时，AgCl的的Ksp为为1.810-10，Ag2CO3的的Ksp为为8.110-12，求，求AgCl和和Ag2CO3的溶解度。的溶解度。解解：设：设AgCl、Ag2CO3的溶解度为的溶解度为x、 y molL1，则，则2ClAgAgClsp,xxxccK1s

10、p,AgCl1.8 101.3 10mol LxK105（）32CO2AgCOAgsp,4)(22332yyyccK23sp,Ag CO138.1 101.3 10mol L4Ky1243（）4编辑ppt 同离子效应对溶解度同离子效应对溶解度S的影响：的影响： 加入与难溶电解质有相同离子的易溶强电解质使加入与难溶电解质有相同离子的易溶强电解质使S降低降低 例题例题 已知：已知：Ksp( PbSO4)= 2.5310-8(298K) (1) 设：设：PbSO4在纯水中溶解度为在纯水中溶解度为S(molL-1) 则：则： PbSO4(s) = Pb2+ (aq)+ SO42- (aq), S S

11、Ksp(PbSO4)=c(Pb2+)/cc(SO42-)/c=(S/c)2, S/c =Ksp(PbSO4)1/2=1.5910-4, S=1.5910-4 molL-1。 一、一、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡编辑ppt加入与难溶电解质有相同离子的易溶强电解质使加入与难溶电解质有相同离子的易溶强电解质使S降低降低 (2) 设：设：PbSO4在在0.01 molL-1的的Na2SO4溶液中溶解度溶液中溶解度 为为S(molL-1) 则：则：PbSO4(s ) = Pb2+ (aq) + SO42- (aq), S S+ 0.01 0.01 Ksp(PbSO4)=c(Pb2+)/cc

12、(SO42-)/c =(S/c)( S+ 0.01)/c(S/c)0.01 S/c =Ksp(PbSO4)/0.01, S= 2.5310-6 molL-1比纯水中比纯水中S小小同离子效应对溶解度同离子效应对溶解度S的影响的影响编辑ppt补充例题：补充例题： 把足量的把足量的AgCl 及及 PbCl2固体各自分别放入在固体各自分别放入在纯水及纯水及1.0 mol L-1的盐酸溶液中，计算其各自在不同的盐酸溶液中，计算其各自在不同条件下的溶解度。条件下的溶解度。 Ksp (AgCl)= 1.810-10 ； Ksp ( PbCl2)= 1.710-5解解: (1) 设：设： AgCl在纯水中溶解

13、度为在纯水中溶解度为S， 则：则：Ksp(AgCl)=（S/c)2 S/c =Ksp(AgCl)1/2, S=1.310-5 molL-1。 设：设：AgCl在在1.0 mol L-1HCl中中 溶解度为溶解度为S (molL-1) AgCl = Ag+(aq) + Cl-(aq) S S 1.0 1.0 则：则：Ksp(AgCl)=c(Ag+)/cc(Cl-)/c S/c=1.810-10; S =1.810-10 molL-1远小于纯水中远小于纯水中S=1.310-5 molL-1。 编辑ppt （2） 设：设： PbCl2在纯水中溶解度为在纯水中溶解度为S， Ksp ( PbCl2)=

14、1.710-5 则：则：Ksp = 4(S/c)3 S/c=1/4Ksp(PbCl2)1/3, S=1.6210-2molL-1。 设：设： PbCl2在在1.0 mol L-1HCl中溶解度为中溶解度为S (molL-1) PbCl2 = Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) S 2S 1.0 1.0 则则 Ksp( PbCl2)=c(Pb2+)/cc(Cl-)/c2 S/c1.02 S =1.710-5 molL-1 远小于纯水中远小于纯水中 S=1.6210-2 molL-1。 同离子效应对溶解度同离子效应对溶解度S的影响的影响编辑ppt例例 计算计算BaSO4在在0.1molL1 N

