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1、第七章 沉淀反应及沉淀溶解平衡BaSO4 (s) Ba2+ (aq) + SO42-(aq)溶解沉淀第一节 沉淀溶解平衡达到饱和溶液时： 才有沉淀溶解平衡。第二节 难溶电解质的溶度积一. 沉淀 溶解平衡和溶度积常数溶度积常数 KspK (T) =c(Ag+)/ c c(Cl-)/ c AgCl (s) = Ag+ (aq) + Cl-( aq )组成为AmBn ：Ksp= c(A)/ c m c(B)/ c n(2) 与温度有关,与浓度无关.(1) 满足:r Gm (T) = RT ln KspKsp :二. 溶度积与溶解度的相互关系例: 在25oC时,Ag2CrO4的溶解度为0.0217g/
2、L,试计算:Ksp(Ag2CrO4) . Ksp = (s/c )2AB型（AgCl , BaSO4等）：Ksp =4(s/ c )3A2B型（ Ag2CrO4等 ）：溶度积与溶解度：三. 不同物质溶解性大小比较1. 相同类型2. 不同类型计算: s 越大,溶解度越大.直接据Ksp比较 . Ksp越大,溶解度越大 .四. 溶度积原理AmBn :（Qc：离子积）Qc = c(A)/ c m c(B)/ c nQc Ksp 有沉淀生成Qc = Ksp 沉淀、溶解达动态平衡Qc K Kspsp 溶液中产生沉淀溶液中产生沉淀例2将10ml,0.02mol.L-1MgCl2与等体积、等浓度的氨水混合，能
3、 否产生Mg(OH)2? Ksp Mg(OH)2=5.6110-12Kb NH3=1.810-5解：(1) NH3+H2O=NH4+ + OH- 第三节 影响沉淀溶解平衡的因素一. 同离子效应(使沉淀更完全）例：分别计算Mg(OH)2在纯水中和在 0.1mol.L-1的NaOH溶液中的溶解度。 Ksp Mg(OH)2=5.6110-12解：设纯水中的溶解度为s mol .L-1Mg(OH)2=Mg2+ + 2OH-s/ c s 2sKsp = c(Mg2+)/c . c(OH-)/ c 2=s .(2s)2=4s3在氢氧化钠溶液中溶解度为 s mol .L-1Mg(OH)2=Mg2+ + 2O
4、H-s 2s+0.1 0.1Ksp = c(Mg2+)/c . c(OH-)/ c 25.6110-12 =0.12s s s s = 5.6110-10即溶解度为5.6110-10mol .L-1同离子效应 结果： 难溶电解质的溶解度大大降低 应用： 加入过量的沉淀剂使沉淀完全。 如前面的例题，在Mg2+的溶液中加入过 量的OH-则Mg2+沉淀非常完全。定性：离子浓度小于10-5 moll-1. 定量：离子浓度小于10-6 moll-1.沉淀完全 :(2) 选沉淀剂，使沉淀的 s 小. (3) 控制溶液的pH值，使沉淀更完全。(1)加入过量的沉淀剂使沉淀完全。一般过量50%.二.介质酸度对沉
5、淀溶解平衡的影响 对象 ：一般为具有碱性的难溶电 解质，如 Mg(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mn(OH)2 ZnS CaC2O4 1. 酸度对难溶氢氧化物生成的影响 M(OH)2 = M2+ + 2OH- 若离子浓度为c(M2+),则： （A) 欲使生成M(OH)2沉淀所需最低OH- 离子浓度 (B) 欲使离子定性或定量沉淀完全，所 需OH-浓度为 故不同的难溶氢氧化物开始沉淀和沉淀 完全时所需介质酸度不同C=0.01mol/L的不同离子开始沉淀 及定性沉淀完全时所需介质pH 开始沉淀 沉淀完全 始溶解 全溶 Fe3+ 2.3 4.1 Fe2+ 7.5 9.7 Al3+ 4.0
6、 5.2 12.3 13.3 Cr3+ 4.9 6.8 12 15 Zn2+ 6.4 8.0 10.5 12 Mg2+ 10.4 12.4 Ni2+ 7.7 9.5 Pb2 7.2 8.7 Mn2+ 8.8 10.4 例 已知 KspCu(OH)2=2.210-20KspMg(OH)2=1.210-11。若溶 液中c(Cu2+)=c(Mg2+)=0.10mol/L, 分别计算开始产生此二沉淀时溶 液的pH，并计算为实现此二离 子分离应控制溶液pH的范围。开始生成沉淀时pH的计算 Cu(OH)2: pH = 4.7 Mg(OH)2: pH = 9.03 Cu(OH)2定量沉淀完全时， c(Cu2
