溶解平衡及其計(jì)算演示文稿

溶解平衡及其計(jì)算演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶解平衡及其計(jì)算當(dāng)前第2頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)：溶度積原理掌握沉淀–溶解平衡和溶度積基本概念；弄清難溶電解質(zhì)溶解度、溶度積和離子積的關(guān)系并能進(jìn)行有關(guān)的近似計(jì)算；掌握溶度積原理。當(dāng)前第3頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)沉淀–溶解平衡的移動(dòng)及溶度積原理的應(yīng)用掌握沉淀生成與溶解的條件、分步沉淀與轉(zhuǎn)化的原理，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；掌握介質(zhì)酸度對(duì)沉淀–溶解平衡的影響，熟練判斷常見氫氧化物、硫化物的沉淀?xiàng)l件及金屬離子分離條件。理解氧化還原反應(yīng)、配位反應(yīng)對(duì)沉淀–溶解平衡的影響；理解同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)對(duì)沉淀–溶解平衡的影響。當(dāng)前第4頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)水溶液中的酸、堿平衡是均相反應(yīng)；另一類重要的離子反應(yīng)------難溶電解質(zhì)在水中的溶解；沉淀溶解平衡：在含有難溶電解質(zhì)固體的飽和溶液中，存在著該電解質(zhì)與它溶解產(chǎn)生的離子之間的平衡，也稱多相離解平衡。難溶電解質(zhì)：溶解度小于0.1g/100g水的物質(zhì)。當(dāng)前第5頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)絕對(duì)不溶的物質(zhì)是不存在的，任何難溶的電解質(zhì)，在水溶液中或多或少地有所溶解。例：AgCl在水中溶解度很小，但仍有微量AgCl溶于水而發(fā)生電離，生成的Ag+和Cl–進(jìn)入溶液……溶解過(guò)程。當(dāng)溶液中Ag+和Cl–增加到一定量時(shí)，其中一些Ag+和Cl–互相碰撞結(jié)合為AgCl，重新回到固體表面……沉淀。當(dāng)前第6頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶液中離子什么條件下能產(chǎn)生沉淀？沉淀在什么條件下能溶解？如果溶液中存在多種離子，怎樣才能使它們分別沉淀出來(lái)？在什么條件下沉淀可以相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)前第7頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)沉淀–溶解平衡：當(dāng)溶液中離子濃度(嚴(yán)格地應(yīng)該是離子活度)不再改變，沉淀過(guò)程和溶解過(guò)程即達(dá)到平衡。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl–(aq)溶解沉淀由難溶電解質(zhì)與其離子之間形成多相平衡。當(dāng)前第8頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)1.溶度積原理當(dāng)前第9頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl–(aq)溶解沉淀達(dá)到沉淀–溶解平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式：Ksp=c(Ag+)·c(Cl–)Ksp為難溶電解質(zhì)沉淀–溶解平衡常數(shù)––––––溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。溶度積常數(shù)當(dāng)前第10頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)多相平衡體系，平衡時(shí)：Ksp=c(Ba2+)

c(SO42–)Ksp大小與物質(zhì)的溶解度有關(guān)。平衡狀態(tài)即為該溫度下此物質(zhì)的飽和溶液。

BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42–(aq)溶解沉淀溶度積常數(shù)當(dāng)前第11頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)對(duì)于一任意組成為AmBn形式的難溶電解質(zhì)，在水溶液中有以下的平衡：溶解沉淀AmBn(s)mAn+(aq)+nBm–(aq)達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)有下列一般的形式：Ksp(AmBn)={c(An+)}m

·{c(Bm–)}n溶度積常數(shù)當(dāng)前第12頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶度積另一定義：在一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各離子濃度方次之積為一常數(shù)。Fe(OH)3(s)Fe3++3OH–溶度積表達(dá)式：Ksp[Fe(OH)3]={c(Fe3+)}