15、a2SO4溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。解：解：BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42(aq)平衡时平衡时xx + 0.110SOBaBaSOsp,10081) 10(2424.xxccK由于由于 BaSO4溶解度很小，溶解度很小，x0.1，故，故x + 0.10.1，则则 0.1x = 1.081010 x =1.08109（molL1）加入含有相同离子的可溶性电解质，而引起难溶加入含有相同离子的可溶性电解质，而引起难溶电解质溶解度降低的现象称为电解质溶解度降低的现象称为同离子效应同离子效应。同离子效应对溶解度同离子效应对溶解度S的影响的影响编辑ppt 综上，综上， Ksp 、同

16、离子效应与溶解度、同离子效应与溶解度S(molL-1)的关系：的关系： AmBn(s)的的 Ksp =c(An+)/cm c(Bm-)/cn AmBn(s) = AmBn(aq) = mAn+ + nBm-（1）纯水中溶解度为）纯水中溶解度为S S mS nS Ksp =(mS)m (nS)n （2）0.1 molL-1的的An +中中 S mS+ 0.1 0.1 nS Ksp (0.1)m (nS)n （3）0.1 molL-1的的Bm-中中 S mS nS+0.1 0.1 Ksp (mS)m (0.1)n 可分别求出可分别求出S, S, S ，且，且S , S小于纯水中溶解度小于纯水中溶解

17、度S同离子效应对溶解度同离子效应对溶解度S的影响的影响编辑ppt向难溶电解质的饱和溶液中加入不含相同离子的向难溶电解质的饱和溶液中加入不含相同离子的强电解质，强电解质，将会使难溶电解质的溶解度将会使难溶电解质的溶解度S有所增大有所增大，这种现象称为这种现象称为盐效应盐效应。如在如在PbSO4饱和溶液中加入饱和溶液中加入KNO3固体，会使固体，会使PbSO4的溶解度增大；的溶解度增大；但盐效应对但盐效应对溶解度溶解度S S的影响不大，的影响不大，一般不考虑一般不考虑。同离子效应同时伴随盐效应，但同离子效应的影同离子效应同时伴随盐效应，但同离子效应的影响较盐效应的大（类似影响酸碱平衡的因素）响较盐

18、效应的大（类似影响酸碱平衡的因素）盐效应对溶解度盐效应对溶解度S的影响的影响编辑ppt问题问题1：某难溶电解质：某难溶电解质s和和Ksp的关系是的关系是Ksp= 4s3，它，它的分子式可能是的分子式可能是( )。A. ABB. A2B3C. A3B2D. A2B 问题问题2：在饱和的：在饱和的BaSO4溶液中，加入适量的溶液中，加入适量的NaCl，则则BaSO4的溶解度的溶解度( )。A. 增大增大B. 不变不变C. 减小减小D. 无法确定无法确定编辑ppt 溶度积规则：溶度积规则： Q为难溶电解质溶液中离子的浓度积，为难溶电解质溶液中离子的浓度积， Ksp为溶度积常数（即溶解平衡常数）为溶度

19、积常数（即溶解平衡常数） 溶度积规则：溶度积规则：Q Ksp 不饱和，无沉淀；不饱和，无沉淀； Q= Ksp 饱和溶液，平衡状态；饱和溶液，平衡状态； Q Ksp 过饱和，产生沉淀过饱和，产生沉淀一般认为一般认为：（：（1）当离子初始浓度积当离子初始浓度积Q= Ksp产生沉淀产生沉淀 （2）当离子浓度）当离子浓度c 1.010-5 molL-1， 会被认为该离子沉淀完全会被认为该离子沉淀完全二、二、 沉淀的生成沉淀的生成编辑ppt二、二、 沉淀的生成沉淀的生成 沉淀的生成：加过量的沉淀剂使沉淀的生成：加过量的沉淀剂使QKsp ： Q为沉淀物为沉淀物离子的浓度积离子的浓度积, Ksp为沉淀的为沉

