沉淀溶解平衡的知识点

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难溶电解质的溶解均衡
一．固体物质的溶解度
1. 溶解度：在必定温度下，某固体物质在100g 溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这类物质在这类溶
剂里的溶解度。

符号： S，单位： g，公式： S=（m溶质 / m溶剂）× 100g
2.不一样物质在水中溶解度差异很大，从溶解度角度，可将物质进行以下分类：
溶解性易溶可溶微溶难溶
溶解度>10g1-10g
3.绝大部分固体物质的溶解度随温度的高升而增大，少量物质的溶解度随温度变化不显然，个别物质的溶
解度随温度的高升而减小。

二 ?积淀溶解均衡
1.溶解均衡的成立
讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子离开固体表面进入水中，这一过程叫
溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面齐集成晶体，这一过程叫结晶过程。

当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解均衡状态。

溶质溶解的过程是一个可逆过程：
v溶解v结晶固体溶解
固体溶质溶解
v溶解v结晶溶解均衡
溶液中的溶质结晶
v溶解v结晶晶体析出
2.积淀溶解均衡
绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。

以AgCl 为例：在必定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便获得饱和溶液，即成立以下动向均衡：
AgCl(s)溶解
Ag＋ (aq) ＋ Cl － (aq)积淀
3.溶解均衡的特点
1）动：动向均衡
2）等：溶解和积淀速率相等
3）定：达到均衡，溶液中离子浓度保持不变
4）变：当外界条件改变时，溶解均衡将发生挪动，达到新的均衡。

三．积淀溶解均衡常数——溶度积
1）定义：在必定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在积淀溶解均衡，其均衡常数叫溶度积常数。

2 ）表达式：即： AmBn(s)mA n+(aq)＋ nB m－ (aq)Ksp =[A n+] m· [B m－ ] n
比如：常温下积淀溶解均衡：AgCl(s)
－
(aq)，Ag +(aq)＋ Cl
Ksp(AgCl)=[Ag + ][Cl －－10
] ＝× 10
常温下积淀溶解均衡：Ag 2CrO4(s)2Ag +2-
(aq)，(aq)＋CrO 4
Ksp(Ag 2CrO4)=[Ag +] 2[CrO2- 4]＝ 1.1 × 10－12
3 ）意义：反响了物质在水中的溶解能力。

关于阴阳离子个数比同样的电解质，Ksp 数值越大，电解质在出色文档
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水中的溶解能力越强。

4）影响要素：与难溶电解质的性质和温度相关，而与积淀的量和溶液中离子的浓度没关。

四．影响积淀溶解均衡的要素
1）内因：难溶电解质自己的性质
2）外因：①浓度：加水稀释，积淀溶解均衡向溶解的方向挪动②温度：多半难溶性电解质溶解于水是吸热的，因此高升温度，积淀溶解均衡向溶解的方向
挪动。

③同离子效应：向积淀溶解均衡系统中，加入同样的离子，使均衡向积淀方向挪动。

④其余：向系统中加入可与系统中某些离子反响生成更难溶或气体的离子，使均衡向溶解方
向挪动。

五．溶度积规则
1、经过比较溶度积Ksp 与溶液中相关离子的离子积Qc 的相对大小 , 能够判断难溶电解质在给定条件下沉
淀可否生成或溶解?对 AgCl 而言 , 其 Qc=c(Ag+) · c(Cl - ), 该计算式中的离子浓度不必定是均衡浓度, 而 Ksp 计算式中的离子浓度必定是均衡浓度?
1)若 Qc>Ksp,则溶液过饱和 , 有积淀析出 , 直至溶液饱和 , 达到新的均衡 ?
2)若 Qc=Ksp,则溶液饱和 , 积淀与溶解处于均衡状态 ?
3)若 Qc<Ksp,则溶液未饱和 , 无积淀析出 , 若加入过度难溶电解质 , 难溶电解质溶解直至溶液饱和 ? 2、溶
度积 K SP的性质
（1）溶度积 K SP的大小和均衡常数同样，它与难溶电解质的性质和温度相关，与浓度没关，离子浓度的改
变可使溶解均衡发生挪动 ,而不可以改变溶度积 K SP的大小。

