KJ01 溶度积规则及其应用.ppt
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以AgCl为例： Qi c(Ag+ ) c(Cl- ) （任意态）
Ksp c(Ag+)c(Cl-) （平衡时）
➢ Qi Ksp：不饱和溶液，沉淀继续溶解 ➢ Qi Ksp ：平衡，溶液恰好饱和
➢ Qi Ksp：过饱和溶液，沉淀析出
溶度积原理示意图
Q > Ksp
Q= Ksp
Q < Ksp
用Q与Ksp的关系判断沉淀溶解的方向
二、沉淀的生成 1. 沉淀生成的条件
Qi Ksp ：有沉淀生成
唯一条件
例 如在10 mL 0.010 molL-1 BaCl2 溶液中加入30 mL 0.0050 molL-1
Na2SO4溶液，问有无沉淀产生？ （已知
K sp
(BaSO4
)
=
1.1
10-10
平衡左移,有AgCI 沉淀生成，即溶解 度降低。
结论: 同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。 应用: 加入过量使被沉淀离子能沉淀完全。
●盐效应
AgCI(s) KNO3
Ag+ + CIK+ + NO3-
AgCI溶解度略有增大
结论:盐效应使难 溶电解质的溶解 度略有增大。
三、分步沉淀
实验
0.010mol·L－1 I-
）
解：两种溶液混合后，总体积为40 mL，则
Baidu Nhomakorabea
c Ba2+ = 0.01010 = 2.5103 mol L1 40
c
SO24
= 0.005030 =3.75103 40
mol L1
Qi c(Ba2+ ) c(SO24 ) = 2.5103 3.75103 = 9.4106
因为 Q i = 9.4×10–6 ＞Ksp ，所以有BaSO4沉淀生成。
16
2. 生成难解离的配离子 例 解释AgCl沉淀能溶于氨水的原因。
AgCl (s)
平衡移动方向
Ag+ + Cl -
+ 2NH3
[Ag(NH3)2]+
[Ag+]降低， Q i < Ksp ,AgCl沉淀溶解
17
3. 利用氧化还原反应使沉淀溶解 解释金属硫化物CuS可溶于HNO3 。
CuS(s)
总反应式：
第四章 沉淀滴定法 第一节 沉淀溶解平衡 W6102 溶度积规则及其应用
1 溶度积规则 2 沉淀的生成 3 分步沉淀 4 沉淀的溶解
5 沉淀的转化
学习目标
1.掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解； 2.熟悉影响沉淀溶解平衡的因素； 3.了解分步沉淀和两种沉淀间的转化及有关计算。
一、溶度积规则
1L溶液中 0.010mol·L－1 Cl-
溶液中同时含有多种离子与沉 淀剂均可发生沉淀反应，由于K sp 不同，各离子可先后沉淀出来。
加入沉淀剂时，Q i先达到 Ksp
者先沉淀。
逐滴加入 0.010mol·L－1
AgNO3
AgI(s)先析出 AgCl(s)后析出
AgCl AgI 13
例 在c(I-) = c(Cl-) = 0.010mol·L-1的溶液中加入AgNO3溶 液是否能达到分离目的。(忽略体积变化)
Cu2+ + S2+ HNO3
S↓+ NO↑
3CuS ＋ 8HNO3 ＝ 3Cu(NO3)2 ＋ 3S↓＋ 2NO↑＋ 4H2O
18
五、沉淀的转化
借助某一试剂的作用，把一种难溶电解质转化为另一种难溶 电解质的过程。
应用: 水垢（CaSO4）转化为CaCO3后酸洗
四、沉淀的溶解
根据溶度积规则，使Q i＜Ksp 则沉淀溶解。
15
1. 生成弱电解质（水、弱酸、弱碱 ） 例 Mg(OH) 2为什么可以溶解于NH4Cl溶液中？
解释
Mg(OH)2 (s)
Mg2+ + 2OH +
平衡移动方向
H+
H2O
由于生成弱电解质H2O，使[OH-]减少，因而cMg2+·(cOH-)2 <Ksp 平衡向溶解方向进行。
解 生成AgCl与AgI沉淀所需Ag+的最低浓度
AgCl：c1(Ag+) > —K—spӨc—((AC—gl-)— Cl)—— = ———11.— .707×—×11—00-2—-10— = 1.77×10-8 mol·L-1
