第八章沉淀溶解平衡1第1頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三8.1難溶電解質的溶度積8.2沉淀的生成和溶解第八章沉淀溶解平衡下一頁第2頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三8.1.1溶度積常數例：

AgCl（s）Ag++Cl–

8.1

難溶電解質的溶度積可溶：100克水中溶解1克以上。微溶：100克水中溶解0.01~1克。難溶：100克水中溶解0.01克以下。初始v溶>v沉

平衡v溶＝v沉第3頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

=[Ag+]r[Cl-]r

稱為難溶電解質的沉淀溶解平衡常數，簡稱溶度積。一般難溶電解質：AmDn(s)mAn+(aq)+nDm-(aq)

=[An+]rm[Dm-]rn決定于難溶電解質的本性，與溫度有關，與溶液濃度無關。第4頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三8.1.2溶度積與溶解度的關系溶解度(S)：一升溶液中所溶解溶質的物質的量。量綱：mol·L-1.1.AD型(如AgCl、AgI、CaCO3)AD(s)A+(aq)+D–(aq)

溶解度：S

S

=[A+]r[D–]r=S2第5頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三2.AD2或A2D型(Mg(OH)2、Ag2CrO4)AD2(S)A2+(aq)+2D–(aq)

溶解度：S2S

=[A+]r[B–]r2=S(2S)2=4S3

第6頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三3.AD3或A3D型(如Fe(OH)3、Ag3PO4)A3D(s)3A+(aq)+D3-(aq)溶解度：3S

S=

[A+]r3[B3-]r=(3S)3S=27S4第7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：

AgCl的摩爾質量=143.4g·mol-1

S=1.92×10-3/143.4=1.34×10-5(mol·L-1)=S2=1.8×10-10例：已知AgCl在298K時溶解了1.92×10-3g·L-1，計算其。第8頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：例：298K時，Ag2CrO4的=1.1×10-12，計算其溶解度S。

比較：S(AgCl)<S(Ag2CrO4)(AgCl)>(Ag2CrO4)第9頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三溶度積反映了物質的溶解能力，但只有同種類型的難溶電解質才能直接從Ksp的大小來比較它們的溶解度S大小。對于不同類型的難溶電解質且Ksp相差不大，不能簡單地直接用Ksp比較作結論，而要通過計算其溶解度S才能確定。Ksp相差大的如Fe(OH)3的Ksp=4×10-38

Fe(OH)2的Ksp=4.87×10-17。則可判斷Fe(OH)3的溶解度小第10頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三8.1.3溶度積規則任意態的離子積用Qc表示.AmDn(s)

mAn++nDm-平衡時：=[An+]rm[Dm-]rn第11頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三溶度積規則：

Qc<,無沉淀生成，加入沉淀可溶解。Qc>，有沉淀生成。Qc=，平衡態，既無沉淀生成，也不能溶解沉淀第12頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：

Ag2CrO42Ag++CrO42-Qc=cr2(Ag+)

cr(

CrO42-)=(0.002)3

=8×10-98.2沉淀的生成和溶解8.2.1沉淀的生成（Qc>）例：0.004mol·L-1AgNO3與0.004mol·L-1

K2CrO4等體積混合，有無Ag2CrO4沉淀生成？(Ag2CrO4的=1.1×10-12)Qc>(Ag2CrO4)有Ag2CrO4沉淀生成。第13頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：

AgCl（s）Ag++Cl–平衡S

S+0.01=S(S+0.01)=1.8×10-10例：計算298K時，AgCl在0.01mol·L-1NaCl溶液中的溶解度。已知(AgCl)=1.8×10-10.

因為S+0.01≈0.01

S

=1.8×10-8第14頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例：取5mL0.002mol·L-1Na2SO4與等體積的0.02mol·L-1的BaCl2混合，計算SO42-是否沉淀完全[即c(SO42-)<10-5mol·L-1]？（BaSO4的=1.1×10-10.）解：

BaSO4

SO42-+Ba2+初0.0010.01假設完全反應生成了BaSO4沉淀，則過量的Ba2+為0.01-0.001=0.009考慮BaSO4的溶解生成的SO42-為xmol·L-1則平衡時x0.009+x第16頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三=(0.009+x)x=1.1×10-100.009+x≈0.009x=1.2×10-8<10-5

SO42-已沉淀完全。上述二例即為同離子效應，使難溶電解質的溶解度顯著降低。BaSO4在純水中的溶解度第17頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三鹽效應SaltEffect

AgCl（s）Ag++Cl–加入NaCl,NaCl→Na++Cl-若加入KNO3,KNO3

→K++NO3-Ksp=a

Ag+

a

Cl-=γ

Ag+

[Ag+]

