大學(xué)化學(xué)沉淀溶解平衡

關(guān)于大學(xué)化學(xué)沉淀溶解平衡在T下，當(dāng)溶解和沉淀的速率相等時(shí)，便建立了固體和溶液離子之間的動(dòng)態(tài)平衡---沉淀-溶解平衡。溶解：由于分子和固體表面的粒子（離子或極性分子）相互作用，使溶質(zhì)粒子脫離固體表面成為水合離子或分子而進(jìn)入溶液的過(guò)程。沉淀：處于溶液中的溶質(zhì)粒子轉(zhuǎn)為固體狀態(tài)，并從溶液中析出的過(guò)程。BaSO4的溶解和沉淀過(guò)程第2頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.3.1溶度積1.溶解度

物質(zhì)的溶解度(solubility)是指在一定溫度和壓力下，固液達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，飽和溶液里的物質(zhì)濃度。常表示為s單位是：g·dm-3或mol/dm-3。第3頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天2溶度積SolubilityProductBaSO4(s)Ba2++SO42-沉淀溶解若：V溶解＞V沉淀溶解過(guò)程未飽和溶液

V溶解＜V沉淀沉淀過(guò)程過(guò)飽和溶液

V溶解=V沉淀平衡飽和溶液平衡常數(shù)表達(dá)式為：Ks＝c(Ba2+)·c(SO42-)對(duì)于一般的反應(yīng)：第4頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液

離子濃度（s）的計(jì)算1）已知溶度積Ks，求難溶電解質(zhì)的溶解度ss——難溶電解質(zhì)飽和溶液的濃度，sB=cB(飽和）2）已知溶解度s，求溶度積Ks

平衡時(shí)

ssKs＝c(Ag+)·c(Cl-)＝s2

s=(Ks)1/2AgCl(s)Ag++Cl-例第5頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般式AB型，如：AgCl、AgBr、AgI

S＝(Ks)1/2A2B型或AB2型，如：Ag2CO4、Ag2S

S＝(Ks/4)1/3AB3型，如：Fe(OH)3

S＝(Ks/27)1/4第6頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶度積和溶解度之間的區(qū)別●

與溶解度概念應(yīng)用范圍不同，Ks

只用來(lái)表示難溶電解質(zhì)的溶解度?！?/p>

Ks不受離子濃度的影響，而溶解度則不同?！裼肒s比較難溶電解質(zhì)的溶解性能只能在相同類型化合物之間進(jìn)行，溶解度則比較直觀。第7頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天1）比較298.15K時(shí)，AgCl和AgI在水中的溶解度。

AgClAgIKs1.8×10-10＞8.51×10-17S＝(Ks)1/21.3×10-5mol·dm-3

＞

9.2×10-9mol·dm-3∴對(duì)同類型的難溶鹽，Ks越大溶解解度越大。2）比較298.15K時(shí)，AgCl和Ag2CrO4在水中的溶解度。

AgClAg2CrO4

Ks1.8×10-10＞

9.0×10-12

S1.3×10-5mol·dm-3＜

1.34×10-4mol·dm-3

∴對(duì)不同類型的難溶電解質(zhì)，不能直接用Ks來(lái)判斷溶解度的大小，應(yīng)計(jì)算S的大小。第8頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天Question1298K時(shí)鉻酸銀Ag2CrO4的溶度積常數(shù)為2.0×10-12，求該溫度下的溶解度。

解：設(shè)飽和溶液中CrO42-離子的濃度smol·dm-3，則代入溶度積常數(shù)表達(dá)式得：

Ks(Ag2CrO4)

={c(Ag+)}2c(CrO42-

)=(2s)2·s=4s3

溶液中CrO42-離子的濃度為7.9×10-5mol·dm-3。第9頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天ΔrGm(T)

