沉淀与溶解平衡

第三节沉淀溶解平衡沉淀溶解BaSO4：

难溶于水，在水中的溶解度为0.0024g/100g水。

BaSO4：

强电解质.BaSO4的溶解度很小,但是它溶在水中的部分全部电离了。沉淀溶解平衡：

在含有固体难溶强电解质的饱和溶解中，存在着未溶解固体与已溶解部分离解的离子之间的平衡。溶度积常数K---Ksp(solubilityproduct)溶解沉淀BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)

K=[Ba2+][SO42-]

溶度积沉淀溶解平衡1、一定温度下，难溶强电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积为一常数。2、Ksp越大则难溶电解质在溶液中溶解趋势越大，反之越小。3、Ksp只与温度有关。温度一定，值一定（不论含不含其它离子）。4、溶度积为一常数，在数据表中可查得。溶度积溶度积常数的意义1:1型：Ksp＝S×S＝S2

如AgCl，CaCO3

1:2或2:1型：Ksp＝(2S)2×S＝4S3如Mg(OH)2,Ag2CrO41:3或3:1型：Ksp＝(3S)3×S＝27S4

如Fe(OH)3

，Ag3PO42:3或3:2型：Ksp＝(3S)3×(2S)2＝108S5如Bi2S3，Ca3(PO4)2

n:m型：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

Ksp=[nS]n[mS]m=nnmmSn+mKsp=[Am+]n[Bn-]mnsms溶度积（1）（2）溶度积沉淀溶解平衡时:

Ksp=[Am+]n[Bn-]m

Qi

<Ksp

若原来有沉淀存在，则沉淀溶解，直至饱和为止。Qi=Ksp

饱和溶液，处于平衡。Qi>Ksp

过饱和溶液，沉淀析出，直至饱和为止。任意状态下：离子积Qi={c(Am+)}n{c(Bn-)}m溶度积规则

AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)

81.溶度积规则：Qi＞K

SP时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出。Qi＝K

SP时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态。Qi＜K

SP时，溶液为未饱和溶液，沉淀溶解。溶度积规则的应用——沉淀的生成

解：所以溶液中有沉淀产生。10例

将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和

4×10-3mo1·L-1K2CrO4混合，有无Ag2CrO4沉淀产生?已知K

SP(Ag2CrO4)＝1.12×10-12。解：等体积混合后,浓度为原来的一半。

c(Ag+)=2×10-3mol·L-1;c(CrO4-2)＝2×10-3mol·L-1

Qi＝c2(Ag+)·c(CrO4-2)

＝(2×l0-3)2×2×l0-3

＝8×l0-9＞K

SP(CrO4-2)

所以有沉淀析出2.沉淀的生成11例已知室温下BaSO4在纯水中的溶解度为1.05×10-10mol·L-1，BaSO4在0.010mol·L-1

Na2SO4溶液中的溶解度比在纯水中小多少?已知K

SP(BaSO4)＝1.07×10-10

12解：设BaSO4在0.010mol·L-1Na2SO4溶液中的溶解度为xmol·L-1，则溶解平衡时：BaSO4(s)=Ba2++SO42-平衡时浓度／mol.L-1x0.010+x13K

SP(BaSO4)＝c（Ba2+）·c（SO42-)=x(0.010+x)

=1.07×10-10因为溶解度x很小，所以

0.010+x≈0.0100.010x=1.07×10-10

所以

x=1.07×10-8(mol·L-1)

计算结果与BaSO4在纯水中的溶解度相比较，溶解度为原来的1.07×10-8/1.05×10-5,即约为0.0010倍。14同离子效应：

因加入含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质溶解度降低的效应。盐效应:

因加入强电解质使难溶电解质的溶解度增大的效应。

153.分步沉淀

溶液中同时存在着几种离子。当加入某种沉淀剂时，沉淀是按照一定的先后次序进行，这种先后沉淀的现象，称为分步沉淀。16例：在浓度均为0.010mol·L-1的I-和Cl-溶液中，逐滴加入AgNO3试剂，开始只生成黄色的AgI沉淀,加入到一定量的AgNO3时，才出现白色的AgCl沉淀，为什么？17解：开始生成AgI和AgCl沉淀时所需要的Ag+离子浓度分别是：计算结果表明，沉淀I-

所需Ag+浓度比沉淀Cl-

所需Ag+浓度小得多，所以AgI先沉淀。18例在1.0mol.L-1Co2+溶液中，含有少量Fe3+杂质。问应如何控制pH值，才能达到除去Fe3+杂质的目的?

K

SP｛Co(OH)2｝=1.09×l0-15，K

SP｛Fe(OH)3｝=4×10-38当溶液中离子浓度小于1.0×10-5mol/L时，可以认为该离子沉淀完全了。19解：①使Fe3+定量沉淀完全时的pH值：

Fe(OH)3(s)=Fe3+(aq)+3OH-(aq)

K

SP{Fe(OH)3}=c(Fe3+)·c3(OH-)

pH＝14-(-log3.4×10-11)＝3.5320②不生成Co(OH)2沉淀的条件是

c(Co2+)c2(OH-)≤K

SP{Co(OH)2}

mol/L

pH=14-(-log3.3×10-8)＝6.51可见控制溶液的pH在3.53—6.51之间可以达到分离Fe3+和Co2+的目的。

214.沉淀的溶解

▼酸碱溶解法▼通过氧化还原反应使沉淀溶解▼生成配合物使沉淀溶解

221）.酸碱溶解法

例：在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸后，体系中存在着下列平衡的移动。CaCO3(s)=Ca2++CO32-+HClCl-+H+

‖HCO3-+H+=H2CO3CO2↑+H2O23难溶的金属氢氧化物，如Mg(OH)2、Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等都能溶于酸。

242）.通过氧化还原反应使沉淀溶解

如CuS(K

SP为1.27×10-36)溶于硝酸。

CuS(s)=Cu2++S2-+HNO3S↓+NO↑+H2OHgS(K

SP为6.44×10-53)需用王水来溶解。3HgS+2HNO3+12HCl3H2[HgCl4]+3S+2NO+4H2O253).生成配合物使沉淀溶解

例如AgCl不溶于酸，但可溶于NH3溶液。

AgCl(s)＝Ag++Cl-+