第三章 沉淀-改
第三章沉淀溶解平衡
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 沉淀溶解平衡的移动 例: AgCI(s) 溶度积规则 溶解 是平衡移动 Ag+ + CI- 规律的总结
沉淀
(production of precipitation)
第二节 沉淀的生成
沉淀的生成
●沉淀生成的必要条件: 增大离子浓度，使 IP＞KSP ●采用方法: ①加入沉淀剂 ②控制溶液 pH(对难溶弱酸盐和难溶 氢氧化物).
积、同浓度的NH3· H2O相混合,①有无Mg(OH)2沉 淀析出？②如果要阻止沉淀析出,至少应加多少克 NH4CI(s)?已知 Ksp(Mg(OH)2)=5.61×10-12, Kb(NH3)=1.79×10-5
=1.79×10-5×0.05/1.06×10-5 =8.44×10-2(mol· L-1) ∴需加NH4CI(s): 8.44×10-2×0.020×53.5 =9.03×10-2(g)
√ 5.61×10-12/0.05 = =1.06×10-5(mol· L-1) 采用方法:利用同离子效应,加NH4CI(s)来 抑制NH · H O离解.
【例3-7】试分析10ml 0.10mol· L-1MgCI2与等体
解:②NH3· H2O NH4+ + OH0.05 x 1.06×10-5 [NH4+]=Kb [NH3· H2O]/ [OH-]
[H+ ]=
√
Ka1Ka2 [M2+][H2S] KSP(MS）
1 KSP
式中 [H2S]饱和= 0.1(mol· L-1)
结论: 使MS(s)溶解所需
[H+ ]∝
沉淀的溶解
小结 多种离子平衡共存时的处理方法
《第三章第四节沉淀溶解平衡》作业设计方案-高中化学人教版19选修1
《沉淀溶解平衡》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应掌握沉淀溶解平衡的基本概念和原理，理解溶度积和溶度积平衡的影响因素，能够运用所学知识解决实际问题。
二、作业内容1. 基础知识测试(1)请简述沉淀溶解平衡的定义。
(2)请解释溶度积和溶度积平衡。
(3)请举例说明影响沉淀溶解平衡的因素。
2. 案例分析(1)假设你是一名化学教师，需要制定一个实验方案，测定一种难溶物在水中的溶度积。
请列出实验步骤。
(2)假设你在测定一种常见难溶物（如AgCl）的溶度积时，发现结果比预期的要小。
请分析可能的原因，并提出改进方案。
3. 实践活动选择一种常见的沉淀物，通过改变某些条件（如温度、浓度等），观察沉淀溶解平衡的变化，记录并分析实验数据。
根据实验结果，尝试解释原因。
三、作业要求1. 按时完成作业，提交电子版和纸质版报告。
电子版报告需包含完整的计算过程和实验数据表格；2. 报告应清晰、准确地表述所提问题、实验过程和结果，以及对所学知识的理解和应用；3. 鼓励创新思维，提出具有针对性的问题和分析方法。
四、作业评价1. 评价标准：(1)基础知识测试：回答是否准确、全面；(2)案例分析：分析问题是否具有针对性、逻辑是否清晰、结论是否合理；(3)实践活动：实验设计是否合理、观察和分析是否准确、结论是否符合实际。
2. 评价方式：教师批改作业，结合学生互评和课堂讨论进行综合评价。
五、作业反馈教师将在课堂上对学生的作业进行反馈，解答学生的疑问，并对作业中存在的问题进行讲解。
同时，也会收集学生对作业的反馈和建议，以便改进教学。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标：通过第二课时的作业，学生应能：1. 熟练掌握沉淀溶解平衡的原理和应用；2. 能够独立分析溶解平衡系统中的浓度和化学平衡常数；3. 学会运用沉淀溶解平衡原理解决实际问题。
二、作业内容：1. 理论题：a. 给出一些常见难溶电解质的化学式，要求学生解释其溶解度的大小原因；b. 提出一个实际应用场景，如水处理、金属提取等，阐述溶解平衡在其中起到的作用；c. 提出一个实验设计，用于测定一种难溶电解质的溶解度。
第三章 沉淀和澄清
§3 - 1 概 论
水中固体颗粒依靠重力作用，从水中分离出来的过程称 为沉淀，按着水中固体颗粒的性质，沉淀分为三类： 1.自然沉淀 自然沉淀 颗粒在沉淀过程中不改变其大小、形状和密度。 2.混凝沉淀 混凝沉淀 在沉淀过程中，颗粒由于相互接触凝聚而改变其大小、形状 和密度，这种过程称为混凝沉淀。 3.化学沉淀 化学沉淀 在某些特种水处理中，投加药剂使水中溶解杂质结晶为 沉淀物，称为化学沉淀。
ν
t
− H = t 中国环评网： H
t
收集整理
在a-c段，因切线就是a-c直线本身，Ht=H0,故Ct=C0 。 由于a-c线斜率不变，说明浑液面等速下沉。当压缩到H∞高 度后，斜率为0。即vt=0，说明悬浮物不在压缩，此时 Ct=C∞（压缩浓度）。 如同样的水样，用不同高度的水深作实验，发现在不同 沉淀高度H1 及 H2时，两条沉淀过程线之间存在着相似关系： op 1 oQ 1 = op 2 oQ 2 A、B交界面的高度 、 交界面的高度 说明当原水浓度相同时，A、 B区交界的浑液面的下沉速度 是不变的，但由于沉淀水深大 H1 时，压实区也较厚，最后沉淀 p1 p2 物的压实要比沉淀水深低时压 Q1 H2 实的密实些。由于这种沉淀过 Q2 程与沉淀高度无关的现象，使 有可能用较短的沉淀管作实验， 来推测沉淀的效果。