＝RTlnJc/Kθ3.3.2溶度積規(guī)則

SolubilityProductPrincipleAgCl(s)Ag++Cl-

Jc＝{c(Ag+)／cθ}·{c(Cl-)／cθ}

Kθ＝{c(Ag+)平／cθ}·{c(Cl-)平／cθ}ΔrGm(T)＝RTln{c(Ag+)／cθ}·{c(Cl-)／cθ}{c(Ag+)平／cθ}·{c(Cl-)平／cθ}第10頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天任意態(tài)時(shí)，離子濃度的乘積c(Ag+)·c(Cl-)——離子積

c(Ag+)·c(Cl-)＝Ks，ΔrGm=0，平衡態(tài)，飽和溶液c(Ag+)·c(Cl-)＞Ks，ΔrGm

＞0，逆向自發(fā)，有AgCl↓c(Ag+)·c(Cl-)＜Ks，ΔrGm

＜0，正向自發(fā)，AgCl↓溶解，或無(wú)AgCl↓生成，未飽和溶液。將離子積與溶度積進(jìn)行比較：ΔrGm(T)＝RTln

c(Ag+)·c(Cl-)Ks第11頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

溶度積規(guī)則

Av+Bv-(s)v+Az+＋v-Bz-{c(Az+)}

v+·{c(Bz－)}

v-

＝Ks，ΔrGm=0，飽和溶液

{c(Az+)}

v+·{c(Bz－)}

v-

＞Ks，ΔrGm

＞0，有沉淀生成

{c(Az+)}

v+·{c(Bz－)}

v-

＜Ks，ΔrGm

＜0，沉淀溶解，或無(wú)沉淀生成，未飽和溶液。第12頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

25℃時(shí)，腈綸纖維生產(chǎn)的某溶液中，

c()為6.0×10-4mol·dm-3。若在40.0L該溶液中，加入0.010mol·L-1BaCl2溶液10.0L，問(wèn)是否能生成BaSO4

沉淀？Question2解：第13頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天Question3解：利于BaCO3

的溶解。①加酸②加或或促使BaCO3的生成。對(duì)已達(dá)到平衡的反應(yīng)分別給其加入HCl、BaCl2

或Na2CO3

溶液，結(jié)果怎樣？第14頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

在難溶電解質(zhì)飽和溶液中加入含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì)時(shí),導(dǎo)致難溶電解質(zhì)溶解度降低的現(xiàn)象叫同離子效應(yīng)(commonioneffect)。

同離子效應(yīng)是呂·查德里原理的一種體現(xiàn)形式，重量分析中利用這種效應(yīng),通過(guò)加大沉淀劑的用量使被測(cè)組分沉淀更完全。同離子效應(yīng)第15頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天Question4

試計(jì)算298K時(shí)BaSO4在0.10mol·dm-3

Na2SO4溶液中的溶解度，并與其在純水中的溶解度(1.04×10-5mol·dm-3)做比較。解：

設(shè)c(Ba2+)=smol·dm-3

則：c(SO42-)=(s+0.10)mol·dm-3

(BaSO4)=s(s+0.10)=1.1×10-10由于s<<0.10,式中的(s+0.10)可用0.10代替,從而算得:s=1.1×10-9即c(Ba2+)=1.1×10-9mol·dm-3。該結(jié)果即BaSO4在0.10mol·dm-3Na2SO4溶液中的溶解度，比純水中的溶解度下降了10-4倍?；蛘哒f(shuō),下降至原來(lái)的1/10000。第16頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天讓我們先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)：Cu(OH)2沉淀[Cu(NH3)4]SO4溶液CuSO4溶液Cu(OH)2沉淀[Cu(NH3)4]SO4溶液CuSO4溶液NH3水NH3水第17頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.4.1配合物的基本概念3.4配離子的離解平衡

