第四章沉淀溶解平衡

第5章電離平衡

酸堿平衡沉淀-溶解平衡課堂練習(xí)1．在含AgCl固體的飽和溶液中，分別加入下列物質(zhì)，對(duì)AgCl的溶解度有什么影響，并解釋之。（1)鹽酸(2)AgNO3(3)KNO3(4)氨水解：(1)加入鹽酸，產(chǎn)生同離子效應(yīng)，AgCl的溶解度減小。(2)加入AgNO3，產(chǎn)生同離子效應(yīng)，AgCl的溶解度減小。(3)加入KNO3，產(chǎn)生鹽效應(yīng)，AgCl的溶解度增大。(4)加入氨水，形成[Ag(NH3)2]Cl配合物，AgCl的溶解度增大5.6沉淀溶解平衡一、溶度積與溶解度二、沉淀溶解平衡的移動(dòng)

1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)2.酸度的影響3.分步沉淀4.沉淀的轉(zhuǎn)化5.沉淀的溶解一、溶度積與溶解度1.

溶度積常數(shù)Ksp2.溶度積規(guī)則3.溶度積與溶解度的換算難溶物微溶物易溶物0.1/100g水0.01g/100g水1.溶度積常數(shù)Ksp物質(zhì)的溶解度只有大小之分，沒有在水中絕對(duì)不溶解的物質(zhì)。通常把溶解度小于0.01g/100g水的物質(zhì)稱為難溶物或不溶物。溶解

～

沉淀溶解＞沉淀，未飽和溶液溶解＜沉淀，過飽和溶液溶解

沉淀，飽和溶液，動(dòng)態(tài)平衡1.溶度積常數(shù)KspAgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)[Ag+]·[Cl－][AgCl]K=[Ag+]·[Cl－]Ksp=Ksp稱為溶度積常數(shù)，它是難溶強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中沉淀－溶解平衡的平衡常數(shù)，反映了物質(zhì)的溶解能力。1.溶度積常數(shù)Ksp溶度積常數(shù)Ksp定義為：一定溫度下，難溶強(qiáng)電解質(zhì)飽和溶液中各離子濃度以它們各自的計(jì)量系數(shù)為冪的乘積為一常數(shù)。1.溶度積常數(shù)Ksp溶度積常數(shù)Ksp與化學(xué)平衡常數(shù)一樣，隨溫度而變化，溶度積和溶解度s都反映了難溶強(qiáng)電解質(zhì)的溶解能力，它們之間可以相互換算。8.9×10-112.溶度積規(guī)則當(dāng)Q＜Ksp時(shí)，未飽和溶液，沉淀溶解；在化學(xué)平衡一章學(xué)習(xí)中，通過活度商Q和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K?來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，這一規(guī)則同樣適用沉淀溶解平衡，在這里Q稱為離子積。當(dāng)Q＞Ksp時(shí)，過飽和溶液，將有沉淀析出；當(dāng)Q=Ksp時(shí)，飽和溶液，沉淀和溶解達(dá)到平衡；Q課堂練習(xí)1.大約50%的腎結(jié)石是由Ca3(PO4)2組成的。正常人每天排尿量為1.4升，其中約含0.10gCa2+.為了不使尿中形成Ca3(PO4)2沉淀，其中PO43-離子最高濃度為多少？對(duì)腎結(jié)石病人來說，醫(yī)生總是讓他多喝水，試簡(jiǎn)單說明原因。解：查表可知，Ksp(Ca3(PO4)2)=2.07×10-33cCa2+

=0.10/(40×1)=1.78×10-3mol·L-1若要不形成Ca3(PO4)2沉淀，則Q=c2(PO43-)c3(Ca2+)<Kspcmax(PO43-)<(Ksp/c3(Ca2+))?=(2.07×10-33/(1.78×10-3)3)?=6×10-13mol·L-1對(duì)腎結(jié)石病人來說，醫(yī)生總是讓他多喝水，是為了增加尿量，沖稀尿液中PO43-的含量。3.溶度積與溶解度的換算3.溶度積與溶解度的換算3.溶度積與溶解度的換算[例題1]通過溶解度s求算Ksp在25℃時(shí)，Ag2CrO4的溶解度s為2.6×103g·(100g水)1，求該溫度下Ag2CrO4的Ksp解：因?yàn)槿芤汉芟。梢哉J(rèn)為溶液的密度和純水一樣為1.0g·mL1，將Ag2CrO4溶解度的單位換算為mol·L1；3.溶度積與溶解度的換算[例題1]通過溶解度s求算Ksp平衡濃度/mol·L1

2

s

s

Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42(aq)在25℃時(shí)，Ag2CrO4的溶解度s為2.6×103g·(100g水)1，求該溫度下Ag2CrO4的Ksp3.溶度積與溶解度的換算[例題2]通過Ksp求算溶解度s在25℃時(shí)，Mg(OH)2的Ksp為5.6×1012

，求其溶解度s(以mol·L1表示)。解：平衡濃度/mol·L1s

2s

Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH－(aq)mol·L1課堂練習(xí)1.BaCO3(Ksp=2.58×10-9)、AgCl(Ksp=1.77×10-10)、CaF2(Ksp=1.46×10-10)溶解度從大到小的順序是

。3.溶度積與溶解度的換算同類型難溶鹽，其Ksp值越小，沉淀后溶液中殘留的離子濃度越低，表明離子沉淀的越完全，該難溶鹽的溶解度s越低。BaSO4

CaSO4Ksp=1.1×1010Ksp=6.1×105s=1.0×105mol·L1s=7.8×103mol·L13.溶度積與溶解度的換算不同類型難溶鹽，不能直接由其Ksp值的大小說明問題，要計(jì)算出它們的溶解度s，比較溶解度的大小，溶解度越小的沉淀得越完全。AgCl

Ag2CrO4Ksp=1.6×1010Ksp=1.9×1012s=1.3×105mol·L1s=7.8×105mol·L1二、沉淀溶解平衡的移動(dòng)1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)2.