20、淀的溶度积常数溶度积常数. 例例1：0.002molL-1Na2SO4和和0.02molL-1的的BaCl2等体积等体积混合。混合。 (1)是否有沉淀生成？是否有沉淀生成？(2) 求平衡时各离子浓度求平衡时各离子浓度 Ksp( BaSO4)= 1.110-10 (298K) 解：解：(1) 溶液中离子的起始浓度溶液中离子的起始浓度 c(SO42-)=1/20.002molL-1=0.001molL-1; c(Ba2+)=1/20.02molL-1=0.01molL-1 即起始浓度积：即起始浓度积：Q =c(Ba2+)/cc(SO42-)/c=110-5 Q Ksp( BaSO4), 所以有沉淀

21、产生所以有沉淀产生编辑ppt二、二、 沉淀的生成沉淀的生成 沉淀的生成：加过量的沉淀剂使沉淀的生成：加过量的沉淀剂使QKsp ： 例例1：0.002molL-1Na2SO4和和0.02molL-1的的BaCl2等体积等体积混合。（混合。（2）求平衡时各离子浓度。）求平衡时各离子浓度。 Ksp( BaSO4)= 1.110-10 (298K) 解：解： (2) 沉淀生成平衡后沉淀生成平衡后，过量的过量的Ba2+的浓度的浓度为：为： c(Ba2+) = 1/2 0.02 molL-1-1/20.002 molL-1 = 0.009 molL-1 则平衡时则平衡时 c(SO42-) =Ksp(BaS

22、O4)/c(Ba2+) = 1.210-8 molL-1, 因为当因为当c (离子离子)1.010-5 molL-1，会被认为该离子沉淀会被认为该离子沉淀完全。所以可认为完全。所以可认为SO42-沉淀完全。沉淀完全。编辑ppt 例例2: 在在10mL0.08molL-1FeCl3溶液中加入溶液中加入30mL含有含有 0.1molL-1NH3和和1.0molL-1NH4Cl的混合溶液，能否产生的混合溶液，能否产生Fe(OH)3沉淀？已知：沉淀？已知：KspFe(OH)3= 2.7910-39(298K)解：解：c(Fe3+)=0.08molL-110.00mL/40.00mL =0.02molL

23、-1; NH3NH4Cl缓冲体系：缓冲体系： cb=c(NH3)=3/40.1molL-1=0.075molL-1; ca=c(NH4+)=3/41.0molL-1=0.75molL-1; c(OH-)=Kbcb /ca=Kb(NH3)c(NH3)/c(NH4+) =1.810-50.075/0.75 =1.810-6molL-1; 离子浓度积离子浓度积 Q=c(Fe3+)/cc(OH-)/c3=1.210-19; QKspFe(OH)3 ，有沉淀生成。，有沉淀生成。 注：根据起始浓度计算浓度商注：根据起始浓度计算浓度商Q ，并与，并与Ksp比较判断比较判断 沉淀是否生成，沉淀是否生成，而平衡

24、时离子浓度根据而平衡时离子浓度根据Ksp计算。计算。编辑ppt 例例3：某溶液中某溶液中Pb2+的浓度为的浓度为 1.010-3molL-1，若要，若要生成生成PbCl2沉淀，沉淀，Cl-浓度至少为多少？浓度至少为多少？ 已知：已知：Ksp(PbCl2)=1.710-5 (298K)； 解：解： c(Pb2+)=1.010-3molL-1; 因沉淀生成需满足因沉淀生成需满足Q Ksp 则：则：Q=c(Pb2+)/cc(Cl-)/c2Ksp (PbCl2) c(Cl-)/c1.710-5/1.010-31/2 = 0.13, 即即c(Cl-)0.13 molL-1时有沉淀生成时有沉淀生成 注意：

