无机化学 第四章 沉淀的形成与沉淀溶解平衡(1)
《无机化学》第四章 酸碱平衡和沉淀-溶解平衡
x
C盐+x
K
θ a
[H ][A [HA]
]
则[H
]
Kθa[HA] [A ]
由于同离子效应，HA解离度降低。
c酸– x ≈ c酸
c盐+ x ≈ c盐
[H ] KθaC酸 C盐
pH
pK
θ a
lg
c酸 c盐
结论： a.弱酸~弱酸盐组成（例HAc～NaAc）：
pH
pKa
lg C酸 C盐
b.弱碱~弱碱盐组成（例 NH3·H2O～NH4Cl）：
b
0
②近似公式： C
Kb
500时
C - [OH ] C
[OH ]
K
θ b
(Kθb
)2
4CK
θ b
2
[OH ] CKb
例：已知25℃时， KθHAc 1.75105 计算该温度下
0.10mol·L-1的HAc溶液中[H+]、[Ac-]及溶液pH，并计算该 温度下HAc的解离度。
解：设解离平衡时，[ H+ ]= x mol·L-1
解：
pH
pKa
lg CHAc C NaAc
lg(1.75105 ) lg 0.1 0.1
4.76
(1) 加 HCl 溶液后，HAc和 Ac- 的浓度分别为：
C HAc
0.10 90 0.01010 100
0.091(mol /
L)
C NaAc
0.10 90 0.01010 100
0.089(mol /
第四章 酸碱平衡和沉淀-溶解平衡
4.1 近代酸碱理论简介 4.2 强电解质溶液 4.3 弱酸、弱碱的解离平衡 4.4 缓冲溶液 4.5 盐类的水解 4.6 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡
无机化学(人卫版)沉淀溶解平衡和沉淀分析(1)
= 5.7×10-15 mol.L-1
QB FeS = 0.1×5.7×10-15 > Kspө = 1.6×10-19
此时有FeS 沉淀生成
1/29/2020
Inorganic & Analitycal Chemistry
思考：
在AgCl饱和溶液中，加入NaCl, AgCl的S变大 还是变小？加入KNO3呢？
ΔrGmΘ 计算方法为 △rGmθ=∑νB△fGmθ(B) △rGmθ=△rHmθ-T△rSmθ △rHmθ=∑νB△fHmθ(B) △rSmθ=∑νBSθ(B)
2.溶解度与溶度积的关系： • Kspө的大小反应难溶电解质的溶解能力
• 溶解度（s）：一定温度下，1升难溶电解质饱和溶液中 所含溶质的量，是浓度的一种形式。单位：g·L-1; mol·L-
小结：
通式：AnBm(s)
nAm+(aq)+ mBn-(aq)
则 Ksp(AnBm)= [Am+]n·[Bn-]m
试一试
难溶物 AgI
BaSO4 Mg(OH)2 Ca3(PO4)2
写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和
溶度积表达式
沉淀溶解平衡表达式
Ksp表达式
AgI(s)
Ag++ I-
Ksp =[Ag+ ] [I- ]
① 能否产生Mg(OH)2 沉淀？ ②若上述溶液中，加入NH4Cl(s)，不使Mg(OH)2沉
淀出来，问C(NH4Cl)至少需多大？
1/29/2020
Inorganic & Analitycal Chemistry
解： ①混合后:
cMg 2
0.1 10 20
无机化学(三) 第四章 沉淀-溶解平衡
时，溶液中存在如下平衡：
溶解
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
结晶
平衡常数：
KsӨ(AgCl) = {ceq(Ag+)/cӨ}·{ceq(Cl-)/cӨ}
不考虑量纲时: Ks(AgCl) = ceq(Ag+)·ceq(Cl-)
当温度一定时, Ks(AgCl) 恒定, 把此平衡常数称“溶度
初始浓度: [Fe3+]=0.10/2=0.050mol/L
[NH43+]=0.20/2=0.10mol/L
加入NH3/NH43+混合液前
[NH3·H2O]=0.20/2=0.10mol/L 平衡时，根据缓冲溶液计算公式可得：
[OH-]=(Ks/0.10 )1/3 =2.98×10-13mol/L