·{c(OH–)}3溶度積常數(shù)當(dāng)前第13頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶度積應(yīng)該是各離子活度方次之積，但在稀溶液中，可用離子濃度代替活度。決定因素：與物質(zhì)的本性和溫度有關(guān)，而與離子濃度的改變無(wú)關(guān)。MgCO3BaCO3CaCO3ZnCO3PbCO3Ksp3.51085.11092.81091.410117.41014溶度積常數(shù)當(dāng)前第14頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶度積和溶解度之間的換算溶解度(s)：一定溫度下，1升難溶電解質(zhì)飽和溶液中所含溶質(zhì)的量，是濃度的一種形式。單位：g·L–1；mol·L–1。25oC，100克水中可溶解(克)ZnCl2432；PbCl20.99；HgS1.4710–25

易溶物：>1克/100克水微溶物：0.1~1克/100克水難溶物：<0.1克/100克水當(dāng)前第15頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶度積(Ksp)和溶解度(s)都代表物質(zhì)的溶解能力。難溶電解質(zhì)溶解后都以離子狀態(tài)存在于溶液中，溶度積和溶解度可以相互換算。sKsp相同點(diǎn)表示難溶電解質(zhì)溶解能力的大小不同點(diǎn)濃度的一種形式平衡常數(shù)的一種形式單位g·L–1，mol·L–1無(wú)溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第16頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)1–1型：

AgCl(s)＝Ag＋(aq)

＋Cl–(aq)

s

s

Ksp＝[Ag+][Cl–]＝s21–2型：

Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO42–(aq)2s

s

Ksp=[Ag+]2[CrO42–]=(2s)2(s)溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第17頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)溶解度：smol·L–1平衡濃度/molL–1：ms

nsAmBn(s)mAn+(aq)+nBm–(aq)溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第18頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)

近似處理：難溶電解質(zhì)的離子在溶液中不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)；難溶電解質(zhì)要一步完全電離；難溶電解質(zhì)溶解度很小，飽和溶液極稀，近似認(rèn)為飽和溶液的密度和純水一樣；難溶電解質(zhì)的水合正、負(fù)離子不發(fā)生或很少發(fā)生羥基化和質(zhì)子化作用。溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第19頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：AgCl25oC時(shí)溶解度為1.7910–3g·L–1，求其溶度積常數(shù)。解：?jiǎn)挝粨Q算：AgCl摩爾質(zhì)量為143.4g·mol–1，則AgCl的摩爾溶解度s(AgCl)為

1.7910–3g·L–1s(AgCl)

=——————=1.2410–5mol·L–1

143.4g·mol–1Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl–)=1.5610–10c(Ag+)=c(Cl–)=1.2410–5mol·L–1溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第20頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：Ag2CrO4在25oC時(shí)的Ksp?=9.010–12，求其溶解度。解：設(shè)Ag2CrO4的溶解度為x，由Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42–(aq)溶解沉淀可知：c(CrO42–)=x，c(Ag+)=2xKsp(Ag2CrO4)=[c(Ag+)]2·c(CrO42–)=4x3=9.010–12x=1.310–4溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第21頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)Ag2CrO4在25oC時(shí)的溶解度為1.310–4mol·L–1。Ksp(AgCl)=1.5610–10

>Ksp(Ag2CrO4)=9.010–12，但AgCl的溶解度(1.2410–5mol·L–1)小于Ag2CrO4的(1.310–4mol·L–1)。?同類型沉淀，Ksp，溶解度s。不同類型沉淀不能通過(guò)比較Ksp大小來(lái)判斷溶解度大小。溶解度大小說(shuō)明了沉淀反應(yīng)殘余離子的濃度大小。結(jié)論：溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第22頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：查表知PbI2的Ksp為1.4×10–8，估計(jì)其溶解度s。解：PbI2(s)=Pb2+(aq)+2I–(aq)Ksp=[Pb2+][I–]2[Pb2+]=s；[I–]=2s

