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无机与分析化学 第八章(1)沉淀溶解平衡

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无机化学课件PPT-沉淀溶解平衡

无机化学课件PPT-沉淀溶解平衡

Fe(OH)2 Fe(OH)3
FeS Hg2Cl2 Hg2Br2 Hg2I2
HgS PbCl2 PbCO3 PbCrO4 PbSO4 PbS PbI2 Pb(OH)2
Ksp 4.87 10-17 2.64 10-39 1.59 10-19 1.45 10-18 5.8 10-25 4.5 10-29 4.0 10-53 1.17 10-5 1.46 10-13 1.77 10-14 1.82 10-8 9.04 10-29 8.49 10-9 1.42 10-20
若考虑PO43-离子水解，则[PO43-] S，而是:
S
[PO
3 4
]
[HPO
2 4
]
[H
2
PO
4
]
[H
3PO
4
]
[PO
3 4
]1
[H ] Ka3
[H ]2 K a2K a3
[H ]3 K a1K a2Ka3
三、溶度积规则
溶度积规则：可以通过比较沉淀溶解平衡的反应商Q和Ksp的大 小来判断难溶强电解质溶液中反应进行的方向：
沉淀溶解平衡 （Precipitation and Dissolution Equilibrium）
根据物质在水中的溶解度（S）大小，将其分为四个级别：
易溶：S > 1 g/100g H2O 可溶：S = 0.1 – 1 g/100g H2O 微溶：S = 0.01 – 0.1 g/100g H2O 难溶：S < 0.01 g/100g H2O 不存在完全不溶的化合物
解：沉淀出Ni(OH)2，则溶液中[Ni2+][OH-]2 > Ksp(Ni(OH)2) [Ni2+] = 0.01 moldm-3 最低的[OH-]浓度为 [OH-]min2 = Ksp(Ni(OH)2) /[Ni2+]
大学无机化学沉淀溶解平衡PPT课件

大学无机化学沉淀溶解平衡PPT课件


注：当Qc稍大于Ksp时，理论上应该产生沉淀，但我 们却观察不到沉淀，WHY？ 原因：a. Qc不是按活度a，而是按浓度c计算的，
a＜c，则Qc ＜Ksp b. 过饱和现象
c. 人眼观察能力有限，沉淀物≥1.0×10- 5g/L
时，肉眼才能感觉到浑浊现象。
.
10
§ 4.2 难溶电解质的沉淀和溶解
4.2.1 沉淀的生成 4.2.2 同离子效应和盐效应 4.2.3 沉淀的溶解 4.2.4 酸度对沉淀反应的影响 4.2.5 分步沉淀 4.2.6 沉淀转化
沉淀溶解平衡
.
1
§ 4.1 溶度积原理
4.1.1 溶度积 4.1.2 溶度积与溶解度的关系 4.1.3 溶度积规则
.
2
4.1.1 溶度积
（物质的溶解度只有大小之分，没有在水中绝对不溶的
物质）如AgCl,CaCO3,PbS和CaC2O4（肾结石的主要成 分）等都为难溶强电解质(溶解度小于0.01g/100g水)。
2A+ + B2-
Ksp = 4S3
4. AB3型和A3B型（例Fe(OH)3，Ag3PO4）
5.
AB3 Ksp = 27S4
A3+ + 3B-
S （Ksp）1/4 27
.
7
电解质类型 难溶电解质
AB
AgCl
A2B
Ag2CrO4
AB2
Mg(OH) 2
溶解度 (mol·L-1) 1.33×10-5 6.54×10-5
Ksp = 4S3 = 4(1.41×10-4)3 = 1.12×10-11
C M 2g 0.12 .0 1 0 0.0 00.0(5 m 0L o1)lC N3H 0.12 .0 1 0 0.0 00.0(5 m 0L o1)l
无机化学 沉淀溶解平衡.

无机化学 沉淀溶解平衡.


例： AgCl（s）
Ag + + Cl –
初始 v溶 > v沉
平衡 v溶 ＝ v沉 2
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本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
Ksθp= [Ag+]r[Cl -]r
Ksθp 称为难溶电解质的沉淀溶解平衡
常数，简称溶度积。
一般难溶电解质：
AmDn(s)
mAn+(aq) + nDm-(aq)
溶度积规则：
Qc < Ksθp , 无沉淀生成，加入沉淀可溶解。 Qc > Ksθp ，有沉淀生成。 Qc = Ksθp，平衡态，既无沉淀生成，也不能
溶解沉淀
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15 本章目录平衡
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16 本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
S 5 Ksp 108
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7 本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡 溶度积反映了物质的溶解能力，但只有同
种类型的难溶电解质才能直接从Ksp 的大小来 比较它们的溶解度S大小。
对于不同类型的难溶电解质不能简单地直 接用Ksp 比较作结论，而要通过计算其溶解度 S才能确定。
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A2+ (aq) + 2D–(aq)
S
2S
Ksθp = [A2+]r[D –]r2= S(2S)2 = 4S 3
S
3
K
θ sp
4
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5 本章目录 总目录
无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
3. AD3或A3D型 (如 Fe(OH)3 、Ag3PO4)
第八章 沉淀溶解平衡