[OH-] = Kb×[NH3·H2O]/[NH4+]
加入NH3/NH43+混合液后，
≈ Kb = 1.7×10-5 溶解
[OH-]升高，Q{Fe(OH)3}增 大，且大于Ks{Fe(OH)3} ，
Fe(OH)3(s)
Fe3+(aq)+3OH-(aq) 发生沉淀。
结晶
NH3/NH43+混合液就
那么: Q = [Fe3+] ·[OH-] 3 = 2.5×10-16 > Ks 所以: 有Fe(OH)3沉淀生成
平衡浓度(mol/L):
结晶 ns
ms
溶度积：Ks(AnBm) = (ns)n·(ms)m = nn·mm·sn+m
则有： s nm Ks (nnmm )
<例1>
25℃时,Ks(AgCl) = 1.77×10-10, Ks(Ag2CrO4) = 1.12×10-12,
第四章 沉淀溶解平衡
同理， 对AgI： c( Ag ) / mol dm 3 9.3 1015
AgI先沉淀
AgCl AgI
10
Question 6
Solution
接上题，随着继续滴加AgNO3, AgI 沉淀到何种程度, AgCl才开始沉淀？
AgCl和AgI一起沉淀时, c(I-)、c(Cl-)和c(Ag+) 同时满足AgI和AgCl的溶度积常数表达式，即
果怎样？
Solution
2H CO 2 H 2O CO 2 ① 加酸 3
θ c(CO2 ) Q Q K sp 3
利于 BaCO3 的溶解。
② 加 Ba 2 或 CO 2 θ c(Ba 2 ) 或 c(CO3 ) Q Q K sp
2 3
促使BaCO3的生成。
Q K sp ， 所以有BaSO 4 沉淀析出。
9
分步沉淀 (Fractional precipitation)
实验
-3溶液中 1dm 1.0 103 mol dm 3 Cl 1.0 10 mol dm I
3
3
逐 加 滴 入 1.0 10 3 mol dm 3 AgNO3
(Le Chatelier H,1850-1936) 法国无机化学家，巴黎大学教授.
12
Question 7
试计算298K时BaSO4在0.10 mol· -3 dm
Na2SO4溶液中的溶解度，并与其在纯水中的
溶解度(1.04×10-5 mol· -3)做比较。 dm
Solution
则：
c(Ba2+) = x mol· -3 dm
θ K sp
无机化学4章沉淀反应
解(1) Ag2CrO4(s)
2Ag+ +CrO42-
平衡浓度/mol·L-1
2S S
K
θ sp
=
(2 S)2·S = 4S3
S
3
K
SP
4
3
1.1 1012 4
6.5 105(mol L1)
第4章
沉淀反应
解(2) 设此条件下溶解度为x,
Ag2CrO4(s) 初始浓度 / mol·L-1
2Ag+ +CrO420 0.010
用 S 表示, 单位 mol·L-1 溶解度和溶度积的不同是：
溶度积常数：只与物质的本性及温度有关。
溶解度：除与物质的本性及温度有关外，还 与难溶电解质所处的环境和条件有关。
第4章
沉淀反应
3.溶度积和溶解度的关系
AmBn(s)
mAn+(aq) + nBm- +(aq)
平衡时:
mS nS
Kθsp=(mS)m ﹒(nS)n
第4章
沉淀反应
【例3】 25℃下，在1.00L 0.030mol·L-1 AgNO3 溶液中 加入0.50L 0.060 mol·L-1的 BaCl2 溶液，能否生成 AgCl 沉淀，若能生成，则 AgCl 的物质的量是多少？最后溶 液中c (Ag+)是多少？
因为 c0(Cl－) > c0(Ag+)，生成 AgCl 沉淀时，Cl－过量。 设平衡时 c (Ag+) = x mol·L-1
解 : 考虑混合稀释，体积发生变化，故初始浓度为：
c0(AKgsθ+p)(=Ag0C.03l1)0.5011.0.08001.002010(mol L1)
无机及分析-沉淀平衡
12
第一节 沉淀—溶解平衡
二、溶度积规
例2 在50 cm3 0.01 mol·dm-3的MgCl2溶液中， ① 加 入 50 cm3 0.1mol·dm-3 NH3·H2O ， 问 有 无
Mg(OH)2沉淀生成？ ②加入50cm3 0.1 mol·dm-3 NH3·H2O + NH4Cl 混合