酸度的影響3.

分步沉淀4.

沉淀的轉(zhuǎn)化5.

沉淀的溶解AgClAgI課堂練習(xí)在BaSO4沉淀平衡系統(tǒng)中加入BaCl2溶液，主要是

效應(yīng)，BaSO4溶解度

；在BaSO4沉淀平衡系統(tǒng)中加入NaCl溶液，主要是

，BaSO4溶解度

。

1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)BaSO4Ba2++SO42BaCl2Ba2++2Cl－1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)S

0.1+S

1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)1.同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)BaSO4Ba2++SO42NaClNa++Cl－2.酸度的影響2.酸度的影響2.酸度的影響2.酸度的影響2.酸度的影響2.酸度的影響2.酸度的影響2.酸度的影響課堂練習(xí)1、在含有Cl、CrO42-、I

的混合溶液中，它們的濃度均為0.10mol·L-1，當(dāng)向此混合液中逐滴加入AgNO3溶液時(shí)，首先析出的沉淀是

，最后沉淀析出的是

；當(dāng)AgCl開始沉淀析出之時(shí)，溶液中的Ag+、

I的濃度分別是

。已知Ksp(AgCl)=1.77×1010、

Ksp(Ag2CrO4)=1.12×1012、Ksp(AgI)=8.52×1017。3.分步沉淀3.分步沉淀3.分步沉淀4.沉淀的轉(zhuǎn)化課堂練習(xí)1.人的牙齒表面有一層釉質(zhì)，其組成為羥基磷灰石Ca10(OH)2(PO4)6

（Ksp=6.8×10-37）。為了防止齲齒，人們常用加氟牙膏，牙膏中的氟化合物可以使羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為氟磷灰石Ca10(PO4)6F2（Ksp=1.0×10-60）。請(qǐng)寫出羥基磷灰石轉(zhuǎn)化為氟磷灰石的離子方程式，并計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。解：Ca10(OH)2(PO4)6?10Ca2++6PO43-+2OH-①Ksp1=6.8×10-37（—）Ca10(PO4)6F2?10Ca2++6PO43-+2F-②Ksp2=1.0×10-60Ca10(OH)2(PO4)6+2F-?Ca10(PO4)6F2+2OH-③K

由于①-②=③

K=Ksp1/Ksp2=6.8×10-37/1.0×10-60=6.8×10234.沉淀的轉(zhuǎn)化用1.0L的Na2CO3溶液將0.01mol的BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3，問需要Na2CO3溶液的最低濃度為多少？解：BaSO4(s)

+CO32(aq)

BaCO3(s)+SO42(aq)

[例題6]4.沉淀的轉(zhuǎn)化用1.0L的Na2CO3溶液將0.01mol的BaSO4完全轉(zhuǎn)化為BaCO3，問需要Na2CO3溶液的最低濃度為多少？解：BaSO4(s)

+CO32(aq)

BaCO3(s)+SO42(aq)

[例題6]需要Na2CO3溶液的最低濃度=0.77+0.01=0.78mol·L1mol·L15.沉淀的溶解◆生成弱電解質(zhì)使沉淀溶解◆通過氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解◆生成配合物使沉淀溶解5.沉淀的溶解◆生成弱電解質(zhì)使沉淀溶解5.沉淀的溶解◆通過氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解5.沉淀的溶解◆生成配合物使沉淀溶解5.沉淀的溶解（1）0.20mol·L1、100mLMgCl2溶液，加入等體積等濃度的氨水，有無沉淀生成？解：◆首先計(jì)算混合后各自的濃度：c(氨水)=0.10mol·L1，c(Mg2+)=0.10mol·L1◆再計(jì)算這樣濃度的氨水能產(chǎn)生的OH－離子濃度：Ksp(Mg(OH)2)=1.2×1011◆再計(jì)算能否產(chǎn)生沉淀：＞Ksp(Mg(OH)2)[例題7]5.沉淀的溶解（2）為阻止沉淀生成，需要加入多少克固體NH4Cl？◆根據(jù)上述平衡關(guān)系式，才能求得需要NH4+的濃度：Mg(OH)2(s)

+2NH4+(aq)

Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)[例題7]5.沉淀的溶解mol·L1（2）為阻止沉淀生成，需要加入多少克固體NH4Cl？◆根據(jù)上述平衡關(guān)系式，才能求得需要NH4+的濃度：Mg(OH)2(s)

+2NH4+(aq)

Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq)[例題7]5.沉淀的溶解◆NH4Cl的M=53.5g·mol1，混合后溶液的體積是200mL，依下式可求得需要NH4Cl的質(zhì)量至少為0.16mol·L1×

53.5g·mol1×0.2L=1.7g（2）為阻止沉淀生成，需要加入多少克固體NH4