2-知识点3：沉淀溶解平衡相关计算(精)
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19 K sp(FeS) 1 . 59 10 18 -1 c (S2 - ) 1 . 59 10 ( mol.L ) 2 0 .1 c (Fe ) 根据 2 2c (H ) c ( S ) K a,1 (H 2S) K a,2 (H 2 S) c(H 2 S )
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难溶卤化物还可以与过量的卤素离子形成配离子而溶解。 AgI + I- → AgI2PbI2 + 2I- → PbI42HgI2 + 2I- → HgI42CuI + I- → CuI2-
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《化工产品定性定量分析》
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分步沉淀和沉淀转化
1. 分步沉淀 溶液中同时存在着几种离子。当加入某种沉淀 剂时，沉淀是按照一定的先后次序进行，这种先 后沉淀的现象，称为分步沉淀。
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例1 要使0.1molFeS完全溶于1L盐酸中,求所需盐 酸的最低浓度。
解：当0.1molFeS完全溶于1L盐酸时, c(Fe2+) = 0.1mol· L-1, c(H2S) = 0.1mol· L-1 KSP (FeS)=c(Fe2+)· c(S2-)
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例如ZnS的酸溶解：
Zn2+ + S2+ HCl Cl- + H+ ‖ HS- + H+ = H2S 在饱和 H2S溶液中（H2S的浓度为0.1mol· L-1）S2-和H+浓度 的关系是： c2(H+)c(S2-)= Ka,1 ·Ka,2 · c(H2S) =1.1 ×10-7 ×1.25 ×10-13 ×0.1=1.4 ×10-21 ZnS（s）
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3. 生成配合物使沉淀溶解
例如AgCl不溶于酸，但可溶于NH3溶液。 AgCl(s) Ag+ + Cl+ 2NH3 ‖ [Ag（NH3）2]+ 使Qi＜KSP ，则固体AgCl开始溶解。
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K sp(AgCl)
计算结果表明，沉淀I- 所需Ag+浓度比沉淀Cl- 所需Ag+浓度 小得多，所以AgI先沉 淀。
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当 Ag+浓度刚超过1.8×10-8mol ·L-1时、 AgC1开始沉淀，此时溶液中存在的I-浓度为
17 K sp(AgI) 8 . 3 10 9 1 可以认为，当 I- 已经沉淀完全。 c (I ) AgCl开始沉淀时， 4 . 6 10 (mol L ) 8 c (Ag ) 1.8 10 如果我们能适当地控制反应条件，就可使 Cl- 和 I分离。
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例:在浓度均为0.010mol· L-1的I-和Cl-溶液中，逐滴加入
AgNO3试剂，开始只生成黄色的 AgI沉淀, 加入到一定量的 AgNO3时，才出现白色的AgCl沉淀。 开始生成AgI和 AgCl沉淀时所需要的Ag+离子浓度 分别是：
n c (H ) c n (H ) c n (OH) ( K W ) 室温时，Kw = 10-14，而一般MOH的KSP大于10-14（ 即Kw），M(OH)2 的KSP大于10-28(即Kw2), M(OH)3的 KSP大于10-42（即Kw3），所以反应平衡常数都大于1, n
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c (H )
K a,1 (H 2S) K a , 2 (H 2S) c (H 2S) c (S2 - )
1.4 10 21 -1 0 . 030 ( mol.L ) 18 1.59 10
生成H2S时消耗掉0.2mol盐酸,故所需的盐酸的最 初浓度为0.03+0.2=0.23mol· L-1。
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难溶的金属氢氧化物，如Mg(OH)2、 Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等都能 溶于酸：
M(OH)n + nH+ Mn+ + nH2O
AgI : c (Ag )
K sp(AgI) c (I ) c (Cl )
8.3 10 17 8.3 10 15 (mol L1 ) 0.010 1.8 10 10 1.8 10 8 (mol L1 ) 0.01
AgCl : c (Ag )
K
c(M
n
)
c(M
n
) c (OH)
n
K sp
表明金属氢氧化物一般都能溶于强酸。
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2. 通过氧化还原反应使沉淀溶解
如CuS(KSP为1.27×10-36)溶于硝酸。 CuS(s) Cu2+ + S2+ HNO3 S↓ + NO↑ + H2O HgS (KSP为6.44×10-53)需用王水来溶解。 3HgS + 2HNO3 + 12HCl 3H2[HgCl4] + 3S + 2NO + 4H2O
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职业教育应用化工技术专业教学资源库《化工产品检验》课程
---氯含量的测定
承担院校
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沉淀的溶解及计算
▼ ▼ ▼
生成弱电解质使沉淀溶解 通过氧化还原反应使沉淀溶解 生成配合物使沉淀溶解