液，情况又如何？
29
第三节 分步沉淀及沉淀的转化
二、沉淀的溶解
②难溶弱酸盐
BaCO3(s)+2H+ = Ba2+ +CO2 +H2O
Kθ=
Ksθp(BaCO3)/
Kaθ·1 K
θ a2
(H2CO3)
=2.4×108> 107
能溶解完全。
30
第三节 分步沉淀及沉淀的转化
二、沉淀的溶解
一般地: ❖所有碳酸盐均可溶于强酸中。 碳酸盐 Ksθp=10-7～10-17，而H2CO3 的 Kaθ×1 Kaθ2=2.11×10-17，即Kθ=1010～0.5
因此只有相同类型的且基本不水解的难溶强电 解质，可以根据 Ksθp 的大小比较它们溶解度的相对 大小。
10
第一节 沉淀—溶解平衡
二、溶度积规则
1. 溶度积规则
AmBn （s ） mAn++nBmQi = [c(An+)]m ·[c(Bm-)]n
Ksθp=[c(An+)]eqm ·[c(Bm-)]eqn
故Mg(OH)2 (s)易溶于酸。
27
第三节 分步沉淀及沉淀的转化
二、沉淀的溶解
一般地：
Kθ >107 Gθ< - 40 kJ·mol-1 逆反应几乎不能进行；
第4章 沉淀溶解平衡 无机及分析化学教学课件
沉淀—溶解平衡的反应商判据,即溶度积原理：
☆Qi >K sp 平衡向左移动，沉淀析出； ☆Qi = K sp 处于平衡状态，饱和溶液； ☆Q i< K sp 平衡向右移动，无沉淀析出；
若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。 10
Qi＞KSP ，沉淀析出 沉淀溶解
解：设Ag2CrO4(s)的溶解度为x mol·L-1。
Ag2CrO4(s)
2Ag+（aq）+CrO42- (aq)
平衡浓度/（mol·L-1）
2x
x
Ksp(Ag2CrO4）={c(Ag+)}2·{c(CrO42-)} = (2 x)2·x= 4 x 3 = 1.1×10-12,
x = 6.5×10-5（mol·L-1）
nS
mS
K sp = (nS)n (mS)m AB型 S = K sp
6
Question 例4-1 在25℃下，将固体AgCl放入纯水 中，不断搅拌并使系统中有剩余的未溶解的AgCl。 确定已达到沉淀溶解平衡时，测得AgCl的溶解度为 1.92×10-3g·L-1。试求该温度下AgCl的溶度积。
解：已知Mr(AgCl) = 143.3，AgCl的溶解度为 s = （1.92×10-3 /143.3)mol·L-1 = 1.34×10-5 mol·L-1
解：(1) 计算使Fe3+定量沉淀完全时的pH值： Fe(OH)3(s) = Fe3+ + 3OHKsp{Fe(OH)3} =c(Fe3+)·c3(OH-)
c(O H -)3K θsp c { (F F e e (3 O +)H )3}=34 .0 1 0 1 - 5 0 - 3 8= 1 .6 1 0 - 1 1
无机化学 - 沉淀溶解平衡
Kspθ与S的定量关系
① AB型： AB
A++ B-
溶解度为 S mol·L–1 S S
K
SP
ceq ( A c
)
ceq ( B c
)
S2
c
2
② AB2 、A2B型：Mg(OH)2，Ag2SO4
AB2
A2++ 2B-
S 2S
K
SP
S
5.3×10-5 ＜ 1.7×10-4
∴ 不同类型的难溶电解质,
Kspθ大，S不一定大, 通过计算比较S
14
练习
1.下列叙述正确的是( ) A.用水稀释含有AgCl固体的溶液时，AgCl的标准溶度积常数不变 B.标准溶度积常数大者，溶解度也大 C.由于AgCl水溶液导电性很弱，所以它是弱电解质 D.难溶电解质离子浓度的乘积就是该物质的标准溶度积常数
解： ① ∵ Kspθ=c1 [Ag+]c[I-]=8.3×10-17
Kspθ=c2 [Ag+]c[Cl-]=1.8×10-10 c1 [Ag+]=8.3×10-17/0.010= 8.3×10-15 (AgI先↓)
c2 [Ag+]=1.8×10-10/0.010= 1.8×10-8 (AgCl后↓)
B.3.510-5 mol / L
C.5.010-5 mol / L
D.1.7 10-3 mol / L
(D)
2.