Complex-IonEquilibria配位鍵——原子間的共用電子對(duì)是由一個(gè)原子單方面提供而形成的共價(jià)鍵A←B

配離子——是由一個(gè)簡(jiǎn)單正離子和一定數(shù)目的中性分子或負(fù)離子結(jié)合而成的復(fù)雜離子。如：

[Cu(NH3)4]2+[Ag(NH3)2]+[Fe(CN)6]3+

配合物——配離子與帶相反電荷的離子組成的電中性化合物（或含有配離子的化合物）稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物。第18頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）配合物的組成

中心離子（配合物形成體）內(nèi)界配合物配位體（配體）外界←外界

內(nèi)界只有內(nèi)界第19頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天討論正離子（多）中性原子（少）金屬元素（多）非金屬元素（少）2.配位體和配位原子

與中心原子結(jié)合的分子或離子(如例中的NH3分子、CO分子和CN－離子)叫做配位體(Ligand),配位體中與中心原子直接鍵合的原子叫配位原子(如配位體NH3中的N原子，配位體CN-和CO中C原子)。

中心離子位于配離子中心的正離子或中性原子第20頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

配位體又因含有的配位原子數(shù)目不同分為單齒配位體(Monodentateligand)和多齒配位體(Polydentateligand)?！駟锡X配體：

一個(gè)配體中只含一個(gè)配位原子第21頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天●多齒配體：

一個(gè)配體中含有多個(gè)配位原子乙二胺（en）乙二酸根（草酸根）卟啉(Porphyrin)，其中的8個(gè)R基團(tuán)都為H的化合物叫卟吩(Porphine)。它們都是四齒配位體,配位原子是4個(gè)N原子(具有孤對(duì)電子的兩個(gè)N原子和H+解離后留下孤對(duì)電子的兩個(gè)N原子)。第22頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

葉綠素(chlorophyllsa)是鎂的大環(huán)配合物，作為配位體的卟啉環(huán)與Mg2+離子的配位是通過(guò)4個(gè)環(huán)氮原子實(shí)現(xiàn)的。葉綠素分子中涉及包括Mg原子在內(nèi)的4個(gè)六元螯環(huán)。葉綠素是一種綠色色素,它能吸收太陽(yáng)光的能量,并將儲(chǔ)存的能量導(dǎo)入碳水化合物的化學(xué)鍵。

陽(yáng)光nCO2+nH2O(CH2O)n+nO2葉綠素

這就是光合作用（photosynthesis）第23頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

血紅素是個(gè)鐵卟啉化合物,是血紅蛋白的組成部分。

Fe原子從血紅素分子的

血紅蛋白本身不含圖中表示出來(lái)的那個(gè)O2分子，它與通過(guò)呼吸作用進(jìn)入人體的O2分子結(jié)合形成氧合血紅蛋白，通過(guò)血流將氧輸送至全身各個(gè)部位。下方鍵合了蛋白質(zhì)鏈上的1個(gè)N原子，圓盤(pán)上方鍵合的O2分子則來(lái)自空氣。oxyhemoglobin氧合血紅蛋白第24頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天特殊配合物這類配合物是最近幾十年才蓬勃發(fā)展起來(lái)的一類新型配合物。（1）羰合物

以一氧化碳為配體的配合物稱為羰基配合物。如Fe(CO)5

（2）夾心配合物

金屬原子F被夾在兩個(gè)平行的碳環(huán)之間，形成夾心配合物。

（3）原子簇狀化合物

有兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬原子以金屬—金屬鍵（M—M）直接結(jié)合而形成的化合物。第25頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天（4）烯烴配合物：