（ 2）溶度积 K SP反应了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。

同样种类的难溶电解质的Ksp 越小，溶解度越小，越难溶于水；反之Ksp 越大，溶解度越大。

如： Ksp(AgCl)= 1.8 ×10-10 ;Ksp(AgBr) = 5.0 ×10-13;Ksp(AgI) = 8.3 × 10-17.
由于 :Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI),因此溶解度:AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI)。

不一样种类的难溶电解质，不可以简单地依据Ksp 大小，判断难溶电解质溶解度的大小。

3、、溶度积的应用
①经过比较溶度积与溶液中相关离子浓度幂的乘积——浓度积( Q c) 的相对大小，能够判断难溶电解质
在给定条件下积淀可否生成或溶解。

Q c>K sp，溶液过饱和，有积淀析出，直至溶液饱和，达到新的均衡；
Q c＝ K sp，溶液饱和，积淀与溶解处于均衡状态；
Q c<K sp，溶液未饱和，无积淀析出，若加入过度难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。

②难溶电解质的构成种类同样时，K sp越大，其溶解能力越大，反之，越小。

以上规则称为溶度积规则。

积淀的生成和溶解这两个相反的过程它们互相转变的条件是离子浓度的大小，
控制离子浓度的大小，能够使反响向所需要的方向转变。

六、积淀反响的应用
1、积淀的生成
方法： (1) 调理 pH 法：如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调理pH 至 7～ 8，3＋转变成 Fe(OH)3＋＋。

可使 Fe积淀而除掉。

反响以下： Fe＋ 3NH·H O===Fe(OH)↓＋ 3NH
3234
(2) 加积淀剂法：如以Na2S、 H2S 等作积淀剂，使某些金属离子如Cu2＋、 Hg2＋等生成极难溶的硫化物出色文档
CuS、 HgS等积淀，也是分别、除掉杂质常用的方法。

反响以下：
Cu2＋＋ S2－ ===CuS↓。

Cu2＋＋ H2S===CuS↓＋ 2H＋。

Hg2＋＋S2－ ===HgS↓。

Hg2＋＋ H2S===HgS↓＋ 2H＋。

应用：提纯、废水办理等，目的是利用积淀去除或许分别某种离子
2.积淀的溶解
(1)积淀溶解的原理
依据均衡挪动，关于在水中难溶的电解质，假如能想法不停地移去溶解均衡系统中的相应离子，使均
衡向积淀溶解的方向挪动，就能够使积淀溶解。

(2) 溶解积淀的化学方法
Ⅰ . 酸碱溶解法
注意 : 用酸溶解含金属离子的难溶物时, 所采用酸的酸根与金属离子不反响?
如：使 CaCO积淀溶解 , 能够加入盐酸降低 CO2-的浓度 , 使均衡向溶解的方向挪动 ?
33
Ⅱ . 氧化复原溶解法
原理是经过氧化复原反响使难溶物的离子浓度降低, 使均衡向右挪动而溶解?此法合用于拥有显然氧化性或复原性的难溶物, 如不溶于盐酸的硫化物Ag S 溶于 HNO就是一个例子 :
23
3Ag2S+8HNO3===6AgNO3+3S↓+2NO↑ +4H2 O
Ⅲ . 配位溶解法
生成络合物使积淀溶解法
+
而使其溶解 ? , 如溶解 AgCl 能够加入氨水以生成 Ag（ NH3）2
Ⅳ . 积淀转变溶解法
本法是将难溶物转变成能用上述两种方法之一溶解的积淀, 而后再溶解 ?比如 BaSO4中加入饱和 Na2CO3溶液使 BaSO转变成 BaCO, 再将 BaCO溶于盐酸 ?
433
3、积淀的转变
积淀转变的实质是溶解均衡的挪动，一般来说，溶解度小的积淀转变成溶解度更小的积淀比较简单（转变成更难溶的物质）。