室温下，La2
(C2O4
)3?在纯水中的溶解度为1.1106
?mol
/
L，? 其K
sp
()
A.7.3 1012
沉淀的溶解平衡(课件PPT)
• （08江苏卷）⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和 KBr，当两种沉淀共存时，
• c(Br-)/c（Ｃl-)= 2.7×10。-3 • [Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2gCl的溶度积Ksp＝1.8×10－10； AgI的溶度积Ksp＝8.5×10－17。
改变条件 ( 外因) 升温 加水 加AgCl（s）
平衡移动方向 平衡时
c（Ag+ ）
→
→ 不移动
↑ 不变 不变
平衡时 c（Cl-）
↑ 不变 不变
加NaCl（s） ←
↓
↑
加AgNO3(s) ←
↑
↓
二 影响沉淀溶解平衡的因素：
内因：物质本身的性质
外因： ①加水溶解：加水，平衡向溶解方向 移动
②温度： （绝大多数难溶盐的溶
思 考
怎样除去锅炉水垢中含有的CaSO4？
锅炉水垢中含CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为 CaCO3，然后用酸除去，从CaSO4到CaCO3的沉淀转化中，存在 着两个沉淀溶解平衡。
CaSO4
SO42- + Ca2+ +
CO32-
CaCO3
加入Na2CO3溶液后，CO32-与Ca2＋结合生成更难溶的CaCO3 沉淀，同时溶液中Ca2＋的减少又使CaSO4的溶解平衡向右移动， CaSO4逐渐溶解。
11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰
15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东
无机化学 第四章 沉淀的形成与沉淀溶解平衡
2）选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂，使 离子沉淀更完全 3）定性沉淀完全 c 10-5 mol.L-1 ,
定量沉淀完全 c 10-6 mol.L-1
思考：
某溶液中cCl-=
cBr
=
cI-
=0.01
mol.L-1
，
慢慢滴加
AgNO3溶液，会有什么现象？
c Mg 2
c OH
K
θ sp
c (OH )
K
θ sp
c (Mg 2 )
1.9 10 5 mol
L1
c (OH
)
K
θ b
cb cs
1.76
10 5 0.05 c (NH 4 Cl)
c (NH 4 Cl) 4.74 10 2 mol L1
m (NH 4 Cl) 4.74 10 2 0.02 53.5 0.05g
第四章 沉淀的形成和沉淀溶解平衡
4.1 难溶电解质的溶度积
1.溶度积
沉淀溶解平衡常数 Ksp ( Ksp )
AmDn(s)
m An+(aq) + n Dm-(aq)
平衡时
K
sp
cm (An ) cn (Dm )
一定温度下，难溶电解质饱和溶液中各 离子浓度以其计量系数为指数的乘积为一常 数
2.溶解度与溶度积的关系
Kθ sp,BaSO4 0.01
1.1108 mol L1
思考题
分别计算Mn(OH)2 在纯水、0.01mol. L-1 NaOH 溶液和0.01mol. L-1 MnCl2 溶液中的溶解度。
3.盐效应
在难溶电解质饱和溶液中加入其它强 电解质，难溶物的溶解度增大的现象。
3.4.1沉淀溶解平衡+2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1+
4、当溶液中某离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，可视为该离子沉淀完全( )
1、由于BaSO4难溶，所以将BaSO4加入水中，溶液中无Ba2+和SO42- ( )
√
√
×
课时训练
×
14
问题3、有什么办法去除水垢？
(4)、判断溶液中离子能否沉淀完全
例：在1L含 0.001mol/L SO42-的溶液中，注入等体积0.01mol/L BaCl2， 能否使SO42-沉淀完全？ [Ksp(BaSO4) = 1.08×10-10]
