《无机化学》第3版-第9章-沉淀溶解平衡课件

本章研究的对象，是难溶性的强电解质。

第9章沉淀溶解平衡难溶性将导致溶液的浓度很低；强电解质表明溶液中存在的是离子。本章研究的对象，是难溶性的强1所以这里的平衡，是难溶性的强电解质与其溶解后生成的离子之间的平衡。所以这里的平衡，是难溶性的2AgCl属于难溶性的强电解质，它在水中少量溶解后，得到Ag+

和Cl－。该沉淀溶解平衡的化学反应方程式可以写成AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq）AgCl属于难溶性的强电解质，3左边是固相，右边是水溶液相。这是难溶性强电解质沉淀溶解平衡的特点。AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq）左边是固相，右边是水溶液AgCl（s4中学阶段，把物质在100g水中溶解的质量定义为该物质的溶解度。中学阶段，把物质在100g5在本章中，用难溶性强电解质在水中溶解部分所生成的离子的浓度，表示该物质的溶解度。故溶解度的单位是浓度单位

mol•dm–3。在本章中，用难溶性强电解故溶6

难溶性物质，一般是指在

100g

水中溶解质量少于0.01g的物质。难溶性物质，一般是指7

但在本章中讨论的是沉淀溶解平衡，必须从物质饱和溶液的平衡浓度来体现物质的溶解度。但在本章中讨论的是沉淀8

有些电解质，如Hg2SO4，PbCl2和CaSO4

等，

在100g水中溶解的质量远大于0.01g。有些电解质，如Hg2SO4，9

但是由于这些物质的式量很大，所以其饱和溶液的体积摩尔浓度相当小，故这些化合物仍作为难溶性化合物在本章中讨论。Hg2SO4，PbCl2，CaSO4

等但是由于这些物质的式量很大，Hg2SO4，P10把固体AgCl放到水中，它将与水分子发生作用。9.1溶度积常数9.1.1沉淀溶解平衡的实现1.动态平衡状态把固体AgCl放到水中，它将11

H2O是一种极性分子，一些水分子的正极与固体表面上的Cl－阴离子相互吸引，而另一些水分子的负极与固体表面上的Ag+

阳离子相互吸引。H2O是一种极性分子，一些12这种相互作用使得一部分Ag+

和

Cl－成为水合离子，脱离固体表面进入溶液，从而完成溶解过程。这种相互作用使得一部分13另一方面，随着溶液中

Ag+

和

Cl－的不断增多，其中一些水合

Ag+和Cl－在运动中受固体表面的吸引，重新析出到固体表面上来，这就是沉淀过程。另一方面，随着溶液中Ag+14

当溶解过程产生的Ag+和Cl－的数目与沉淀过程消耗的Ag+和Cl－的数目相同，即两个过程进行的速率相等时，便达到沉淀溶解平衡。当溶解过程产生的Ag+和Cl－15

平衡建立后，溶液中离子的浓度不再改变，但两个过程仍在各自独立地不断地进行，所以沉淀溶解平衡象所有化学平衡一样，属于动态平衡。平衡建立后，溶液中离子的浓度16

式中K是标准平衡常数，各浓度是相对浓度。2.溶度积常数AgCl在

H2O

中有如下平衡AgCl（s）Ag+（aq）+Cl－（aq）K=cAg+

cCl－（）（）式中K是标准平衡常数，各2.17

由于方程式左侧是固体物质，不写入平衡常数的表达式。

所以沉淀溶解平衡的平衡常数

K

称为溶度积常数，写作Ksp。

故K的表达式是乘积形式。K=cAg+

cCl－（）（）由于方程式左侧是固体物质，所18

关于平衡常数的规定和平衡常数的性质，对于Ksp

均适用。

应该指出，严格讲

Ksp

是平衡时的活度之积。Ksp

=aAg+

aCl－（）（）关于平衡常数的规定和平衡常应19

因为难溶物的饱和溶液的浓度肯定非常小，所以用浓度代替活度是合理的。Ksp

=aAg+

aCl－（）（）Ksp

=cAg+

cCl－（）（）因为难溶物的饱和溶液的浓度Ksp=20作为平衡常数的Ksp，其大小与浓度无关。只要体系实现沉淀溶解平衡，有关物质的浓度就必然满足类似于下式所示关系。Ksp