这两种难溶物的溶解能力差异越大 , 这类转变的趋向就越大 ?如 : 在 ZnS的溶解均衡
系统中加入 CuSO4溶液 , 能够使其转变成更难溶的 CuS积淀 , 这说明溶解度 ZnS>CuS?转变的方
程式能够表示为ZnS(s)+Cu 2+(aq)===CuS(s)+Zn 2+(aq) ?
关于一些用酸或其余方法不可以溶解的积淀，能够将其转变成另一种用酸或其余方法能溶解的积淀，
而后出去。

比如锅炉除水垢
例、很多在水溶液中的反响 , 常常有易溶物转变犯难溶物或难溶物转变成更难溶物的现象?下表为同样温度下某物质的溶解度?
物质AgCl Ag S CaSO Ca(OH)
242
溶解度 (g) 1.5 × 10-4 1.3 ×10-6
物质Ca(HCO)
2CaCO NHHCO(NH )
2
SO
334344
溶解度 (g) 1.5 ×10-321
(1)若在有氯化银固体的水中加入硫化钠溶液 , 可能察看到的现象是 ______ 白色固体消逝 , 同时会生成黑色固体
__________________________ ?
(2) 生成硫酸铵化肥的方法之一是把石膏粉(CaSO4) 悬浮于水中 , 不停通入氨气并通入二氧化碳, 充足反
应后立刻过滤,滤液经蒸发而获得硫酸铵晶体,写出该反响的化学方程
式 :CaSO4+CO2+H2O+2NH3===CaCO3↓+(NH4) 2SO4_?
一．考察积淀溶解均衡中溶质浓度的计算
例 3：已知：某温度时， Ksp(AgCl)=[Ag + ][Cl －] ＝× 10－10
Ksp(Ag 2CrO4 )=[Ag +
－12 ] 2[CrO2- 4] ＝×10
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试求：（ 1）此温度下AgCl 饱和溶液和Ag 2CrO4饱和溶液的物质的量浓度，并比较二者的大小。

（2）此温度下，在 0.010mo1 ·L -1的 AgNO 3溶液中， AgCl 与 Ag 2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较二者的大小。

分析① AgCl(s)Ag ＋ (aq)＋ Cl － (aq)
c(AgCl )K sp ( AgCl )1.8 10 10 1.3 10 5 mol L 1
Ag 2CrO 4(s)2Ag ＋ (aq)＋ CrO42－ (aq)
2x x
(2x)2· x=Ksp
c( Ag2CrO 4 )3 K sp ( Ag2 CrO4 )3 1.1 10
12
10
5
mol L
1 44
∴c(AgCl) ＜ c(Ag2CrO4)
②在 0.010 mol· L -1 AgNO 3溶液中， c(Ag+)=0.010 mol · L -1
AgCl(s)
＋
(aq)＋
－
Ag Cl (aq)
溶解均衡时：＋ x x
－ 10
∵x 很小，∴＋ x≈＋ x)·x＝× 10
－ 8－ 1
x＝× 10 (mol · L)
－ 8－ 1
c(AgCl)= 1.8 × 10 (mol · L)
Ag 2CrO4(s)2Ag ＋
＋CrO2 － 4(aq) (aq)
溶解均衡时：＋ x x
＋2x)2·x＝× 10－12∵ x 很小，∴＋2x≈
－ 8－ 1
∴c(Ag 2CrO4) ＝× 10-8－1
x＝× 10 (mol · L)(mol · L )
∴c(AgCl) ＞ c(Ag 2 CrO4)
二．考察积淀溶解均衡中的溶度积规则
例 4．将等体积的 4×10-3 mo1·L -1的 AgNO 3和4× 10-3mo1·L –1 K 2CrO4混淆，有无 Ag 2CrO4积淀产生 ? 已知 K SP (Ag 2CrO 4)＝× 10-12。