Ksp=[Pb2+][I–]2=(s)(2s)2=4s3

s=(Ksp/4)1/3=(1/4×1.4×10–8)1/3

=1.5×10–3(mol/L)溶度積和溶解度之間的換算當(dāng)前第23頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)離子積Qc：沉淀溶解反應(yīng)的反應(yīng)商Q對(duì)于組成為AmBn的難溶電解質(zhì)，離子積Qc為：Qc

={c(An+)}m

{c(Bm–)}n溶度積原理溶解沉淀AmBn(s)mAn+(aq)+nBm–(aq)當(dāng)前第24頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)QcKsp，溶液為過(guò)飽和溶液，有沉淀生成，直至Qc=Ksp。當(dāng)Qc=Ksp，沉淀溶解反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，溶液為飽和溶液。當(dāng)QcKsp，溶液為不飽和溶液，若溶液中有難溶電解質(zhì)固體，則固體會(huì)溶解，直到溶液達(dá)飽和。由溶度積原理可以判斷沉淀的生成和溶解。溶度積原理當(dāng)前第25頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)Qc

與Ksp

的關(guān)系：溶度積原理Qc＝Ksp

，平衡狀態(tài)Qc>Ksp

，析出沉淀Qc<Ksp

，沉淀溶解Qc＝KspQc>KspQc<Ksp當(dāng)前第26頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)PbI2(s)=Pb2+(aq)+2I–(aq)Ksp?=[Pb2+][I–]2=1.4×10–8

Qc=c(Pb2+)·c(I–)2

=0.1×(0.1)2

=1×10–3>>Ksp?

會(huì)產(chǎn)生沉淀例：等體積的0.2mol·L–1的Pb(NO3)2和0.2mol·L–1KI水溶液混合，是否會(huì)產(chǎn)生PbI2沉淀？溶度積原理當(dāng)前第27頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)定性分析：溶液中殘留離子濃度10–5mol/L。沉淀完全當(dāng)前第28頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)2.沉淀的生成當(dāng)前第29頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：將下列溶液混合是否生成CaSO4沉淀？已知KSP?(CaSO4)=2.4510–5。沉淀生成的必要條件：離子積(QC)>溶度積(KSP)20mL1mol·L–1Na2SO4溶液與20ml1mol·L–1CaCl2溶液；20mL0.002mol·L–1Na2SO4溶液與20ml0.002mol·L–1CaCl2溶液。當(dāng)前第30頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)沒有CaSO4沉淀生成。解：兩種物質(zhì)等體積混合，體積加倍，各物質(zhì)濃度減小一半：(1)c(Ca2+)=0.5mol·L–1，c(SO42–)=0.5mol·L–1Qc

=c(Ca2+)c(SO42–)

=0.25>

KSP(CaSO4)=2.4510–5(2)c(Ca2+)=0.001mol·L–1，c(SO42–)=0.001mol·L–1Qc

=c(Ca2+)c(SO42–)=110–6Ksp有CaSO4沉淀生成。沉淀的生成當(dāng)前第31頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：50mL含Ba2+離子濃度為0.01mol·L–1的溶液與30

mL濃度為0.02mol·L–1的Na2SO4混合，是否生成BaSO4沉淀？反應(yīng)平衡后溶液中的Ba2+濃度為多少？解：混合后溶液總體積80mL，則混合后各物質(zhì)濃度為：應(yīng)有BaSO4沉淀生成。Qc

