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1、 第5章 沉淀溶解平衡 5.3 两种沉淀之间的平衡 5.2 沉淀的生成与溶解 5.1 溶解度和溶度积 5.1 溶解度和溶度积5.1.3 溶解度和溶度积的关系5.1.2 溶度积5.1.1 溶解度在一定温度下，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。5.1.1 溶解度在一定温度下，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。5.1.2 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
2、溶度积。(aq)mB(aq)nA (s)BAnm mn-+mnnm mn)(B)(A)B(A-+=cc)(SO)(Ba)BaSO(2 42 4-+=cc可简写为：)/(SO)/(Ba)BaSO( 2 42 4-+=cccc溶解沉淀5.1.3 溶解度和溶度积的关系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= ABS =型例 ：25oC，AgCl的溶解度为1
3、.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1513 Lmol1034. 1Lmol3 .1431092. 1- =S)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s) -+1021080. 1)Cl()Ag()AgCl(-+=Scc2 )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(Ag2CrO4)/gL-1。)aq(CrO(
4、aq)2Ag (s)CrOAg4422-+2 42 42)CrO()Ag()CrOAg(-+=cc解：间的关系与的思考题：求243)(POCaS5 108S =S =分子式 类型AgCl ABPbI2 AB2Ag2CrO4 A2BCa3（PO4）2A3B2同类型不同类型化合物5108S=)CrOAg()AgCl(42SS 5.2 沉淀的生成与溶解5.2.4 配合物的生成对溶解度的影响沉淀的配位溶解5.2.3 pH 值对溶解度的影响沉淀的酸溶解5.2.2 同离子效应和盐效应5.2.1 溶度积规则沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则 ：5.2.1 溶度积规则(aq)mB(aq)nA (s)BAn
5、m mn-+Q 平衡向左移动，沉淀析出；Q = 处于平衡状态，饱和溶液；Q -为 9. 010-4 molL-1 。若在 40.0L该溶液中,加入0.010molL-1 BaCl2溶液10.0L ，问是否能生成BaSO4 沉淀？如果有沉淀生成，问能生成 BaSO4多少克？ 最后溶液中 是多少？例题：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，(aq)SO (aq)Ba (s)BaSO2 42 4-+5.2.2 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
6、溶液中的溶解度。解： 求BaSO4在0.10 molL1 Na2SO4中的溶解 度，KSP=1.1X10-10解：设该条件下的溶解度为XKSP=x（0.10+x） 得到x=1.1 X10-9 molL1而在纯水中溶解度S=1.1x10-5 molL1完全沉淀的概念：当某物质溶度M 1.0X10-5 molL1时即可认为沉淀完全！AgCl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。0.00 0.00100 0.00500 0.01001.278 1.325 1.385 1.4272.盐效应 当 时， 增大，S(PbSO4)显著
7、减小，同离子效应占主导； 当 时， 增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。5.2.3 pH 值对溶解度的影响沉淀的酸溶解1.难溶金属氢氧化物 溶于酸例题 计算0.01Mol/L Fe3+溶液中，开始沉淀和完 全沉淀时的pH值? KSPFe(OH)3=1.1*10-36解：开始沉淀时：完全沉淀时：Fe3+=10-5Mol/L2. 2. 溶度积规则的应用溶度积规则的应用附例3.7： 废水中Cr3+的浓度为 0.010 moldm-3, 加入固 体NaOH使之生成Cr(OH)3 沉淀, 设加入固体NaOH后 溶液体积不变, 计算：1) 开始生成沉淀时, 溶液OH-离子的最低浓度; 2) 若要