第八章 沉淀溶解平衡

6.54×10-5
不同类型的难溶电解质，在相同温度下就不能根据溶度积的大小比较其溶解性， 而需具体计算后，根据溶解度的大小比较其溶解性。
8.1.3 溶度积规则
难溶电解质溶液中，任意状态下各离子相对浓度的乘幂即为离 子积，可看作反应商Q。： 难溶电解质AmDn，反应商Q = [A ] · [D
θ θ n+ m m－ n
θ -11 Ksp (Mg(OH)2)=1.2×10 2+ 3+
Ksp
θ
(Fe(OH) )=1.1×10 3 －
-36
Mg 、Fe 开始生成沉淀所需最低[OH ]为：
Ksp 1.2 1011 [OH ] 1.2 105 [ Mg 2 ] 0.1
Ksp 1.11036 [OH ] 3 3 2.2 1022 [ Fe3 ] 0.1
溶度积和溶解度关系
溶解度：表示达溶解平衡时物质的浓度，单位为mol· -1，指实际溶 L 解的量； 溶度积：表示溶解作用进行的倾向，不直接表示已溶解的量。
【例】298K时，AgCl的溶度积是1.77×10 ，求 AgCl的溶解度。
-10
解：
AgCl（s）
+
Ag + Cl
－
+
－
-5
AgCl饱和溶液中[Ag ]=[Cl ] =[s(AgCl)] = 1.25×10
解：设在纯水中BaSO4的溶解度为S（相对浓度） BaSO4

2
→ ← Ba + SO4
2
2+
2－
Ksp [Ba ][SO4 ] S 2 1.081010
S 1.081010 1.04105 -1 设在0.010 mol· 的Na2SO4的溶液中的溶解度为x（相对浓 L 度），达平衡时： 2+] = x， [SO42－] = 0.010 + x≈ 0.010 [Ba
公开课教案】沉淀溶解平衡教案

公开课教案】沉淀溶解平衡教案

公开课教案】沉淀溶解平衡教案目标：1）理解沉淀溶解平衡的概念和建立过程；2）掌握溶度积的概念和计算方法；3）了解沉淀的生成和溶解过程；4）掌握沉淀转化问题的解决方法。

2．过程与方法目标：1）培养学生的综合思维能力和团队合作精神；2）引导学生通过对话积极参与教学过程；3）重视知识的形成过程，注重实例分析；4）提高学生的观察能力和操作技能。

3．情感态度目标：1）激发学生研究化学的兴趣和热情；2）培养学生的科学探究精神和创新意识；3）引导学生学会从实践中发现问题，解决问题。

五、教学重点和难点教学重点：沉淀溶解平衡的概念和建立过程，溶度积的计算方法，沉淀转化问题的解决方法。

教学难点：沉淀转化问题的解决方法。

六、教学过程设计1．导入环节通过提问和实验现象引导学生思考，激发学生对本节课的兴趣和热情。

2．知识讲解环节1）单一难溶电解质在水中的行为；2）沉淀溶解平衡的概念和建立过程；3）溶度积的概念和计算方法；4）沉淀的生成和溶解过程；5）沉淀转化问题的解决方法。