解：等体积混淆后 ,浓度为本来的一半。

+
)=2×10-3
mol ·L
-12--3-1
c(Ag;c(CrO 4 ) ＝2× 10mol·L Q i＝ c2(Ag +) ·c(CrO 4 2 -)
＝ (2× l0-3 ) 2× 2×l0 -3
＝ 8× l0-9＞ K SP (CrO4-2)
因此有积淀析出
【练习】在溶液中，加入3 溶液，以下说法正确的选
项是
－ 10
()
（ AgCl 的 Ksp＝× 10）
A ．有 AgCl 积淀析出B．无 AgCl 积淀C．没法确立D．有积淀，但不是AgCl
三．考察积淀溶解均衡中的同离子效应
例 5．将足量BaCO3分别加入：①30mL水② 2CO3溶液③ 氯化钡溶液④盐酸中溶解至溶液饱和。

请确立各溶液中Ba2+的浓度由大到小的次序为：_____
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例 6．已知室温下 BaSO4在纯水中的溶解度为×10-5 mol ·L-1，BaSO4在 0.010mol ·L-1 Na2 SO4溶液中的溶解
-10
度是在纯水中溶解度的多少倍?已知K SP(BaSO4)＝×10
解：设 BaSO4在0.010mol ·L-1 Na2SO4溶液中的溶解度为xmol·L-1，则溶解均衡时：
BaSO4(s)2+
+SO4(aq)
2
—
均衡时浓度／ mol.L -1Ba(aq)
x0.010+x
K SP (BaSO 4)＝ c（Ba 2+）·c（ SO42-)=x(0.010 + x)
× 10-10
由于溶解度 x很小，因此
0.010+x ≈
0.010x=1.07 ×10-10
因此x=1.07 ×10-8
(mol
-1
)
·L
计算结果与 BaSO4在纯水中的溶解度对比较，
溶解度为本来的× 10-8×10-5 ,即约为 0． 0010倍。

四．考察积淀溶解均衡中的除杂和提纯
例．Cu(OH) 2在水溶液中存在着以下积淀溶解均衡：Cu(OH) 2(s)－
Cu 2+(aq)+2OH (aq)，在常温下 K sp=2
× 10－ 20
Cu(OH) 2积淀，需要向 0.02 mol · L
－1
的 CuSO4溶液中加入固体碱来调。

在常温下假如要生成
整溶液的 pH，使溶液的 pH 大于（）
A ．2
B ．3C． 4 D ．5
【答案】 D
【分析】
由溶度积的公式有，K sp=c(Cu 2+) ·c2 (OH － )= 2× 10－20，若要使0.02 mol · L －1的 Cu2+积淀，则需 c(OH
－－ 9－ 1，再依据水的离子积常数得，10
14
)=1× 10mol · L c( H )
109
1
例题 7．在·L-1Co2+溶液中，含有少许Fe3+杂质。

问应怎样控制的 ? K SP｛ Co(OH) 2｝=1.09 × l 0-15， K SP｛ Fe(OH) 3｝× 10-39
解：①使 Fe3+定量积淀完整时的 pH值：
Fe(OH) 3(s) = Fe3++ 3OH-
K SP{Fe(OH) 3} =c(Fe 3+3-
)
) ·c(OH
10
15
mol L
1
，则 pH=5
pH值，才能达到除掉Fe3+杂质的目
c(OH )
K sp{Fe(OH) 3 }3 2.64 1039
1011 3
10 6
c(Fe3 )
pH＝ 14 - (-log1.38 × 10-11)＝
②使 Co2+不生成 Co(OH) 2积淀的 pH值：
Co(OH) 2(s) = Co2+ + 2OH -
K SP{Co(OH) 2} = c(Co 2+2-
) ) ·c(OH
不生成 Co(OH) 2积淀的条件
是
c(Co2+)c2(OH -)＜ K SP{Co(OH) 2}
c(OH )K sp{Co(OH) 2 } 1.09 10 15 3.30 10 8
c(Co 2)
pH = 14 - (-log3.30 × 10-8)＝
因此应将 PH 值控制在之间才能保证除掉Fe3+，而Co2+留在溶液中。