配體是不飽和烴。如：[PdCl3(C2H4)]－。（5）多酸型配合物：

配體是多酸根。如：(NH4)3[P(Mo3O10)]6H2O。（6）多核配合物：含兩個(gè)或兩個(gè)以上的中心離子。如[(H2O)4Fe(OH)2Fe(H2O)4]4+。第26頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天與中心離子（或原子）成鍵的配位原子的總數(shù)3.配位數(shù)例如：第27頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1、配體的名稱（1）電中性配體的名稱：保留原來(lái)名稱不變，例外的有：CO-羰基、N0-亞硝酰、O2-雙氧、N2-雙氮。（2）無(wú)機(jī)陰離子配體的名稱：在名稱后加一“根”字，例如：SCN-硫氰酸根等；但是名稱只有一個(gè)漢字時(shí)，省去“根”字。例如：F-氟、Cl-氯、O2-氧、OH-羥、HS-巰、CN-氰等。（2）配合物的命名第28頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）有機(jī)陰離子配體的名稱：有機(jī)配體一般不使用俗名，有機(jī)配體中凡是從有機(jī)化合物失去質(zhì)子而形成的物種，看作陰離子，其名稱一般用“根”字結(jié)尾，例如：CH3COO-乙酸根。(4)兩可配體的名稱：

如果單齒配體中的兩個(gè)不同的原子都能充當(dāng)配位原子時(shí)，它就稱為兩可配體。同種配體以不同的原子作配位原子時(shí)，其名稱不相同，例如：當(dāng)以S原子配位時(shí)，稱之為硫氰酸根，記為-SCN；當(dāng)以N原子配位時(shí)，稱之為異硫氰酸根，記為-NCS。

當(dāng)以O(shè)原子配位時(shí)，稱為亞硝酸根，記為-ONO；當(dāng)以N原子配位時(shí)，稱為硝基，記為-NO2。亞硝酸根

NO2-硫氰酸根

SCN-第29頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天外界－配位體中心離子合1）具有配正離子的配合物：（2）配合物的命名

例：[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合銅(Ⅱ)[Co(NH3)6]Cl3三氯化六氨合鈷(Ⅲ)

第30頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天合酸配位體中心離子－外界

例：K2[HgI4]四碘合汞(Ⅱ)酸鉀K3[Fe(CN)6]六氰合鐵(Ⅲ)酸鉀K4[Fe(CN)6]六氰合鐵(Ⅱ)酸鉀2）具有配負(fù)離子的配合物：第31頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天（1）無(wú)機(jī)物優(yōu)先原則：例如，K[SbCl5（C6H5）]

五氯·苯基合銻（V）酸鉀。（2）離子優(yōu)先原則：例如，[Pt（NH3）2Cl2]

二氯·二氨合鉑。（3）英文字母順序：例如，[Co（NH3）5H2O]Cl3

氯化五氨·水合鈷（III）。（4）少數(shù)優(yōu)先原則：原子數(shù)較少的配體在前，相同時(shí)則比較與配位原子相連的原子，按英文字母順序命名。例如，[Pt（NO2）（NH3）（NH2OH）（Py）]Cl

氯化硝基·氨·羥氨·吡啶合鉑（II）。例如，[Pt（NH2）（NO2）（NH3）2]

氨基·硝基·二氨合鉑。3）有兩個(gè)以上配體

先陰離子后中性分子，先簡(jiǎn)單，后復(fù)雜，先無(wú)機(jī)，后有機(jī)，不同配體之間，以“·”隔開(kāi)。第32頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

例：[Cu(NH3)4]2+四氨合銅(Ⅱ)離子

[Ag(NH3)2]+二氨合銀(Ⅰ)離子

[Fe(CN)6]3+六氰合鐵(Ⅲ)離子[Co(NH3)3Cl3]三氯·三氨合鈷(Ⅲ)Ni(CO)4

四羰(基)合鎳

Co2(CO)8

八羰(基)合二鈷4）配離子和配分子：第33頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天硫酸四氨合銅（Ⅱ）六異硫氰根合鐵（Ⅲ）酸鉀六氯合鉑（Ⅳ）酸氫氧化四氨合銅（Ⅱ）五氯?氨合鉑（Ⅳ）酸鉀硝酸羥基?三水合鋅（Ⅱ）(三)氯化水?五氨合鈷（Ⅲ）五羰（基）合鐵三硝基?三氨合鈷（Ⅲ）乙二胺四乙酸根合鈣（Ⅱ）羥基?草酸根?水?乙二胺合鉻（Ⅲ）命名練習(xí)：第34頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天向CuSO4溶液中加入過(guò)量的氨水，深藍(lán)色溶液：Cu2++4NH3＝