γCl-[Cl-]Qc=[Ag+][Cl-]<Ksp=a(Ag+)·a(Cl-)鹽效應使溶解度略有增加第18頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例：在50ml0.2mol·L-1MgCl2溶液中加入等體積的0.2mol·L-1的氨水，有無Mg(OH)2↓生成？[Mg(OH)2的=1.8×10-10，氨水的=1.78×10-5]解：

c

(Mg2+)

=0.2/2=0.1(mol·L-1)

c(NH3?H2O)=0.2/2=0.1(mol·L-1)NH3?H2ONH4++OH-平衡0.1-x

x

x第19頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

cr(Mg2+)

cr2(OH-)=0.1×(1.33×10-3)2=1.78×10-7

∵Qc>[Mg(OH)2]∴有Mg(OH)2沉淀生成若上題條件不變，要不生成Mg(OH)2↓，溶液中加入NH4Cl

，NH4+的濃度最低應為多少？

若溶液中[Mg2+]的濃度保持為0.1mol·L-1，則無Mg(OH)2↓。第20頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三由于加入NH4Cl后形成緩沖溶液根據溶度積規則OH-的濃度最大為c（NH4+）=0.042mol·L-1

第21頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

8.2.2分步沉淀

在相同濃度的Cl-、Br-、I-的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr,最后是AgCl。因為：(AgI)<(AgBr)<(AgCl)第22頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三第23頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：生成PbCrO4時，CrO42-的最低濃度為

cr(Pb2+)cr(CrO42-)

>1.8×10-14

cr(CrO42-)>1.8×10-14/0.05=3.6×10-13例：在含0.05mol·L-1Pb(NO3)2和0.05mol·L-1

AgNO3混合液中，逐滴加入K2CrO4溶液(設體積不變)，問PbCrO4和Ag2CrO4哪種先沉淀?(PbCrO4的=1.8×10-14,Ag2CrO4的=1.1×10-12)第24頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三生成Ag2CrO4時，CrO42-的最低濃度為

cr2(Ag+)cr(CrO42-)

>1.1×10-12

cr(CrO42-)>1.1×10-12/0.052

=4.4×10-10先產生的沉淀為PbCrO4。第25頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例：在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+

雜質，pH值控制在什么范圍才能除去Fe3+?[使c(Fe3+)≤10-5mol·L-1]解：

Fe(OH)3的=2.6×10-39，Cu(OH)2的=5.6×10-20

Fe(OH)3Fe3++3OH–=[Fe3+]r

[OH–]r3=2.6×10-39

第26頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三pOH=11.2,pH=2.8pH>2.8第27頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三pOH=9.6,pH=4.4

控制pH：2.8~4.4.Cu(OH)2Cu2++2OH–=[Cu2+]r

[OH–]r

2=5.6×10-20

第28頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三1.生成弱電解質例：CaC2O4(s)Ca2++C2O42-

+2H+H2C2O4

CaC2O4(s)+2H+H2C2O4+Ca2+

8.2.3沉淀的溶解(Qc<)第29頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三例:

今有ZnS和HgS兩種沉淀各0.1mol，問要用1升多少濃度的鹽酸才能使它們溶解？(ZnS的=2.5×10-22，HgS的=4.0×10-53)稱為競爭平衡常數，越大，越小(酸越弱)，則越大，沉淀越易溶解。第30頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：

ZnS+2H+H2S+Zn2+平衡x0.10.1鹽酸的初濃度=2+0.2=2.2(mol·L-1)第31頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

HgS+2H+H2S+Hg2+平衡：y0.10.1HgS不能溶于鹽酸。第32頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三2.發生氧化還原反應而溶解

CuS(s)Cu2++S2-

+HNO3↓S+NO3CuS+8HNO3=Cu(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O3.生成配離子而溶解

AgCl(s)+2NH3[Ag(NH3)2]++Cl-第33頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三

8.2.4沉淀的轉化

AgCl+Br-

AgBr+Cl-沉淀轉化方向：AgCl→AgBr→AgI越大，沉淀轉化越徹底。即生成的沉淀越小，轉化越徹底。第34頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三第35頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三Ag2CrO4+2Cl-2AgCl+CrO42-磚紅白色很大，反應向右進行。第36頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三【例】0.15L1.5mol/L的Na2CO3溶液可以使多少g的BaSO4溶解。

解

BaSO4+CO3

2-BaCO3+SO42--)(2)

BaCO3Ba2++CO3

2-

(1)

BaSO4Ba2++SO42-BaSO4+CO3

2-BaCO3+SO42-

K

sp(BaSO4)1.1×10-10[SO42-][Ba2+]Kj=——————=————＝———————

K

sp(BaCO3)5.1×10-9[CO32-][Ba2+]