Bh0v=Q 水的流量； BL=A 沉淀区平面面积； Q/A— 单位面积沉淀区所沉淀的水流量，称沉淀池的表面负 荷（过流率） 理想沉淀池的表面负荷就是它的截流沉速，反应了能全 部去除的颗粒中的最小颗粒沉速。 由上述可知，浑水在理想沉淀池中的沉淀效率只与沉淀 池的表面负荷率有关，而与其他因素（水深、池长、水平流 速、沉淀时间）无关，这一结论抓住了沉淀池的主要矛盾， 阐明了决定沉淀效率的主要因素反应了下列两个问题： （1）当E一定时 i越大，q也越高，亦即产水量越大，或 一定时u 也越高， 当 一定时 越大， 也越高 亦即产水量越大， 不变时u 越高。 当Q、A不变时 i越大、E越高。 ui的大小与混凝效果有关， 、 不变时 越大、 越高 因此，生产上一定要重视絮凝工艺。 （2） ui一定，A增加、E提高。当W（容积）一定时， 一定， 增加 增加、 提高 提高。 池深浅些，则表面积大些，沉淀效率可以高些，此即“浅池 “ 理论” 理论”，斜板、斜管沉淀池的发展即基于此理论。
第三章_沉淀技术
17
3）、盐析分类
lgS =β-ksI
1. ks盐析：固定蛋白质的pH 、T（ β ）,变动离子 强度I达到沉淀的目的。
2. β盐析：在一定的离子强度下（ I ） ，改变溶液 的pH、T ，达到沉淀的目。
15
讨论 1）、KsI项
Ks与溶液的pH、温度无关，仅取决于蛋白质的性 质和盐的种类。 盐浓度↑→离子强度I↑→S↓→析出。 lgS =β-ksI
16
2）、β值的特性及对盐析的影响 •表示不外加盐时的理想溶解度S，与盐的种类无关， 但与温度、pH有关； •pH的影响：pI时蛋白质溶解度最低，β在pI时最小（ 调节pH可以导致蛋白质净电荷数变化）
相互作用，此时生物分子很容易相互聚集，在溶
液中的溶解度降得很低，从而形成沉淀从溶液中
析出。
13
• 盐析机理归纳
1）.盐离子与蛋白质分子争夺水分子，破坏了蛋 白质表面的水化膜； 2）.盐离子电荷的中和作用； 3）.盐离子引起了原本在蛋白质分子周围有序排 列的水分子的极化，使水活度降低。 注： 水活度：水分含量的活性部分或自由水。
43
（2）脱水作用
由于使用的有机溶剂与水互溶，它们在溶解于水的同
11
盐析
（1）、继续增大中性盐离子强度时→大量的盐夺取了 自由水，使水分子在盐离子表面聚集→蛋白质胶体 外层的水化膜因盐的夺取而遭到破坏→蛋白质胶体 表面的疏水区域暴露出来，彼此相互聚集，沉淀；
12
（2）、加入高浓度中性盐后，盐离子与生物分子表
面的带相反电荷的离子基团结合，中和了生物分
第三章 溶解与沉淀
【例6】设溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010 mol· L-1。
7.70×10-13 1.50×10-16
1.33×10-5
8.77×10-7 1.22×10-8
（2）组成类型不同时，不一定 “Ksp↑，s↑”，不能 直接用溶度积比较其溶解度的相对大小。
类型
难溶电解质
S(mol· L-1)
Ksp
AB
A2B
AgCl
Ag2CrO4
1.33×10-5 1.77×10-10
不同类型，所需沉淀剂浓度小的先沉淀。
⑵ 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？（不考虑加入AgNO3后对溶液体积的影响） Ksp, AgCl=1.77×10-10，Ksp, Ag2CrO4=1.12×10-12 解：（2）Ag2CrO4开始沉淀时， 溶液中的[Ag+] = 3.3×10-5 mol· L-1，
若逐滴加入AgNO3溶液，试计算 ⑴ 哪一种离子先产生沉淀？
Ksp, AgCl=1.77×10-10，Ksp, Ag2CrO4=1.12×10-12
不同类型沉淀，先计算沉淀时各自所需沉淀剂浓度
解：⑴ 当出现AgCl沉淀时， Ag+浓度为：
[Ag+] ≥ Ksp, AgCl／[Cl-] = 1.8×10-7 mol· L-1 当出现Ag2CrO4沉淀时， Ag+浓度为 [Ag+]≥( Ksp, Ag2CrO4／[CrO42-])1/2 = 3.3×10-5 mol· L-1 ∴ AgCl先沉淀。
无机化学 第03章 酸碱反应和沉淀反应-3
1. 水解离子的本性
水解产物——弱酸或弱碱越弱，则水解 程度越大
盐溶液 水解产物
(0.1mol·L-1)
Ka
h/% pH
NaOAc HOAc+OH- 1.8×10-5 0.0075 8.9
NaCN HCN+OH- 6.2×10-10 1.4 11.2 Na2CO3 HCO3-+OH- 4.7×10-11 4.2 11.6
Kh与 h 均可表示盐的水解程度 但 Kh 与盐的浓度无关
h 与盐的浓度有关
第3.33章.2酸分碱步反水应和解沉淀反应 第3章 酸碱反应和沉淀反应
多元弱酸盐或多元弱碱盐水解是分步的
如
S2- + H2O
HS- + OH-
HS- + H2O
H2S + OH-
Kh(1)
=
Kw Ka(2)(H2S)
= 11..03××1100--1143
