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1、第九章第九章 沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡习题课习题课化学学院化学学院 陈维林陈维林1学校类v本章内容小结本章内容小结v教材教材P260 例例9-7v书后习题书后习题2学校类本章内容小结本章内容小结1.溶度积常数溶度积常数Ksp2.溶度溶度积原理原理3.同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应4.沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解5.分步沉淀分步沉淀6.沉淀的沉淀的转化化3学校类1.溶度积常数溶度积常数Ksp AaBb (s) aAb+ + bBa- Ksp = Ab+a Ba-b = (as)a (bs)b = aabbsa+b s:溶解度溶解度注意：注意：v溶溶度度积常常数数表表达达式式中中的的浓度
2、度项应为相相对浓度度(c/c )，但但为书写写简便便，用用浓度度代代替替相相对浓度度。(见教材教材P239页底注解底注解)4学校类溶度积常数溶度积常数KspvKsp大大小小与与浓度度无无关关，随随温温度度变化化而而改改变；v溶溶度度积和和溶溶解解度度s之之间可可进行行相相互互换算算，但但 溶溶 解解 度度 必必 须 用用 物物 质 的的 量量 浓 度度 (即即moldm-3)来表示。来表示。5学校类2.溶度溶度积原理原理 Qi Ksp，沉淀从溶液中析出；，沉淀从溶液中析出； Qi = Ksp，饱和溶液与沉淀物平衡；和溶液与沉淀物平衡； Qi Ksp； 常常用用方方法法：加加入入沉沉淀淀剂，应用
3、用同同离离子子效效应，控制溶液，控制溶液pH值。(2) 沉沉淀淀的的溶溶解解：创创造造条条件件使使有有关关离离子子浓浓度度减小减小，造成，造成Qi 107 (相当于相当于 rGm 40 kJ mol-1)时，时，酸溶反应能自发进行，而且进行得较彻底，酸溶反应能自发进行，而且进行得较彻底，如如MnS(s)可溶于盐酸中可溶于盐酸中(K = 2.7 107)。15学校类酸溶平衡常数酸溶平衡常数v当当K +40 kJ mol-1)时，酸溶反应不能自发进行，如时，酸溶反应不能自发进行，如CuS(s)不溶不溶于盐酸中于盐酸中(K = 5.5 10-16)，只能溶解在有氧，只能溶解在有氧化性的化性的HNO3
4、中。中。v当当10-7 K 107 (相当于相当于 40 kJ mol-1 rGm +40 kJ mol-1)时，需根据具体情况时，需根据具体情况来判断，有时可通过提高来判断，有时可通过提高H+浓度使沉淀溶解。浓度使沉淀溶解。16学校类5. 分步沉淀分步沉淀v溶溶液液中中含含有有几几种种离离子子，加加入入某某沉沉淀淀剂剂均均可可生生成成沉沉淀淀，则则沉沉淀淀生生成成的的先先后后按按Q值值大大于于Ksp的先后的先后顺序分步沉淀。序分步沉淀。v一一般般溶溶液液中中被被沉沉淀淀离离子子浓度度小小于于10-5 molL-1时，认为已沉淀完全。已沉淀完全。6. 沉淀的沉淀的转化化 一一般般由由溶溶解解度
5、度大大的的沉沉淀淀向向溶溶解解度度小小的的沉沉淀淀转化。化。17学校类教材教材P244 例例9-7v使使0.01molZnS溶于溶于1dm3盐酸中，求所需盐酸盐酸中，求所需盐酸的最低浓度。的最低浓度。v已知已知Ksp(ZnS)=2.510-22, vH2S的的K1=1.110-7, K2=1.310-1318学校类教材教材P244 例例9-7 解：解：解法一：分步计算。解法一：分步计算。当当0.01 mol 的的ZnS全部溶解于全部溶解于 1 dm3 盐酸时，盐酸时，生成的生成的 Zn2+ = 0.01 moldm-3，与，与Zn2+相平相平衡的衡的S2-可由沉淀溶解平衡求出。可由沉淀溶解平衡
6、求出。 ZnS Zn2+ + S2- Ksp(ZnS) = Zn2+S2-S2 = Ksp(ZnS) / Zn2+ = 2.5 10-22 / 0.01 = 2.5 10-2019学校类解法一：解法一： 当当0.01 mol 的的ZnS全部溶解时，产生的全部溶解时，产生的S2-将与盐酸中的将与盐酸中的H+结合生成结合生成H2S，且假设，且假设S2-全部全部生成生成H2S，则溶液中，则溶液中H2S = 0.01 moldm-3。 根据根据H2S的解离平衡，由的解离平衡，由S2-和和H2S可求可求出出与之平衡的与之平衡的H+。 教材教材P244 例例9-7 解：解：H2S 2H+ + S2-20学