AgI：c2(Ag+) > —K— spӨ— c((AI—-g)I—) — = ———81..— 502×—×11— 00-2— -17— = 8.52×10-15 mol·L-1
2. 沉淀的完全程度
没有一种沉淀反应是绝对完全的，通常认为溶液中某离 子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时，即为沉淀完全。
例 在 0.01 mol·L－1 的FeCl3 溶液中，欲产生 Fe(OH)3 沉淀，溶液 的pH 最小为多少？若使Fe(OH)3 沉淀完全，溶液的 pH 至少为 多少？ 已知： KsΘp{Fe(OH)3} = 4.0×10－38。
解 Fe(OH)3 沉淀在溶液中存在下列平衡：
Fe(OH)3 (s)
Fe3＋ + 3 OH－
根据溶度积规则，欲产生 Fe(OH)3 沉淀，至少应满足：Q i ≥KsΘp
即
OH
3
KsΘp [Fe3
]
3 4.0 10-38 0.01
1.59 10-12 mol L1
pOH =－lg[OH－] = 11.80
c1(Ag+)>>c2(Ag+)，AgI先沉淀
在AgCl开始沉淀的那一瞬间
c(Ag+) = 1.77×10-8 mol·L-1
此时
c(I-)
=
—K—scpӨ(—A(A—gg+I—)) ——
=
8.52×10-17 ——1—.77—×—1—0-8——
= 4.81×10-9 mol·L-1
当AgCl开始沉淀时，c(I-)≤4.81×10-9mol·L-1(已小于 10-5mol·L-1)，表明达到分离两种离子的目的。
则
pH = 14－11.80 = 2.20
即 pH不得低于1.81，否则不会出现 Fe(OH)3 沉淀。
欲使 Fe(OH)3 沉淀完全，则沉淀后溶液中 [Fe3+] ≤ 1×10-5 mol·L－1，
此时
OH
3
K sΘp [Fe3 ]
3 4.0 10-38 1.00 10-5
1.59 10-11mol L1
pOH = －lg[OH-] = 10.80
则
pH = 14－10.80 = 3.20
即 Fe(OH)3 沉淀完全时，pH 不能小于 3.20，说明 pH = 2.20时开始沉淀， pH达到3.20时沉淀完全。
3. 同离子效应和盐效应
●同离子效应
AgCI(s) NaCI
Ag+ + CINa+ + CI-
Ksp c(Ag+)c(Cl-) （平衡时）
➢ Qi Ksp：不饱和溶液，沉淀继续溶解 ➢ Qi Ksp ：平衡，溶液恰好饱和
➢ Qi Ksp：过饱和溶液，沉淀析出
溶度积原理示意图
Q > Ksp
Q= Ksp
Q < Ksp
用Q与Ksp的关系判断沉淀溶解的方向
二、沉淀的生成 1. 沉淀生成的条件
Qi Ksp ：有沉淀生成
唯一条件
例 如在10 mL 0.010 molL-1 BaCl2 溶液中加入30 mL 0.0050 molL-1
Na2SO4溶液，问有无沉淀产生？ （已知
K sp
(BaSO4
)
=
1.1
10-10
平衡左移,有AgCI 沉淀生成，即溶解 度降低。
结论: 同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。 应用: 加入过量使被沉淀离子能沉淀完全。
●盐效应
AgCI(s) KNO3
Ag+ + CIK+ + NO3-
AgCI溶解度略有增大
结论:盐效应使难 溶电解质的溶解 度略有增大。
三、分步沉淀
实验
0.010mol·L－1 I-
）
解：两种溶液混合后，总体积为40 mL，则
Baidu Nhomakorabea
c Ba2+ = 0.01010 = 2.5103 mol L1 40
c
SO24
= 0.005030 =3.75103 40
mol L1
Qi c(Ba2+ ) c(SO24 ) = 2.5103 3.75103 = 9.4106
因为 Q i = 9.4×10–6 ＞Ksp ，所以有BaSO4沉淀生成。
16
2. 生成难解离的配离子 例 解释AgCl沉淀能溶于氨水的原因。
AgCl (s)
平衡移动方向
Ag+ + Cl -
+ 2NH3
[Ag(NH3)2]+
[Ag+]降低， Q i < Ksp ,AgCl沉淀溶解
17
3. 利用氧化还原反应使沉淀溶解 解释金属硫化物CuS可溶于HNO3 。
CuS(s)
总反应式：