3．实验操作环节通过实验操作，让学生亲身体验沉淀溶解平衡的现象和计算方法，提高学生的操作技能和观察能力。

4．讨论分析环节通过讨论分析实验结果，引导学生运用已学知识解决实践问题，提高学生的综合思维能力和团队合作精神。

5．归纳总结环节通过对本节课所学知识的归纳总结，让学生对沉淀溶解平衡的概念和应用有更深刻的理解。

七、教学反思本节课教学过程中，注重实例分析和讨论分析，能够有效激发学生的研究兴趣和热情，提高学生的综合思维能力和团队合作精神。

但在实验操作环节，需要加强对学生的操作指导，确保实验结果的准确性。

同时，在讨论分析环节中，需要更好地引导学生运用已学知识解决实践问题，提高学生的应用能力。

钾的水溶液中加入少量氯化银，观察到白色沉淀生成。

2、再加入氨水，观察到白色沉淀逐渐消失。

3、再加入少量盐酸，观察到白色沉淀又重新生成。

4、反复实验，观察到白色沉淀的生成与消失是一个动态平衡的过程。

无机及分析化学第八章沉淀溶解平衡

无机及分析化学第八章沉淀溶解平衡


特点：（ ）sp 越大 溶解趋势越大；其越小，沉淀趋势大。 ：（1） θ 越大,溶解趋势越大 其越小，沉淀趋势大。 K 溶解趋势越大；
（并非是溶解度大） 并非是溶解度大）
（2）Ksp 与温度、及物质本性有关；298K是可省略不写 ） θ 与温度、及物质本性有关； 是可省略不写 （3） Ksp 与浓度无关（溶度改变，只引起平衡移动） ） θ 与浓度无关（溶度改变，只引起平衡移动）
K = c(Mg ) c × c(OH) c
θ -
[
2+
][
பைடு நூலகம்
s
θ2
]
2s = s×(2s)2=4s3→ s = 3 ×
θ Ksp(cθ )3
4
s= 1.13×10-4 mol·L-1 ×
注意 虽然K
AgCl的溶解趋势大，但计算结果表明， 的溶解趋势大，但计算结果表明， 的溶解趋势大 Mg(OH)2的溶解度反而大于 的溶解度反而大于AgCl的。 的
对于任一难溶电解质AmBn而言，其沉淀溶解平衡可表示为 对于任一难溶电解质 而言，
溶解
AmBn（s）
沉淀
mAn +（aq） + nBm -（aq）
K (AmBn ) = c(A ) c
θ sp
[
n+
θ m
] ×[c(B
m-
)c
θ n
]
注意指数
2、意义、特点 、意义、
在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中， 意义 ：在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，不论 溶液中离子溶度如何变化， 溶液中离子溶度如何变化，其溶度一化学计量系数为指数 的乘积为一常数。 的乘积为一常数。
θ （AgCl）＞ ）＞ sp
高中二年级上学期化学《沉淀溶解平衡的应用》教学设计

高中二年级上学期化学《沉淀溶解平衡的应用》教学设计

《沉淀溶解平衡的应用》教学设计学习目标：1.学会解释生活中沉淀的生成2.学会解释生活中沉淀的溶解3.学会解释生活中沉淀的转化教学过程：一、问题的提出工业废水的处理怎么样除去工业废水中的Hg2+和Cu2+？分析化学沉淀法废水处理工艺流程示意图二、解释生活中沉淀的生成【活动1】分析产生沉淀的方法1.加入沉淀剂2.控制溶液的pH3.应用同离子效应，当Q >Ksp 时有沉淀生成。

【活动2】加沉淀剂产生沉淀原则：1.生成沉淀的反应能够发生2.溶液中剩余离子的浓度能够尽量小（当溶液中剩余离子浓度小于1×10-5mol/L时，化学上认为生成沉淀的反应完全）思考与讨论：1.如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加入钙盐还是钡盐？为什么？2.如果使沉淀反应完成后，溶液中剩余离子的浓度能够尽量小？【活动3】控制溶液的pH产生沉淀根据上表的数据，CuCl2中混有少量Fe如何除去？【活动4】同离子效应产生沉淀思考：硫酸钡在硫酸中的溶解度为什么比在纯水中小？三、任务二解释生活中沉淀的溶解1.实质：沉淀溶解平衡的移动，要使沉淀发生溶解，则Q < Ksp2.常用方法：加酸、碱、盐、强氧化剂等【实验探究1】向Mg(OH)2中分别加蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液四、任务三解释生活中沉淀转化一般来说：溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质，溶解度相差越大，这种转化的趋势越大【实验探究2】1.向硝酸银溶液中滴加氯化钠溶液，观察现象。

2.向1中再滴加碘化钾溶液，观察现象。

3.向2中再滴加硫化钠溶液，观察现象。

实验说明：沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化，两者差别越大，转化越容易。

【实验探究3】1.向氢氧化镁溶液中加入氢氧化钠溶液，观察现象2.向1中加入氯化铁溶液，观察现象，静置，再注意观察溶液颜色变化。

沉淀的转化在生活中的应用（1）锅炉水垢中除了CaCO3、Mg(OH) 2外，还含有难溶于水和酸的CaSO4，如何清除？（2）牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着，它在唾液中存在下列平衡：Ca5(PO4)3OH（s）5Ca2+(aq) +3PO43-(aq) +OH-(aq)进食后，细菌和酶作用于食物，产生有机酸，这时牙齿就会受到腐蚀，其原因是：生成的有机酸能中和OH-，使平衡向脱矿方向移动，加速腐蚀牙齿。

