第六单多相离子平衡课件

第二节溶液中的多相离子平衡

1难溶电解质的溶度积

1.1溶度积常数难溶电解质：溶解度小于0.01g/100mL水的物质。

BaSO4不必列入平衡常数表达式中称多相离子平衡的平衡常数，也称溶度积常数

对于一般的难溶电解质AmBn的沉淀溶解平衡：

则得：

1.2溶解度(S)和溶度积的相互换算

平衡时浓度S

3S单位：mol·L-1

例

已知室温时下列各盐的溶度积，试求其溶解度(mol·L-1)。解：(1)

(1)BaCrO4（2）Mg(OH)2（3）Ag2CrO4

(2)(3)

1.3

溶度积和Gibbs函数

平衡常数和Gibbs函数的关系式：

溶度积也是一种平衡常数，故也能如此计算。如：-109.72

77.11-131.17

2沉淀的生成和溶解

2.1溶度积规则

离子积：有沉淀析出；动态平衡；无沉淀析出或沉淀溶解。

（1）

（2）

（3）

[CO32-]减少，利于BaCO3

的溶解

①

加HCl

问：向上述平衡体系中分别给其加入HCl、BaCl2

或Na2CO3

溶液，结果怎样？②

加或

促使BaCO3沉淀的生成②加

BaCl2[Ba2+]增加，利于BaCO3

的生成③Na2CO3

[CO32-]增加，利于BaCO3

的生成例：求25℃时，Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度。解：2.2同离子效应对沉淀溶解平衡的影响纯水中

2.3沉淀生成

例

计算0.010mol·L-1

Fe3+开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH值。解：（1）开始沉淀时pH=2.20

（2）沉淀完全时即

[Fe3+]＜1.0×10-5mol·L-1

pH=3.20

在0.01mol/LCa2+和0.001mol/LMg2+的混合溶液中，开始产生Ca(OH)2沉淀时，[OH-]=

mol/L。Mg2+完全沉淀时，[OH-]=

mol/LMg2+完全沉淀时，而Ca2+不沉淀，则溶液的pH值应控制在

范围。例

练习

在含有0.010mol·L-1Fe3+和0.10mol·L-1Cu2+的溶液中，欲除掉Fe3+，而Cu2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?解：控制pH=3.2~4.6

例

欲使0.10mol

ZnS或0.10mol

CuS溶解于1L盐酸中，所需盐酸的最低浓度是多少？2.4沉淀的溶解解：平衡时:开始时:

对于CuS呢？同理可得：

市售盐酸的浓度仅为12mol·L-1，故CuS不能溶解于盐酸。

金属硫化物的生成或溶解，与H2S电离平衡有关，实质是多重平衡原理的应用。PbSBi2S3

CuS

CdSSb2S3SnS2As2S3HgS●利用氧化还原反应使沉淀溶解

加入HNO3

单质S的析出，有效降低了这类硫化物所在溶液的S2-浓度，使，故能溶于HNO3中。●生成配位化合物使沉淀溶解生成稳定的配离子，降低了[Ag+]，使

●同时采取两种方法如HgS（Ksp=4×10-53），既不溶于非氧化性强酸，也不溶于氧化性硝酸中，但可溶于王水中。

硝酸将S2-氧化为单质S，盐酸中Cl-与Hg2+生成稳定的配离子[HgCl4]2-。为什么？溶于铵盐的氢氧化物

这一作用原理常被用于分析化学中控制（掩蔽）金属离子的浓度。

2.5

分步沉淀

对于混合溶液中几种离子与同一种沉淀剂反应生成沉淀的先后次序，可用溶度积规则来判断。如：某混合溶液中，[Cl-]=[I-]=0.10mol·L-1，加入AgNO3析出AgI和AgCl沉淀所需最低[Ag+]：AgI：

AgCl：

当AgCl开始沉淀时，溶液中[I-]是多少？

I-早已沉淀完全。（2）当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全。练习0.10mol.L-1的Cl-

和0.0010mol.L-1

CrO42-的混合溶液。向其中逐滴加入AgNO3试剂。（1）哪一种沉淀先析出？解：析出两种沉淀所需的最低[Ag+]分别为:显然AgCl先析出

2.6

沉淀转化例

在1升Na2CO3

溶液中使0.010的摩尔BaSO4沉淀全部转化为BaCO3沉淀,求Na2CO3的最初浓度为多少?

解：开始时：x０平衡时：x-0.010０.0１０

练习

在0.20升的0.50mol·L-1MgCl2溶液中加入等体积的0.10mol·L-1的氨水溶液。（1）问有无Mg(OH)2沉淀生成？（2）为了不使Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少NH4Cl？解：有Mg(OH)2沉淀生成

Cu2+和Fe2+混合