=cAg+

cCl－（）（）作为平衡常数的Ksp，其大小与21如反应ZnS

Zn2++S2–

达到平衡时，必然有Ksp（ZnS）=cZn2+

cS2－（）（）如反应ZnS22Ksp（PbCl2）=cPb2+

[

cCl－]2（）（）达到平衡时，必然有又如反应PbCl2

Pb2++2Cl－

与其它平衡常数一样，Ksp

也随温度变化而改变。

Ksp（PbCl2）=cPb2+[23

比较Ksp

和Q

的大小，可以判断反应进行的方向。9.1.2溶度积原理这种方法在第4章化学平衡中曾学习过。比较Ksp和Q的大小，可以判断924故称Qi

为离子积。

某时刻有

Qi=[cAb+]a[cBa–

]b

这里的反应商也是乘积形式。（）

（）

AaBb（s）aAb++bBa－

有如下沉淀溶解平衡故称Qi为离子积。25

Qi

表达式中的cAb+和

cBa+

不是平衡浓度。（）（）Qi=[cAb+]a[cBa–

]b（）

（）

Qi表达式中的cAb+26Qi

>Ksp时，平衡左移，将生成沉淀上述结论有时称之为溶度积原理。Qi

<Ksp时，平衡右移，沉淀将溶解Qi

=Ksp时，达到沉淀溶解平衡AgClAg++Cl－

Qi>Ksp时，平衡左移，将生成沉淀上述结27化合物

KspAgCl1.8×10–10AgI8.5×10–17Ag2CrO41.1×10–12Ag2S6.3×10–50BaCO32.6×10–9BaSO41.1×10–10BaCrO41.2×10–10CaCO32.8×10–9CaC2O4H2O2.3×10–9CaF25.3×10–9CuS6.3×10–36CuI1.3×10–12Fe(OH)32.8×10–39化合物

KspFeS6.3×10–18Hg2Cl21.4×10–18Hg2Br26.4×10–23Hg2I25.2×10–29Mg(OH)25.6×10–12MnS（晶体）2.5×10–13PbCO37.4×10–14PbCrO42.8×10–13Pb(OH)21.4×10–15PbSO42.5×10–8PbS8.0×10－28ZnS（）2.5×10–22Zn(OH)23×10–17化合物KspAgCl1.8×10–10AgI8.5×1289.1.3盐效应对溶解度的影响