NH4+ + OAc- +H2O NH3·H2O+HOAc Ka (HB) < Kb (AOH) 水溶液显碱性 如 NH4CN NH+4 +CN-+H2O NH3·H2O+HCN
第3章2. 水酸碱解反常应数和沉淀反应 第3章 酸碱反应和沉淀反应
水解常数
OAc-＋H2O HOAc＋OH-
Kh
=
[c(HOAc/c ][c(OH-)/c [c(OAc-)/c ]
结论：因为Kh> Ka， 所以NaHCO3溶液呈弱碱性。
第3章 酸碱反应和沉淀反应 第3章 酸碱反应和沉淀反应
课堂练习：
• 试判断酸式盐NaH2PO4、Na2HPO4水溶液 的酸碱性。
第三章沉淀法3-2
均匀沉淀的扩散式生长
团聚形成的单分散体系
不定向团聚
均相沉淀法Sm掺杂的氧化铈（SDC）
Sm(NO3)3
Ce(NO3)3
尿 素
85oC恒温
沉淀
粉体
焙烧
干燥
洗涤
过滤
SDC粉体的TEM照片
250nm
250nm
1500C烧结的样品的SEM照片
不同制备方法下CeO2粉体的形貌
b
a共沉淀 法 b均相共 沉淀法 c水热合 成法
I无晶核生成 II成核阶段 III生长阶段
生成沉淀的途径主要有
1）沉淀剂缓慢的化学反应，导致H+（OH-）离子变化，溶
液pH值变化，使产物溶解度逐渐下降而析出沉淀 H2NCONH2 + 3H2O CO2 + 2NH4+ + 2OH- (90C) 2) 沉淀剂缓慢的化学反应，释放出沉淀离子，达到沉淀离 子的沉淀浓度而析出沉淀 NH2HSO3 + H2O SO42- + NH4+ + H+ 3）协同作用 H2NCONH2 + H2O CO2 + 2NH3 (90oC） NH3 + HC2O4C2O42- + NH4+
粉体制备流程
尿 素 Sm(NO3)3 Ce(NO3)3 300～800W微波 加热8~15min 沉淀
粉体
焙烧
干燥
洗涤
过滤
粉体形貌（TEM）
100nm
100nm
200nm
200nm
试剂浓度与粒子尺寸
[M4+] [urea]
晶粒尺寸(nm)
(谢乐公式计算)
粒子尺寸(nm)
生化分离工程 第三章 沉淀
第三章沉淀主要内容第一节蛋白质表面特性第二节蛋白质沉淀方法第一节蛋白质表面特性蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成的荷电区、亲水区和疏水区构成。
蛋白质的水溶液呈胶体性质，在蛋造白质分子周围存在与蛋白质分子紧密或疏松结合的水化层。
是蛋白质形成稳定的胶体溶液、防止蛋白质凝聚沉淀的屏障之一。
蛋白质沉淀的另一屏障是蛋白质分子间的静电排斥作用。
当双电层的电位足够大时，静电排斥作用抵御分子间的相互吸引作用，使蛋白质溶液处于稳定状态。
第二节蛋白质沉淀的方法盐析沉淀法等电点沉淀法有机溶剂沉淀法非离子型聚合物聚电解质多价金属离子1.盐析法盐析沉淀法：蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低，发生沉淀的现象。
中性盐：硫酸铵、硫酸钠、柠檬酸钠等盐析沉淀原理:由于加入大量的中性盐破坏了蛋白质的水化膜、中和其所带的电荷从而使蛋白质分子聚集而沉淀析出。
蛋白质的盐析行为常用Cohnx经验式表示：lgS=β-K sμ式中S为蛋白质的溶解度；μ为离子强度；β为常数，与盐的种类无关，但与温度和pH有关；K s 为盐析常数，与盐的种类有关，但与温度和pH无关。
K s分级盐析法：在一定的pH和温度条件下，改变盐的浓度(即离子强度)达到沉淀的目的。
β分级盐析法：在一定的离子强度条件下，改变溶液的pH和温度达到沉淀的目的。
影响盐析的因素(1)无机盐种类：离子半径小，带电多，电荷密度高的阴离子，盐析效果好。
(2)pH值：pH影响Cohnx方程中的b值，pH值接近蛋白质pI值时，蛋白质溶解度最小。
(3)温度：T影响Cohn方程中的b值。
温度升高，b降低；温度降低，b升高。
分段盐析不同的蛋白质分子，由于其分子表面的极性基团的种类、数目以及排布的不同，其水化层厚度不同，故盐析所需要的盐浓度也不一样，因此调节蛋白质的中盐浓度，可以使不同的蛋白质分别沉淀。
✷常用的盐析剂是硫酸铵，因为它的盐析能力强，在水中的溶解度大，价格便宜，浓度高时也不会引起蛋白质活性丧失。
无机及分析化学第三章 沉淀-溶解平衡
2 OH
-
= 1.25 10 K spMg ( OH )
-5
2
所以有沉淀析出
[例4] 向20mL0.002 mol∙L-1Na2SO4的溶液中，加入 20mL0.002 mol∙L-1CaCl2，问（1）是否有沉淀生成？ （2）如果用20 mL 0.02 mol∙L-1BaCl2溶液代替CaCl 2， 是否有BaSO4沉淀生成？（3）若有BaSO4沉淀生成， SO42-的沉淀是否完全？ ）
例题：在含有0.10mol· -1 Fe3+和 0.10mol· -1 L L Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在 溶液中，应控制pH值为多少? 解：
Ksp 开始沉淀 pH
-16
沉淀完全 pH
Ni(OH)2 5.010 -39 Fe(OH)3 2.810
6.85
2.82
Ni2+开始沉淀 6.85 pH
[例6] 向 Cl-和I-均为0.01 mol∙L-1的溶液中，逐滴加入 AgNO3溶液，哪一种离子先沉淀？第二种离子开始沉 淀时，溶液中第一种离子的浓度是多少？两者有无分 离的可能？(Ksp(AgI)=9.3×10-17 Ksp(AgCl)=1.8×10-10)