25、注意：实际应用中为使某离子沉淀完全实际应用中为使某离子沉淀完全需加过量沉淀剂需加过量沉淀剂 但沉淀剂但沉淀剂太多会有盐效应，太多会有盐效应，一般沉淀剂过量一般沉淀剂过量10%20% 为宜，此时同离子效应占主导地位。为宜，此时同离子效应占主导地位。编辑ppt 对弱酸盐沉淀（对弱酸盐沉淀（CO32-、PO43-、S2- 等）和氢氧化物沉等）和氢氧化物沉淀，通过控制溶液的淀，通过控制溶液的pH值使值使Q Ksp 而生成沉淀：而生成沉淀： 例例4： 计算计算0.010molL-1 Fe3+沉淀开始和沉淀完全时沉淀开始和沉淀完全时 溶液的溶液的pH值值 解：解： Fe(OH)3 (s) = Fe3+ (

26、aq)+ 3OH- (aq), Ksp= 2.7910-39(298K) 因因 KspFe(OH)3= c(Fe3+)c(OH-)3=2.7910-39, c(OH-) =KspFe(OH)3/c(Fe3+)1/3 即：即： 3OHFeFe(OH)sp,33ccK3338sp,Fe(OH)1333OHFe4.0 107.4 100.1Kcc编辑ppt例例4： 计算计算0.010molL-1 Fe3+沉淀开始和沉淀完全时溶液沉淀开始和沉淀完全时溶液的的pH值值 解：解： Fe(OH)3 (s) = Fe3+ (aq)+ 3OH- (aq), Ksp= 2.7910-39(298K) 则开始沉淀时

27、：则开始沉淀时：c(Fe3+)=0.010molL-1代入得：代入得： c(OH-)=(2.7910-39/0.010)1/3 =6.510-13molL-1 即即 pOH=12.19, pH=14 - pOH =1.81 沉淀完全时：沉淀完全时：c(Fe3+)=1.010-5molL-1代入得：代入得： c(OH-)=(2.7910-39)/(1.010-5)1/3 =6.510-12molL-1 即即 pOH=11.19, pH=14 - pOH =2.81可见，可见，Fe3+在酸性溶液中就能沉淀完全，所以在酸性溶液中就能沉淀完全，所以必须是在必须是在较强的酸性溶液中配制较强的酸性溶液中配

28、制Fe3+的溶液，的溶液，否则会有沉淀生成否则会有沉淀生成3338sp,Fe(OH)1333OHFe4.0 107.4 100.1Kcc编辑ppt例例5：1L溶液中含有溶液中含有4molNH4Cl和和0.2molNH3，试计算：，试计算：（1）溶液的）溶液的pH和和c (OH-)；（2）在此条件下若有）在此条件下若有Fe(OH)2沉淀析出，溶液中沉淀析出，溶液中Fe2+的的最低浓度为多少？最低浓度为多少？已知已知 (Fe(OH)2)=4.910-17。4+aab3b3(NH )4pHplg14p(NH )lg144.74lg7.94(NH )0.2ccccKKcccc=-=-=-= 04696

29、714pHww100110100110HOH. KK)OH()Fe()Fe(OH)(222spccK5204. 61722sp2109 . 5)100 . 1 (1087. 4/ )OH()Fe(OH)(/ )Fe(ccKcc解：（1）（2） 编辑ppt 1、同一类型沉淀同一类型沉淀且离子浓度且离子浓度相同或相近相同或相近时，时， Ksp小的先沉淀小的先沉淀 例例1：等体积均为等体积均为0.002 molL-1的的KCl和和KI溶液混合，溶液混合， 滴加滴加AgNO3溶液。（溶液。（Ksp小的先沉淀小的先沉淀） Ksp(AgCl)= 1.810-10； Ksp(AgI)= 8.510-17,