根据溶度积原理，当Qi

>Ksp时，将生成沉淀。但是在配制溶液和进行化学反应的过程中，有时Qi

>Ksp，却没有观察到沉淀物的生成。9.1.3盐效应对溶解度的影响29

当cAg+

cCl－略大于Ksp，即Qi

略大于Ksp时，（）（）

例如AgClAg++Cl－

其活度积aAg+

aCl－

可能还小于Ksp，故不能生成沉淀，当然观察不到。（）（）当cAg+cCl－30

这是由于离子强度偏大时，活度系数

f

偏离1的程度较大，离子的有效浓度变小造成的。

可以归因于盐效应使溶解度增大这是由于离子强度偏大时，活度31向饱和的

AgCl溶液中加入KNO3固体。aAg+

aCl－

<Ksp（）（）KNO3全部解离，结果溶液的离子强度增大，使Ag+和Cl－的活度降低，于是导致

向饱和的AgCl溶液中加入a32这时若有

AgCl

固体与离子共存，它将溶解以保持平衡。Qi

<Ksp时，平衡右移，沉淀将溶解这就是说盐效应使AgCl的溶解度增大。

这时若有AgCl固体与离子共存，Q33

有时因缺少结晶中心，也不会有沉淀物生成，将形成过饱和溶液。

实际上即使有沉淀生成，若其量过小，也可能观察不到。有时因缺少结晶中心，也不会有34

正常的视力，只有当沉淀的量达到

10－5g•cm－3

时，才可看出溶液浑浊。正常的视力，只有当沉淀的量359.1.4溶度积和溶解度的关系溶度积Ksp

从平衡常数角度表示难溶物溶解的程度。

本章中溶解度用

s

表示，其意义是实现沉淀溶解平衡时，溶解掉的某物质的体积摩尔浓度。9.1.4溶度积和溶解度的关系36

尽管二者之间有根本的区别，但其间会有必然的数量关系。

s

和Ksp

从不同侧面描述了物质的同一种性质——溶解性。尽管二者之间有根本的区别，37

例9.1

已知

AgCl的Ksp=1.810－10

求AgCl

在水中的溶解度s。例9.1已知求38

解：设AgCl

在水中的溶解度为s，则两种离子的平衡浓度皆为s。AgCl

Ag++Cl－

t平

s

sKsp

=cAg+

cCl－（）（）解：设AgCl在水中的溶解度39=s2

=1.810－10

所以AgCl在水中的溶解度

s=1.310－5mol•dm－3

Ksp

=cAg+

cCl－（）（）=s240

Ksp

与s

之间的数量关系，取决于离子的平衡浓度与

s

之间的数量关系。例如，在本例中

cAg+

和cCl－均等于s。（）（）Ksp与s之间的数量关系，取41

分析：关键的问题，是找出溶解度s

与离子浓度的数量关系。

例9－2

在某温度下，Ag2CrO4

的溶解度s为6.5010－5mol•dm－3，求Ag2CrO4

的Ksp。分析：关键的问题，是找出溶解42

本例中，每有

1molAg2CrO4

溶解，则有2molAg+

和1molCrO42－

生成。Ag2CrO42Ag++CrO42－

1mol2mol1mol本例中，每有Ag2CrO43Ag2CrO42Ag++CrO42－溶解度为s2s

s

而cAg+

等于

Ag2CrO4

的溶解度s

的2倍。（）

因此平衡时

cCrO42－

等于

Ag2CrO4

的溶解度s；（）Ag2CrO42Ag44

解：Ag2CrO42Ag++CrO42－

t平

2s

s

（）=2s

2•

s=4s3

Ksp=[

cAg+

]2cCrO42－（）（）解：Ag2CrO445

将已知的溶解度数据代入溶度积表达式=46.5010－5

3=1.1010－12（）Ksp=4s3将已知的溶解度数据代入溶46

（1）写出化学方程式

通过例

9－1

和例

9－2，总结解题的一般步骤：

（2）用溶解度

s

表示出平衡浓度

（3）写出Ksp

的表达式

（4）代入数据后，求值或解方程

其中（2）是关键步骤（1）写出化学方程式通过例47

比较例9－1

和例9－2

的结果，观察AgCl和Ag2CrO4

的Ksp和

s

的数值大小关系：AgClKsp1.810－10（大）

Ag2CrO4Ksp1.110－12（小）s

1.310－5

（小）s

6.510－4（大）

比较例9－1和例9－2的结果，48

原因是两者的阴阳离子的个数比不一致。

以上的结论是两种物质Ksp和

s

的大小关系，并不一致。

对于阴阳离子个数比一致的难溶盐，Ksp

和s

的数值大小关系一致。原因是两者的阴阳离子的个数比49CaCO3Ksp

2.810－9s

5.310－5

AgCl1.810－10

1.310－5

AgBr5.410－13

7.310－7

AgI8.510－179.210－9减小减小

看下面的数据：CaCO3Ksp2.8150

例9－3

求在1.0mol•dm－3盐酸中，

AgCl的溶解度s。9.1.5

同离子效应对溶解度的影响解：在0.1mol•dm－3的盐酸中，c

Cl－=0.1mol•dm－3（）例9－3求在1.0mol•dm51=s（1.0+s）=1.810－10AgClAg++Cl－

t平

s

1.0+sKsp

=cAg+

cCl－（）（）=s（1.0+s）Ag52

因此，1.0+s≈由于纯水中，AgCl的溶解度为1.310－5

，故本例中，s所以，s=1.810－10又

s（1.0+s）=1.810－10因此，1.0+s≈53在1.0mol•dm－3

的盐酸中，AgCl的溶解度明显变小，这是同离子效应的影响。在1.0mol•dm－3的盐酸中，54在难溶性强电解质的溶液中，加入与其具有相同离子的强电解质，将使难溶性强电解质的溶解度减小，这一作用称为同离子效应。在难溶性强电解质的溶液559.2沉淀生成的计算与应用