>

KSP?(BaSO4)=1.110–10Qc

=

c(Ba2+)/c?c(SO42–)/c?=4.710–5c(Ba2+)=(0.0150)/80=0.00625mol·L–1，c(SO42–)=(0.0230)/80=0.0075mol·L–1沉淀的生成當(dāng)前第32頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)平衡時(shí)：Ksp(BaSO4)=

c(Ba2+)c(SO42–)=1.110–10起始：0.006250.0075平衡：x0.0075–(0.00625–x)設(shè)平衡時(shí)溶液中的Ba2+離子濃度為xmol·L–1BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42–(aq)沉淀的生成當(dāng)前第33頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)即(0.00125+x)·x=1.110–10由于Ksp?很小，x相對(duì)于0.00125小得多，則0.00125+x0.00125所以1.110–10x=—————=8.810–80.00125即達(dá)到新的平衡后，溶液中Ba2+離子濃度為8.810–8mol·L–1。沉淀的生成當(dāng)前第34頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)1)選擇適當(dāng)?shù)某恋韯?，使沉淀物的溶解度盡可能地??；BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42–(aq)溶解沉淀沉淀SO42–常用Ba2+作為沉淀劑–––生成的BaSO4溶解度最小。用沉淀反應(yīng)可以分離溶液中的某種離子。使沉淀完全采取的措施：沉淀的生成當(dāng)前第35頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42–(aq)溶解沉淀Ksp(BaSO4)=1.210–10Ksp(CaSO4)=2.4510–5Ksp(PbSO4)=1.0610–8CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42–(aq)溶解沉淀PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO42–(aq)溶解沉淀沉淀的生成當(dāng)前第36頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)2)加入適當(dāng)過(guò)量的沉淀劑例：在25°C時(shí)，BaSO4的Ksp=1.110–10，比較BaSO4在純水和0.1mol·L–1的Na2SO4溶液中的溶解度。解：設(shè)BaSO4在純水中的溶解度為smol·L–1

設(shè)BaSO4在0.1mol·L–1的Na2SO4溶液中的溶解度為s則

s=c(Ba2+)=c(SO42–)=[Ksp(BaSO4)]1/2=1.0510–5沉淀的生成當(dāng)前第37頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)BaSO4在0.1mol·L–1的Na2SO4溶液中的溶解度1.110–9mol·L–1，比在純水中1.0510–5mol·L–1降低了近1萬(wàn)倍。由于s數(shù)值很小，認(rèn)為0.1+s0.1

s(0.1+s)=1.110–101.110–10s=—————=1.110–90.1則c(Ba2+)=sc(SO42–)=0.1+s沉淀的生成當(dāng)前第38頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)同離子效應(yīng)：在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，加入含有共同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，使難溶電解質(zhì)的溶解度減小。(如上例)同離子效應(yīng)當(dāng)前第39頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl–(aq)Ksp=[Ag+][Cl–]=1.6×10–10

設(shè)AgCl在0.1mol·L–1的NaCl溶液中的溶解度為s則平衡時(shí)c(Ag+)=sc(Cl–)=0.1+s由于s數(shù)值很小，認(rèn)為0.1+s0.11.610–10s=—————=1.610–9<<1.3×10–5mol/L(小104)0.1例：估算AgCl在0.1MNaCl(aq)中的溶解度s。(純水中，so=1.3×10–5mol/L)同離子效應(yīng)當(dāng)前第40頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)同離子效應(yīng)的應(yīng)用：沉淀洗滌時(shí)，用與難溶物具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)溶液洗滌，而不直接用水洗滌。沉淀劑的用量也不是越多越好。沉淀劑過(guò)量：適當(dāng)，20%~50%。過(guò)多反而使溶解度增加。例如AgCl的沉淀反應(yīng)：由于與過(guò)量Cl?生成絡(luò)離子而溶解。AgCl(s)+Cl–

(aq)AgCl2–(aq)同離子效應(yīng)的應(yīng)用當(dāng)前第41頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)鹽效應(yīng)：在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中加入不含相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，將使難溶電解質(zhì)的溶解度增大。例如，BaSO4、AgCl在KNO3溶液中的溶解度比它們?cè)诩兯械拇?。同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)的效果相反，但同離子效應(yīng)的影響程度比鹽效應(yīng)大得多。當(dāng)沒有特別指出要考慮鹽效應(yīng)的影響時(shí)，在計(jì)算中可以忽略鹽效應(yīng)。鹽效應(yīng)當(dāng)前第42頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)1.81.41.00.0010.0050.01AgClBaSO4s/s0KNO3(mol/L)s0:純水中的溶解度；s：在KNO3溶液中的溶解度。鹽效應(yīng)當(dāng)前第43頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)3)

