江西农业大学无机化学第6章 沉淀溶解平衡(胡)

第6章沉淀溶解平衡6.1沉淀溶解平衡6.2沉淀溶解平衡的移动沉淀的生成、分步沉淀、沉淀的溶解和转化溶解度和溶度积的关系、溶度积规则教学学时：26.1

沉淀溶解平衡♦1溶解度(s)

一定温度下，系统达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的量，叫做溶解度。单位：g∙[100g(H2O)]-1，g∙L-1，

mol∙L-1。6.1.1溶度积和溶解度的关系P124难溶微溶可溶易溶<0.01g0.01

~

1g1~10g>10g100gH2O能溶解溶质的量2溶度积常数♦

沉淀溶解平衡溶解沉淀一定温度下，难溶电解质在水中的溶解与沉淀速率相等时，溶液中相应的离子和难溶电解质之间达到多相离子平衡，称为沉淀溶解平衡。溶解度<0.01g/100g，但溶解的部分全部解离溶解沉淀Kspϴ(BaSO4)=[c(Ba2+)/cϴ

][c(SO42-)/cϴ

]♦

溶度积常数(Kspϴ

)未溶解的固体溶液中的离子溶度积常数简称溶度积Kspϴ,沉淀溶解平衡的标准平衡常数（溶度积），只与难溶电解质的本性和温度有关，但温度的影响并不显著。见P425附录五AmBn(s)

mAn++nBm-

溶解沉淀Kspϴ(AmBn)=[c(An+)/cϴ]m[c(Bm-)/cϴ]n推广至一般反应P124Fe(OH)3:KSPθ=?Mg(OH)2:KSPθ=?♦

3溶度积(Kspϴ

)与溶解度(s)的关系P125Kspϴ

只与难溶电解质的本性和温度有关。Kspϴ

↑，难溶电解质的溶解趋势↑。♪♪s

与难溶电解质的本性和温度有关；还与溶液中难溶电解质离子浓度有关。溶解度与溶度积的相互换算

二者单位均mol·L-1见P125例6-1，6-2两者都可以用来表示难溶电解质在饱和溶液中的溶解性，可换算

例

求298.15K时AgCl和Ag2CrO4溶解度s。已知：

(AgCl)=1.77×10-10(Ag2CrO4)=1.12×10-12解：s=1.33×10-5mol·L-1注意单位2s=6.54×10-5mol·L-1结论?——先比较溶度积大小，再比较溶解度大小

KSPθ反应了难溶物质的溶解能力,用KSPθ可以比较不同难溶电解质的溶解能力,但只适于相同类型,且基本上不水解的难溶强电解质。

KSPθ

S/mol·dm-3

AgCl

1.8×10-101.3×10-5

AgBr5.0×10-137.1×10-7AgI9.3×10-179.6×10-9

Ag2CrO42.0×10-121.1×10-4例

在25℃时，Ag2CrO4的溶解度是0.0217g∙L-1,

试计算Ag2CrO4的KSP。

由Ag2CrO4的溶解平衡

Ag2CrO4(s)

2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平衡时浓度/mol∙L-12s/cϴ

s/cϴ

可得KSP=[c(Ag+)/cϴ

]

2[c(CrO42-)/cϴ

]=(2s/cϴ)

2·s

/cϴ=4（s/cϴ)3

=4×(6.54×10-5)3=1.12×10-12解：

注意：溶解度与溶度积之间的换算只适用于溶解了的电解质完全解离为自由离子，即溶液中不存在难溶电解质的分子或离子对，而且在溶液中不产生反应的化合物。

下列情况不能换算(1)易水解的难溶电解质,S2-、CO32-、PO43-；(2)难溶的弱电解质及某些易于在溶液中以离子对形式存在的难溶电解质,Hg2Cl2;(3)溶解度较大的强电解质，CaSO4CaCrO4.以上规律称为溶度积规则，可判断沉淀的生成与溶解Q

＝Kspϴ，平衡状态Q>Kspϴ，析出沉淀Q<Kspϴ，沉淀溶解AmBn(s)

mAn++nBm-

溶解沉淀Q=[c’(An+)/cϴ]m[c’(Bm-)/cϴ]nKspϴ(AmBn)=[c(An+)/cϴ]m[c(Bm-)/cϴ]n

离子积♦

6.1.2溶度积规则P126♦

6.2.1沉淀的生成6.2

沉淀溶解平衡的移动Q>Kspϴ，析出沉淀T一定，对于指定的难溶电解质为一常数。♦

1加入沉淀剂见P126

例6-3

在10.0mol·L-1FeCl3溶液中，加入含有0.10mol·L-1NH3和0.1mol·L-1NH4Cl的混合溶液30.0ml，能否产生Fe(OH)3沉淀?