根据溶度积原理，当Qi

>Ksp时，将生成沉淀。9.2沉淀生成的计算与应用根据56已知

Ksp（CdS）=

10－27例

9－4

向

1.0

10－2

mol•dm－3

的

CdCl2

溶液中通入H2S气体，求（1）开始有CdS沉淀生成时的cS2－

；（2）Cd2+沉淀完全时的cS2－

。（）

（）

已知Ksp（CdS）=10－2757解:（1）

CdSCd2++S2－

Ksp（）=

cS2－（）

c

Cd2+

Ksp

=c

Cd2+

c

S2－（）（）解:（1）CdSCd2++58=1.010－28.010－27=

8.010－25

=

8.010－25

mol•dm－3

时，开始有CdS沉淀生成（）

cS2－Ksp（）=

cS2－（）

c

Cd2+

=1.010－28.010－27=8.59

（2）一般认为溶液中某离子被沉淀剂消耗至×10－5

mol•dm－3时，即认为被沉淀完全。CdSCd2++S2－

Ksp

=c

Cd2+

c

S2－（）（）Ksp（）=

cS2－（）

c

Cd2+

（2）一般认为溶液中某离子被60=

8.010－22=1.010－58.010－27即cS2－

=8.010－22

mol•dm－3

时，CdS已被沉淀完全。（）

Ksp（）=

cS2－（）

c

Cd2+

=8.010－22=1.010－58.061

使用与上例相同的计算方法，根据FeS的Ksp=

6.310－18，可以计算出:

当cS2－

=6.3

10－16

mol•dm－3时，1.010－2

mol•dm－3

的Fe3+

开始生成沉淀。（）

使用与上例相同的计算方法，根62

=

6.310－13

mol•dm－3

时，FeS将被沉淀完全。（）

c

S2－

这些数据说明，通过控制体系中

cS2－的方法可以分离Cd2+

和Fe3+。（）

=6.363

例

9－5

向

0.1mol•dm－3的FeCl2溶液中通H2S至饱和时，刚好有FeS沉淀生成

已知

Ksp（FeS）=6.310－18

H2SK1=

1.110－7K2=

1.310－13

求生成沉淀时溶液的（）。cH+

例9－5向0.1mol•dm－64

分析：体系中涉及两种平衡，其平衡常数的表达式分别为

沉淀溶解平衡Ksp

=c

Fe2+

c

S2－（

）（）

酸碱平衡K=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）分析：体系中涉及两种平衡，65

体系中的一定，所以实现沉淀溶解平衡时，的浓度可求。（）cS2－

（）cFe2+

沉淀溶解平衡Ksp

=c

Fe2+

c

S2－（

）（）体系中的一定66cS2－

同时又要满足H2S的解离平衡，即当解离平衡实现时，溶液的pH值必须符合要求。（）

酸碱平衡K=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）cS2－同时又要满足H2S67的饱和浓度是一定的。

不满足沉淀溶解平衡的需要，即没有FeS沉淀生成。（）cH2S

过低。

若

c

H+

过大，则解离平衡实现时，cS2－（）（）

K=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）的饱和浓度是68

cH+

过大或过小都不符合题意。（）H2S未饱和时，

S2－就已经使Fe2+

生成沉淀。（）c

若cH+

过小，则cS2－过高，（）（）

K=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）cH+过大或过小都不符合题（）69

解：先求出刚好有FeS沉淀生成时的c

S2－

，（）=6.310－18FeSFe2++S2－

0.1（）cS2－

Ksp

=c

Fe2+

c

S2－（

）（）解：先求出刚好有FeS沉淀（）70所以cS2－

=6.310－17（）0.1c

S2－=6.310－18（）=6.310－18Ksp

=c

Fe2+

c

S2－（

）（）所以cS2－=6.310－17（71

再求c

H+

即当H2S饱和，且cS2－

=6.310－17

时的cH+

。

显然应该根据如下公式去求（

）（）（

）K=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）再求cH+即当H2S饱和72H2S2H++S2－

t平

0.16.310－18

（）cH+

K1K2

所以

=（H+）c（）cH2S

（）cS2－

K

=K1K2=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）H2S2H73=1.110－71.310－130.16.310－18