Cu(NH3)42+(深藍(lán)色)

3.4.2配離子的離解平衡

Cu(NH3)42+Cu2++4NH3配合離解這種平衡稱為配離子的離解平衡。c(Cu2+

)c(NH3)4K不穩(wěn)＝

c{[Cu(NH3)4]2+}第35頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天K不穩(wěn)＝K1·

K1·

K3·

K4Cu(NH3)42+Cu2++4NH3K不穩(wěn)分四步離解：Cu(NH3)42+Cu(NH3)32++NH3K1Cu(NH3)32+Cu(NH3)22++

NH3K2Cu(NH3)22+Cu(NH3)2++NH3K3Cu(NH3)2+Cu2++NH3K4分步離解第36頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天K穩(wěn)＝1/K不穩(wěn)Cu2++4NH3Cu(NH3)42+c{[Cu(NH3)4]2+}K穩(wěn)＝

c(Cu2+

)c(NH3)4配離子的解離常數(shù)也可用穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)來(lái)表示第37頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天例室溫下，0.010mol的AgNO3(s)溶于1.0L0.030mol·L-1的NH3·H2O中（設(shè)體積不變），計(jì)算該溶液中游離的Ag+、NH3和Ag(NH3)2

+的濃度。解：很大，且c(NH3)大，預(yù)計(jì)生成Ag(NH3)2

+

的反應(yīng)完全，生成了0.010mol·L－1Ag(NH3)2

+。c(Ag(NH3))+

很小，可略而不計(jì)。第38頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天黑白照相中的定影：就是用定影劑（Na2S2O3）洗去不溶性的AgBr，3.4.3配合物的應(yīng)用AgBr+2S2O32-Ag(S2O3)23-+Br-1）定影過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)第39頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）鑒別和分離離子AgBr和AgI的分離：Fe2+和Fe3+的鑒定：AgBrAgI1mol/lNa2S2O3Ag2[S2O3]2+不溶解Fe2+Fe3+K3[Fe(CN)6]藍(lán)色沉淀無(wú)現(xiàn)象K4[Fe(CN)6]藍(lán)色沉淀無(wú)現(xiàn)象第40頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天有六個(gè)配位原子，能與大多數(shù)金屬離子形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物（螯合物），比一般配合物更穩(wěn)定。3）EDTA（乙二胺四乙酸鈉)第41頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天除用于定量分析外，它還是鉛、鎘、汞等重金屬中毒的解毒劑。

解毒劑第42頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天補(bǔ)充：配合物的應(yīng)用

(applicationofcomplexes)(1)分析化學(xué)的離子檢驗(yàn)與測(cè)定Fe3++nSCN-==[Fe(SCN)n]3-n(血紅色)2Fe3++Sn2+==2Fe2++Sn4+

6Fe2++Cr2O2-+14H+==6Fe3+2Cr3++7H2O(紫紅色)7(2)物質(zhì)的分離pH=10的NH4Cl-NH3中，Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+

而與生成氫氧化物的Fe3,Fe2+,Al3+,Ti4+

等離子分離.(3)難溶物的溶解4Au+8KCN+2H2O+O2==4K[Au(CN)2]+4KOH(4)環(huán)境保護(hù)6NaCN+3FeSO4=Fe2[Fe(CN)6]+3NaSO4第43頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天(5)金屬或合金的電鍍Cu2++2P2O4-==[Cu(P2O7)2]6-↓7

由于[Cu(P2O7)2]6-較難離解，溶液中c(Cu2+)小，使Cu2+在電極上放電速率慢，有利于新晶核的產(chǎn)生，因而可得到光滑、均勻、附著力好的鍍層Na2HgS2+H2O+?O2=HgS↓(辰砂)+2NaOH+S↓(6)在成礦中的作用