第四章 沉淀滴定法 第一节 沉淀溶解平衡 W6102 溶度积规则及其应用
1 溶度积规则 2 沉淀的生成 3 分步沉淀 4 沉淀的溶解
5 沉淀的转化
学习目标
1.掌握溶度积规则，能用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解； 2.熟悉影响沉淀溶解平衡的因素； 3.了解分步沉淀和两种沉淀间的转化及有关计算。
一、溶度积规则
1L溶液中 0.010mol·L－1 Cl-
溶液中同时含有多种离子与沉 淀剂均可发生沉淀反应，由于K sp 不同，各离子可先后沉淀出来。
加入沉淀剂时，Q i先达到 Ksp
者先沉淀。
逐滴加入 0.010mol·L－1
AgNO3
AgI(s)先析出 AgCl(s)后析出
AgCl AgI 13
例 在c(I-) = c(Cl-) = 0.010mol·L-1的溶液中加入AgNO3溶 液是否能达到分离目的。(忽略体积变化)
Cu2+ + S2+ HNO3
S↓+ NO↑
3CuS ＋ 8HNO3 ＝ 3Cu(NO3)2 ＋ 3S↓＋ 2NO↑＋ 4H2O
18
五、沉淀的转化
借助某一试剂的作用，把一种难溶电解质转化为另一种难溶 电解质的过程。
应用: 水垢（CaSO4）转化为CaCO3后酸洗
四、沉淀的溶解
根据溶度积规则，使Q i＜Ksp 则沉淀溶解。
15
1. 生成弱电解质（水、弱酸、弱碱 ） 例 Mg(OH) 2为什么可以溶解于NH4Cl溶液中？
解释
Mg(OH)2 (s)
Mg2+ + 2OH +
平衡移动方向
H+
H2O
由于生成弱电解质H2O，使[OH-]减少，因而cMg2+·(cOH-)2 <Ksp 平衡向溶解方向进行。
解 生成AgCl与AgI沉淀所需Ag+的最低浓度
AgCl：c1(Ag+) > —K—spӨc—((AC—gl-)— Cl)—— = ———11.— .707×—×11—00-2—-10— = 1.77×10-8 mol·L-1
AgI：c2(Ag+) > —K— spӨ— c((AI—-g)I—) — = ———81..— 502×—×11— 00-2— -17— = 8.52×10-15 mol·L-1
2. 沉淀的完全程度
没有一种沉淀反应是绝对完全的，通常认为溶液中某离 子的浓度小于1×10-5 mol·L-1时，即为沉淀完全。
例 在 0.01 mol·L－1 的FeCl3 溶液中，欲产生 Fe(OH)3 沉淀，溶液 的pH 最小为多少？若使Fe(OH)3 沉淀完全，溶液的 pH 至少为 多少？ 已知： KsΘp{Fe(OH)3} = 4.0×10－38。
解 Fe(OH)3 沉淀在溶液中存在下列平衡：
Fe(OH)3 (s)
Fe3＋ + 3 OH－
根据溶度积规则，欲产生 Fe(OH)3 沉淀，至少应满足：Q i ≥KsΘp
即
OH
3
KsΘp [Fe3
]
3 4.0 10-38 0.01
1.59 10-12 mol L1
pOH =－lg[OH－] = 11.80
c1(Ag+)>>c2(Ag+)，AgI先沉淀
在AgCl开始沉淀的那一瞬间
c(Ag+) = 1.77×10-8 mol·L-1
此时
c(I-)
=
—K—scpӨ(—A(A—gg+I—)) ——
=
8.52×10-17 ——1—.77—×—1—0-8——
= 4.81×10-9 mol·L-1
当AgCl开始沉淀时，c(I-)≤4.81×10-9mol·L-1(已小于 10-5mol·L-1)，表明达到分离两种离子的目的。
则
pH = 14－11.80 = 2.20
即 pH不得低于1.81，否则不会出现 Fe(OH)3 沉淀。
欲使 Fe(OH)3 沉淀完全，则沉淀后溶液中 [Fe3+] ≤ 1×10-5 mol·L－1，
此时
OH
3
K sΘp [Fe3 ]
3 4.0 10-38 1.00 10-5
1.59 10-11mol L1
pOH = －lg[OH-] = 10.80
则
pH = 14－10.80 = 3.20
即 Fe(OH)3 沉淀完全时，pH 不能小于 3.20，说明 pH = 2.20时开始沉淀， pH达到3.20时沉淀完全。
3. 同离子效应和盐效应
●同离子效应
AgCI(s) NaCI
Ag+ + CINa+ + CI-