思考题：

♦

2控制溶液的pHP127

M(OH)n(s)

Mn++nOH-(1)生成M(OH)n

型难溶氢氧化物Ksp(M(OH)n)={[c(Mn+)/c)][c(OH-)/

c]n}Q>Kspϴ

，

析出M(OH)n沉淀：nKsp(M(OH)n)c(OH-)>c(Mn+)/cc当Mn+沉淀完全，[c(Mn+)≤10-5

mol·L-1]时：c(OH-)≥

mol·L-1Ksp(M(OH)n)

/10-5

n见P127

例6-4

MS(s)

M2++S2-(2)生成MS

型难溶氢氧化物Ksp(MS)={[c(M2+)/c)][c(S2-)/

c]}Q>Kspϴ

，

析出MS沉淀：

在0.10mol·L-1CdCl2溶液中通入含有0.10mol·L-1H2S气体使H2S饱和，求Cd2+完全沉淀时溶液的酸度。思考题：

♦

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。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)NaCl→Na+(aq)+Cl-(aq)

计算298.15K下AgCl(s)的溶解度s(mol·L-1):(1)

在水中；(2)在0.1mol·L-1NaCl溶液中，并比较两种情况溶解度的相对大小。已知：

例(AgCl)=1.77×10-10解：（1）在纯水中P125：

s1=1.33×10-5mol·L-1（2）在NaCl溶液中s2s2+0.1s2=1.77×10-9mol·L-1可见，溶解度降低很多，为同离子效应，使沉淀得完全在含等浓度Cl-Br-I-的溶液中，滴加Ag(NO3)溶液，是同时产生三种沉淀还是先后沉淀？♦

分步沉淀某溶液中含有Cl-和CrO42-均为0.01mol·L-1，向溶液中逐滴加入Ag(NO3)溶液(设体积不变)，问哪种离子先沉淀？已知：

例(AgCl)=1.77×10-10(Ag2CrO4)=1.12×10-12解：设沉淀所需的Ag+浓度分别为x，yx/cθ≥

=1.77×10-8y/cθ≥

=1.06×10-5＜所以，Cl-先沉淀不类型沉淀，沉淀浓度相同的离子，溶解度小的先沉淀。利用分步沉淀，可进行离子的分离♦

1沉淀的溶解P130Q

<

Kspϴ，沉淀溶解6.2.3

沉淀的溶解和转化（1）生成弱电解质生成弱碱

Mg(OH)2(s)+2NH4+

→

Mg2++2NH3·H2O

生成水Fe(OH)3(s)+3H+→Fe3++3H2O生成弱酸如：CaCO3(s)+2H+(aq)Ca2+(aq)+H2CO3

该反应涉及下列两个平衡反应：(1)CaCO3(s)

Ca2++

(2)+2H+

H2CO3

总反应=（1）+（2），根据多重平衡规则有：

该反应可进行完全Kϴ的大小与Ka,Kspϴ有关，怎样Kϴ会较大呢？Mg(OH)2(s)+2NH(aq)Mg2+(aq)+2NH3(aq)+2H2O(l)求多重平衡常数的另一种方法Kϴ

=MS(s)+2H+(aq)

M2+(aq)+H2S(aq)Kϴ

=如下列反应：若使0.1molZnS和CuS完全溶解，需要1L多大浓度的盐酸?通过计算可以得出什么结论?思考题：

（2）发生氧化还原反应[Ag(NH3)2]+(aq)S(s)↓

+

NO(g)↑

+

H2O(l)CuS(s)

Cu2+(aq)+S2-(aq)+HNO3

(aq)（3）生成配离子AgCl

(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq)+

NH3(aq)Q

<

Kspϴ，沉淀溶解♦2沉淀的转化P131把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。如用Na2CO3除去锅炉内壁锅垢的CaSO4CaSO4(s)+CO3

CaCO3(s)+SO4

2-2-4.93×10-53.36×10-9==1.47×104Kϴ===c(SO42-

)c(SO42-

)·c(Ca2+)Kspϴ(CaSO4)c(CO32-

)

c(CO32-

)·c(Ca2+)Kspϴ(CaCO3)沉淀转化趋势较大Q

＝Kspϴ，平衡状态Q>Kspϴ，析出沉淀Q<Kspϴ，沉淀溶解3．溶度积规则4．溶度积规则的应用Q

＝Kspϴ，可求溶解度Q>Kspϴ，判断沉淀的生成Q<Ks