7、+)=10-6mol/L,此时： 故在pH 7.179.03 (实测6.59.0)范围可实 现二离子分离。2.介质酸度对难溶硫化物沉淀生成的影响 除1 - 3 主族外，金属硫化物一般难溶， 且不同硫化物的溶度积常数不同。 例，Ksp(MnS) = 1.410-15 Ksp(PbS) = 3.410-28 若溶液中c(Mn2+) = c(Pb2+) = 0.10mol/L 则MnS开始生成及定量沉淀完全时： PbS开始生成及定量沉淀完全时： 故溶度积较小者可在较强的酸性介质中 沉淀。若二者溶度积相差较大，可靠通 入硫化氢气体至饱和（0.1mol/L)，利用 调节介质酸度控制溶液中硫离子的方法 实
8、现离子分离。MnS开始生成时c(S2-) = 1.410-14mol/L c(H+) = 8.110-5mol/LpH = 4.1 PbS沉淀完全时：c(S2-) = 3.410-22mol/Lc(H+) = 0.50mol/L Pb2+ + H2S = PbS + 2H+氢离子初始浓度=0.50mol/L 0.20mol/L=0.30mol/L第四节 沉淀的溶解条件：Q 106 ，反应易于自发进行；K 10-16) ，如 Mg(OH)2, Mn(OH)2, Ca(OH)2 等，可溶于铵盐 水溶液。Mg(OH)2 + 2NH4+ = Mg2+ + 2NH3 + 2H2OK = 5.6110-1
9、2 / (1.76 10-5)2 = 1.8 10-2例：欲将0.10mol Mg(OH)2完全溶 于1L NH4Cl水溶液，c(NH4Cl) 最低应为多少？难溶弱酸盐的酸溶： 难溶弱酸盐的强酸溶解：MS + 2H+ = M2+ + H2SK = Ksp / Ka1(H2S) Ka2(H2S)MnS: K = 5.0107CuS : K = 1.0 10-15例： 欲使0.10mol ZnS 完全溶解于1L 盐酸 ，c(HCl) 最低为多少？ 解： ZnS + 2H+ = Zn2+ + H2S ceq/molL-1 x 0.10 0.101，根据c(Zn2+) 和溶度积规则，可计算 溶液中c(
10、S2-)的最高值；2，根据c(S2-)和酸碱平衡原理，可计算 平衡时溶液的最低酸度。CaC2O4 + HAc = Ca2+ + Ac- + HC2O4-Ksp Ka(HAc) Ka2 (H2C2O4)K = 难溶弱酸盐的弱酸溶解CaC2O4 + 2HAc = Ca2+ + Ac- + H2C2O4 KspKa2(HAc) Ka1 (H2C2O4) Ka2 (H2C2O4)K =CaCO3 + 2HAc= Ca2+ + 2Ac- + H2CO3KspKa2(HAc) Ka1 (H2CO3) Ka2 (H2CO3)K =一个沉淀是否能溶于酸，由以下几个因素决定：Ka （溶解酸） Ka （生成酸 ）
11、Ksp例求要溶解0.01mol MnS，需 1 L HAc的浓度？三. 配位反应对沉淀溶解平衡的影响Ag Cl + 2NH3 =Ag(NH3)2+ + Cl-HgI2 + 2I- =HgI42-四. 氧还反应对沉淀溶解平衡的影响3CuS+ 2NO3- +8H+ = 3Cu2+ + 3S + 2NO+4H2O3Ag2S+ 2NO3- +8H+ = 6Ag+ + 3S + 2NO+4H2O3HgS+ 12Cl- + 2NO3- +8H+ =3HgCl42- + 3S + 2NO+4H2O第五节 分步沉淀一. 分步沉淀在一定条件下，使一种离子先沉淀， 而其它离子在另一条件下沉淀。例3：计算说明向I-
12、，Cl-离子浓度均0.1mol.L-1混 合液中滴加AgNO3，那种离子先被沉淀？同类型的 沉淀，离 子浓度相 近时， Ksp小的 先沉淀练习不同类型的沉淀，在离子浓度相近 时，溶解度小的先被沉淀2.分步沉淀的应用离子的分离将混合液中离子完全分离的条件：某些离子沉淀完全（10106 6 沉淀的转化很容易，沉淀的转化很容易， K K1010-6-610106 6之间，可以通过调节反应物浓度实之间，可以通过调节反应物浓度实现沉淀的转化。现沉淀的转化。总趋势转化成溶解度更小的沉淀溶解度小的转化成溶解度大的，不是绝对不可能的，要看差值大小。调节试剂浓度来实现转化。分析能否实现下列沉淀的转化，为使转化
13、完全需要采取什么措施？1，BaSO4+CO32- =BaCO3+SO42-2、Ag2CrO4+2Cl-=2AgCl+CrO42-3、2 AgCl + S2- = Ag2S + Cl-4、Cu(OH)2+S2-=CuS+2OH-例有0.20mol的BaSO4沉淀，每次用1.0L饱和 Na2CO3溶液（浓度为1.6mol/L）处理。若 使BaSO4沉淀全部转化到溶液中，需要反复处理多少次？在c(CrO42-) = c(Cl-) = 0.10mol/L的水溶液中，Ag2CrO4 能否转化为AgCl?总 结掌握溶度积概念及溶度积原理掌握同离子效应对 ps平衡的影响酸度对 ps平衡的影响（能进行相关计算）掌握分步沉淀原理及其应用 （熟练判断常见金属硫化物、氢氧化物的沉淀条件及分离条件）（能进行相关计算）沉淀转化