7、校类教材教材P244 例例9-7 解：解：解法一：解法一：此浓度为平衡浓度，原来的盐酸中的此浓度为平衡浓度，原来的盐酸中的 H+ 与与0.01 mol S2- 结合生成结合生成 H2S 时消耗掉时消耗掉 0.02 mol。故所需盐酸的起始浓度为故所需盐酸的起始浓度为(0.076 + 0.02) moldm-3 = 0.096 moldm-321学校类解法二：可通过解法二：可通过ZnS溶解反应的总的反应方程式溶解反应的总的反应方程式来计算。来计算。 ZnS + 2H+ H2S + Zn2+起始相对浓度起始相对浓度 c0 0 0平衡相对浓度平衡相对浓度 c0-0.02 0.01 0.01教材教材P
8、244 例例9-7 解：解：22学校类教材教材P244 例例9-7 解：解：解法二：解法二：23学校类P248 9-8v室温下测得室温下测得AgCl饱和溶液中饱和溶液中Ag+和和Cl-的的浓度均约为浓度均约为1.310-5moldm-3。试求反应。试求反应的的 rGm 值。值。书后习题书后习题24学校类P248 9-8 解：解：Ksp = Ag+Cl-=1.3 10-5 1.3 10-5 =1.69 10-10 rGm = RTlnKsp = 8.314 Jmol-1K-1 298K ln(1.69 10-10)= 55.7 kJmol-125学校类P248 9-9v某某溶溶液液中中Ba2+和
9、和Sr2+的的浓浓度度均均为为 0.01moldm-3，向向其其中中滴滴加加Na2CrO4溶溶液液。通通过过计计算算说说明明，当当SrCrO4开开始始生生成成时时，Ba2+是是否否已已经经被被沉沉淀淀完完全全。已已知知BaCrO4的的Ksp=1.210-10, SrCrO4的的Ksp=2.210-5。26学校类P248 9-9 解：解： SrCrO4 Sr2+ + CrO42- Ksp(SrCrO4) = Sr2+CrO42-CrO42 = Ksp(SrCrO4) / Sr2+ = 2.2 10-5 / 0.010 = 2.2 10-3即：当即：当CrO42 = 2.2 10-3 moldm-
10、3时， 开始生成开始生成SrCrO4沉淀。沉淀。27学校类 BaCrO4 Ba2+ + CrO42- Ksp(BaCrO4) = Ba2+CrO42-Ba2+ = Ksp(BaCrO4) / CrO42 = 1.2 10-10 / 2.2 10-3 = 5.5 10-8 所以，当所以，当SrCrO4开始生成时，开始生成时， Ba2+ = 5.5 10-8 moldm-3 1.0 10-5 moldm-3， Ba2+已已经被沉淀完全。被沉淀完全。 P248 9-9 解：解：28学校类P248 9-10vBa2+和和Sr2+的混合溶液中，二者的浓度均为的混合溶液中，二者的浓度均为0.10moldm
11、-3，将极稀的，将极稀的Na2SO4溶液滴加到溶液滴加到混合溶液中。已知混合溶液中。已知BaSO4的的Ksp=1.110-10， SrSO4的的Ksp=3.410-7。试求。试求v（1）当）当Ba2+已有已有99%沉淀为沉淀为BaSO4时的时的Sr2+.v（2）当）当Ba2+已有已有99.99%沉淀为沉淀为BaSO4时，时，Sr2+已经转化为已经转化为SrSO4的百分数。的百分数。29学校类P248 9-10 解：解：(1)浓浓度度为为0.10 moldm-3的的Ba2+，已已沉沉淀淀99，这时体系中这时体系中Ba2+ = 0.10 (1-99%) = 1.0 10-3 moldm-3 BaS
12、O4 Ba2+ + SO42- Ksp = Ba2+SO42- 30学校类Q(SrSO4) = Sr2+SO42- = 0.10 1.1 10-7 = 1.1 10-8 由由于于Q(SrSO4) 3.0 10-3Cl ，即，即 Br 大于大于 Cl 的的3.0 10-3 倍。倍。43学校类P248 9-16v将 足 量 ZnS置 于 1dm3盐 酸 中 ， 收 集 到0.10mol H2S气体。试求溶液中H+和Cl-。v已知ZnS的Ksp=2.510-22，H2S的的Ka=1.310-2044学校类P248 9-16解：解： ZnS + 2H+ Zn2+ + H2S依题意收集到依题意收集到0.
