无机化学第六章沉淀溶解平衡(最新版)

第6章第2节沉淀溶解平衡

6.7×10-5
1.1×10-3
结论：同类型沉淀， K sp，溶解度s。溶解度大小说明了沉淀反应残余离子的浓度大小。
5
不同类型沉淀不能通过比较K sp大小来判断溶解度大小。
3. 沉淀－溶解平衡的移动－溶度积规则将0.1mol FeCl3溶于1L水后能否产生Fe(OH)3沉淀？
Fe(OH)3 (s) Fe 3OH
② 发生氧化还原反应 Ksp,CuS = 8.510-45
3CuS + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 3S(s) + 2NO(g) + 4H2O
O
③ 生成配合物离子 O O K AgCl(s) + 2NH3 [Ag(NH3)2]＋ + Cl－ O O AgBr(s) + 2S2O32－ [Ag(S2O3)2]3－ + Br－ O 18冠 6醚 AgI(s) + 2CN－ [Ag(CN)2]－ + I－ 11 ＋ KMnO4(s) + 18冠6醚 [K(18冠6醚)] + MnO4－
特例：硫化物溶度积常数KSP的表达式
例6-17：写出CuS的溶度积常数表达式由例6-11(p98)可知，S2-在水溶液中发生强烈水解
S2-(aq) + H2O(l) HS-(aq) + OH-(aq) Kh = 1105
S2-在水溶液中几乎全部水解成HS-和OH-，所以：
CuS(s) + H2O(l) Cu2+(aq) + HS-(aq) + OH-(aq)
c(Ca 2 ) c(CO32 ) c c
= 0.01 Ksp, 有沉淀。

六章难溶强电解质的沉淀-溶解平衡讲解学习

例题
（二）发生氧化还原反应使沉淀溶解在含有难溶强电解质沉淀的饱和溶液中加入
某种氧化剂或还原剂，与难溶电解质的阳离子或阴离子发生氧化还原反应，使 J Ksp ，导致难溶强电解质的沉淀溶解。
（三）生成配位个体使沉淀溶解在含有难溶强电解质沉淀的饱和溶液中加入
某种电解质，与难溶强电解质的阳离子或阴离子生成配离子，使 J Ksp ，导致难溶电解质沉淀溶解。
对于沉淀-溶解反应：
M v A v (s) v M z(a q ) v A z(a q )
其反应商为：
J [c (M z)/c]v [c (A z)/c]v
沉淀-溶解反应的摩尔吉布斯自由能变为：
rG m R TlnK spR TlnJ
由上式可以得出如下结论：
（1）当K sp J 时，rGm 0 ，沉淀-溶解反应正向进行。
实现分步沉淀的最简单方法是控制沉淀剂的浓度。
例题
实现分步沉淀的另一种方法是控制溶液 pH, 这种方法只适用于难溶强电解质的阴离子是弱酸根或 OH- 两种情况。
例题
二、沉淀的转化
把一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，称为沉淀的转化。沉淀转化反应的进行程度，可以利用反应的标准平衡常数来衡量。
沉淀转化反应的标准平衡常数越大，沉淀转化反应就越容易进行。若沉淀转化反应的标准平衡常数太小，沉淀转化反应将是非常困难，甚至是不可能的。
例题
（2）当 K sp J 时，rGm 0 ，沉淀-溶解反应处于平衡状态，此时的溶液为饱和溶液。
（3）当 K sp J 时，rGm 0 ，沉淀-溶解反应逆向进行，有沉淀析出。
这就是沉淀 - 溶解平衡的反应商判据，也称溶度积规则。
二、沉淀的生成

第章沉淀溶解平衡

2

2 4
0 2x
0.010 0.010 x
(2 x) (0.010 x) K sp 1.11012 x很小 0.010 x 0.010 x 5.2 10 纯水中
6
0.010mol L1K 2 CrO4 中
S 5.2 106 mol L1 S 6.5105 mol L1
SO2 4 (aq)
2.0 103 2.0 10 3 4.8 10 4
4.8 104
0
1.52 103 x (1.52103 x) x 1.11010
3 3
x
x很小，1.5210 x 1.5210 x 7.3 108 c(SO ) 7.3 10 mol L
2019/3/14
溶度积常数
一般难溶物
溶解 AmBn(s) 沉淀 mAn+ + nBm-
Ksp(AmBn)=[c(An+)/c ]m[c(Bm-)/c ]n
溶度积常数(简称溶度积) 即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度幂的乘积是一个常数。
Ksp 只与温度有关，与浓度无关。
2019/3/14
Ksp(BaSO4)=s· (s+0.10)/(c )2≈s· 0.10=1.08×10-10
2019/3/14
s =1.1×10-9mol· L-1 < s
例题：求 25℃时， Ag2CrO4在 0.010 mol· L-1
K2CrO4溶液中的溶解度。
Ag2CrO4 (s) 2Ag (aq) CrO (aq) 初始浓度/(mol L1 ) 平衡浓度/(mol L1 )
第六章沉淀—溶解平衡