30、c(Cl-)=c(I-)=1/20.002 molL-1= 0.001molL-1, Ksp(AgX)=c(Ag+)c(X-); 则则 c(Ag+) =Ksp(AgX)/c(X-)（1）I-先沉淀，先沉淀， 开始沉淀时：开始沉淀时：c(I-)=0.001molL-1, 则则 c(Ag+)= 8.510-17/0.001= 8.510-14 molL-1, I-沉淀完全时：沉淀完全时：c(I-)= 1.010-5 molL-1, 则则 c(Ag+)= 8.510-17/1.010-5= 8.510-12 molL-1, 三、分步沉淀三、分步沉淀编辑ppt例例1：等体积均为：等体积均为0.002

31、molL-1的的KCl和和KI溶液混合，溶液混合， 滴加滴加AgNO3溶液。（溶液。（Ksp小的先沉淀小的先沉淀） Ksp(AgCl)= 1.810-10； Ksp(AgI)= 8.510-17, （2）Cl-开始沉淀时：开始沉淀时： c(Ag+)= Ksp(AgCl)/0.001= 1.810-7 molL-1 而而I-沉淀完全时，沉淀完全时， c(Ag+)= 8.510-12 molL-1 远小于远小于Cl-开始沉淀时的开始沉淀时的c(Ag+)= 1.810-7 molL-1 说明说明 Cl-开始沉淀时开始沉淀时I-早已沉淀完全早已沉淀完全可见：控制可见：控制c(Ag+)小于小于1.810

32、-7 molL-1可将可将I-和和Cl-分开分开 另外，另外，Cl-沉淀完全时：沉淀完全时： c(Ag+) = Ksp(AgCl)/(1.010-5)=1.810-5 molL-1 三、分步沉淀三、分步沉淀编辑ppt 2、不同类型难溶电解质（或同类型但离子浓度不同）、不同类型难溶电解质（或同类型但离子浓度不同）时，通过计算确定沉淀先后时，通过计算确定沉淀先后 例例2: 含含0.1molL-1的的Fe3+和和Mg2+的溶液，用的溶液，用NaOH分离分离 如何控制如何控制pH值？值？ 已知：已知： Ksp Fe(OH)3= 2.7910-39(298K)， KspMg(OH)2= 5.6110-1

33、2(298K)， 解：解：沉淀开始时沉淀开始时为离子起始浓度：为离子起始浓度： c(Fe3+)= c(Mg2+)=0.1molL-1; 沉淀完全时沉淀完全时可认为被沉淀离子的浓度：可认为被沉淀离子的浓度： c =1.010-5 molL-1 三、分步沉淀三、分步沉淀编辑ppt例例2: 含含0.1molL-1的的Fe3+和和Mg2+的溶液，用的溶液，用NaOH分离，分离， 如何控制如何控制pH值？值？ 已知：已知：298K Ksp Fe(OH)3=2.7910-39，KspMg(OH)2=5.6110-12 解：解：沉淀开始时沉淀开始时：c(Fe3+)= c(Mg2+)=0.1molL-1; 沉

34、淀完全时沉淀完全时：c =1.010-5 molL-1（1）Fe3+开始沉淀：开始沉淀： c(OH-)/c =(2.7910-39/0.1)1/3, c(OH-)=3.0310-13molL-1 pH=1.48 Fe3+沉淀完全：沉淀完全：c(OH-)/c =2.7910-39/(1.010-5)1/3, c(OH-)=6.5310-12molL-1 pH=2.82（2） Mg2+开始沉淀：开始沉淀：c(OH-)/c=(5.6110-12/0.1)1/2, c(OH-)=7.4910-6molL-1 pH=8.88 Mg2+沉淀完全：沉淀完全：c(OH-)/c =5.6110-12/(1.01