注：化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。
Ksp ＝c (Pb2+) · c2(I-) = 7.1×10-9
c(I-)=0.1mol·L-1时，c (Pb2+) = Ksp/c2(I-) =7.1×10-9/0.12 =7.1×10-7mol·L-1
c (Pb2+)=1.21 ×10-3 mol·L-1c (I-)= 2.42×10-3 mol·L-1
A.加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点B.加入固体NaCl，则AgCl的溶解度减小，Ksp也减小C.d点有AgCl沉淀生成D.a点对应的Ksp小于b点对应的Ksp
C
19
练习2、难溶电解质在水中达到沉淀溶解平衡时，下列说法中错误的是( )A、沉淀的速率和溶解的速率相等B、难溶电解质在水中形成饱和溶液C、再加入难溶电解质，溶液中各离子的浓度不变D、难溶电解质溶解形成的阴、阳离子的浓度相等
2、固体物质的溶解度(S)与溶解性的关系
7
当v溶解＝v沉淀时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡。
大学基础化学 第四章 沉淀-溶解平衡 PPT课件
§4-1 溶度积和溶度积规则
一、溶度积常数
1. 难溶强电解质
常温下溶解度小于0.01g/100gH2O的电解质叫做 难溶电解质（electrolyte of difficult dissolution）。
难溶强电解质的特点：溶解度很小，但溶解的
部分全部解离。
2. 难溶强电解质的沉淀溶解平衡
溶解
例如： BaSO4(s) 沉淀 Ba2+(aq) + SO42-(aq) 这种平衡是多相平衡，又称沉淀溶解平衡。
Ksp [Ag+ ]2[CrO42 ] (13.08105 )2 6.54 105
1.12 1012
因此对于A2B或AB2型的难溶强电解质有：Ksp=4S3
例 3 ： Mg(OH)2 在 298.15K 时 的 Ksp 值 为 5.61×10-12 ， 求该温度时Mg(OH)2的溶解度。
解：设Mg(OH)2的溶解度为S，根据其沉淀溶解 平衡可得：
前言
强电解质
电 易溶电解质
解
弱电解质
质
难溶电解质 沉淀溶解
单相离子平衡 多相离子平衡
25 º, 100克水中可溶解 （克）
ZnCl2 432 ； PbCl2 0.99；HgS 1.47x10-25
易溶物： > 1 克 微溶物： 0.01~1 克 难溶物： < 0.01 克
1、沉淀溶解平衡的建立：
例2 Ag2CrO4在298.15K时的溶解度为6. 54×10-5mol·L-1 计算其溶度积。
解： Ag2CrO4(s)
2Ag+(aq) + CrO42-(aq)
因此：[Ag+]=2 × 6.54 ×10-5=13.08 ×10-5 (mol·L-1) [CrO42-]= 6.54 ×10-5 (mol·L-1)
无机化学 酸碱平衡与沉淀溶解平衡
A + :B 酸 碱
A:B 酸碱配合物
酸与具有孤对电子的物质成键，所以酸又称 为亲电试剂；碱与酸中电子不足的原子芯共 享电子对，因此碱又称为亲核试剂。
F F B F
O O S O
+ :F: ..
..
-
F F B F F
O O S O O 2-
+
.. 2:O: ..
NH 3 Cu + 4NH3
2+
三、同离子效应和盐效应 HAc为弱酸，在溶液中存在电离平衡…，属 于化学平衡的一种，遵循化学平衡移动的 规律：…。 若加入NaAc，则可使HAc的电离度减小。 这种在弱电解质溶液中加入含有与此弱电解 质相同离子的易溶强电解质，使得弱电解 质电离度减小的现象称为同离子效应。 如果在上述溶液中加入不含相同离子的强电 解质如NaCl，又会怎样呢？ 实际上，在发生同离子效应的同时，也存在 着盐效应，只不过二者大小不同。
第三节 缓冲溶液
一．缓冲溶液的概念 1．缓冲作用和缓冲溶液 一杯50ml的水，加入1滴1mol· L-1HCl溶液， pH由7变为3；加入NaOH，变为11。换成 NaCl溶液，情况也差不多，这说明…。 若换为含0.1mol· L-1HAc和NaAc溶液，则大不 一样，pH由4.75变为4.74和4.76，这说明此 类溶液能…，这种作用称为缓冲作用，这 种溶液称为缓冲溶液。