第六章沉淀溶解平衡

在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度。通常以符号 S 表示。对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量来表示，即以: g /100g水表示。
20:59:39 1
Insoluble electrolyte 难溶电解质
Precipitation Reactions（沉淀反应）
20:59:39 16
Solubility product principle
J K 1）当 sp ，溶液为不饱和溶液，无沉淀析出；如：往大量水中加入少量CaCO3，体系中原有固体被部分溶解，直至饱和为止。如：往CaCO3沉淀的饱和溶液中滴加盐酸，原有固体也会被部分溶解，直到新的饱和状态。
J K
sp
是沉淀溶解的条件。
J K sp ，溶液维持原状。若体系原有固体存在，体系处 2）当于动态平衡，溶液为饱和溶液；若溶液原无固体，无沉淀析出，不能称为饱和溶液。如: 往水中逐次加入少量CaCO3 ，直至出现沉淀的前一刻。
J Ksp 是处于动态平衡的标志。
20:59:39 17

2
cOH

2
Ag2CrO4 s 2 Ag aq CrO

K c Ag / c
20:59:39

2
c
2 CrO 4
/ c

2 4
aq
7
Ksp的意义：一定温度下，难溶电解质饱和溶液中离子浓度的系数次方之积。
1) K sp 溶度积是难溶电解质的饱和溶液的特性常数。 K 2) sp 随温度而改变，这和其它平衡常数一样。在一定温度下 K sp 不变，其大小与溶液中离子的浓度无关。

[课件]第六章沉淀溶解平衡PPT

第六章沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
(Degree of Dissolution and Solubility Product)
6.1.1 溶解度 6.1.2 溶度积 6.1.3 溶解度和溶度积的关系
2018/12/2 2
第六章沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
6.1.1 溶解度
1. 定义
不同类型难溶电解质比较：通过计算比较
9
2018/12/2
第六章沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
同类型难溶电解质指化学式中阴阳离子数之比相同的化合物。 AB：BaSO4～AgCl～AgBr， A2B：Ag2CrO4～Ag2S， AB2：CaF2～MgF2 判断 Ksp (AgCl) = 1.77×10 –10 大， s 大； Ksp (AgBr) = 5.35×10 –13 小，s 小。
（1）每种离子浓度的幂与化学计量数相等；
（2）在多相离子平衡中，必须有未溶解的
2018/12/2
固相存在，其浓度视为1。
8
第六章沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
6.1.3 溶解度和溶度积的关系
1. 相同之处
溶度积
溶解度
表示难溶电解质的溶解性
同类型难溶电解质比较：溶度积越小，溶解度(mol· L-1) 也越小
1．沉淀溶解平衡的引出
在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水
中时，就发生溶解和沉淀两个过程。
2018/12/2
4
第六章沉淀溶解平衡
§6.1 溶解度和溶度积
2. 平衡常数表达式
一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下： BaSO4(s)

大学无机化学课件沉淀溶解平衡

C. AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]++Cl-
C. 利用氧化还原反应
D. 3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓ +2NO+4H2O
4.2.4 酸度对沉淀反应的影响
难溶金属氢氧化物和硫化物的溶解度都受溶液酸度的影响，通过控制一定的pH范围，便可以达到使金属离子分离的目的。
4.2.1 沉淀的生成
条件： Qc > Ksp时，生成沉淀。
【例6-2】 0.010 mol•L-1 SrCl2溶液2ml和0.10 mol•L-1 K2SO4溶液3ml混合。（已知 KspSrSO4=3.81×10-7 ）解：溶液混合后离子的浓度为：
C S2 r0.05 1 1 2 0 3 0 1 3 00.00m 4L o 0 1l
对于AaBb型的难溶电解质：溶解
AaBb (s) 沉淀 aAn+(aq) + bBm-(aq)
Ksp =[An+]a[Bm-]b
上式表明，在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂之乘积为常数。
一些难溶化合物的溶度积，参考P124-表6-3。
4.1.2 溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系
(1) 溶解度S
一定温度下，物质在100g水中能溶解的最大量。
溶解 AaBb (s) 沉淀
aAn+(aq) + bBm-(aq)
aS
bS
∴Ksp = [An+]a[Bm-]b = (aS)a(bS)b = aa . bb .Sa+b
【例1】氯化银在298K时的溶解度为1.91 × 10-3 g·L-1，求其溶度积。
【例5】计算欲使0.010 mol·L-1Fe 3+开始沉淀和沉淀完全时的pH值。已知Fe(OH)3的Ksp = 1.1×10-36。