35、0-5)1/2, c(OH-)=7.4910-4molL-1 pH=10.88编辑ppt 可见：在可见：在Fe(OH)3酸性条件下就能完全沉淀，酸性条件下就能完全沉淀， 而而Mg(OH)2在碱性条件下才开始沉淀在碱性条件下才开始沉淀 使使6.5310-12molL-1c(OH-)7.4910-6molL-1 或或2.82pH8.88 可将可将0.1molL-1的的Fe3+和和Mg2+通过分步沉淀的方法分开通过分步沉淀的方法分开 因此，因此，分步沉淀分离的方法分步沉淀分离的方法：（1）计算出先沉淀的离子完全沉淀）计算出先沉淀的离子完全沉淀(c1.010-5molL-1) 时沉淀剂的浓度，时沉淀剂

36、的浓度，（2）再计算出后沉淀离子开始沉淀时沉淀剂的浓度，）再计算出后沉淀离子开始沉淀时沉淀剂的浓度， 控制沉淀剂的浓度在这两个浓度之间即可通过控制沉淀剂的浓度在这两个浓度之间即可通过 分步沉淀的方法将它们分开分开分步沉淀的方法将它们分开分开三、分步沉淀三、分步沉淀编辑ppt 例例3： 0.01molL-1 Mg2+溶液中含有少量溶液中含有少量Fe3+杂质，杂质， 欲除去欲除去 Fe3+杂质如何控制杂质如何控制pH值？已知：值？已知： Ksp Fe(OH)3= 2.810-39 ， Ksp Mg(OH)2=5.6110-12 解：解： Fe3+沉淀完全时：沉淀完全时： c(Fe3+)= 1.01

37、0-5molL-1 ， 由由Ksp Fe(OH)3=c(Fe3+)c(OH-)3=2.810-39 得得 c(OH-)=Ksp Fe(OH)3/c(Fe3+)1/3 =2.810-39/(1.010-5)1/3, c(OH-)=6.5410-12molL-1 ， pOH=11.18, pH=2.82 , 三、分步沉淀三、分步沉淀编辑ppt 例例3： 0.01molL-1 Mg2+溶液中含有少量溶液中含有少量Fe3+杂质，杂质， 欲除去欲除去 Fe3+杂质如何控制杂质如何控制pH值？已知：值？已知： Ksp Fe(OH)3= 2.810-39 ， Ksp Mg(OH)2=5.6110-12 解解

38、 ： Fe3+沉淀完全时，沉淀完全时， pH=2.82 Mg2+开始沉淀时：开始沉淀时： c(Mg2+)=0.01molL-1 由由 Ksp Mg(OH)2=c(Mg2+)c(OH-)2 = 5.6110-12 得得 c(OH-)=(5.6110-12/0.01)1/2, 即即 c(OH-)=2.3710-5molL-1 ， pOH=4.62 , pH=9.38 , 因此控制因此控制 pH=2.82 9.38 可将两种离子分开可将两种离子分开 即在此即在此pH范围内范围内Fe3+沉淀完全而沉淀完全而Mg2+尚未沉淀尚未沉淀编辑ppt例例4： 求求Cl和和CrO42(浓度均为浓度均为0.10mo

39、lL1)开始开始沉淀沉淀时各自所需时各自所需Ag+的最低浓度？的最低浓度？解：设解：设AgCl、Ag2CrO4开始沉淀时所需开始沉淀时所需Ag+离子浓度离子浓度分别为分别为c1、c2molL1，则，则10SP,AgCl91Cl1.8101.810mol / L)0.10Kcc（242412SP,Ag CrO62CrO1.1 103.3 10mol/ L)0.10Kcc（由于由于c1c2, 当滴加当滴加AgNO3溶液时溶液时, 溶液中溶液中Cl与与Ag+的的离子积首先达到离子积首先达到AgCl的溶度积的溶度积, 故先析出故先析出AgCl白色沉淀。白色沉淀。三、分步沉淀三、分步沉淀编辑ppt 1

