第三章沉淀溶解平衡

第三章沉淀溶解平衡第一節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解度和溶度積第二節(jié)沉淀的生成第三節(jié)沉淀的溶解溶解度＜0.01g/100gH2O0.01~0.1g/100gH2O＞0.1g/100gH2O難溶物質(zhì)微溶物質(zhì)易溶物質(zhì)弱酸、弱堿：分子離子單相平衡固體離子多相平衡(異相平衡)難溶電解質(zhì)：一、溶度積常數(shù)BaCO3(s)溶解沉淀溶度積常數(shù)，摩爾溶解度BaCO3第一節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解度和溶度積大小與S(溶解度)有關(guān)，是T的函數(shù)Ba2++

CO32-（mol·L-1）設(shè)AmBn(s)mAn++nBm-Ksp=[An+]m[Bm-]n

Ksp稱為溶度積常數(shù),簡(jiǎn)稱溶度積表示一定溫度下，難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各離子濃度冪的乘積為一常數(shù)。溶度積的通式AgCl：Fe(OH)3：Ba3(PO4)2：AgCl(s)Ag++Cl-

Fe(OH)3(s)Fe3++3OH-Ba3(PO4)2(s)3Ba2++2PO43-例1：

25℃時(shí)，AgCl在水中的溶解度為0.00192g·L-1，試求該溫度下的溶度積？（M(AgCl)=143.4g/mol）解：AgCl(s)Ag++Cl-[平衡]

s

s

sAB型二、

溶解度和溶度積的換算例2：已知25℃時(shí)Ag2CrO4的

為

1.1×10-12，求Ag2CrO4在水中的溶解度？解：設(shè)Ag2CrO4在水中的溶解度為

sAg2CrO4(s)2Ag++CrO42-[平衡]

s

2s

sAB2或A2B型比較例1和例2可以發(fā)現(xiàn)：為什么？原因：溶度積表示式不同類型相同：s

大類型不同：計(jì)算后比較大例3：在含有0.010mol·L-1AgNO3溶液中，AgCl的溶解度是多少摩爾每升?(AgCl的

=1.8×10-10)解：AgNO3Ag++NO3-AgCl(s)Ag++Cl-[平衡]ss+0.010s(s+0.010)·s=1.8×10-10s=1.8×10-8(mol·L-1)解出溶解度降低的原因：同離子效應(yīng)KNO3？AgNO3s↑鹽效應(yīng)可忽略有↓析出，無(wú)↓析出，↓溶解，加入BaCl2，加入HCl，BaCO3(s)

Ba2++

CO32-溶解沉淀三、

溶度積規(guī)則飽和溶液[Ba2+]↑過(guò)飽和溶液，[CO32-]↓未飽和溶液令：無(wú)↓析出，飽和溶液有↓析出，過(guò)飽和溶液↓溶解，未飽和溶液溶度積規(guī)則Q=Q

＞Q=Q

＜離子積c任意濃度

離子積QAmBn(s)mAn++nBm-Ksp:表示難溶電解質(zhì)的飽和溶液中離子濃度冪的乘積.溫度一定時(shí)為常數(shù)注意：Q:表示任一條件下（包括非飽和溶液，非平衡狀態(tài)下）離子濃度冪的乘積。不是一個(gè)常數(shù)第二節(jié)沉淀的生成1.加入沉淀劑HCl

Ag+生成沉淀的必要條件：Q＞有AgCl↓產(chǎn)生。當(dāng)時(shí)I-BrCl-沉淀產(chǎn)生次序：原因：Ag+9.3×10-175.0×10-131.8×10-10AgI、AgBr、AgCl解：∴AgI先沉淀AgCl產(chǎn)生沉淀，例4.

在含有0.010mol·L-1I-和0.010mol·L-1Cl-的溶液中，滴加AgNO3溶液，問(wèn)AgI和AgCl何者先沉淀？AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中的[I-]為若干？已知：(mol·L-1)(mol·L-1)當(dāng)被沉淀的離子濃度≤1.0×10-5mol·L-1加入的沉淀劑一般過(guò)量：20~50%過(guò)量的依據(jù)：不能過(guò)量太多的原因：同離子效應(yīng)鹽效應(yīng)沉淀基本完全例5：