地殼中熱液中錫或鐵的配合物分解：Na2[Sn(OH)4F2]=SnO2(錫石)+2NaF+2H2ONa2HgS2在空氣中被氧化：2Na3[FeCl6]+3H2O=Fe2O3(赤鐵礦)+6NaCl+6HCl第44頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

本章學(xué)習(xí)要求和作業(yè)Ⅰ要求

了解:多步電離、溶度積規(guī)則、配離子的離解平衡理解:Kθ及與T、△rGmθ關(guān)系；C、T、P對(duì)平衡的影響；緩沖溶液；同離子效應(yīng)；配位化合物及命名。掌握:Kθ相關(guān)計(jì)算；pH基本計(jì)算；Ⅱ作業(yè)P781、4、5、6、8、9、12、16、17、18第45頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、沉淀的酸溶解1.難溶金屬氫氧化物的溶解M(OH)n(s)?Mn+(aq)+nOH-(aq)

Ks(M(OH)n)=c(Mn+)c(OH-)n

根據(jù)上式可以繪出難溶M(OH)n的溶解度與溶液PH的關(guān)系圖（通常被稱為S-pH圖）；還可以計(jì)算氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)溶液的

c(OH-)，從而求出相應(yīng)條件的pH。第46頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天第47頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天金屬氫氧化物沉淀的pH值

分子式Ks開(kāi)始沉淀pH值沉淀完pH值Mg(OH)2

5.1×10-128.6（8.3）10.1（10.0）Co(OH)26.3×10-317.2（7.5）8.7（10.0）Cr(OH)37.2×10-154.4（5.0）5.4（8.0）Zn(OH)21.2×10-176.5（6.8）8.0（9.0）Pb(OH)21.2×10-157.5（7.2）9.0（8.0）Fe(OH)28.0×10-167.5（5.8）9.0（7.0）Fe(OH)34.0×10-382.2（2.2）3.2（4.0）第48頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：在含F(xiàn)e3+和Ni2+都為0.10mol·L-1

的溶液中，欲除掉Fe3+，而Ni2+仍留在溶液中，應(yīng)控制pH多少？

解：Ks(Fe(OH)3)=4.0×10-38，Ks(Ni(OH)2)=5.0×10-16

pH終=3.20所以，若控制pH=4~6.85，可保證Fe3+完全沉淀，而Ni2+仍留在溶液中。pH始≥6.85第49頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天J>KsJ<KsS-PH圖沉淀區(qū)溶解區(qū)第50頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：在0.20L的0.50mol·L-1MgCl2溶液中加入等體積的0.10mol·L-1氨水溶液。

①通過(guò)計(jì)算判斷有無(wú)Mg(OH)2沉淀生成。

②為了不使Mg(OH)2

沉淀析出，加入NH4Cl(s)的質(zhì)量最低為多少（設(shè)加入固體NH4Cl后溶液的體積不變）？

解：①c0(Mg2+)=0.25mol·L-1，

c0(NH3)=0.050mol·L-1NH3(aq)+Ｈ2O(l)?NH4+(aq)+OH-(aq)初始cB/(mol·L-1)

0.050

0

0

平衡cB/(mol·L-1)

0.050－x

x

x

c(OH-)=x=9.5×10-4mol·L-1第51頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

若混合后，有Mg(OH)2沉淀生成，則有如下平衡：

Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq)此時(shí)J=c0(Mg2+)c0(OH-)2=0.25×(9.5×10-4)2=2.3×10-7

Ks[Mg(OH)2]=5.1×10-12J>Ks[Mg(OH)2]，所以有Mg(OH)2沉淀析出。②為了不使Mg(OH)2沉淀析出，須

J≤

Ks[Mg(OH)2]第52頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天NH3(aq)+Ｈ2O(l)?NH4+(aq)+OH-(aq)平衡cB/(mol·L-1)