解：当AgI开始沉淀时: -17 Ksp(AgI) 9.3 10 +)= =9.3×10-15(mol ∙ L-1) = C(Ag C(I-) 0.01 当AgCl开始沉淀时: -10 +)= 1.8 10 =1.8×10-8 mol ∙ L-1) C(Ag 0.01 + + c1 (Ag )I c2 (Ag )Cl -
Ksp，CaSO4 = 9.110-6 ， Ksp，BaSO4 = 1.110-10
第3章_沉淀
• 脱盐： 透析：透析袋（半透膜）
超滤
钟青萍讲授
24
4
第二节 有机溶剂沉淀
Organic solvent precipitation
• 概念：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的 有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。
23
蛋白质的盐析沉淀纯化应用举例
目标蛋白
人干扰素 白细胞介素 2 单克隆抗体
来源
细胞培养液 细胞培养液 细胞培养液
硫酸铵饱和度
一次沉淀 二次沉淀
30（上清） 35（上清） 50（沉淀）
80（沉淀） 85（沉淀）
收率
99 73.5 100
纯化倍数
1.7 7.0 >8
• 盐析沉淀后，需进行脱盐处理，再进行后续操 作（Because of many salts being remained in the
钟青萍讲授
10
盐析原理
低盐溶度下，发生盐溶，是因为： • 无机盐离子在蛋白质表面上吸附，使颗粒
带相同电荷而互相排斥。 • 无机盐离子增加了蛋白质的亲水性，改善
了与水膜的结合，增加了蛋白质分子与水 分子的相互作用力，使溶解度增大。
钟青萍讲授
11
盐溶
钟青萍讲授
12
2
盐析过程
盐析
• 随着中性盐的加入，蛋白质分散体系出现盐析 现象
proteins precipitate out.
钟青萍讲授
8
盐析原理
• 首先需要了解生物大分子在水溶液中的 存在状态：
《第三章第四节沉淀溶解平衡》作业设计方案-高中化学人教版19选修1
《沉淀溶解平衡》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在帮助学生巩固《沉淀溶解平衡》第一课时的知识点，通过实际操作加深对沉淀溶解平衡概念的理解，掌握沉淀溶解平衡的表示方法及Ksp的应用，并能够分析简单的沉淀反应。
二、作业内容（一）理论学习1. 复习沉淀溶解平衡的基本概念，理解沉淀溶解平衡的重要性和应用。
2. 学习沉淀溶解平衡的表示方法，掌握Ksp（溶度积常数）的概念及其计算方法。
3. 掌握影响沉淀溶解平衡的因素，如温度、浓度等对沉淀溶解的影响。
（二）实验操作1. 准备实验器材和试剂，包括不同溶质的饱和溶液、滤纸、滴管等。
2. 实施实验：选择一种溶质，观察其在水中的溶解过程，并记录观察到的现象。
3. 通过改变温度或溶液浓度，观察沉淀的生成和溶解过程，并记录相关数据。
（三）作业练习1. 完成课后习题，包括选择题、填空题和计算题，巩固理论知识。
2. 撰写实验报告，包括实验目的、步骤、数据记录及分析、结论等。
三、作业要求（一）理论学习部分要求1. 认真阅读教材及相关资料，理解沉淀溶解平衡的基本概念和表示方法。
2. 做好课堂笔记，记录老师讲解的重点和难点，便于课后复习。
（二）实验操作部分要求1. 严格按照实验步骤进行操作，注意安全，避免浪费试剂。
2. 仔细观察实验现象，准确记录数据，保持实验器材的清洁。
（三）作业练习部分要求1. 独立完成课后习题，不抄袭他人答案。
2. 实验报告要求内容完整、条理清晰、字迹工整。
实验数据需真实可靠，分析结论要客观。
四、作业评价教师将根据学生的作业完成情况、实验报告的质量以及课堂表现等方面进行综合评价。
评价标准包括知识掌握程度、实验操作能力、分析问题能力及创新能力等。
五、作业反馈教师将对学生在作业中出现的错误进行纠正，并给出详细的解题思路和解题方法。
同时，教师将根据学生的作业情况给出针对性的学习建议，帮助学生更好地掌握《沉淀溶解平衡》的知识点。
学生应根据教师的反馈及时调整学习策略，提高学习效果。
第三章 分级、沉淀浓缩授课重点
第三章分级、沉淀浓缩3-1（A）分级、沉淀、浓缩和澄清的定义是什么？答：固体颗粒在水流中按照其沉降速度的差别分成不同粒级的过程叫水力分级，简称分级；借重力或离心力作用提高煤泥水浓度的作业称为浓缩；从煤泥水中排除固体，以获得固体含量很少的水，这种作业成为澄清；沉淀则是要求煤泥水在容器中停留足够长的时间，使其中固体颗粒近可能全部沉下来，并要求得到比较洁净的溢流水。
3-2（A）分级、澄清、浓缩作业有什么异同？答：相同之处：它们都是在不同程度上的固液分离过程。
其结果都是从设备中排出含有粗粒物料的浓缩底流和含有细粒物料浓度低的溢流产物。
不同之处：A、三个作业之间的差别只是所得到的两个产物，其粒度和浓度不同。
分级作业要求按粒度进行分离，浓缩作业实际也是分级过程，它们之间的差别只是粒度要求不同。
洗水澄清过程实质上亦是浓缩过程，只是溢流水中固体量的控制更加严格，含量要求更低。
B、三个作业的工艺要求不同。