對(duì)于難溶氫氧化物、難溶弱酸鹽的沉淀反應(yīng)，還必須控制溶液的pH，才能確保沉淀完全?？刂迫芤旱膒H當(dāng)前第44頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：假設(shè)溶液中Fe3+離子濃度為0.1mol·L–1，則開始生成Fe(OH)3

沉淀的pH是多少？沉淀完全的pH是多少？已知Ksp?(Fe(OH)3)=

1.110–36

即c(OH–)=2.210–12mol·L–1則開始沉淀時(shí)所需c(OH–)為Ksp(Fe(OH)3)=

[c(Fe3+)]·[c(OH–)]3

解：Fe(OH)3Fe3+(aq)+3OH–(aq)控制溶液的pH當(dāng)前第45頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)使0.1mol·L–1的Fe3+

開始沉淀時(shí)的pH是2.34，沉淀完全時(shí)的pH是3.68。即pH=14.00–pOH=3.68c(OH–)=Ksp?(Fe(OH)3)/c(Fe3+)1/3

=4.7910–11mol·L–1沉淀完全時(shí)，c(Fe3+)=10–5mol·L–1，此時(shí)的c(OH–)為：開始沉淀時(shí)：pH=14–pOH=2.34控制溶液的pH當(dāng)前第46頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：0.1mol·L–1的ZnCl2溶液中通入H2S至飽和，控制酸度什么范圍能使ZnS(Ksp?=1.210–23)沉淀？若使ZnS沉淀完全，溶液中氫離子濃度為多少？解：要使ZnS沉淀，所需S2–的最低濃度為：H2S+2H2O2H3O++S2–H2S飽和溶液中，c(H2S)

0.1mol·L–1，S2–濃度涉及下述平衡，且與溶液的酸度有關(guān)：控制溶液的pH當(dāng)前第47頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)要使ZnS沉淀，則溶液的酸度不能高于0.87mol·L–1。代入數(shù)據(jù)得：{c(H3O+)}2

c(S2–)K=Ka1×Ka2=————————————

c(H2S)

=9.23×10–22控制溶液的pH當(dāng)前第48頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)沉淀完全時(shí)，c(Zn2+)=10–5mol·L–1，此時(shí)的c(S2–)為：c(S2–)=Ksp(ZnS)/c(Zn2+)=1.210–18mol·L–1

S2–濃度涉及下述平衡，且與溶液的酸度有關(guān)：H2S+2H2O2H3O++S2–{c(H3O+)}2

c(S2–)K=Ka1×Ka2=————————————

c(H2S)=9.23×10–22控制溶液的pH當(dāng)前第49頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)代入數(shù)據(jù)得：控制溶液的pH當(dāng)前第50頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)①向含有濃度相同(0.01mol·L–1)的I–、Cl–混合液中加入AgNO3，哪種沉淀先生成?②向含有濃度相同(0.01mol·L–1)的CrO42–和Cl–的混合液中加入AgNO3，哪種沉淀先生成?①先生成黃色的AgI沉淀，后生成白色的AgCl沉淀②先生成白色的AgCl沉淀，后生成磚紅色的Ag2CrO4沉淀思考當(dāng)前第51頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)可以根據(jù)溶度積原理，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。假定過(guò)程不考慮加入試劑后體積變化，則生成AgCl和AgI沉淀所需Ag+濃度：可見當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，I–離子已基本沉淀完全了。Ksp?(AgI)Ksp?(AgCl)。思考當(dāng)前第52頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)離子濃度相近，且與沉淀劑生成同類型難溶物質(zhì)時(shí)，Ksp小的先沉淀，Ksp大的后沉淀，溶度積差別越大，分離效果越好。雖然