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《化工产品定性定Βιβλιοθήκη Baidu分析》
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1. 生成弱电解质使沉淀溶解
例：在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸后，体系中存在着 下列平衡的移动。 CaCO3(s) Ca2+ + CO32+ HCl Cl- + H+ ‖ HCO3- + H+ = H2CO3 CO2↑+ H2O
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难溶卤化物还可以与过量的卤素离子形成配离子而溶解。 AgI + I- → AgI2PbI2 + 2I- → PbI42HgI2 + 2I- → HgI42CuI + I- → CuI2-
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分步沉淀和沉淀转化
1. 分步沉淀 溶液中同时存在着几种离子。当加入某种沉淀 剂时，沉淀是按照一定的先后次序进行，这种先 后沉淀的现象，称为分步沉淀。
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例1 要使0.1molFeS完全溶于1L盐酸中,求所需盐 酸的最低浓度。
解：当0.1molFeS完全溶于1L盐酸时, c(Fe2+) = 0.1mol· L-1, c(H2S) = 0.1mol· L-1 KSP (FeS)=c(Fe2+)· c(S2-)
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例如ZnS的酸溶解：
Zn2+ + S2+ HCl Cl- + H+ ‖ HS- + H+ = H2S 在饱和 H2S溶液中（H2S的浓度为0.1mol· L-1）S2-和H+浓度 的关系是： c2(H+)c(S2-)= Ka,1 ·Ka,2 · c(H2S) =1.1 ×10-7 ×1.25 ×10-13 ×0.1=1.4 ×10-21 ZnS（s）
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3. 生成配合物使沉淀溶解
例如AgCl不溶于酸，但可溶于NH3溶液。 AgCl(s) Ag+ + Cl+ 2NH3 ‖ [Ag（NH3）2]+ 使Qi＜KSP ，则固体AgCl开始溶解。
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计算结果表明，沉淀I- 所需Ag+浓度比沉淀Cl- 所需Ag+浓度 小得多，所以AgI先沉 淀。
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当 Ag+浓度刚超过1.8×10-8mol ·L-1时、 AgC1开始沉淀，此时溶液中存在的I-浓度为
17 K sp(AgI) 8 . 3 10 9 1 可以认为，当 I- 已经沉淀完全。 c (I ) AgCl开始沉淀时， 4 . 6 10 (mol L ) 8 c (Ag ) 1.8 10 如果我们能适当地控制反应条件，就可使 Cl- 和 I分离。
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例:在浓度均为0.010mol· L-1的I-和Cl-溶液中，逐滴加入
AgNO3试剂，开始只生成黄色的 AgI沉淀, 加入到一定量的 AgNO3时，才出现白色的AgCl沉淀。 开始生成AgI和 AgCl沉淀时所需要的Ag+离子浓度 分别是：
n c (H ) c n (H ) c n (OH) ( K W ) 室温时，Kw = 10-14，而一般MOH的KSP大于10-14（ 即Kw），M(OH)2 的KSP大于10-28(即Kw2), M(OH)3的 KSP大于10-42（即Kw3），所以反应平衡常数都大于1, n
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c (H )
K a,1 (H 2S) K a , 2 (H 2S) c (H 2S) c (S2 - )
1.4 10 21 -1 0 . 030 ( mol.L ) 18 1.59 10
生成H2S时消耗掉0.2mol盐酸,故所需的盐酸的最 初浓度为0.03+0.2=0.23mol· L-1。
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难溶的金属氢氧化物，如Mg(OH)2、 Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等都能 溶于酸：
M(OH)n + nH+ Mn+ + nH2O
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K sp(AgI) c (I ) c (Cl )
8.3 10 17 8.3 10 15 (mol L1 ) 0.010 1.8 10 10 1.8 10 8 (mol L1 ) 0.01
AgCl : c (Ag )
K
c(M
n
)
c(M
n
) c (OH)
n
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2. 通过氧化还原反应使沉淀溶解
如CuS(KSP为1.27×10-36)溶于硝酸。 CuS(s) Cu2+ + S2+ HNO3 S↓ + NO↑ + H2O HgS (KSP为6.44×10-53)需用王水来溶解。 3HgS + 2HNO3 + 12HCl 3H2[HgCl4] + 3S + 2NO + 4H2O
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例：在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸后，体系中存在着 下列平衡的移动。 CaCO3(s) Ca2+ + CO32+ HCl Cl- + H+ ‖ HCO3- + H+ = H2CO3 CO2↑+ H2O