8、使Cr3+的浓度小于4.0mgdm-3(7.710-5 moldm-3)以达到排放标准, 此时溶液的pH最小应为多 少？2) 7.710-5 x3 6.310-31, 解得 x 2.010-9 moldm-3pOH = lg c(OH) Ks, 设c(OH) = x c(Cr3+) c(OH)3 = 0.010 x3 6.310-31 , 得 x 4.010-10 moldm-33.686.85pH可将pH值控制在 3.68 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
9、液中，应控制pH值为多少?解：c(Fe3+)10-5溶于酸也溶于碱(aq)Al(OH) (aq)OH(s)Al(OH)43-+O(l)3H(aq)Al (aq)3H(s)Al(OH)23 3+溶于铵盐22Mn(OH) Mg(OH) 例如：上。加入铵盐溶解，道理同(s)Mn(OH)21312102.1 10.15 -)aq(2OH)aq(Mg (s)Mg(OH)2 2+-+-+)aq(OHNH )aq(OH)aq(NH234+使 QQoc0.05066 o6105 . 4 105 . 4 105 . 4050. 0 )L(mol/1c+-平衡浓度25. 0101 . 5 )Mg()(Mg(OH)
10、OH(1222-+-8*=ccMg(OH) )2(2Q沉淀析出， 为了不使423(aq)OH (aq)NH O(l)H (aq)NH+-+有没有更加简便的方法？016. 0)108 . 1 (*101 . 5.1825-12 =-0.050 0.25 )Lmol/(1-y平衡浓度此题也可以用双平衡求解：) l (O2H)aq(2NH)aq(Mg )aq(2NH(s)Mg(OH)232 42+)(NH)Mg(OH)()NH()NH()Mg(232 2 42 32 =+cccc(OH)2c(OH)2PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS2.金属硫化物难溶金属硫
11、化物在酸中的沉淀-溶解平衡：难溶金属硫化物的多相离子平衡： +-+22(aq)S(aq)M MS(s)：强碱+- 222(aq)OH (aq)HS O(l)H(aq)S S-+2 2(aq)HS(aq)OH (aq)M O(l)HMS(s) =-+2)HS()OH()M(ccc+ 22S(aq)H(aq)M (aq)2HMS(s)=-+22222+spa)S()S( )H()SH()M(cc cccK或=2a22a1sp spa)SH(S)H()MS(KKKK在酸中的溶度积常数spaK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)
12、= 0.10molL-1) 。用HCl调节pH值，使c(HCl)= 0.30molL-1 。试判断能否有FeS生成。011. 0)30. 0(10. 001. 0 )(HS)(H)Fe (2222cccQ=+S(aq)H(aq)Fe (aq)H2FeS(s)22+解 ：600 spaK=沉淀生成。无FeSspaKQcc)(I102 . 2 6-=c)(Ag)Ag(I2Cl1+cc)I ()(AgI)Cl()(AgClspsp -ccKKc 与被沉淀离子浓度有关例题：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
13、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)。解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度)Cl(AgCl)sp -=cK)(CrO)CrO(Ag2 442sp -=cK)(Ag(AgCl)2sp +=cK5.3.2 沉淀的转化(aq)SO(s)aCOC (aq)CO(s)CaSO2 432 34-+)(Ca)(CO)(Ca)(SO22 322 4 +-+- =ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4sp KK=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：
14、(aq)SO(s)CaCO (aq)CO(s)CaSO2 432 34-+4104 . 1010. 0= Kx沉淀转化应用： 锅炉中的锅垢的主要成分为CaSO4(Ks =7.1010-5 ),由于 CaSO4不溶于酸，难以除 去。若用Na2CO3溶液处理，可转化为更难 溶但质地疏松、易溶于酸的物质 CaCO3 (K s =4.9610-9 ) ，从而可以容易地 用醋酸等弱酸清除。在实际应用中用盐酸 来代替醋酸。结论：沉淀类型不同，计算反应的 。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；例题：如果在1.0LNa2CO3 溶液中使 0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3，问 Na2CO3的溶液最初浓度为多少?解 ：(aq)SO(s)BaCO (aq)CO(s)BaSO2 432 34-+