无机化学第八章 沉淀-溶解平衡

无机化学第八章 沉淀-溶解平衡


在含I-和Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO3： Ag I- AgI (淡黄色，Ksp 8.521017 )
一定量AgNO3后 Ag Cl- AgCl (白色，Ksp 1.771010)
【例2】设溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010 mol/L。 若逐滴加入AgNO3溶液，哪一种离子先产生沉淀？已知
= (1.12×10-12／0.001)1/2 = 3.3×10-5 mol/L ∴ AgCl先沉淀。
沉淀转化
思考与讨论
沉淀转化现象：由一种沉淀转化成另一种沉淀的过程
他的实质是什么？
AgCl(Ksp=1.8×10-10) AgI(Ksp=8.5×10-17) Ag2S(Ksp=6.3×10-50) 分析沉淀转化的方向
溶度积规则
通过控制离子浓度， 使沉淀生成或溶解
Q ＞ Ksp 过饱和溶液， 将析出沉淀
Q = Ksp 饱和溶液，沉淀 -溶解平衡状态
Q ＜ Ksp 未饱和溶液， 沉淀发生溶解
沉淀的生 成和溶解
石灰石 CaCO3
溶洞的形成
Ca2+ + CO32H2O + CO2
2HCO3-
陕西商洛柞水县柞水溶洞
沉
淀
-
溶 解 平
第 八 章
衡
观看 视频
难溶电解质 的溶度积
概念： 溶解度
在一定温度下，某固态物质在100g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的质 量，叫做这种物质在这种溶剂中的 溶解度。
在水中绝对不溶的物质是不存在的，任何难
溶电解质在水中都会溶解，存在一个 沉淀—溶解的平衡。
0.1g/100g
AgCl溶解平衡的建立
Ksp=1.1×10-10mol2/L2 Ksp=5.1×10-9mol2/L2
无机及分析化学---沉淀溶解平衡

无机及分析化学---沉淀溶解平衡


B. 6.25×10-7
C. 1.25×10-3
D. 3.0×10-3
8
9、已知
K
sp
(Ag2CrO4)=1.1×10-12，在1mol·L-1Ag+溶液中，要产生Ag2CrO4沉淀，CrO42-
浓度至少应多大？（ D ）
A. 1.1×10-10mol·L-1 B. 2.25×10-11mol·L-1 C. 0.10mol·L-1 D. 1×10-11mol·L-1
6、比较Mg(OH)2在下列三种液体中的溶解度大小。A.纯H2O,B.0.1mol·L-1氨水, C.0.1mol·L-1NH4Cl B<A<C
7、某溶液中含有CaF2(s)(
K
sp
=1.5×10-10)和CaCO3(s)(
K
sp
=
5.0×10-9),
若c(F-)=2.0×10-4mol·L-1， 则c(CO32-) 为 1.3×10-6 mol·L-1
B. c(Mg2+) = c(Mn2+) A. 无法确定
3、已知
K
sp(CaSO4)=4.93×10-5，K
sp
[Ca(OH)2]=5.02×10-6，等体积0.10mol·L-1CaCl2和
0.10mol·L-1Na2SO4溶液混合，在pH为9.0时，溶液会出现（ B ）
A. Ca(OH)2沉淀 B.CaSO4沉淀 C.CaSO4 和Ca(OH)2沉淀 D.无沉淀
K
sp
4
(c) A3B型或AB3型难溶电解质: A3B(s)
3A+(aq) + B3- (aq)
Ksp
C3 A
CB3
(3s)3 s 27s4
沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡


[例4] 分别计算Ag2CrO4（s）在0.10mol· －1AgNO3溶液中 L 的溶解度；（2）在0.10mol· －1Na2CrO4溶液中的溶解度 L （已知Ksp （Ag2CrO4）=1.12×10－12） 解： （1）设Ag2CrO4的溶解度为S
Ag2CrO4（S） 起始
平衡
2Ag＋＋ CrO42－ 0.10 0
Hg2Cl2(s)
B. 1.69 × 10-5 D. 1.14 × 10-9
2Hg＋(aq)＋＋2Cl－(aq) 2S
2S Ksp=C2(Hg＋)· 2(Cl－)=16S4 C
例：
AgBr的溶度积KSP = 5.2 x 10-13, AgBr在0.1 mol.L-1 KBr溶液中的溶解度是_________ mol.L-1 B A.2.6 x 10-6 C. 4.0 x 10-13
Ksp = S2
（2）AB2型或A2B（如Mg(OH)2或Ag2CrO4）化合物
Ksp = 4S3
（3）AB3型或A3B（如Fe(OH)3）化合物
Ksp = 27S4
例：
C Sr3(PO4)2的溶度积KSP表达式是________
A. KSP = [Sr2+][PO43-] C. KSP = [Sr2+]3[PO43-]2
K SP 3.6 10 29 2 C (S ) 3.6 10 24 (mol L1 ) C (Cd 2 ) 10 5