2．缓冲容量 缓冲溶液的缓冲能力是有一定限度的，…， 其大小用缓冲容量β来表示 β=Δn/ΔpH Δn：加入1L缓冲溶液中的强酸或强碱的物质 的量；ΔpH：pH的改变数值。显然，在pH 值变化相同时，Δn越大的缓冲溶液缓冲容 量越大；在Δn相同时，ΔpH越小的缓冲溶 液缓冲容量越大。
缓冲溶液的缓冲容量在不同条件下是不一样的， 缓冲容量到底受那些因素影响呢？按照数学推导 （此处省略），β受总浓度和缓冲比的影响。 所谓总浓度，指的是c总＝cB+cHB，c总越大，β越大。 缓冲比是指[B-]/[HB]，缓冲比等于1时β最大，相反 的，缓冲比偏离1越远，β就越小，当缓冲比偏离 到一定的界限时，β就小到此溶液已经不能称为 缓冲溶液了。此缓冲比界限为0.1～10，对应的 pH范围为pKa-1~ pKa+1，记为pH＝pKa±1，此 为缓冲溶液具有缓冲能力的范围，称为缓冲范围。 只要知道了pKa，就可知道缓冲溶液的缓冲范围， 如 …。
大学无机化学课件沉淀溶解平衡
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。
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
简明无机化学第四章沉淀溶度积解析
AnBm(s)
n Am+(aq) + m Bn-(aq)
其平衡常数（溶度积）表达式为：
Ksp cn (Am ) • cm (Bn )
K
sp
值的大小反映了难溶解质的溶解程度，其值与
温度有关，与浓度无关。
3
溶度积和溶解度的关系
溶度积反映难溶电解质的溶解能力，但溶度积只 有难溶电解质有，溶解度反映所有物质（包括难溶电 解质）的溶解能力。
Precipitation –Dissolution Equilibrium of Slightly Soluble Electrolyte
在第三章中，我们讨论的是弱电解质在溶液中的电 离平衡，这是一种单相体系的电离平衡。现在我们将讨 论在难溶电解质饱和溶液中存在的固体和水合离子之间 的沉淀——溶解平衡，这是一种多相离子平衡 (polyphase ionic equilibrium)。
1
溶解度小于 0. 01 g·dm–3 的电解质称为难溶电解质。 一、 溶度积
难溶电解质在水中会发生一定程度的溶解，当达到饱和 溶液时，未溶解的电解质固体与溶液中的离子建立起动态平 衡，这种状态称之为难溶电解质的溶解——沉淀平衡，
2
难溶电解质 AnBm(s)沉淀溶解平衡是一种动态 平衡, 也是一种多相离子平衡：
在温度相同时，对同类型的难溶电解质，溶度积 Ksθ 越小，其溶解度 s 值也越小；对不同类型的难溶 电解质须通过计算才能比较。
例如： Kspθ (AgCl) = 1. 77×10–10 > Kspθ (Ag2CrO4) = 1. 12×10–12 而它们的溶解度 s（以 mol·dm–3表示）大小却刚好相反。
1.591018 (mol.L-1)
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。
20
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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)
沉淀的形成与沉淀平衡
第4章沉淀的形成与沉淀平衡(Formation & Equilibrium of Precipitation) 本章将讨论水溶液中由难溶物质与其水合构晶离子所形成的多相离子平衡及其应用。
4.1沉淀—溶解平衡及其影响因素严格来说，在水中绝对不溶的物质是不存在的。
物质在水中溶解性的大小常以溶解度来衡量。
一般把溶解度（solubility）小于0.01g/100gH2O的物质称为难溶物质；溶解度在0.01～0.1/100gH2O的物质称为微溶物质；其余的则称为易溶物质。
当然这种分类也不是绝对的。
4.1.1溶度积与溶解度(1)活度积与溶度积对于难溶物质BaCO3来说，构成这一难溶物质的组分Ba2+和CO32-就称为构晶离子。
在一定温度下将BaCO3投入水中时，受到溶剂水分子的吸引，BaCO3表面部分Ba2+和CO32-会以水合离子的形式进入水中，这一过程称为溶解（dissolution）。