1升0.10mol·L-1NH3·H2O中含有1.0×10-3mol·L-1的MgCl2，問(wèn)有無(wú)Mg(OH)2沉淀產(chǎn)生？已知：，解：∵NH3·H2ONH4++OH-[Mg2+]·[OH-]2=1.0×10-3×(1.32×10-3)2=1.75×10-9∴有Mg(OH)2↓產(chǎn)生1.75×10-9＞(mol·L-1)又∵2.控制溶液的pH值

氫氧化物沉淀，硫化物沉淀，控制溶液的pH值控制溶液的pH值例6：

一種混合溶液中含有3.0×10-2mol·L-1Pb2+和2.0×10-2mol·L-1Cr3+，若向其中加入濃NaOH溶液(忽略體積的變化)，Pb2+與Cr3+均有可能形成氫氧化物沉淀。問(wèn)：⑴哪種離子先被沉淀？⑵若要分離這兩種離子，溶液的pH值應(yīng)控制在什么范圍？已知：解：(1)開(kāi)始析出Pb(OH)2、Cr(OH)3↓所需要的最低[OH-]↓Pb(OH)2：↓Cr(OH)3：∴Cr(OH)3先↓(2)Cr(OH)3↓完全時(shí)所需要的最低

c(OH-)：Pb(OH)2不↓所允許的最高

[OH-]：[OH-]≤2.0×10-7(mol·L-1)即[OH-]應(yīng)控制在2.0×10-7~4.0×10-9(mol·L-1)之間∴若要分離這兩種離子,溶液的pH值應(yīng)控制在

5.6~7.3之間。注意：判斷哪種離子先↓先↓的離子↓完全，后↓的離子留在溶液中計(jì)算出pH范圍類型相同，用判斷類型不同，計(jì)算后判斷MSM2++S2-∴↓時(shí)，[S2-]

不同。Ksp(MS)=[M2+]·[S2-]∵Ksp(MS)不同，沉淀開(kāi)始時(shí)：······⑴與的關(guān)系H2S2H++S2-（2）代入（1）

與成反比當(dāng)≤1.0×10-5mol·L-1時(shí)，利用這兩個(gè)公式可以分別計(jì)算出幾種常見(jiàn)金屬硫化物沉淀的[H+]

開(kāi)始沉淀時(shí)，可認(rèn)為沉淀完全。不同，[H+]不一樣*=0.10mol·L-18.7×10129.4×10141.6×10-52HgS黑4.4×1044.7×1066.3×10-36CuS黑3.94.1×1028.0×10-28PbS黑1.21.32×1028.0×10-27CdS黃2.667.0×10-30.130.752.5×10-22ZnS白4.211.9×10-41.682.09×10-23.2×10-19NiS黑8.66

pH＞

6.12

pH＞

7.0×10-9

沉淀完全

7.5×10-7開(kāi)始沉淀(沉淀完全溶解）2.5×10-10MnS肉

MS(顏色）

難溶硫化物沉淀、溶解的[H+]和pH值分界線＜↓＞溶解HAc1mol·L-1HCl濃HClHNO3王水可采用的方法1.酸、堿溶解法第三節(jié)沉淀的溶解沉淀溶解的必要條件：2.氧化還原溶解法3.配合溶解法4.混合法*5.沉淀的轉(zhuǎn)化Q

＜1.酸、堿溶解法

酸堿某些鹽類（NH4+)ZnS(NiS)Zn2++S2-平衡右移+難溶物使沉淀溶解弱酸、弱堿、水HClCl-+H+H2S+沉淀溶解2.氧化還原法CuSCu2++S2-

8HNO3+3CuS→3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+4H2OSHNO33.配合溶解法AgClAg++Cl-NH3·H2O[Ag(NH3)2]+4.混合法*王水——體積比（HCl:HNO3=3:1)王水①HgSHg2++S2-

的原因：S2-+HNO3→S濃鹽酸②PbS(CdS)Pb2++S2-的原因：Hg2++4Cl-→[HgCl4]2-(氧化還原）(配合溶解）(酸堿溶解）（配合溶解）HClH+H2SS2-Cl-

[PbCl4]2-Pb2+5.沉淀的轉(zhuǎn)化AgClAg++Cl-沉淀物的相差越大，注意：沉淀轉(zhuǎn)化的越完全。KII-+K++AgI(s)鍋垢的主要成分：CaSO4水和酸難溶9.1×10-62.8×10-9CaCO3可溶于酸CaSO4(s)+Na2CO3CaCO3(s)+Na2SO4反應(yīng)可能性的大小用K值衡量=3.25×103傾向性較大例7：1升0.10mol·L-1NH3·H2O中含有1.0×10-3mol·L-1