不使ZnS沉淀，溶液中S2－的最高浓度为：

镉的浓度最低
K SP 1.2 10 23 C ( S 2 ) 1.2 10 21 (mol L1 ) C ( Zn 2 ) 0.01 锌的浓度最高 应控制C(S2－)在3.6×10－24～1.2×10－21之间
无机化学~第八章(1)沉淀平衡2

无机化学~第八章(1)沉淀平衡2


KSPθ= s2
s=
K
sp
（2）A2B或AB2型
KSPθ= 4s3
s= 3
K
sp
4
【说明】上述溶度积与溶解度之间的换算关系是有条件的.
分子式 AgCl
AgBr AgI
溶度积 1.8 ? 10-10 5.0 ? 10-13 8.3 ? 10 -17 1.1? 10-12
溶解度/ mol ?L-1 1.3? 10-5 7.1? 10-7 9.1? 10-10
0.010 x
x很小 0.010x0.010
x5.210-6
0.010molL-1CrO24-中 S5.210-6molL-1
纯水中
S 6.510-5molL-1
【应用】
利用沉淀反应来分离溶液中的离子，依据同离子效应，加 入适当过量的沉淀剂 ，可使沉淀反应趋于完全。一般加入的沉 淀剂应过量10～20%。
二、溶度积与溶解度的关系
1. 溶度积(KSPθ)与溶解度（S）的区别：
溶度积只与温度有关，反映难溶电解质的热力学本质——溶 解倾向，与浓度无关。
溶解度与难溶电解质的本性、温度及离子浓度有关。溶解度 通常是指在纯水中的溶解度。（AgCl在NaCl中的溶解度显然小于 它在纯水中的溶解度。为什么？）
2. KSPθ与 s 的换算关系： （1）AB型
通常，用溶解度来衡量物质在水中的溶解能力的大小.
物质 溶解度(g/100g水)
可溶物
> 0.1
微溶物
0.01~1
难溶物
< 0.01
以AgCl为例：
Ag+ Cl-
一定T 时:
AgCl(s)
溶解
Ag+(aq) + Cl-(aq)

第八章 沉淀溶解平衡及在分析化学中的应用(2)


酸度过低：
2Ag＋＋2OH－ = Ag2O↓（黑色）＋H2O
3．测定范围
（1）直接滴定法测定Cl-、Br（不适合滴定I－、SCN－，因为AgI、AgSCN强烈吸附I－、 SCN－，影响测定的准确性）
（2）返滴定法测定Ag+
如银盐中Ag+的测定： 在银盐样品中先加入准确过量的NaCl溶液，再用 AgNO3标准溶液回滴剩余的Cl－。即：
二、佛尔哈德法
1. 测定原理：
以铁铵矾[NH4Fe（SO4）2· 12H2O]为指示剂 ，NH4SCN
为标准溶液滴定 Ag＋ 。（直接滴定法） 如银盐中Ag＋的测定： 等量点前： Ag＋＋ SCN－ = AgSCN↓ （白色）
等量点时： Fe3+＋ SCN－ = Fe（SCN） 2+
（红色）
那么：n(Ag＋) = n(NH4SCN) = C(NH4SCN) ·V(NH4SCN)
2．测定条件
（1）指示剂用量： 在滴定中控制CrO42－浓度约为5.0×10－3 mol· L －1 浓度过大导致终点提前; 浓度过小导致终点推迟。 （2）酸度范围 近中性或弱碱性（pH = 6.5～10.5）
（Ag2CrO4难以生成） （消耗标准溶液）
酸度过高：
H＋ ＋ CrO42－ = HCrO4－
2．测定条件 （1）指示剂用量： 在滴定中通常保持c（Fe3＋）大约为0.015 mol· L －1 浓度过大导致终点提前; 浓度过小导致终点推迟。
（2）酸度范围
滴定必须在酸性条件下进行，以防止指示剂（Fe3＋） 水解。
3．测定范围 （1）直接滴定法测定Ag＋ （2）返滴定法测定Cl-，Br-，I-，SCN如氯化物中Cl－的测定： 在样品中先加入准确过量的 AgNO3 溶液，再用 NH4SCN 标准 溶液回滴剩余的AgNO3。即： Ag＋（准确过量）+ Cl－（试样）= AgCl↓+Ag＋（剩余） NH4SCN（标准液）滴定AgNO3 （剩余）： 等量点前：Ag＋（剩余）+（SCN）－ = Ag（SCN）↓ 等量点时： Fe3+ +（SCN）- = Fe（SCN）2+ （红色） 那么：n(Cl－〈试样〉) = n(AgNO3)- C(NH4SCN) ·V(NH4SCN)