分级作业主要控制粒度；而浓缩作业主要控制底流浓度；澄清作业则控制溢流中的固体含量。
C、三个作业在工艺流程中的位置不同。
分级作业一般处于煤泥水系统的开始阶段；浓缩作业处于系统的中间阶段；澄清作业则处于系统的最后阶段。
3-3（A）分级、沉淀浓缩设备分成哪两大类？答：一类是在重力场作用下的自然分级、沉淀浓缩设备，另一类是离心力场作用下的离心分级、沉淀浓缩设备。
3-4（A）常见的分级、沉淀浓缩设备有哪些？答：分级设备：浓缩漏斗、角锥沉淀池、沉淀塔、倾斜板沉淀池、斗子捞坑。
沉淀浓缩：耙式浓缩机、深锥浓缩机。
澄清设备：厂外沉淀池。
离心沉降设备：沉降式离心脱水机、水力旋流器。
3-6（B）分级设备的工作原理是什么？答：W=A.v m3/h 该式为煤泥水流量、设备面积和分级粒度下沉速度之间的关系。
对于既定的设备，不同的处理量，可求出不同的v值，即有不同的分级粒度。
★当要求的分级粒度一定时，所需分级面积Ａ与煤泥水的流量成正比。
当煤泥水的流量一定时，所需要的分级面积Ａ与分级粒度的下沉速度成反比，即与分级粒度成反比。
三章酸碱反应和沉淀反应
解： BaSO4s
Ba2 SO42
K
SP
BaSO4
[c
Ba 2
/ c ][c SO42
/ c ]
s / c
2
s / c
K
SP
BaSO4
1.081010 1.04 105
s 1.04 105 moI L1
3、溶度积规则
根据吉布斯自由能变判据（最小自 由能原理）和等温方程式：
溶度积（常数）：一定温度下，难溶电
解质饱和溶液中，各组分离子浓度幂
旳乘积为一常数。
温度有关。
2、溶解度和溶度积间相互换算
换算时浓度单位必须采用mol/L
例： 298.15K, 25C
K
SP
BaSO4
1.08
10
10
,
求298.15K下的
BaSO4的溶解度为s mol L1 SBaSO4 ?
Ka(1)＞＞Ka(2)
c(HS－ )＝c(H＋ )
c(S 2 － ) / c＝Ka(2)＝1.310－13 c(S 2－ )＝1.310－13 molL－1
α H
2
＝
S
1.110－ 0.1
4
100%＝
0.11%
计算表白，二元弱酸（如H2S）溶液中酸根 浓系度不c大(。S2-）近似等于Ka2 ，与弱酸浓度关
=c(H+)/c=0.67%
混合后初Байду номын сангаас浓度
c(HAc)=0.1 mol/L
c(NaAc)=0.1 mol/L 设 [H+] is x mol/L,
HAc
H+ + Ac-
0.100-x
x 0.100+ x
沉淀的转化
AgI(s) AgI(s) + Cl-(aq)
AgCl + I- AgI + Cl2AgI + S2- Ag2S + I-2 3Mg(OH)22＋ Fe3+ 2 Fe(OH)3 +3 Mg2+
二. 沉淀转化的实质：
沉淀溶解平衡移动的结果
Ca5(PO4)3OH(s)
s =1.5×10-
① AgNO3溶液②NaCl溶液③KI溶液④Na2S溶液 ⑤ MgCl2溶液⑥NaOH溶液⑦FeCl3溶液
请将药品按以上顺序从左到右整理好
实验3-4
物质 AgCl AgI Ag2S
颜色 白色 黄色 黑色
溶解度/g 1.5×10-4 3.0×10-7 1.3×10-16
AgC l
AgI
Ag2
S
实验3-5
MnS，使这些金属离子形成硫化物沉淀，过滤除去。
根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是
（）
C
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
课堂练习：自来水中含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、
HCO3-、SO42-、Cl-，长期烧煮会在锅炉内形成水垢。 已知部分物质20℃时的溶解度数据，请用化学方程
物质 Mg(OH)2 Fe(OH)3
溶解度/g 9×10-4 3×10-9
白色沉淀转变为红褐色
一. 沉淀转化的一般规律：
难溶的沉淀（溶解度小)可以转 化为更难溶的沉淀（溶解度更小）。
AgCl(s)
第三章第3节沉淀溶解平衡
观察•思考 取有PbI2沉淀的饱和溶液中上层清液，即PbI2的饱和溶液滴 加几滴KI溶液，观察现象。你能解释观察到的现象吗？
1、沉淀溶解平衡： 尽管PbI2固体难溶于水，但仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶 液，同时进入溶液的Pb2+和I-又会在固体表面沉淀下来，当这两个 过程速率相等时， Pb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态 即达到沉淀溶解平衡状态.PbI2固体在水中的沉淀溶解平衡可表示 为：
3、溶度积(Ksp )的性质
溶度积(Ksp )的大小与难溶电解质性质和温度有关，与沉淀的 量无关.离子浓度的改变可使平衡发生移动,而不能改变溶度积. 不同的难溶电解质在相同温度下Ksp不同。 几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积：
AgCl(s) Ag+ + Cl-