大学化学第六章沉淀溶解平衡课件

第六章沉淀-溶解平衡
1
6.1 沉淀-溶解平衡及溶度积原理 6.2 沉淀的生成 6.3 沉淀的溶解 6.4 分步沉淀和沉淀转化
2
学习要求
1.掌握溶度积的概念、溶度积与溶解度的换算。 2.了解影响沉淀溶解平衡的因素，利用溶度积
原理判断沉淀的生成及溶解。 3.掌握沉淀溶解平衡的有关计算。
3
6.1 沉淀-溶解平衡及溶度积原理
77.11
rGm= B fGm(B)
= ( 77.11 131.2) (109.8) kJmol1
131.2
= 55.71 kJmol1
由
rGm = RT lnKsp
得 lnKsp = fGm / RT
= 55.71 103/ (8.314 298.15)
= 22.24
Ksp = 2.19 1010
27
沉淀溶解的方法
(1)酸（碱或铵盐）溶解 (2)配位溶解 (3)氧化还原溶解 (4)氧化 — 配位（王水）溶解
28
6.4 多步沉淀和沉淀转化
6.4.1 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(fractional precipitation)。
19
6.3 沉淀的溶解
➢ 生成弱电解质使沉淀溶解 ➢ 通过氧化还原反应使沉淀溶解 ➢ 生成配合物使沉淀溶解
20
6.3.1 生成弱电解质使沉淀溶解
例：在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸，系统存在下列平衡的移动。
CaCO3(s)
Ca2+ + CO32 +
HCl
Cl + H+
HCO3 + H+ H2CO3 CO2+ H2O

无机及分析化学第6章-沉淀溶解平衡和沉淀滴定法

1.直接滴定法 ——测定Ag+
滴定反应：终点反应：
Ag SCN AgSCN Fe3 SCN FeSCN2
（白色）（红色）
第二节沉淀滴定法
二、常用的沉淀滴定法——银量法
2.返滴定法——测定卤素离子和SCN-
未滴定时： Cl-+Ag+ （过量） AgCl + Ag+ （剩余）
滴加时： Ag+ （剩余）+ SCN-
第一节沉淀溶解平衡
二、溶度积规则
在难溶电解质AmBn溶液平衡中，Ksp [An ]m[Bm ]n ，若用Ｑ表示任意状态下离子浓度之积，显然Ｑ的表示形式与
Ksp 相同，Q=[An ]m[Bm ]n ，比较和Ｑ可以得出如下结论： 1．Ｑ< 为不饱和溶液，若体系中原来有沉淀，此时沉淀会
溶解，直至Ｑ= Ksp 为止；若原来体系中没有沉淀，此时也不会有新的沉淀生成。
的化学计量点
2.生成的沉淀溶解度较小，
且组成恒定
4.沉淀的吸附现象不影响
滴定终点的确定
第二节沉淀滴定法
二、常用的沉淀滴定法——银量法
银量法根据确定终点时所用指示剂的不同，并按创立者的名字命名为三种方法：莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。（一）莫尔法——铬酸钾指示剂法 1.基本原理
莫尔法是以硝酸银为标准溶液，以铬酸钾为指示剂，在中性或弱碱性溶液中测定Cl-或Br-的银量方法。莫尔法的反应为：
与SCN-作用，因而干扰测定，必须预先除去。（5）用返滴定法测定I- 时，应首先加入过量的AgNO3
，再加铁铵矾指示剂，否则Fe3+ 将氧化I- 为 I2，影响分析结果的准确度。
第二节沉淀滴定法