解得=4.810－3

（）cH+

K1K2

=（H+）c（）cH2S

（）cS2－

=1.110－71.310－13074这样大的H+浓度当然不会是通入的H2S造成的，只能是FeCl2溶液原有的。这样大的H+浓度当然不75如果原来FeCl2溶液的酸性再强一些，即氢离子浓度再大一些，那么即使H2S饱和也不会有足够的S2–致使FeS沉淀生成。如果原来FeCl2溶液的酸性76根据一些硫化物的溶度积常数，通过计算可得如下结论：若在一定浓度的盐酸中通入H2S气体，Pb2+，Bi3+，Cu2+，Cd2+，Hg2+，As3+，Sb3+

和Sn2+

等离子将生成硫化物沉淀，根据一些硫化物的溶度积常数，若77而Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+和Mn2+等离子继续保留在溶液中。这是硫化氢系统法定性分析阳离子的基础，在学习元素化学时将得到具体应用。而Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+78如果一种溶液中同时含有Fe3+和Mg2+，当慢慢滴入氨水时，刚开始只生成FeOH3沉淀；（）加入的氨水到一定量时才出现MgOH2沉淀。（）如果一种溶液中同时含有Fe3+（）79这种先后沉淀的现象，称为分步沉淀。之所以发生先后沉淀的现象，是因为Ksp