无机及分析化学沉淀溶解平衡


) = 0.001 mol·L‒1，欲使BaSO4沉淀生成，试计算所需Ba2+的最低
模模块块一一 沉氧淀化溶还解原平平衡衡
与原电池
8.1 沉淀溶解平衡
8.1.4 溶度积和溶解度的相互换算
【例】 25℃时，求饱和AgCl溶液中c(Ag+)？
— 8—
模模块块二一 氧化莫还尔原法平衡
与原电池
8.2 莫尔法
2. 直接滴定法：在含有Ag+的硝酸溶液中，以铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]作指示剂，用 NH4SCN（或NaSCN）溶液进行滴定，产生AgSCN沉淀。在化学计量点后，稍微过量的 SCN－就与Fe3+生成红色的Fe(SCN)2+，以指示终点。
模模块块三一 氧佛化尔还哈原德平法衡
与原电池
目录页 CONTENTS PAGE
绩效概述
目录
绩效管理
绩效管理实施过程
KPI与BSC
— 1—
项目一 无机化学基础知识
项目二 分析化学数据处理
技术
项目三 溶液配制及其常用
仪器操作技术
项目四 滴定分析法及其常 用仪器操作技术
项目五 酸碱平衡与酸碱滴
定法
项目六 氧化还原平衡与氧
化还原滴定法
项目七 酸碱平衡与酸碱滴
— 6—
8.1.3 溶度积规则的应用
【例】 等体积混合0.002 mol·L‒1的Na2SO4溶液和0.02 mol·L‒1的BaCl2溶液，是否有BaSO4 白色沉淀生成？
模模块块一一 沉氧淀化溶还解原平平衡衡
与原电池
8.1 沉淀溶解平衡
8.1.3 溶度积规则的应用
— 7—
【例】 某溶液中c( 浓度。

无机与分析化学第八章1沉淀溶解平衡


0.0010(mol L1)
cBa 2
0.020 20 40
0.010(mol L1)
IP

c Ba
2
cSO
2 4
0.0100.0010 1.0105

Ksp
∴ 有BaSO4沉淀生成
⑵ 设平衡时 [SO42-] = x mol·L-1
BaSO4 (s) 起始浓度/mol·L-1
子浓度幂的乘积为一常数。
设
AmBn (s)
mAn+ + nBm-
Ksp = [ An+]m[ Bm-]n
二、溶度积和溶解度的相互换算
例 3-1 已 知 298K 时 ,BaSO4 的 Ksp= 1.0710-10 , Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12, 试比较二者溶解度S的 大小。
解：
∴ pH = 14﹣(12﹣lg6.42) =2.81
例3-5 在 100 ml 0.20mol·L-1 的 MgCl2 溶液 中，加入 100ml 含有 NH4Cl 的 0.010mol·L-1 氨水溶液 , 欲阻止 生成 Mg(OH)2 沉淀，上述氨水中需含几克 NH4Cl ？
解：混合后
cMgCl 2
第八章（1）沉淀溶解平衡
Precipitation solubility equilibrium
第一节 溶度积 第二节 沉淀的生成 第三节 分步沉淀和沉淀的转化 第四节 沉淀的溶解
沉淀的生成与溶解
一般可用溶解度的大小来衡量物质在水中溶解能力 的大小.
物质 溶解度(g/100g水)
易溶物 微溶物 难溶物
同离子效应
纯水中：
S Ksp 1.071010 1.03105(mol L1)

无机化学052沉淀溶解平衡ppt课件


解：设Mg(OH)2的在298K的溶解度为S mol·L-1 。
Mg(OH)2(s)
Mg2+ + 2OH-
平衡时
S
2S
Ksp(Mg(OH)2)=[Mg2+]·[OH-]2= S·(2S)2 = 4 S 3
S 3 Ksp 3 5.61 1012
4
4
1.12 104 mol L1