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五．考积淀溶解均衡中积淀的化
例 8、 BaS 原料制 Ba(OH) 2·8H 2O 的程是： BaS 与 HCl 反，所得溶液在70℃～ 90C 与量 NaOH 溶液作用，除，冷却后获得Ba(OH) 2· 8H2O 晶体。

据最新道，生效率高、成本低的
Ba(OH) 2·8H 2O 晶体的新方法是使BaS 与 CuO 反⋯⋯
1．新方法的反方程式：
2．反反物 CuO 是不溶物，什么反能行：
3．述新方法生效率高、成本低的原由。

解答：（ 1） BaS＋ CuO＋9H 2O＝ Ba(OH) 2· 8H2O＋ CuS［也可写 Ba(OH) 2］
（ 2） CuS 的溶度比 CuO 小得多（更溶），有益于反正向行。

（ 3）CuS 溶物（未反的 CuO 也不溶），后，将液、冷却，便可在溶液中析出Ba(OH) 2·8H2O 晶体，故生效率高； CuS 在空气中焙氧化可得CuO 与 SO2，故 CuO 可频频使用（ SO2可用于制硫的化
合物），因此成本低。

11．工水中常含有必定量的Cr2O72－和 CrO42－，它会人及生系生很大害，必行理。

常用的理方法有两种。

方法 1：原积淀法
法的工流程:
此中第①步存在均衡； 2 CrO 42－ (黄色 )+2H +Cr2O72－ (橙色 )+H 2O
（ 1）若均衡系统的pH=2 ，溶液色。

（ 2）能明第①步反达均衡状的是。

a． Cr2O72－和 CrO42－的度同样
2－2－
b． 2v(Cr2 O7)= v(CrO 4 )
c．溶液的色不
2－离子，需要
（ 3）第②步中，原 1 mol Cr 2O7mol 的 FeSO4· 7H2O。

（ 4）第③步生成的Cr(OH) 3在溶液中存在以下积淀溶解均衡：
Cr(OH) 3(s)Cr 3+(aq)+3OH －
(aq)
32，要使 c(Cr
5
1，溶液－－
3+)降至 10－mol · L－
常温下， Cr(OH) 3的溶度 K sp=c(Cr 3+ )· c3(OH)= 1× 10
的 pH 至。

方法 2：解法
法用 Fe 做极解含 Cr2O72－的酸性水，跟着解行，在阴极邻近溶液pH 高升，生 Cr(OH) 3积淀。

（ 5）用 Fe 做极的原由。

（ 6）在阴极邻近溶液pH 高升的原由是（用极反解）。

溶液中同生成的积淀有。

【答案】
（1）橙
（2） c
（3） 6
（4） 5
（5）阳极反 Fe 一 2e－=Fe2+，供给原 Fe2+
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（6） 2H++2e－ =H2↑+ Fe(OH) 3
【分析】
（1）依据所给的均衡系统可知，在酸性溶液中，均衡应当正向挪动，故溶液显橙色。

（2）能说明第①步反响达到均衡的标记是溶液的颜色不变即各离子的浓度不变，可是离子的浓度不必定相等；反响过程中 2v(Cr 2O72－) 与 v(CrO 42－)向来相等，因此 b 项没法判断能否达到均衡状态。

（ 3 ）由于铬元素的化合价由+6变成 +3。

因此 1 mol Cr2O72 －需要获得 6 mol 电子，故需要 6mol FeSO4· 7H2O。

（ 4）依据 K sp计算可知，当 c(Cr 3+)=10 －5mol ·L－1时．c(OH －)=10 －9mol ·L －1，故依据 K w计算得此时 c(H +)=10－ 5－1
，故溶液的 pH=5 。

mol · L
（ 5）由于需要复原剂 F2+，故应当让铁作阳极，阳极反响为Fe－ 2e－ =Fe2+
（ 6）依据离子的放电次序可知，阴极放电的微粒是氢离子，故阴极邻近溶液的pH 高升，由于 Cr 2O7
2－将亚铁离子氧化为铁离子，因此在溶液中还会生成氧氧化铁积淀。

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