＝0.022第37頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三BaSO4+CO3

2-BaCO3+SO42-初

1.50平1.5-x

x

[SO42-]

xKj=———=————=0.022

[CO32-]1.5-x

x=0.032mol/L

0.032×0.15×233＝1.1（g）第38頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三S(2S+0.1)2=2S+0.1≈0.1S=/0.01=100選B自測題：1.Mg(OH)2在室溫時的溶度積為，在0.1mol·L-1NaOH溶液中，其溶解度Sr為A.10B.100C.200D.(／4)1/3第39頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三2.Ca3(PO4)2的溶解度為a/2mol·L-1，其為A.36a5

B.C.D.Ca3(PO4)23Ca2++2PO42-

Sr3Sr2Sr

√=(3Sr)3(2Sr)2=108Sr5=108(a/2)5=第40頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三3.0.208%(g/g)的BaCl2溶液中，SO42–離子的允許濃度是多少？解：cr(Ba+)cr

(SO42-)≤(BaSO4)cr(SO42-)≤1.1×10-10/0.01=1.1×10-8第41頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三解：PbI2Pb2++2I-

S2Sc(I-)=2S=3.02×10-3(mol·L-1)選B4.已知在25℃時，PbI2的為1.39×10-8，則飽和溶液中，c(I-)是多少mol·L-1？A.1.51×10-3B.3.02×10-3

C.2.43×10-3D.3.51×10-3第42頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三5.過量AgCl溶解在下列各種物質中，問哪種溶液中c(Ag+)最小()A.100mL水B.1000mL水C.100mL0.2mol·L-1KCl溶液D.1000mL0.5mol·L-1KNO3溶液C第43頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三6.設AgCl在水中、在0.01mol·L-1的CaCl2溶液中，在0.01mol·L-1的NaCl溶液和在0.05mol·L-1.的AgNO3溶液中的溶解度分別為s0、s1、s2和s3，則下列溶解度順序正確的是（）。A.s0>s1>s2>s3B.s0>s2>s1>s3C.s0＝s1>s2>s3D.s0>s2>s3>s1B第44頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三7.向一含Pb2+和Sr2+離子的溶液中逐滴加入Na2SO4，首先有SrSO4生成，由此可知：第45頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三第46頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三8.CaSO4沉淀轉化為CaCO3沉淀的條件是A.c(SO42-

)/c(CO32-

)<Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)B.c(SO42-

)/c(CO32-

)>Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)C.c(SO42-

)/c(CO32-

)>Ksp(CaCO3)/Ksp(CaSO4)D.c(SO42-

)/c(CO32-

)<Ksp(CaCO3)/Ksp(CaSO4)CaSO4Ca2+

+SO42--)CaCO3Ca2+

+CO32-CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-A第47頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三第48頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三9.BaSO4飽和溶液加水稀釋后，下面那一種說法正確?A.BaSO4的溶解度增大B.BaSO4溶解度減小C.BaSO4的Ksp增大D.BaSO4的離子積減小D第49頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三10.反應CaC2O4+HAc=HC2O4-+Ca2++Ac-的平衡常數K等于（1）CaC2O4=Ca2++C2O42-

Ksp(CaC2O4)（2）HAc=H++Ac-Ka(HAc)（3）H2C2O4=H++HC2O4-Ka2(H2C2O4)K=Ksp(CaC2O4)·Kaθ(HAc)／Ka2θ(H2C2O4)K=2.34×10-9×1.77×10-5／6.4×10-5

=6.47×10-10

（1）+（2）-（3）第50頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三11.痛風病表現為關節炎和腎結石的癥狀，其原因是血液中尿酸（HUr）和尿酸鹽（Ur-）含量過高所致。（1）已知37℃下NaUr的溶解度為8.0mmol·L-1，當血清中Na+濃度恒為130mmol·L-1時，為了不生成NaUr沉淀，最多允許尿酸鹽Ur-濃度為多少？（2）尿酸的電離平衡為HUrH++Ur-37℃pKa=5.4，已知血清pH為7.4，由上面計算的尿酸鹽濃度求血清中尿酸的濃度。第51頁，共56頁，2023年，2月20日，星期三（3）腎結石是尿酸的結晶，已知37℃時尿酸在水中的溶解度是0.5mmolmol·L-1，在尿液中尿酸和尿酸鹽總濃度為2.0mmol·L-1，求尿酸晶體析出時尿液pH為多少？11．解：（1）NaUr的溶度積為：平衡時，當血清中Na+濃度恒為130mmol·L-1時，溶液中最多允許的c(Ur－