[FeOH3]比Ksp

[MgOH2]小。（）（）这种先后沉淀的现象，称之所以80因此利用调体系pH的方法，可以通过分步沉淀分离溶液中的离子。因此利用调体系pH的81

例9－6溶液中

Fe3+

和Mg2+

的浓度都为0.010mol·dm－3，求使Fe3+

沉淀完全而Mg2+

不沉淀的pH范围。已知Fe

OH3Ksp=

2.810－39

Mg

OH2

Ksp

=5.610－12（

）（）例9－6溶液中Fe3+和82

解：FeOH3Fe3++3OH－

t平

0.01（

）（）cOH－

将cFe3+

=1.010－5mol•dm－3代入上式（）

=2.810－39Ksp

=c

Fe3+[cOH－

]3（

）（

）

解：FeOH383，

pH=2.8

解得cOH－

=6.510－12

值得注意的是，在酸性较强的

pH=2.8

的体系中，FeOH3

已经完全沉淀。（）（）

，解得cOH－=84

对于MgOH2的沉淀溶解平衡（）MgOH2

Mg2++2OH－

（）

其溶度积常数的表达式为=2.410－5Ksp

=c

Mg2+[cOH－

]2（

）（

）对于MgOH2的沉淀溶解平衡（85

同样可以算得，当0.010mol•dm－3Mg2+开始沉淀时，

即，

pH=9.4

=2.410－5（）cOH－

同样可以算得，当0.010mol•dm－86

因此，只要将pH值控制在

2.8~9.4之间，即可将

Fe3+和

Mg2+

分离开来。因此，只要将pH值控制在87

9.3沉淀的溶解和转化沉淀物与饱和溶液共存，如果能使，

Qi

<Ksp，则沉淀物要发生溶解。

9.3.1沉淀在酸中的溶解9.3沉淀的溶解和转化88

有几种途径，可以使

Qi<Ksp，破坏已有的沉淀溶解平衡，从而使沉淀发生溶解。有几种途径，可以使89通过氧化还原的方法和通过生成配位化合物的方法可以使有关离子浓度变小，达到使

Q＜Ksp的目的；也可以采取使有关离子生成弱酸的方法使Q＜

Ksp。通过氧化还原的方法和通过也可90

要使FeS溶解，可以加盐酸。H2S+H+FeSS2－

+Fe2+HS－+HCl=

H++Cl－要使FeS溶解，可以加盐酸。H2S+91

盐酸的H+

和FeS中溶解下来的S2－相结合，形成弱电解质HS－

和H2S，于是FeS继续溶解。

只要HCl的量能满足需要，FeS就能溶解。盐酸的H+和FeS中溶解下92

例9－7

将0.010mol的ZnS溶于1.0dm3

盐酸中。求所需的盐酸的最低的浓度。

已知KspZnS=2.510－22

（）例9－7将0.010mol的93

解：依题意，当0.010mol的

ZnS完全溶于1.0dm3

盐酸中时，Zn2+=0.010mol•dm－3

（）c解：依题意，当0.010mol的94ZnSZn2++S2－

t平

0.01（）cS2－

Ksp

=c

Zn2+

c

S2－（

）（）=2.510－22ZnSZn2+95

KspZnS=（）（）cS2－

（）cZn2+

0.01=2.510－22（）cS2－

所以

=

2.510－20（）cZn2+

=2.510－22KspZnS=（96

H2S2H++S2－

t平

0.012.510－20（）cH+

K

=K1K2=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）H2S297

K1K2

所以

=（）cH+

（）cH2S

（）cS2－

=1.110－71.310－130.0102.510－20

解得

=0.076（）cH+

K

=K1K2=

[cH+

]2

cS2－

cH2S

（

）（

）（）K1K298

必须注意，现在求出的是ZnS完全溶解时的H+

的平衡浓度。

它与我们要求的溶解ZnS所需要的

H+

的浓度，即所需要的盐酸的最低浓度，并不一致。必须注意，现在求出的是ZnS99

当0.010mol的ZnS完全溶解生成0.010mol的H2S

时，曾消耗

0.020mol的H+。

这必须包括在溶解ZnS

所需要的盐酸的最低浓度中。当0.010mol的ZnS完全100

所以，所需要的盐酸的最低浓度是

0.076+0.020

（mol•dm－3）所以，所需要的盐酸的最低101

本例还可以考虑用下面方法解之。K=

[cH+]2

（

）（）（）cZn2+

cH2S

•（）cS2－

（）cS2－

ZnS+2H+

Zn2++H2S

t平c0

H+

－0.0200.0100.010（）本例还可以考虑用下面方法解之。K=[cH+102=Ksp

K1K2

=（）cH2S

[cH+]2cS2－

（）（）（）cZn2+

cS2－

（）K=

[cH+]2

（

）（）（）cZn2+

cH2S

•（）cS2－

（）cS2－

=KspK1K2103K=Ksp

K1K2

所以K=

2.510－22

1.110－71.310－13K=1.7510－2

K=KspK1K2104即

[c0

H+－0.020]2

（

）（）（）cZn2+

cH2S

=1.7510－2

=K

c0

H+－0.020

（

）cZn2+

cH2S

（）（）=1.7510－2

0.0100.010

即[c0H+－0.020]2（105

c0

H+－0.020

（

）

=0.076故所需的盐酸的起始浓度为0.096mol•dm－3

c0

H+

（

）

=0.096则c0H+－0106

溶解下来的S2－是否完全转变成H2S？如何讨论？

认为S2－已经可以忽略不计，是合理的。

与0.01mol•dm－3

的Zn2+

共存的S2－=4.010－19。（）c溶解下来的S2－是否完全转变107HS－

是否可以忽略不计？=1.110－7（）cK1=

H2S（）c（）cH+

（）cHS－

由H2SH++HS－HS－是否可以忽略不计？=108=1.110－7

H2S（）c（）cH+

（）cHS－

所以=

1.110－7

H2S（）c（）cH+

（）cHS－

=1.110－7H2S（）c109=1.110－5=

1.110－7

H2S（）c（）cH+

（）cHS－

若

=0.01mol•dm－3

（）cH+

则=

1.110－70.01（）cH2S（）cHS－

=1.110－5=1.110－7110=

1.110－5（）cH2S（）cHS－

这个结果意味着

HS－

与H2S相比完全可以忽略。（）c（）c=1.110－5（）cH2S（111

何况本例中H+接近于

0.04mol•dm－3，HS－

就更不必考虑了。

所以我们的假定是完全合理的，即可以认为S2－完全转变成

H2S。（）c（）c何况本例中H+接近112采用例

9－7

的方法，可以计算出将

0.01molCuS溶于1.0dm3盐酸中，所需盐酸的最低浓度为4.8105mol•dm－3Ksp（CuS）=

6.310－36

这种浓度的盐酸根本不可能存在。采用例9－7的方法，可以计算Ksp（113

实际上不能进行，

即CuS不能溶于盐酸。

反应

CuS+2H+=Cu2++H2S的平衡常数过小

K==4.410－16Ksp

K1K2

实际上不能进行，即CuS114事实上CuS可以溶于HNO3中，这是因为HNO3

可以将S2－

氧化成单质S，从而使平衡向溶解的方向移动。事实上CuS可以溶于HNO3中，1159.3.2沉淀的转化若难溶性强电解质解离生成的离子，与溶液中存在的另一种沉淀剂结合而生成一种新的沉淀，则该过程称为沉淀的转化。9.3.2沉淀的转化若116白色PbSO4