Q关系式适用于任意状态的溶液。 Ksp表示难溶强 电解质的饱和溶液中离子幂的乘积，在一定温度下， Ksp为一常数，它只是Q的一个特例。

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溶度积规则：
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➢ Q ＝Ksp表示溶液饱和，这时溶液中的沉淀与溶 解达到动态平衡，既无沉淀析出又无沉淀溶解
aAn+ (aq) + bBm- (aq) Ki
AaBb (s)
aAn+ (aq) + bBm- (aq) Ksp
Ksp Ks Ki [An ]a [Bm ]b

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AaBb(s)
aAn+ (aq) + bBm- (aq)
Ksp [An ]a [Bm ]b
3. 对于不同类型的难溶电解质，必须经过计算来比 较。

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溶度积与溶解度换算的条难件溶的：硫化物、碳酸盐、
磷酸盐等不适用。 1. 适用于溶解后解离出的正、负离子在水溶液中不 发生水解等副反应或程度较小的物质。
2. 难溶电解质必须完全解离。
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溶度积常数(solubility product constant)
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∴ 先产生AgCl 沉淀 ⑵ Ksp =[Ag+][Cl-] [C ] l[A K s p ]g 1 3 ..8 3 1 1 1 5 0 0 0 5 .4 1 6 0 (mL o 1 )l
故 AgCl 已沉淀完全( [Cl-]﹤10-5 mol·L-1 )
一、分步沉淀
⒈ 金属硫化物的分步沉淀
Ksp = [Ba2+] [SO42-] = x ·(0.0100 + x)
∵ 0.0100 + x ≈0.0100
xK sp 1 .0 1 7 10 01 .0 1 7 8 ( 0 m L o 1 ) l 0 .010 0 .0 0100
同离子效应
纯水中：
SK sp 1 .0 1 7 10 01 .0 1 3 50 (mL o 1)l
Fe(OH)3
Ksp= K1·K2·K3
Cu2+ + S2-
Cu(OH)+ + H+
HS- + OH-
Fe(OH)2+ + OH- K1
Fe(OH)2+ + OH- K2
Fe3+ + OH-
K3
Fe3+ + 3OH-
Ksp
[Fe3+]:[OH-]≠1:3
三、溶度积规则
1．离子积IP (ion product)
AB(s)
A+ + B-
Ksp = [A+][B-]
离子浓度较高时：
I P a A a B [A ][B ]
I ↑， ＜ 1， IP ＜ Ksp
平衡
§3-2 沉淀的生成 IP > Ksp
一、加入沉淀剂
例3-3 在20ml 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 ml 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 .
解：(1) 开始沉淀
[A ]A gg C [C K ls ] p l1 .0 8 . 0 1 0 1 00 1 1 .8 0 1 7 0 (mL o 1 )l [A ]A g 2 C g4r O[C K s4 2 p r ] O 1 .0 1 . 0 1 0 10 2 1 3 .3 0 1 50 (m L o 1 )l
子浓度幂的乘积为一常数。
设
AmBn (s)
mAn+ + nBm-
Ksp = [ An+]m[ Bm-]n
二、溶度积和溶解度的相互换算
例 3-1 已 知 298K 时 ,BaSO4 的 Ksp= 1.0710-10 , Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12, O4(s)
Ksp [Fe3]
3
2.641039 1.0105
6.421012(moL l 1)
∴ 6.42×10-12mol·L-1 ＜ [OH-] ＜8.28×10-8 mol·L-1
[O]H 32.1 6 1 4 1 5 0 3 09 6.4 2 1 1 0(2 mL o 1)l
∴ pH = 14﹣(12﹣lg6.42) =2.81
例3-5 在 100 ml 0.20mol·L-1 的 MgCl2 溶液 中，加入 100ml 含有 NH4Cl 的 0.010mol·L-1 氨水溶液 , 欲阻止 生成 Mg(OH)2 沉淀，上述氨水中需含几克 NH4Cl ？
有 Ksp = [An+]m ·[Bm-]n
= [mS]m ·[nS]n
= mm ·nn ·Sm+n
离子强度很小 适用条件 难溶强电解质
可忽略副反应
（近似公式）
二、溶度积和溶解度的相互换算
如：
CuS(s)
Cu2+ + H2O S2- + H2O Fe(OH)3 (s) Fe(OH)2 + ＋) Fe(OH)2 +