Ksp= [Ag+][Cl-] = 1.8×10-10mol2•L-2
=2.9×10-10mol•L-1 因为剩余的[Ba2+]< 10-5mol/L 所以有效除去了误食的Ba2+。
作业
1.25℃时， Ksp (Mg(OH)2)= 5.6×10-12mol3•L-3求Mg(OH)2 的饱 和溶液中的[Mg2+]和[OH-]和溶解度. 2. 25℃时Ksp (Fe(OH)2)= 4.9×10-17mol3•L-3， Ksp (Al(OH)3)= 1.3×10-33mol4•L-4,比较Fe(OH)2、 Al(OH)3饱和溶液中溶解 度的大小. 3.(1)已知常温下，AgI在水中的溶解度为2.1 ×10-6g/L,求AgI 饱和溶液中的溶度积Ksp。 (2)求AgI在0.001mol/L的KI溶液中的溶解度。 (3)求AgI在0.001mol/L的AgNO3溶液中的溶解度。
有关Ag+的沉淀生成及转化的实验改进
有关Ag+的沉淀生成及转化的实验改进以银离子沉淀转化实验为研究对象，对其中的沉淀的生成及转化实验进行分析改进探究。
将化学反应有机地组合起来，构成基本元素的连串反应，要求学生从实验事实中观察与思考，认识该元素反应间的内在联系和反应规律，融实验事实和理论为一体。
这样可使零散，孤立的知识变为相互联系的整体，形成系统化，结构化的知识网络。
让学生便于记忆，印象深刻，收到事半功倍的效果.标签：沉淀转化1引言我们已经学过很多的化学反应、也做过不少化学实验。
化学变化意味着物质的组成和结构发生变化，也就是说变成了新的物质。
本文结合化学教学实验的教育教学功能和化学演示实验设计遵循的原则，对普通高中化学课程标准实验教科书选修四《化学反应原理》第三章第四节难溶电解质的溶解平衡沉淀的生成及转化实验进行改进探究，使其更符合课堂演示实验，涉及络合反应和沉淀反应，配位平衡与沉淀平衡的相互转化，前呼后应，将这些零散孤立的知识整合成结构化的知识网络，给人一种形象直观，简明扼要的感觉，有利于学生一目了然地把握知识之间的复杂关系或内在联系。
将知识编码后储存在头脑中，减轻了学生的记忆负担。
2 教材实验的研究与探究2.1教材实验的介绍本实验是在普通高中化学课程标准实验教科书选修四《化学反应原理》第三章第四节难溶电解质的溶解平衡实验3-4，该实验的目的是观察不同沉淀的生成与转化的实验现象，要求学生不仅通过实验观察实验现象，并且掌握沉淀转化的原理，而且了解沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值，例如锅炉水垢不仅会降低燃料的利用率而且影响锅炉的使用寿命，因此要定期除去水垢。
水垢中含有，可先用处理，使之转化为易溶于酸的，然后用酸除去。
教材通过做-银-这种元素的不同沉淀的生成与转化实验来学习沉淀的转化。
具体操作如下：向盛有10滴0.1mol/L 溶液的试管中滴加0.1mol/L 溶液，至不再有白色沉淀生成。
向其中滴加0.1mol/L ，观察，记录现象。
第3章 第3节 沉淀溶液平衡
其浓度商Q＝cm(An＋)·n(Bm－)，通过比较Q和Ksp的相对大小， c 可以判断沉淀的溶解与生成： (1)Q > Ksp时，溶液过饱和，有沉淀析出，直至 溶液 溶液 ，达到新的沉淀溶解平衡。
(2)Q ＝ Ksp时，溶液饱和，沉淀与溶解 处于平衡状态。
____________。
返回
分析：在AgI饱和溶液中存在平衡AgI(s) Ag＋(aq)＋I－
(aq)。(1)AgNO3溶于水，使[Ag＋]增大，而Ksp(AgI)不变， AgI的沉淀溶解平衡向左移动，[I－]变小；(2)加入AgI固体， 平衡不移动，c(Ag＋)不变；(3)加入AgBr固体，由于AgBr的 溶度积比AgI大，[Ag＋]变大，[I－]变小。
过程。
答案：不正确
返回
4．难溶电解质AB2的饱和溶液中，[A2＋]＝x mol· －1，[B－] L
＝y mol· －1，则Ksp(AB2)为________。 L
分析：在难溶电解质的饱和溶液中存在平衡：AB2(s)
A2＋(aq)＋2B－(aq)，Ksp(AB2)＝[A2＋][B－]2＝xy2
返回
1．沉淀的生成
(1)调节溶液的pH法：
使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。如工业原料氯化铵 中含杂质氯化铁，为除去氯化铁，可使原料溶于水，再加 入氨水调pH＞4，即可使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)加沉淀剂法：
加入沉淀剂而析出沉淀。如以Na2S、H2S等作沉淀剂，
使某些金属离子如Cu2＋、Hg2＋等生成极难溶的硫化物CuS、 HgS等沉淀。 返回
＋ －
S
S
Ksp＝[Mn＋][An－]＝S2 S＝[Mn ]＝[An ]＝ Ksp
化学反应原理第三章第三节沉淀溶解平衡
化学反应原理第三章第三节沉淀溶解平衡化学反应原理第三章第三节沉淀溶解平衡教学案⽂登⼀中⾼⼆化学组新授教学案引、导学、测议、教查、练出⽰⽬标学习指导⾃主学习⾃我检测合作探究讲解提⾼⾃查反馈拓展训练〖教学流程〗〖学习过程〗【温故知新】1.根据溶解度的不同可将物质分为难溶、微溶、可溶、易溶。