0.050－4.5×10-6

c0+4.5×10-6

4.5×10-6≈0.050≈c0c0(NH4+)=0.20mol·L-1

要不析出Mg(OH)2沉淀，至少應(yīng)加入NH4Cl(s)的質(zhì)量為：

m(NH4Cl)=(0.20×0.40

×53.5)g=4.3g第53頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天PbSBi2S3CuSCdSSb2S3SnS2As2S3HgS常見(jiàn)的金屬硫化物2.金屬硫化物的溶解第54頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天?難溶金屬硫化物（MS）的多相離子平衡為：

MS(s)+H2O(l)?M2+(aq)+OH-(aq)+HS-(aq)

其平衡常數(shù)表示式為：

K=c(M2+)c(OH-)c(HS-)?難溶金屬硫化物在酸中的沉淀溶解平衡：

MS(s)+2H3O+(aq)?M2+(aq)+H2S(aq)+2H2O(l)第55頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天設(shè)溶液中M2+的初始濃度為c(M2+)，通入H2S氣體達(dá)飽和時(shí)，c(H2S)=0.10mol·L-1，則產(chǎn)生MS沉淀的最高H3O+離子濃度c(H3O+)（或最低pH）為：第56頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天金屬硫化物的溶解方法HAc稀HCl濃HClHNO3王水MnS溶ZnSFeS不溶溶CdS不溶不溶溶PbS不溶不溶溶溶CuSAg2S不溶不溶不溶溶HgS不溶不溶不溶不溶溶第57頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：

25℃下，于0.010mol·L-1FeSO4溶液中通入H2S氣體至飽和

(c(H2S)=0.10mol·L-1)。用HCl調(diào)節(jié)pH值，使c(HCl)=0.30mol·L-1。試判斷能否有FeS生成。Kspa越大，硫化物越易溶。解：第58頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天例：計(jì)算使0.010mol的SnS溶于1.0L鹽酸中，所需鹽酸的最低濃度。解：SnS全部溶解后，溶液中的c(H3O+)為：0.010mol的S2-消耗掉的H+為0.020mol，故所需的鹽酸的起始濃度為：

0.96+0.02=0.98mol·L-1

第59頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、沉淀的配位溶解

難溶物在配位劑的作用下生成配離子而溶解?發(fā)生加合反應(yīng)溶解

AgCl(s)+Cl-(aq)?AgCl2-(aq)HgI2(s)+2I-(aq)?HgI42-(aq)?發(fā)生取代反應(yīng)溶解:AgCl(s)+2NH3(aq)?[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)AgBr(s)+2S2O32-(aq)?[Ag(S2O3)2]3-(aq)+Br-(aq)第60頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天溶液的沉淀平衡與配位平衡的相互影響(1)配合物的生成對(duì)難溶鹽溶解度的影響

金屬難溶鹽在配體溶液中，由于金屬離子與配體生成配合物而使金屬難溶鹽的溶解度增加。

【例】分別計(jì)算AgCl沉淀在水中和0.10mol.L-1NH3水中的溶解度。已知Kf([Ag(NH3)2]+)

=1.67×107，KSP(AgCl)=1.8×10－10。

解：（1）求AgCl沉淀在水中的溶解度S1

S1==7.4510-6mol.L-1第61頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)求AgCl沉淀在NH3水中的溶解度S2

溶解反應(yīng)：AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-

平衡常數(shù)：

=1.67×1071.8×10－10=3.010-3

AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-0.1-2XXXS2=X=1.76X10-2mol.L-1