已 K sC 知 p ,d 1 .4 S 1 0 2 0 ,K 9 sZ p n ,2 .S 9 1 3 2 0 3
解： [H2S] = 0.10 mol·L-1
K a 1 K a 2 5 . 1 1 0 8 1 0 . 2 1 0 1 0 5 6 . 1 1 2 20 3 使Cd2+沉淀完全所需 H+ 的最低浓度为
解：混合后
c M 2g 0 C .2 2 l 0 0 .1m 0 L 1 oc N l3 H H 2 O 0 .0m 0L 5 1 o
不产生Mg(OH)2 沉淀，则 IP < Ksp
cOH cK M s2 pg5.60 .1 1 1 0 1 02 7.516 0 (mL o 1)l
cNH4
Ksp [Fe3]
3
2.641039 0.010
6.421013(molL1)
[OH- ]Zn(O2H)
Ksp [Zn2]
6.861017 0.010
8.28108 (moLl1)
∴ Fe(OH)3 先沉淀
分步沉淀
Fe(OH)3 沉淀完全（[Fe3+] ≤1.0×10-5mol.L-1)
[OH]3
MS +2H+ K M2+ + H2S
K
[M2][H2S] [H]2
K
[M2][H2S] [H][H]
[S2 [S2
][HS ][HS
] ]
＝ Ksp
K
a
1
K
a2
[H] [M2]H [ 2S]Ka1Ka2 Ks p
例3-7某溶液中Cd2+和Zn2+离子浓度均为0.10mol·L-1，为 使 Cd2+ 离 子 生 成 CdS 沉 淀 与 Zn2+ 离 子 分 离 ， 须 通 入 饱 和 H2S溶液， 试问此时[H+] 应控制在什么范围？
解:（1）
cS2 4 O 0 .004 2 2 0 0 0 0 .00 (m 1L o 0 1)l
cB2 a0.02 4 20 0 00.01 (m 0L o 1)l
I P c B 2 c a S 2 4 O 0 .0 0 1 .00 0 1 .0 1 5 0 K sp
∴ 有BaSO4沉淀生成
解： Fe(OH)3 (s) ⑴ 开始沉淀
Fe3+ + 3OH-
∵ [Fe3+][OH-] ＝Ksp
[O]H 32 .6 4 1 3 09 6 .4 2 1 1 0 (3 mL o 1)l 0 .01
pOH = 13﹣lg 6.42 = 12.19
∴ pH = 1.81
⑵ 沉淀完全
[Fe3+] ≤ 10-5 mol·L-1
全 部 电
离
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
一、溶度积常数
BaSO4 (s)
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
简写为 BaSO4 (s)
Ba2+ + SO42-
平衡时
Ksp =[Ba2+ ][SO42- ]
Ksp称为溶度积常数,简称溶度积(solubility product).
表示一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中,各离
> 0.1 0.01~0.1
< 0.01
沉淀的生成与溶解
对难溶物来说, 在它的饱和溶液中存在多相离子平衡.
Ba2+ SO42-
一定T 时:
溶解
溶解
BaSO4(s) 沉淀 BaSO4(aq) 沉淀 Ba2+(aq) + SO42-(aq)
§3-1 溶度积
一、溶度积常数
BaSO4 (s)
BaSO4(aq)
⒉ 金属氢氧化物的分步沉淀
M(OH)n(s)
Mn+ + nOH-
Ksp=[Mn+][OH-]n
[OH] n
Ksp [Mn]
例3-8 某酸性溶液中，Fe3+和Zn2+离子的浓度均为 0.010 mol·L-1, 根据它们的溶度积，计算出彼此分离 的pH范围。
分步沉淀
解：开始沉淀
[OH-]Fe( O3H)3
例3-6 溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010mol·L-1 ， 若逐滴加入AgNO3溶液，试计算： （1）哪一种离子先产生沉淀？ （2）第二种离子开始沉淀时，溶液中残留的第一
种离子的浓度是多少？
已 K sA p 知 ,g 1 .8 C 1 1 l,K 0 0 sA p 2 C , 4 g r 1 .1 O 1 10 2
平衡浓度/mol·L-1
Ba2+ +SO42SS
Ksp = [Ba2+] [SO42-] = S2
SK sp 1 .0 1 7 1 0 01 .0 1 3 5 0 (mL o 1 )l
二、溶度积和溶解度的相互换算
Ag2CrO4(s)
2Ag+ +CrO42-
平衡浓度/mol·L-1
2S S
Ksp = [Ag+]2 [CrO42-] = (2 S)2·S = 4S3
S3K sp31.1 2 1 1 02 6.5 4 1 5 0 (mL o 1)l
4
4
SAg C 1.l0 3 15 0(mL o1)l
结论
相同类型，Ksp, S . 不同类型 , 不能用Ksp判断S 的大小.
二、溶度积和溶解度的相互换算
设 AmBn(s)
mAn+ + nBm-
一定温度下，其溶解度为S mol·L-1
Kb
cNH3H2O cOH
1 .7 1 6 5 0 7 .0 5 . 0 1 0 6 0 0 5 .0( 1 m 2 L o 1 )l