2. CaCO3、FeS、Mg(OH)2等难溶电解质在⽔溶液中以何种形式存在？学习内容⼀：沉淀溶解平衡与溶度积【学习⽬标】1. 知道难溶电解质在⽔中存在沉淀溶解平衡，并能结合实例进⾏描述。
2. 了解沉淀溶解平衡的概念及其影响因素。
3. 了解溶度积的含义、表达式的书写及其计算。
4. 知道溶度积是沉淀溶解平衡的平衡常数，溶度积可以反映难溶电解质在⽔中的溶解能⼒。
【学习指导】沉淀溶解平衡建⽴的描述总结沉淀溶解平衡的概念；1．根据PbI3．通过阅读表3-3-1⼏种难溶电解质的Ksp，总结常见沉淀AgCl、AgBr、AgI 溶解能⼒的⼤⼩；【⾃主学习】阅读教材P页【观察·思考】90—91实验现象：在上层清液中滴加KI溶液后，有______________产⽣。
结论解释：说明上层清液中有_______当加⼊KI后，I-浓度增⼤，从⽽有___⾊的____⽣成。
⼀、沉淀溶解平衡1、定义:⼀定温度下，难溶电解质在⽔中_________的速率和_________的速率相等时，形成电解质的________ 溶液，达到平衡状态，我们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
2、沉淀溶解平衡的特征：（1）_________（2）________（3）_______（4）______ （5）____3、影响沉淀溶解平衡的因素：（1）内因：（2）外因：⼆、沉淀溶解平衡常数-----溶度积常数或溶度积Ksp1、定义：在⼀定条件下，难溶电解质在溶液中达到时，其称为溶度积常数简称为溶度积，⽤______表⽰，有单位。
例如： Mg(OH)2(s) ≒ Mg2 + (aq) +2OH- (aq)25℃ Ksp = [Mg2 + ][OH-]2= 5.6×10-12mol3·L-32、表达式：（见P96页）对于 AmBn (s)3、溶度积的影响因素：溶度积(Ksp )的⼤⼩与_____________和______________有关，与⽆关。
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硫酸铵固体加入法
硫酸铵盐析操作
饱和溶液加入法： 较温和的方法，加入饱和的硫酸铵溶液。 饱和的硫酸铵溶液的配制:一定量的水中加 入过量的硫酸铵，加热至50-60℃保温数分钟， 趁热过滤，在0 ℃ 或25℃平衡1-2天，有固 体析出时即达100%饱和度。 不同饱和度所需加入的量可用公式计算：
第三章 沉 淀
Precipitation
何谓沉淀？
利用沉淀剂使所需提取的生化物质或杂 质在溶液中的溶解度降低而形成无定形 固体沉淀的过程。 特点：操作简单、经济、浓缩倍数高 种类：盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉 淀等 缺点：针对复杂体系而言，分离度不高、 选择性不强
一般沉淀操作的过程
在经过滤或离心后的样品液中加入沉淀剂； 沉淀物的陈化； 离心或过滤，收集沉淀物。
离子型多聚物沉淀剂
是一类温和的沉淀剂，与目标蛋白成盐。 核酸（多聚阴离子）：用于碱性蛋白的沉 淀 鱼精蛋白（多聚阳离子）：用于酸性蛋白 的沉淀
应用举例：分离核酸用沉淀剂
酚、氯仿、十二烷基磺酸钠等 目的是使核酸和蛋白质分离，蛋白质变 性沉淀，核酸则存在于水溶液中。
通过本章学习应能够回答以下问题
（1）常用的蛋白质沉淀方法有哪些？
（2）影响盐析的主要因素有哪些？ （3）何谓中性盐的饱和度？盐析操作中，中 性盐的用量（40% 硫酸铵饱和度）如何计 算？
饱和度的概念： 以硫酸铵为例： 25℃时，硫酸铵的饱和溶解度是767g/L， 定义为100%饱和度。 如果沉淀某一种蛋白质需要60%饱和度的 硫酸铵，那么需要硫酸铵固体的量是多少？
硫酸铵盐析操作
硫酸铵固体加入法：
通常在搅拌下，以少量多次方式缓慢 加入，待加入的硫酸铵溶解后再加入少 量的硫酸铵。
使用时需慎重！！
热沉淀
利用在较高温度下，热稳定性差的蛋白 质发生变性沉淀的现象，分离纯化热稳 定性高的目标蛋白的方法。 需对目标蛋白和共存杂蛋白的热稳定性 有充分了解。
水溶性非离子型聚合物沉淀剂
non-ionic polymer : dextrans and polyethylene glycols (PEG,聚乙二醇)
第四 节 其它沉淀法
选择性变性沉淀法 水溶性非离子型聚合物沉淀剂：如PEG 成盐类复合物沉淀剂 离子型表面活性剂 离子型多聚物沉淀剂 分离核酸用沉淀剂
选择性变性沉淀法
利用蛋白质、酶、核酸等生物大分子对某 种物理或化学因素的敏感性差异，实现分 离。 加入变性剂 选择性酸碱变性 选择性热变性
常用沉淀方法的分类
盐析沉淀 等电点沉淀 有机溶剂沉淀 热沉淀 沉淀法 非离子型聚合物 其他沉淀法特殊沉淀剂聚电解质 多价金属离子
第一节 盐析沉淀（Salt induced precipitation）
盐溶（Salting in）：在低浓度的中性盐 存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物 质在水溶液中的溶解度增大的现象。 At low concentration of the salt, solubility of the proteins usually increases slightly. This is termed Salting in.