40、1、酸碱反应使沉淀溶解、酸碱反应使沉淀溶解 CaCO3(s)+2H+(aq) = Ca2+(aq)+H2O(l) +CO2 (g) MS(s)+2H+(aq) = M2+(aq)+H2S(aq) Mg(OH)2(s)+2NH4+(aq)=Mg2+(aq)+2NH3(aq) +2H2O(l) Fe(OH)3(s) +3HAc(aq)=Fe3+(aq)+ 3Ac- (aq) +3H2O(l)四、沉淀的溶解四、沉淀的溶解编辑ppt2、氧化还原反应使沉淀溶解、氧化还原反应使沉淀溶解例：例：3CuS(s)+2NO3-(aq)+8H+(aq) =3Cu2+(aq)+2NO(g)+3S(s)+4H2O(l)

41、 (氧化还原反应氧化还原反应)3、配合反应使沉淀溶解、配合反应使沉淀溶解例例: AgCl(s)+ 2NH3 = Ag(NH3)2+ + Cl-, 生成配合物生成配合物四、沉淀的溶解四、沉淀的溶解编辑ppt五、沉淀的转化五、沉淀的转化沉淀的转化：同类型沉淀，一般沉淀的转化：同类型沉淀，一般Ksp大转化为大转化为Ksp小小.例例1：PbSO4(s,白色白色) + S2-(aq) = PbS(s, 黑色黑色) + SO42-, 求：求：K=？ 解：解：PbSO4(s)=Pb2+ SO42- （1）K1=Ksp(PbSO4) PbS(s)= Pb2+ S2-(aq) （2） K2=Ksp ( PbS)

42、 原反应可以看成原反应可以看成: 反应反应(1) 反应反应(2), 所以所以 K=K1/K2=Ksp (PbSO4)/Ksp(PbS) = 2.510-8/8.010-28=3.11019 即：即：K =c(SO42-)/c(S2-) =3.11019编辑ppt 锅炉中的锅炉中的锅垢主要是锅垢主要是CaSO4，既不溶于水也不溶于酸。既不溶于水也不溶于酸。 虽然虽然Ksp (CaSO4)Ksp (CaCO3)， 即纯水中即纯水中S(CaSO4)S(CaCO3)；但；但CaCO3溶于酸，溶于酸，所以先将所以先将CaSO4转化成转化成CaCO3，再溶于酸可间接除锅垢。，再溶于酸可间接除锅垢。 例例2

43、： CaSO4(s)+CO32-(aq) =CaCO3(s)+SO42-(aq) K=Ksp (CaSO4)/Ksp (CaCO3) = 4.910-5/3.410-9=1.4104 即：即：K=c(SO42-)/c(CO32-) =1.4104 若沉淀转化若沉淀转化平衡后平衡后：c(SO42-)=0.01 molL-1， 则：则： 即沉淀转化即沉淀转化消耗的消耗的c(CO32-)=0.01 molL-1， 溶解共需溶解共需c(CO32-)=(0.01+7.110-7) 0.011molL-1，编辑ppt五、沉淀的转化五、沉淀的转化沉淀的转化：同类型沉淀，一般沉淀的转化：同类型沉淀，一般Ksp

44、大转化为大转化为Ksp小小. 淀转化法可用于处理废水。淀转化法可用于处理废水。例例3：用用FeS处理含处理含Hg2+的废水：的废水： FeS(s) +Hg2+(aq) = HgS(s) +Fe2+(aq) Ksp 1.5910-19 2.0010-53 K=Ksp(FeS)/Ksp(HgS) = 7.91033 = ceq(Fe2+)/ceq(Hg2+) 因为因为K很大，所以转化程度很高。很大，所以转化程度很高。编辑ppt一、溶度积常数一、溶度积常数Ksp与溶解度与溶解度S 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡 AmBn(s) =mAn+nBm-, 则则 Ksp=c(An+)/cmc(Bm-)/cn Ksp为溶解平衡时离子浓度积，即溶解平衡常数为溶解平衡时离子浓度积，即溶解