与此同时，进入水中的水合离子在溶液中做无序运动碰到BaCO3表面时，受到其上异号构晶离子的吸引，又能重新回到或沉淀在固体表面，这种与前一过程相反的过程就称为沉淀。
在一定温度下，当溶解与沉淀的速率相等时，溶液中BaCO3与其水合构晶离子之间达到动态图4-1 BaCO3的溶解与沉淀过程的多相离子平衡：BaCO3(s) Ba2+(aq) + CO32-(aq)其平衡常数表达式为：K ap= a eq(Ba2+)a eq(CO32-)K ap称为活度积常数，简称活度积（activity product）。
又因a eq(Ba2+) =γ(Ba2+)[Ba2+]；a eq(CO32-) =γ(CO32-)[CO32-]那么：K ap = a eq(Ba2+)a eq(CO32-) = γ(Ba2+)[Ba2+]γ(CO32-)[CO32-]令[Ba2+][CO32-] = K spK sp称为溶度积（solubility product）。
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第四章
沉淀的形成和沉淀溶解平衡
2.溶解度与溶度积的关系
ө的大小反应难溶电解质的溶解能力
⏹K sp
⏹溶解度（s）：一定温度下，1升难溶电解质饱和溶液中所含溶质的量，是浓度的一种形式。
单位：g·L-1;mol·L-1
AD 型: K s p
ө=s 2
A 2D 或AD 2型: K sp ө=s(2s)2=4s
3条件：
1）难溶电解质的离子在溶液中不发生任何
副反应
2）难溶电解质要一步完全电离
⏹同温时，同类型的难溶电解质，K spө大，则s大。
⏹不同类型的难溶电解质，只能求s来比较大小。
1.沉淀的生成
例.将0.10 mol .L -1
MgCl 2 与0.10 mol
. L -1
NH 3.H 2O 溶液等体积混合，问①能否产生Mg(OH)2 沉淀？②若上述溶液中，加入NH 4Cl(s)，不使Mg(OH)2沉淀出来，问C(NH 4Cl)至少需多大？
4.2 沉淀的生成和溶解及影响因素
在AgCl 饱和溶液中，分别加入NaCl, AgCl ，S 变大还是变小？加入KNO 3呢？
思考：
2.同离子效应
在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子的易溶强电解质，使沉淀溶解平衡向着沉淀生成的方向移动，沉淀溶解度降低。
例：已知BaSO
在水中溶解度s=1.05×10-5
4
mol·L-1，问在0.01 mol·L-1Na2SO4溶液中BaSO
的溶解度是多少？
4
分别计算Mn(OH)2 在纯水、0.01mol . L -1NaOH
溶液和0.01mol . L -1MnCl 2 溶液中的溶解度。
思考题
3.盐效应
在难溶电解质饱和溶液中加入其它强电解质，难溶物的溶解度增大的现象。
4.选择和使用沉淀剂时注意：
1）适当过量的沉淀剂可使沉淀趋于完全(20-50%为宜)
2）选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂，使离子沉淀更完全
3）定性沉淀完全c <10-5mol.L-1,
定量沉淀完全c <10-6 mol.L-1
某溶液中c Cl-= c Br-= c I-=0.01 mol.L-1，慢慢滴加
AgNO
3
溶液，会有什么现象？
K
sp ө
,AgCl
=1.77 ×10-10
K
sp ө
,AgBr
=5.35 ×10-11
K
sp ө
,AgI
=8.51 ×10-17
思考：
5. 分步沉淀
离子沉淀的先后次序，决定于沉淀物的K sp ө和被沉淀离子的浓度。
根据溶度积规则, 离子积Q 先超过K sp ө的离子先沉淀，即生成沉淀所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀。
所以，对于同类型难溶电解质，当被沉淀离子浓度相同或相近时，沉淀物K sp ө小的先沉淀，K sp ө大的后沉淀。
K sp ө相差越大，离子分离的效果越好。
向离子混合溶液中慢慢滴加入沉淀剂，离子分先后被沉淀的现象。
在浓度均为0.10 mol.L-1的Mg2+和Ca2+ 的混合溶液中滴加(NH
4