六章沉淀溶解平衡

固体的AgCl(s)，问氨水的浓度最小应为多少?
AgCl(s)
2NH3
⇌
Ag(NH
3
)
2
Cl
平衡浓度 /( mol L1)
x
0.10 0.10
K
K
sp
(AgCl
)
K
f
(Ag(NH
3
)
2
)
1.8 1010 1.12 107
2.02 103
0.10 0.10 x2
K
2.02 103
x 2.2
c(Na2SO4)/ mol•L-1
0
0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0. 200
S(PbSO4)/ mmol•L-1
0.15 0.024 0.016 0.014 0.013 0.016
0.023
(1)
当
co
(SO
2 4
)
0.04mol
L1时，
c(SO
2 4
)增大，
S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；
Mg(OH)2 Ksp 5.11012
Mn(OH)2 2.0 1013
Mg(OH)2 (s)⇌ Mg2 2OH
NH
4
OH
⇌
NH3 H2O
使J
J
K
sp
M
g(OH)
2
(s)
2NH
4
⇌Mg2 2NH3 2H2O
K
Ksp (Mg(OH)2 )
K
b
(NH3 )
2
例在0.20L的 0.50mol·L-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10mol·L-1的氨水溶液，问有无Mg(OH)2 沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？ (设加入NH4Cl(s)后体积不变)