什么是沉淀？ 沉淀法纯化蛋白质的优点有哪些？ 沉淀的一般操作步骤是什么？ 何谓盐析？其原理是什么？ 盐析操作时常用的盐是什么？ 影响盐析的主要因素有哪些？
有机溶剂沉淀法的原理是什么？
影响有机溶剂沉淀的主要因素有哪些？ 等电点沉淀的工作原理是什么？ 其它常用的沉淀方法有哪些？
本章作业
此类沉淀剂有以下三种： （1）高价金属盐：Cu2+，Ag2+，Zn2+，Ca2+ 与酸性基团结合； （2）苦味酸盐、单宁酸盐、鞣质等，与碱性 基团结合 （3）无机复合盐：磷钨酸盐、磷钼酸盐等 缺点：容易导致活性蛋白的不可逆变性
离子型表面活性剂
十六烷基三甲基季铵盐的溴化物 （CTAB）主要用于沉淀酸性多糖。 十二烷基磺酸钠（SDS）主要用于 沉淀膜蛋白和核蛋白。
（2）由于有机溶剂的水合作用，降低了自由水的 浓度，降低了亲水溶质表面水化层的厚度，降低 了亲水性，导致脱水凝聚。
常用的有机溶剂沉淀剂
乙醇：沉淀作用强，挥发性适中，无毒， 常用于蛋白质、核酸、多糖等生物大分 子的沉淀
丙酮：沉淀作用更强，用量省，但毒性 大，应用范围不广
要求：致变性作用要小，毒性要小、挥 发性适中，水溶性要好
有机溶剂沉淀的特点
分辨率高
溶剂容易分离，并可回收使用 产品洁净，无需脱盐等 容易使蛋白质等生物大分子失活 应注意在低温下操作（有机溶剂预冷） 成本高
影响有机溶剂沉析的主要因素
温度：低温有利于防止溶质变性；有利 于提高收率（溶解度下降）；
搅拌速度：散热 溶液pH值：pI 离子强度：离子强度低有利于沉析，防 止蛋白质变性。0.01~0.05mol/L
盐析沉淀（Salt induced precipitation）
盐析（Salting out ）：在高浓度的中性 盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子 物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉 淀的过程。 At high concentrations of salt, the solubility of the proteins drops sharply. This is termed Salting out and the proteins precipitate out.
S1：原溶液的硫酸铵饱和度 S2：要达到的硫酸铵饱和度 S3：加入的硫酸铵饱和度，通常 为１００％
蛋白质的盐析沉淀纯化应用举例
目标蛋白
来源
人干扰素 细胞培养液 白细胞介素 2 细胞培养液 单克隆抗体 细胞培养液
硫酸铵饱和度 一次沉淀 二次沉淀 30（上清） 80（沉淀） 35（上清） 85（沉淀） 50（沉淀）
概念：
调节体系pH值，使两性电解质的溶解度下降， 析出的操作称为等电点沉淀。
由于在等电点附近，溶质仍然有一定的溶解 度，等电点沉淀法往往不能获得高的回收率， 因此等电点沉淀法通常与盐析、有机溶剂沉 淀法联合使用
操作时的注意事项：
（1）由于无机离子的影响，蛋白质的等电点通 常会发生“漂移”，阳-高，阴-低 （2）溶质的稳定性 （3）盐析效应
磷酸钾>硫酸钠>硫酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁
选用盐析用盐的几点考虑
盐析作用要强
盐析用盐需有较大的溶解度
溶解度受温度影响较小
盐析用盐必须是惰性的
盐溶液密度不高，以便蛋白质沉淀和离心分离
来源丰富、经济
常用的盐析用盐
#硫酸铵：溶解度大（767g/L）
硫酸钠
磷酸盐
柠檬酸盐
盐析用盐的用量选择
影响盐析的因素
pH值：影响蛋白质表面净电荷的数量，通常调整 体系pH值，使其在pI附近； 盐析温度：大多数情况下，高盐浓度下，温度升 高，蛋白质失水，蛋白质的溶解度反而下降。 操作条件应温和,一般在较低温度下进行。
盐析用盐的选择
在相同离子强度下，盐的种类对蛋白质溶 解度的影响有一定差异，一般的规律为： 半径小的高价离子的盐析作用较强，半径 大的低价离子作用较弱
盐析原理
首先需要了解生物大分子在水溶液中的 存在状态：
两性电解质，由于静电力的作用，分子间相 互排斥，形成稳定的分散系
蛋白质周围形成水化膜，保护了蛋白质粒子， 避免了相互碰撞
盐析原理
低盐溶度下，发生盐溶，是因为：
无机盐离子在蛋白质表面上吸附，使颗 粒带相同电荷而互相排斥。 无机盐离子增加了蛋白质的亲水性，改 善了与水膜的结合，增加了蛋白质分子 与水分子的相互作用力，使溶解度增大。
收率 99 73.5 100
纯化倍数 1.7 7.0 >8
超滤
第二节 有机溶剂沉淀
概念：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的 有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。
原理：
（1）降低了溶质的介电常数，使溶质之间的静电 引力增加，从而出现聚集现象，导致沉淀。
影响有机溶剂沉析的主要因素
样品浓度： 稀：溶剂用量大，回收率低，但共沉淀 作用小 浓：节省溶剂用量，共沉作用强，分辨 率低 金属离子的助沉析作用：Zn2+、Ca2+ 可减少有机溶剂的用量
第三节 等电点沉淀法
原理：
蛋白质是两性电解质，当溶液pH值处于等电点 时，分子表面净电荷为0，双电层和水化膜结构 被破坏，由于分子间引力，形成蛋白质聚集体， 进而产生沉淀。
可能有降低蛋白质分子表面的水化程度 或空间排阻作用。 This works because the
addition of the polymer reduces the amount of water available to interact with the protein.
成盐类复合物沉淀剂
盐析过程
随着中性盐的加入，蛋白质分散体系出现盐析 现象 原因如下：
A.无机离子与蛋白质表面电荷中和，形成离子对， 部分中和了蛋白质的电性，使蛋白质分子之间 的排斥力减弱，从而能够相互靠拢； B.中性盐的亲水性大，使蛋白质脱去水化膜，疏 水区暴露，由于疏水区的相互作用导致沉淀。
影响盐析的因素
盐的种类和浓度：离子半径小,带电荷多的 离子盐析效果好 溶质种类的影响 溶质浓度的影响：样品溶度0.5-2% 蛋白质浓度大，盐的用量小，但共沉作用 明显，分辨率低； 蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；