第六章 沉淀溶解平衡

1、 在一定温度下，达到溶解平衡时，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。以后为了表示方便通常采用molL-1来表示。一、一、溶解度溶解度第六章第六章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡第一节 溶度积规则 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。二、二、 溶度积溶度积 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。Ksp(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+mnnmmn)(B)(A

2、)B(A-+=ccKsp)(SO)(Ba)BaSO(2424-+=cc可简写为：Ksp )/(SO)/(Ba)BaSO( 2424-+=ccccKsp溶解)(aqSO(aq)Ba (s)BaSO2424-+沉淀三、三、 溶解度和溶度积的关系溶解度和溶度积的关系1L 平衡浓度/mol-nSmS溶度积和溶解度的相互换算 在有关溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量浓度，其单位为molL1，而溶解度的单位往往是g /100g水。因此，计算时有时要先将难溶电解质的溶解度 S 的单位换算为molL1。nm-+(aq)mB(aq)nA (s)BAmnmn)m()n(SS=Ksp ABS =型Ksp例 ：2

3、5oC，AgCl的溶解度为1.9210-3 gL-1，求同温度下AgCl的溶度积。)L/(mol1-SS平衡浓度3 .143Mr(AgCl) =解：已知1313Lmol1034. 1Lmol3 .1431092. 1 -=S)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s) -+1021080. 1)Cl()Ag()AgCl(-+=SccKsp 2 )L/(mol1xx-平衡浓度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102 . 2Lg 331.7105 . 6-=S5312105 . 6 ,4101 . 1-=xx例：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下S(Ag2CrO

4、4)/gL-1。Ksp)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=ccKsp解：间的关系与的思考题：求243)(POCaSKsp5108 S =Ksp)CrOAg()AgCl(42SSKspKspmnnm (A) (B)Qcc+-=沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：四、四、 溶度积规则溶度积规则(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+ Q 平衡向左移动，沉淀析出；Ksp Q = 处于平衡状态，饱和溶液；Ksp QKsp4(NH Cl)(0.020 0.059 53.5)g0.060gm=05. 0101 . 1)Mg(

5、)(Mg(OH)OH(1122-+-=ccKspMg(OH) )2(2Q沉淀析出，为了不使Ksp53.5Cl)(NHM4r=43bOHNHKNH-+=5451.76 100.050.059/1.5 10NHmol L-+- =034. 0)108 . 1 (101 . 12511=-0.050 0.05 )Lmol/(1-y平衡浓度此题也可以用双平衡求解：214240.05 (0.050)0.034 0.059 (NH )0.059mol L(NH Cl)(0.059 0.20 53.5)g0.060gycym+-=) l (O2H)aq(2NH)aq(Mg )aq(2NH(s)Mg(OH)2

6、3242+)(NH)Mg(OH)( )NH()NH()Mg(23224232=+cccc(OH)2c(OH)2KKspK b二、二、 同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应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， Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。x.x +-0100 2 )L/(mol 1浓度平衡0.010 0 )L/(mol 1-浓度初始解：(aq)CrO(aq)2Ag (s)CrOAg2442-+15Lmol106.5 -=S纯水中16421Lmol102 . 5 CrOK

7、Lmol010. 0-=S中6102 . 5-=x010. 0010. 0 + xx很小12sp2101 . 1)010. 0()2(-=+KxxAgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25 ) 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。 )L(mol /10 溶解度AgCl )L /(mol )KNO(1513-c 0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.4272.盐效应 当 时， 增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；124oL0.04mol)(SO-c)(SO24-cc(Na2SO4)/

8、molL-1 0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0. 200 S(PbSO4)/ mmolL-1 0.15 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023 三、沉淀的溶解（QcKSP）(1)生成弱电解质使沉淀溶解 生成弱酸 生成弱碱 生成弱酸盐 生成水(2)生成配离子使沉淀溶解(3)发生氧化还原反应使沉淀溶解四、 酸度酸度对沉淀反应的影响1.难溶金属氢氧化物 )(aqnOH(aq)M (s)M(OH)nn-+nnsp)M()OH(+-=cKcnnosp)M()OH( +-cKc开始沉淀n5sp100 . 1)OH( -Kc沉淀完全2.826.85

9、pH可将pH值控制在 2.82 6.85 之间Fe3+沉淀完全Ni2+开始沉淀例题：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?2.82 102.8 Fe(OH)393-6.85 105.0 Ni(OH)16 2- pH pH sp 沉淀完全开始沉淀K解：c(Fe3+)10-5PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS2.金属硫化物难溶金属硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡：+22S(aq)H(aq)M (aq)2HMS(s)=-+22222+)S()S()H()SH()

10、M( cccccK或=2a22a1sp)SH(S)H()MS( KKKK 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。12222aaK KH SSH-+ =7152121.32 107.10 100.101.04 100.30-=22210.010 1.04 10QFeS+-=23191.04 103.7 10-=所以没有沉淀生成。溶解方法 溶不溶 溶不溶 不溶 溶不溶 不溶 溶 溶不溶 不溶 不溶 溶不溶 不溶 不

11、溶 不溶 溶稀HClHAcMnSCdSPbSCuS Ag2SHgS浓HCl王 水3HNOZnS FeS-ClLmol100 . 1ILmol100 . 11313313AgNO Lmol100 . 1 -逐滴加入后析出先析出 AgCl(s) AgI(s)1L溶液五、五、分步沉淀分步沉淀实验：-+I1)Ag(c-+Cl2)Ag(c114Lmol103 . 8-=-+I1)Ag(c7108.1-=1Lmol-+Cl2)Ag(c开始沉淀时：AgCl-15-110Lmol100 . 1Lmol106 . 4cc)(I102 . 2 6-=c)(Ag)Ag(I2Cl1+cc)I ()(AgI)Cl()(

12、AgClspsp-ccKKc 与被沉淀离子浓度有关-24CrO 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)。-+Cl1)(Agc-+24CrO2)(Agc先析出AgCl19Lmol108 . 1-=-+Cl1)(Agc15Lmol103 . 3-=-+24CrO2)(Agc解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度-+Cl1)(Agc10. 0108 . 110-=)Cl(AgCl)sp-=cK-+2

13、4CrO2)(Agc0010. 0101 . 112-=)(CrO)CrO(Ag2442sp-=cK,CrOAg42开始析出时当16Lmol105 . 5-=5100 . 1-1Lmol-)Cl(-c)Cl(-c510103 . 3108 . 1-=)(Ag(AgCl)2sp+=cK六、六、 沉淀的转化沉淀的转化95109 . 4101 . 7-=4104 . 1=(aq)SO(s)aCOC (aq)CO(s)CaSO243234-+)(Ca)(CO)(Ca)(SO223224+-+-=ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4spKK= 7101 . 7-=xx)Lmol/(1-平衡浓度010. 0)CONa(320c1Lmol010.0-17Lmol)010. 0101 . 7(-+=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 . 1010. 0= Kx结论：沉淀类型不同，计算反应的 。K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；KspKspKspKspKsp 1L/mol-平衡浓度x