Ksp?(Ag2CrO4)

<Ksp?(AgCl)，但沉淀Cl–所需Ag+濃度卻比沉淀CrO42–所需Ag+濃度小得多，這種情況下，反而是Ksp?較大的AgCl先開始沉淀。思考當(dāng)前第53頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)3.分步沉淀當(dāng)前第54頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)在含有的0.001mol·L–1Pb(NO3)2和AgNO3溶液中逐滴加入濃K2CrO4溶液，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？根據(jù)溶度積規(guī)則計(jì)算：PbCrO4和Ag2CrO4開始沉淀時(shí)，CrO42–

濃度分別是2.8

10–15

和

1.1

10–6

mol·L–1。PbCrO4先沉淀PbCrO4(s)Pb2+

+CrO42–

Ksp=2.810–18Ag2CrO4(s)2Ag++CrO42–

Ksp=1.110–12分步沉淀當(dāng)前第55頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)當(dāng)溶液中CrO42–濃度增至1.110–6mol·L–1，Ag2CrO4開始沉淀，此時(shí)溶液中Pb2+濃度：表明：PbCrO4已沉淀完全。

分步沉淀當(dāng)前第56頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)分步沉淀：向離子混合溶液中慢慢滴加沉淀劑，離子分先后被沉淀的現(xiàn)象。當(dāng)溶液中同時(shí)存在幾種離子時(shí)，離子積QC最先達(dá)到溶度積KSP?的難溶電解質(zhì)，首先析出沉淀。首先滿足Qc

>

Ksp者先沉淀。所需沉淀劑量小的先沉淀。分步沉淀的基本原則：分步沉淀當(dāng)前第57頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)已知：Ksp(Fe(OH)3)=410–38，

Ksp(Mg(OH)2)=1.810–11例：在含F(xiàn)e3+和Mg2+(c均為0.01mol·L–1)的混合溶液中，可加入NaOH溶液，使其中一種離子完全沉淀，而另一種卻不沉淀，需要控制pH在什么范圍？解：Fe(OH)3(s)?Fe3++3OH–Mg(OH)2(s)?Mg2++2OH–根據(jù)沉淀需要OH–濃度，先判斷Fe3+和Mg2+哪個(gè)先沉淀：分步沉淀當(dāng)前第58頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)沉淀Mg2+(c為0.01mol·L–1)

：c(OH–)=[Ksp(Mg(OH)2)/c(Mg2+)]1/2

=4.210–5(mol·L–1)Fe(OH)3先沉淀當(dāng)Fe3+沉淀完全時(shí)：c(Fe3+)=110–5mol·L–1

沉淀Fe3+(c為0.01mol·L–1)

：c(OH–)=[Ksp(Fe(OH)3)/c(Fe3+)]1/3

=1.410–9(mol·L–1)分步沉淀當(dāng)前第59頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)此時(shí)：pH=14–pOH=3.2即：控制pH值在3.2～9.6范圍內(nèi)Fe3+能沉淀完全而Mg2+不沉淀。當(dāng)Mg2+開始沉淀時(shí)：c(OH–)=4.210–5此時(shí)：pH=14–pOH=9.6得：c(OH–)=1.610–11分步沉淀當(dāng)前第60頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：向含有Zn2+、Mn2+均為0.1mol?L–1溶液中通入H2S至飽和(0.1mol?L–1)① 哪種離子先被沉淀?②pH控制在什么范圍能將兩種離子分開？Ksp(ZnS)=1.210–23，Ksp(MnS)=1.410–15Ka1(H2S)=1.310–7，