13、10mol H2S气体，气体，这说明四个明四个问题：(1) 溶液已溶液已饱和，其中和，其中H2S = 0.10 moldm-3；(2) 逸出的和存在于逸出的和存在于饱和溶液中的和溶液中的H2S共共0.20 mol；(3) 生生成成0.20 mol H2S，同同时有有0.20 mol Zn2+ 存存在在于于溶液中，即溶液中，即Zn2+ = 0.20 moldm-3 ；(4) 生生成成0.20 mol H2S，同同时将将有有0.40 mol Cl- 存存在在于溶液中，即于溶液中，即此部分此部分Cl- = 0.40 moldm-3。45学校类溶溶液液中中 H+ = 1.02 moldm-3，同同时时
14、也也将将因因此此有有1.02 moldm-3 的的Cl-存存在在于于溶溶液液中中，故故溶溶液液中中 Cl- = (1.02 + 0.40) moldm-3 = 1.42 moldm-346学校类习题册习题习题册习题P106 8.5 下列化合物中，在氨水中溶解度最小下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是的是(A) Ag3PO4; (B) AgCl; (C) AgBr; (D) AgI。已知：已知： Ksp(AgCl) = 1.77 10-10; Ksp(AgBr) = 5.35 10-13; Ksp(AgI) = 8.52 10-17; Ksp(Ag3PO4) = 8.89 10-17.答案为答案
15、为(D) AgI。47学校类解题分析：解题分析： 含银沉淀一般可与氨水发生配位反应，生成含银沉淀一般可与氨水发生配位反应，生成 Ag(NH3)2+ 配离子，方程式如下：配离子，方程式如下： AgX + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + X + 2H2O 所以，所以，含银沉淀在氨水中的溶解度将大于其含银沉淀在氨水中的溶解度将大于其在水中的溶解度。在水中的溶解度。而它们在水中的溶解度越大，而它们在水中的溶解度越大，解离出的解离出的 Ag+ 就越多，则其在氨水中的溶解度就越多，则其在氨水中的溶解度越大。越大。因而只需通过因而只需通过Ksp计算出各沉淀在水中的计算出各沉淀在水中的溶解度，即可得知
16、其在氨水中的溶解度顺序。溶解度，即可得知其在氨水中的溶解度顺序。P106 8.548学校类P106 8.5 解：解： 因为因为 从从AgCl至至AgI， Ksp逐渐减小，其在逐渐减小，其在水中的溶解度也逐渐减小，所以在氨水中溶解水中的溶解度也逐渐减小，所以在氨水中溶解度最小的是度最小的是AgI。 AgI在水中的溶解度在水中的溶解度s(AgI) = Ksp(AgI) 1/2 = 9.23 10-9 moldm-3 49学校类P106 8.5 解：解：又因为又因为 Ksp(Ag3PO4) = (3s)3s = 27s4 = 8.89 10-17，所以所以所以仍是所以仍是AgI在水中的溶解度最小，因
17、此在水中的溶解度最小，因此答案答案为为(D) AgI。50学校类P108 8.15 下列各对离子的混合溶液中均含有下列各对离子的混合溶液中均含有0.30 moldm-3HCl，不能用，不能用H2S进行分离的是进行分离的是 (A) Cr3+, Pb2+; (B) Bi3+, Cu2+; (C) Mn2+, Cd2+; (D) Zn2+, Pb2+.答案为答案为(B) Bi3+, Cu2+。51学校类解题分析：解题分析：不不能能用用H2S进进行行分分离离，是是指指两两种种金金属属离离子子的的硫硫化化物物均均可可溶溶于于0.30 moldm-3 HCl，或或者者均均不溶。不溶。可可用用H2S进进行行
18、分分离离，是是指指两两种种金金属属离离子子的的硫硫化物，一种溶于稀盐酸，另一种则不溶。化物，一种溶于稀盐酸，另一种则不溶。P108 8.1552学校类P108 8.15 解：在稀盐酸中，解：在稀盐酸中，(A) Cr2S3(黑色黑色) ，可溶；，可溶；PbS(黑色黑色)，不溶；所，不溶；所以二者可用以二者可用H2S分离。分离。(B) Bi2S3(棕黑色棕黑色), 不溶；不溶；CuS (黑色黑色), 不溶；不溶；所以二者不能用所以二者不能用H2S分离。分离。(C) MnS(肉红色肉红色)，可溶；，可溶；CdS(黄色黄色)，不溶；，不溶；所以二者可用所以二者可用H2S分离。分离。(D) ZnS(白色白色), 可溶；可溶；PbS(黑色黑色)，不溶；所以，不溶；所以二者可用二者可用H2S分离。分离。所以所以答案为答案为(B) Bi3+, Cu2+。53学校类