第六章沉淀溶解平衡

第六章沉淀溶解平衡一.选择题1.过量 AgCl溶解在下列各物质中，问哪种溶液中Ag＋浓度最小 ( )(A) 100 cm3 水 (B) 1000 cm3 水(C) 100cm3 0.2mol.dm－3 KCl溶液 (D) 1000 cm3 0.5mol.dm－3 KNO3溶液2. CaF2 的K sp =3.95×10－11 ，在氟离子浓度为 3.0 mol.dm－3的溶液中Ca2＋离子可能的最高浓度是 ( )(A) 4.39×10－11 mol.dm－3 (B) 1.09×10－12 mol.dm－3(C) 1.09×10－13 mol.dm－3 (D) 4.39×10－12 mol.dm－33.在有足够量 AgCl 固体存在的饱和 AgCl 溶液中，欲使 AgCl 的溶解度加大，应加入等体积的 ( )(A) 1 mol.dm－3 NaCl 溶液 (B) 1 mol.dm－3 AgNO3溶液(C) H2O (D) 2 mol.dm－3 NaNO3水溶液4.在 HAc 水溶液中加入 NaAc 使 HAc 电离度降低，在 BaSO4饱和溶液中加入Na2SO4使 BaSO4沉淀定量增加，这是由于 ( )(A) 前者叫同离子效应，后者叫盐析 (B) 前者叫同离子效应，后者叫盐效应(C) 两者均属同离子效应 (D) 两者均属盐效应5.已知: H3PO4K1 = 7.1×10－3 ，K2 =6.0×10－10 ，K3 = 4.4×10－13 .Na2HPO4和Na3PO4溶解在水中，其物质的量浓度相同，这溶液的[H＋]应是 ( )(A) 7.1×10－3 (B) 6.0×10－8 (C) 4.3×10－10 (D) 4.4×10－136.在 Mg(OH)2饱和溶液中加 MgCl2 ，使 Mg2＋浓度为 0.010 mol.dm－3 ，则该溶液的 pH 为(K sp Mg(OH)2 = 1.8×10－11 ) ( )(A) 5.26 (B) 8.75 (C) 9.63 (D) 4.377. CaC2O4的K sp 为 2.6×10－9，要使0.020 mol.dm－3 CaCl2 溶液生成沉淀，需要的草酸根离子浓度是 ( )(A) 1.3×10－7 mol.dm－3 (B) 1.0×10－9 mol.dm－3(C) 5.2×10－10 mol.dm－3 (D) 2.2×10－5 mol.dm－38. CaC2O4的K sp = 2.6×10－9，在含 0.020 mol.dm－3 Ca2＋的溶液中形成沉淀时，所需 C2O42－离子浓度至少应为 ( )(A) 1.1×10－9 mol.dm－3 (B) 1.3×10－7 mol.dm－3(C) 2.2×10－5 mol.dm－3 (D) 2.2×10－7 mol.dm－39. Ag2CrO4的K sp = 9.0×10－12 ，其饱和溶液中 Ag＋浓度为 ( )(A) 1.3×10－4 mol.dm－3 (B) 2.1×10－4 mol.dm－3(C) 2.6×10－4 mol.dm－3 (D) 4.2×10－4 mol.dm－310.已知△f G m o Pb2＋(aq) = -24.4 kJ.mol－10 ;△f G m o I－(aq)=-51.93 kJ.mol－10△f G m o PbI2(s) = -173.6 kJ.mol－10 ，298K 时，PbI2 的 p K sp值是 ( )(A) -7.95 (B) 7.95 (C) 18.3 (D) 15.911.已知在室温下AgCl的K sp = 1.8×10－10 ，Ag2CrO4的K sp = 1.1×10－12 ，Mg(OH)2 的K sp =7.04×10－11 ，Al(OH)3 的K sp =2×10－32.那么溶解度最大的是(不考虑水解) ( )(A) AgCl (B) Ag2CrO4 (C) Mg(OH)2 (D) Al(OH)32(C2O4)3 的饱和溶液的浓度为1.1×10－6 mol.dm－3 ，其溶度积为 ( )(A) 1.2×10－12 (B) 1.7×10－28 (C) 1.6×10－30 (D) 1.7×10－1413.容器内壁覆盖有 CaSO4，加入 1.5 mol.dm－3 Na2CO3溶液 1.0 dm3 ，由CaSO4转化为 CaCO3的 Ca2＋为 ( )(K sp CaCO3 = 2.8×10－9，K sp CaSO4 = 9.1×10－6 ，Ca的原子量为 40 )(A) 2.4×102 g (B) 4.8×102 g (C) 60 g (D) 1.5 g14.已知K sp Mg(OH)2=1.2×10－11 、K b NH3＝ 1.76×10－5 ，要使0.40 mol.dm－3 MgCl2 与 0.20 mol.dm－3 氨水等体积混合后不产生沉淀，其混合液中需 NH4Cl 最小的浓度为 ( )(A) 4.4 mol.dm－3 (B) 0.44 mol.dm－3(C) 2.3 mol.dm－3 (D) 0.23 mol.dm－315.当0.075 mol.dm－3 的FeCl2 溶液通H2S气体至饱和(浓度为0.10 mol.dm－3 )，若控制 FeS 不沉淀析出，溶液的 pH 值应是 ( )(K sp FeS = 1.1×10－19 ， H2S :K a 1 = 9.1×10－8 ，K a 2 = 1.1×10－12 )(A) pH ≤ 0.10 (B) pH ≥ 0.10 (C) pH ≤ 8.7×10－2 (D) pH ≤ 1.0616.下列试剂中能使 PbSO4(s) 溶解度增大的是 ( )(A) Pb(NO3)2 (B) Na2SO4 (C) H2O (D) NH4Ac17.下列各对离子的混合溶液，在浓度均为 0.3 mol.dm－3 盐酸条件下，不能用H2S分离的是 ( )(A)Al3＋，Hg2＋ (B)Bi3＋，Pb2＋(C)Ni2＋，Cd2＋ (D)Zn2＋，Cd2＋18.下列化合物中不溶于浓氨水的是 ( )(A) Ag3PO4 (B) AgCl (C) AgBr (D) AgI19. BaF2在 0.40 mol.dm－3 NaF 溶液中的溶解度为 ( )(K sp BaF2 = 2.4×10－5 ，忽略 F－水解)(A) 1.5×10－4 mol.dm－3 (B) 6.0×10－5 mol.dm－3(C) 3.8×10－6 mol.dm－3 (D) 9.6×10－6 mol.dm－320. CaF2的K sp = 3.9×10－11 ，在 F－离子浓度为 3.0 mol.dm－3 的溶夜中，Ca2＋离子可能的最高浓度为 ( )(A) 1.3×10－11 mol.dm－3 (B) 4.3×10－12 mol.dm－3(C) 2.0×10－6 mol.dm－3 (D) 6.2×10－6 mol.dm－321. BaSO4的分子量为 233，K sp = 1.0×10－10 ，把 1.0 mmol 的 BaSO4配成10dm3 溶液，BaSO4没有溶解的量是- ( )(A) 0.0021 g (B) 0.021 g (C) 0.21 g (D) 2.1 g22.由软锰矿制 MnCl2 时其中混有 Pb2＋，Cu2＋杂质，欲除去杂质，可采用的措施是 ( )(A) 在酸性条件下通 H2S (B) 在酸性条件下加过量新制得的 MnS(C) 加 Na2S 溶液 (D) A，B均可23. AgCl在纯水中的溶解度比在0.10 mol.dm－3 NaCl溶液中的溶解度大: ( )(AgCl: K sp = 1.77×10－10 )(A)约 7.5×103 倍 (B)约7.5×102 倍 (C)约 75 倍 (D不是以上数据24.已知: K sp AgCl = 1.8×10－10 ，K sp Ag2CrO4 = 2.0×10－12 。

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