沉淀溶解平衡计算
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已知沉淀溶解平衡，求 练1:25℃时， Ksp (AgBr)= 5.0×10-10 mol2L-2求AgBr的饱和 饱和溶液中的离子浓度。 + 溶液中的[Ag ]和[Br ]. 练2:25℃时， Ksp (Mg(OH)2)= 5.6×10-12mol3L-3求Mg(OH)2 的 饱和溶液中的[Mg2+]和[OH-].
3、沉淀的溶解与生成 利用Q与K判断沉淀的生成与溶解 • ①Q = Ksp时难溶电解质达到沉淀溶解平衡 状态，溶液是饱和溶液。 • ②Q＞Ksp溶液中将析出沉淀，直到溶液中 的Q = Ksp为止。 • ③Q＜Ksp溶液为不饱和溶液，将足量的难 溶电解质固体放入，固体将溶解，直到溶液 中Q = Ksp时，溶液达到饱和。
酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使
Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+ 浓度增大而引起人体中毒。 BaCO3 Ba2+ + CO32- 所以，不能用BaCO3作 + 2+ 而SO4 不与H 结合生成硫 为内服造影剂“钡餐”。 酸，胃酸中的H+对BaSO4的 H+ 溶解平衡没有影响，Ba2+浓 度保持在安全浓度标准下， 所以用BaSO4 作“钡餐”。CO2+H2O
（1）沉淀的溶解
BaCO3(s) 等难溶盐溶解在强酸溶液中: BaCO3(s) +2H+=CO2+H2O+Ba2+ CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ ZnS(s)+2H+ = Zn2++H2S
难溶于水的氢氧化物溶解在酸中：
Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2O Fe(OH)3(s) +3H+=Fe3++3H2O Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中: Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3
以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互 转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需
要的方向转化。
有关计算
(1).利用溶度积计算某种离子的浓度
例1:25℃时， Ksp (PbI2)= 7.1×10-9 mol3L-3求PbI2的饱和溶 液中的[Pb2+]和[I-].
Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。
已知离子浓度，判断 练习：将4×10-3molL-1的 Pb(NO3)2溶液与4×10-3molL-1的KI 溶液等体积混合能否有沉淀析出？ Ksp(PbI2)= 7.1×10-9mol3L-3 是否形成沉淀
解：Qc=[pb2+][I-]2 =2 ×10-3molL-1 ×( 2 ×10-3molL-1)2
wk.baidu.com
因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。 已知某一离子浓度， 求形成沉淀所需另一 注意：当剩余离子即平衡离子浓度离子浓度。 ≤10-5mol/L时，认为离子 已沉淀完全或离子已有效除去。
例. 用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知: Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2 解：5% 的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,
=8×10-9 > Ksp(PbI2)
所以有PbI2沉淀析出。
例2. 在1L含1.0×10-3molL-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol
BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:
Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10 mol2L-2 解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉 淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L. [SO42-]=Ksp/[Ba2+]= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)
(2)沉淀的生成
例1：将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3molL-1的NaCl 溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2L-2 解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。 混合后：[Ag+]=2 ×10-3molL-1,[Cl-]= 2 ×10-3molL-1 Qc=[Ag+][Cl-]=2 ×10-3molL-1 × 2 ×10-3molL-1 =4.0 ×10-6mol2L-2 >1.8×10-10mol2L-2
CuS在水中存在沉淀溶解平衡： CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.3×10-36mol2•L-2
ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) >Ksp(CuS),CuS的溶解 度远小于ZnS的溶解度。 (1)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释 当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件， S2-与 Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生 成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的Qc<Ksp(ZnS),使得 ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。
(1).在1试管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。
(2).静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。 (3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。
实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。 为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？
ZnS在水中存在沉淀溶解平衡： ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.6×10-24mol2•L-2
[Ba2+]=(1.1×10-10mol2L-2)/ (0.352mol/L)
=2.9×10-10molL-1 因为剩余的[Ba2+]< 10-5mol/L 所以有效除去了误食的Ba2+。
交流•研讨
1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？
2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？
2.沉淀的转化 ZnS沉淀转化为CuS沉淀 观察思考
为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用 BaCO3作为内服造影剂“钡餐”? BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为：
BaSO4
BaCO3
Ba2+ + SO42Ba2+ + CO32-