)2C2O4溶液时，哪种离子先沉淀？当第一种离子沉淀完全时（小于1.0×10-6 mol.L-1），第二种离子沉淀了百分之几？（忽略体积变化）
已知K
sp
ө(MgC2O4)= 8.5×10-5 ，
K sp ө(CaC2O4) = 2.3×10-9 。
例：
解：
6.沉淀的溶解
♦加入某种试剂，与溶液中某离子结合生成弱电解质，从而降低该离子浓度，使沉淀溶解。
♦加入氧化剂或还原剂，通过氧化还原反应而降低某离子的浓度，导致沉淀溶解。
例:3CuS+8HNO
3
(浓)=3Cu(NO3)+3S+2NO+4H2O
♦加入配合剂，生成配合物使离子浓度降低，沉淀溶解。
例：AgBr+2S
2O
3
2-=[Ag(S
2
O
3
)
2
]3-+Br-
判断Ca(OH)2,Fe(OH)3能否溶于NH4Cl溶液中？
解：K
spө(Ca(OH)
2
) =5.5×10-6
K spө(Fe(OH)
3
) =4×10-38
K bө(NH
3
·H
2
O) =1.8×10-5
例
4.3 沉淀滴定法
沉淀滴定法对反应的要求
⏹满足滴定分析反应的必需条件
⏹沉淀的溶解度足够小
⏹沉淀的吸附现象应不影响终点的判断
Ag++Cl-═AgCl↓
Ag++SCN-═AgSCN↓
以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法
Mohr(莫尔)法
——用铬酸钾作指示剂的银量法
在中性或弱碱性溶液中，以铬酸钾作指示剂，用硝
酸银标准溶液直接滴定Cl-
Ag ++Cl -═AgCl ↓（白色）K sp ө=1.77×10-102Ag ++CrO 42-═Ag 2CrO 4↓（砖红色）K sp ө=1.12×10-12注意：
①控制好K 2CrO 4溶液的浓度：K 2CrO 4溶液浓度太大或太小，会使Ag 2CrO 4沉淀过早或过迟出现，影响终点判断。
K 2CrO 4的浓度为0.005mol•L -1为宜
②控制好溶液的酸度：用AgNO 3溶液滴定Cl -时，反应需在中性或弱碱性介质（pH=6.5∼10.5）中进行。
酸性介质中，Ag
CrO4不会沉淀析出：
2
Ag2CrO4+H+=2Ag++HCrO4-
强碱性或氨溶液中，滴定剂发生其它反应：2Ag++2OH-=Ag2O+H2O
2Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+
Mohr法的应用
⏹主要直接用于测定Cl-和Br-或二者共存时总量，不适用于直接滴定或I-或SCN-
⏹天然水中Cl-含量的测定
4.4重量分析法
⏹重量分析法(gravimetric analysis)是采用适当的方法，使被测组分与试样中的其它组分分离，转化为一定的称量形式，然后用称重的方法测定该组分的含量。
⏹重量分析法包括化学沉淀法、电解法、萃取法等。
⏹通常重量分析指的是化学沉淀法，以沉淀反应为基础，根据称量反应生成物的重量来测定物质含量。
2. 重量分析法的特点
⏹优点：直接用分析天平称量获得分析结果；
分析结果的准确度较高；
可作为标准方法
⏹缺点：操作烦琐，耗时长；
不适于微量组分的测定
3.重量分析法对沉淀的要求
沉淀形式的要求
⏹沉淀的溶解度要小，使被测组分能定量沉淀完全⏹沉淀应是粗大的晶形沉淀，便于过滤、洗涤。
使
沉淀结构尽可能紧密
⏹沉淀经干燥或灼烧后，易于得到组成恒定、性质稳定的称量形式
称量形式的要求
⏹化学组成恒定，符合一定的化学式
⏹性质稳定，在称量过程中不与空气中的H 2O 、CO 2或O 2作用；
⏹应有较大的摩尔质量
例: 测定一肥料样品中的钾时，称取试样219.8mg ，最后得到K[B(C 6H 5)4]沉淀428.8mg ，求试样中钾的含量。
解：K[B(C 6H 5)4]的相对式量为358.3，钾的相对原子量为39.10
换算因子F=39.10/358.3 =0.1091
试样中钾的含量W K = 428.3×0.1091/219.8=21.29%
本章学习要求
ө与溶解度S的关系
1.掌握溶度积K
sp
2.掌握难溶电解质的溶度积规则
3.了解同离子效应盐效应对沉淀溶解平衡的影响
4.掌握沉淀生成和溶解的方法, 并做简单计算
5.掌握分步沉淀的原理
6.了解沉淀滴定法和重量分析法的原理和应用
作业
P98-99: 1, 2, 8。