沉淀与其饱和溶液共存于试管中，向其中加入Na2S溶液并搅拌，观察到的现象是沉淀变为黑色。即白色的PbSO4

沉淀转化成黑色的PbS沉淀。白色PbSO4沉淀与其饱和溶液117这就是由一种沉淀转化为另一种沉淀的沉淀的转化过程。这就是由一种沉淀转化118

PbS

的Ksp=10－28

PbSO4的

Ksp=2.510－8

PbS的溶度积更小，说明其更难溶。PbS的Ksp=119

在PbSO4

的饱和溶液中，Pb2＋

和SO42－以很低的浓度共存。由于PbS的溶度积更小，加入的沉淀剂S2－与溶液中很低浓度的Pb2＋已经不能共存，两种离子结合成PbS沉淀析出。在PbSO4的饱和溶液中，Pb2＋由120于是溶液中cPb2＋

降低，这时对PbSO4

来说溶液变成不饱和，PbSO4

就发生溶解。（）但溶液对PbS来说却是饱和的，在PbSO4不断溶解的同时，PbS沉淀不断析出。于是溶液中cPb2＋降低，这时121只要加入的Na2S有足够的量，白色沉淀就不断转化成黑色沉淀，直到白色PbSO4

完全溶解为止。只要加入的Na2S有足够的122此过程可表示为PbSO4

Pb2+

+SO42－PbS+

Na2S=

S2－

+2Na+此过程可表示为PbSO4123由一种难溶物质转化为另一种更难溶的物质，过程是较容易进行的，下面讨论发生转化的条件。由一种难溶物质转化为另下面讨124若上述两种沉淀溶解平衡

同时存在，则有

Ksp

PbS=（）（）cS2－

（）cPb2+

=8.010－28

Ksp

PbSO4

=（

）（

）（）cPb2+

cSO42－

=2.510－8若上述两种沉淀溶解平衡125两式相除得=3.210－20（）cSO42－

（）cS2－

=13.11019两式相除得=3.126这说明在加入新的沉淀剂S2－时，只要能保持cS2－

＞10

–20

cSO42－则PbSO4就会转变为PbS。（）（）这说明在加入新的沉淀剂S2－时，只要能127反过来，由溶解度极小的PbS

转化为溶解度较大的PbSO4

则非常困难。只有保持cSO42－

＞3.11019

cS2－PbS

才会转变为PbSO4。（）（）反过来，由溶解度极小的PbS128实际上要完成

PbS

向

PbSO4

转化，是通过氧化反应实现的。这样的转化条件说明这种转化是非常困难的。实际上要完成PbS向PbSO4129如果两种沉淀的

Ksp

值比较接近，倍数不大，由一种溶解度较小的沉淀物转化为溶解度较大的沉淀物，还是有可能的。如果两种沉淀的Ksp值比较130

Ksp

BaCrO4

=

c

Ba2+

c

CrO42－

（）（

）（）=1.210－10

Ksp

BaCO3

=

c

Ba2+

c

CO32－

（）（）（）=2.610－9

（131两式相除得（）cCrO42－

（）cCO32－

=0.046这说明只要能保持cCrO42－

＞0.046cCO32－则BaCO3就会转变为BaCrO4。（）（）两式相除得（132反过来，只有保持cCrO42－

＞22cCO32－BaCrO4才会转变为BaCO3。（）（

）反过来，只有保持（）（133

例9－8

0.20dm31.5mol·dm－3的Na2CO3溶液可以使多少克

BaSO4固体转化掉？例9－80.20dm31.5134

解：设x

为平衡时SO42－

的浓度cSO42－

cCO32－

K=（）（）BaSO4+CO32－

BaCO3+SO42－

t01.50

t平

1.5－x

x

解：设x为平衡时SO42－135KspBaSO4（）KspBaCO3（）=1.110－102.610－9=cSO42－

cCO32－

K=（）（）

cBa2+cSO42－

=（）（

）（

）（）

cBa2+cCO32－

KspBaSO4（）KspB136

x

1.5－x=cSO42－

cCO32－