Ksp=1.1×10-10mol2L-2
Ksp=5.1×10-9mol2L-2
由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃
3、沉淀的溶解与生成 利用Q与K判断沉淀的生成与溶解 • ①Q = Ksp时难溶电解质达到沉淀溶解平衡 状态，溶液是饱和溶液。 • ②Q＞Ksp溶液中将析出沉淀，直到溶液中 的Q = Ksp为止。 • ③Q＜Ksp溶液为不饱和溶液，将足量的难 溶电解质固体放入，固体将溶解，直到溶液 中Q = Ksp时，溶液达到饱和。
酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使
Qc < Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+ 浓度增大而引起人体中毒。 BaCO3 Ba2+ + CO32- 所以，不能用BaCO3作 + 2+ 而SO4 不与H 结合生成硫 为内服造影剂“钡餐”。 酸，胃酸中的H+对BaSO4的 H+ 溶解平衡没有影响，Ba2+浓 度保持在安全浓度标准下， 所以用BaSO4 作“钡餐”。CO2+H2O
（1）沉淀的溶解
BaCO3(s) 等难溶盐溶解在强酸溶液中: BaCO3(s) +2H+=CO2+H2O+Ba2+ CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ ZnS(s)+2H+ = Zn2++H2S
难溶于水的氢氧化物溶解在酸中：
Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2O Fe(OH)3(s) +3H+=Fe3++3H2O Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中: Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3
以上规则称为溶度积规则。沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互 转化的条件是离子浓度的大小，控制离子浓度的大小，可以使反应向所需
要的方向转化。
有关计算
(1).利用溶度积计算某种离子的浓度
例1:25℃时， Ksp (PbI2)= 7.1×10-9 mol3L-3求PbI2的饱和溶 液中的[Pb2+]和[I-].
Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。
已知离子浓度，判断 练习：将4×10-3molL-1的 Pb(NO3)2溶液与4×10-3molL-1的KI 溶液等体积混合能否有沉淀析出？ Ksp(PbI2)= 7.1×10-9mol3L-3 是否形成沉淀
解：Qc=[pb2+][I-]2 =2 ×10-3molL-1 ×( 2 ×10-3molL-1)2
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因为，剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L
所以， SO42-已沉淀完全，即有效除去了SO42-。 已知某一离子浓度， 求形成沉淀所需另一 注意：当剩余离子即平衡离子浓度离子浓度。 ≤10-5mol/L时，认为离子 已沉淀完全或离子已有效除去。
例. 用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知: Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2 解：5% 的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,
=8×10-9 > Ksp(PbI2)
所以有PbI2沉淀析出。
例2. 在1L含1.0×10-3molL-1 的SO42-溶液中，注入0.01mol
BaCl2溶液（假设溶液体积不变）能否有效除去SO42-?已知:
Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10 mol2L-2 解：c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉 淀后，Ba2+过量，剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L. [SO42-]=Ksp/[Ba2+]= 1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×10-8(mol/L)
(2)沉淀的生成
例1：将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3molL-1的NaCl 溶液等体积混合能否有沉淀析出？Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2L-2 解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。 混合后：[Ag+]=2 ×10-3molL-1,[Cl-]= 2 ×10-3molL-1 Qc=[Ag+][Cl-]=2 ×10-3molL-1 × 2 ×10-3molL-1 =4.0 ×10-6mol2L-2 >1.8×10-10mol2L-2
CuS在水中存在沉淀溶解平衡： CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.3×10-36mol2•L-2
ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) >Ksp(CuS),CuS的溶解 度远小于ZnS的溶解度。 (1)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释 当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时， ZnS溶解产生的S2-与 CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件， S2-与 Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。 CuS沉淀的生 成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的Qc<Ksp(ZnS),使得 ZnS不断的溶解，结果是ZnS沉淀逐渐转化成为CuS沉淀。
(1).在1试管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。
(2).静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。 (3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。
实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。 为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？
ZnS在水中存在沉淀溶解平衡： ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.6×10-24mol2•L-2
[Ba2+]=(1.1×10-10mol2L-2)/ (0.352mol/L)
=2.9×10-10molL-1 因为剩余的[Ba2+]< 10-5mol/L 所以有效除去了误食的Ba2+。
交流•研讨
1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？
2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？
2.沉淀的转化 ZnS沉淀转化为CuS沉淀 观察思考
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BaSO4
BaCO3
Ba2+ + SO42Ba2+ + CO32-
Ksp=1.1×10-10mol2L-2
Ksp=5.1×10-9mol2L-2
由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