AgCl在氨水中的溶解度（1.76X10-2

）比在水中（7.4510-6

）大得多。第62頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

(2)難溶鹽的生成對(duì)配合物穩(wěn)定性的影響

[Ag(NH3)2]+

2NH3+Ag+

+I－

AgI↓

隨著金屬難溶鹽沉淀的產(chǎn)生，導(dǎo)致中心離子的濃度的減小，從而引起配位平衡向解離方向的移動(dòng)。

【例】在NH3濃度為3.0m

ol.L－1

、[Ag(NH3)2]+濃度為0.10m

ol.L－1

的溶液中，加入NaCl的固體(忽略體積變化)，使Cl－的濃度為0.010m

ol.L－1

，通過(guò)計(jì)算判斷有無(wú)AgCl沉淀生成。已知([Ag(NH3)2]+)

=1.67×107，

(AgCl)=1.8×10－10。

促進(jìn)解離第63頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天解法1:

Ag++2NH3

[Ag(NH3)2]

+平衡：

[Ag+]=x=6.65×10－10m

ol.L－1

J=[Ag+][Cl－]=6.65×10－10×0.010=6.65×10－12已知Ksp(AgCl)=1.8×10－10

因?yàn)镴＜Ksp(

AgCl)故沒(méi)有

AgCl沉淀生成X3.0+2x≈3.00.10－x≈0.10

大[Ag+]太小第64頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天解法2:

由生成

[Ag(NH3)2]+轉(zhuǎn)化為

AgCl沉淀的反應(yīng)式為：

[Ag(NH3)2]

++Cl－

2NH3+AgCl(s)轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡常數(shù)：

==332.7反應(yīng)商：=9000由于J＞K，上述反應(yīng)逆向進(jìn)行，故沒(méi)有

AgCl沉淀生成。

第65頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一些兩性氫氧化物，如Al(OH)3、Cr(OH)3、Zn(OH)2和Sn(OH)2等，它們既可以溶于酸，又可以溶于強(qiáng)堿，生成羥基配合物：[Al(OH)4]-、[Cr(OH)4]-、[Zn(OH)4]2-和[Sn(OH)3]-等。Al(OH)3在強(qiáng)堿中的配位反應(yīng)為：

Al(OH)3(s)+OH-(aq)

?[Al(OH)4]-(aq)

c([Al(OH)4]-)K

=——————————c(OH-)Al(OH)3溶解度：

S=c([Al(OH)4]-)=Kc(OH-)第66頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天Al(OH)3

的S—pH圖

Al3+(aq)Al(OH)3沉淀Al(OH)3溶解第67頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天?

氧化還原溶解

3CuS(s)+2NO3-(aq)+8H+(aq)

=3Cu2+(aq)

+2NO(g)+3S(s)+4H2O(l)Ks(CuS)=1.2×10-36?

氧化—配位溶解

3HgS(s)+2NO3-(aq)+12Cl-(aq)+8H+=3[HgCl4]2-(aq)+3S(s)+2NO(g)+4H2O(l)Ks(HgS)=6.4×10-53三、沉淀的配位氧化還原溶解第68頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天沉淀溶解的方法?

酸（堿或鹽）溶解?

配位溶解?氧化還原溶解?氧化

—

配位（王水）溶解第69頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、沉淀與溶解的多重平衡1

分步沉淀2

沉淀的轉(zhuǎn)化第70頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天1分步沉淀

往含I-、Cl-濃度均為0.01mol·L-1的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，先析出AgI(s)還是AgCl(s)？解：，故AgI先沉淀。AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)：第71頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天分步沉淀的次序?沉淀類型相同，被沉淀離子濃度相同，

Ks小者先沉淀，Ks大者后沉淀；與被沉淀離子濃度有關(guān)：當(dāng)c(Cl-)>>c(I-)時(shí)，AgCl也可能先析出。當(dāng)c(Cl-)>2.2×106c(I-)時(shí)，AgCl先析出。?

沉淀類型不同，要通過(guò)計(jì)算確定。原則是：離子積J首先超過(guò)溶度積Ks的先沉淀。第72頁(yè),共81頁(yè)，2024年2月25日，星期天

問(wèn)：有一溶液中含有0.10mol·L-1Li+和0.10mol·L-1Mg2+，滴加F-溶