Ka2(H2S)=7.110–15解：(1)兩種沉淀ZnS、MnS類型相同，離子濃度相同，Ksp小的先沉淀，ZnS先沉淀。分步沉淀當(dāng)前第61頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)分步沉淀當(dāng)前第62頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)分步沉淀當(dāng)前第63頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)4.沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第64頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)沉淀是否能發(fā)生轉(zhuǎn)化?轉(zhuǎn)化的完全程度由什么因素決定？由一種難溶電解質(zhì)借助于某一種試劑的作用，轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N難溶電解質(zhì)的過(guò)程。在含沉淀的溶液中加入一種試劑，與某離子結(jié)合生成另一種更難溶的新沉淀。沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第65頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)

PbSO4(s，白色)=Pb2+(aq)+SO42–(aq)

加入(NH4)2S溶液：Pb2+(aq)+S2–(aq)=PbS(s，黑色)總反應(yīng)：PbSO4(s)+S2–(aq)=PbS(s)+SO42–(aq)K很大，反應(yīng)很徹底。

c(SO42–)c(SO42–)·

c(Pb2+)K=————=————————

c(S2–)c(S2–)·

c(Pb2+)

Ksp(PbSO4)=——————=3.121019

Ksp(PbS)沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第66頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)平衡常數(shù)很大，這個(gè)轉(zhuǎn)化反應(yīng)進(jìn)行得很完全。PbSO4逐漸溶解，同時(shí)PbS不斷生成。轉(zhuǎn)化達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)K=3.121019。PbSO4(s)Pb2+(aq)+SO42+(aq)

溶解沉淀原因：Ksp?(PbS)=3.410–28

<<Ksp?(PbSO4)=1.0610–8，PbS沉淀的生成，降低了溶液中Pb2+的濃度，破壞了PbSO4與溶液中離子建立的平衡：沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第67頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)總趨勢(shì)①轉(zhuǎn)化成溶解度更小的沉淀；②溶解度小的轉(zhuǎn)化成溶解度大的很難；③調(diào)節(jié)試劑濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第68頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)分析能否實(shí)現(xiàn)下列沉淀的轉(zhuǎn)化，為使轉(zhuǎn)化完全需要采取什么措施？1.BaSO4+CO32–

=BaCO3+SO42–

K=0.042.Ag2CrO4+2Cl–

=2AgCl+CrO42–

K=3.57×1073.AgI+Cl–

=AgCl+I–

K=4.8×10–7沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第69頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)例：欲使0.2molBaSO4完全轉(zhuǎn)化為BaCO3，若每次用1L飽和Na2CO3溶液(1.6mol/L)，需處理幾次？解：設(shè)一次轉(zhuǎn)化xmol/LBaSO4+CO32–=BaCO3+SO42–初始1.60mol/L平衡1.6–

x

xmol/Lx=0.059mol/L所以需用飽和NaCO3，處理0.2/0.059≈4次沉淀的轉(zhuǎn)化當(dāng)前第70頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)5.沉淀的溶解當(dāng)前第71頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)促使沉淀溶解：降低多相離子平衡體系中陰離子或陽(yáng)離子的濃度。常用方法：

酸溶法通過(guò)發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解通過(guò)生成配合物使沉淀溶解條件：Qc

Ksp沉淀的溶解當(dāng)前第72頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)常見的弱酸鹽、氫氧化物沉淀等在酸中的溶解度比在純水中大，弱酸根和OH–可與H+

結(jié)合為難離解的弱酸和水，從而降低弱酸根和OH–

的濃度，使得Qc<Ksp，沉淀溶解。酸溶法例：向CaCO3中加入HCl使其溶解。CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32–(aq)當(dāng)前第73頁(yè)\共有82頁(yè)\編于星期二\9點(diǎn)CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32–(aq)H+(aq)+HCO3–(aq)H2CO3(aq)CO2(g)+H2O總反應(yīng)：CaCO3(s)+2H+(aq)

Ca2+(aq)+CO2(g)+H2OH+(aq)+CO32–(