1、第第4章章 沉淀反應沉淀反應1；.無機化學中的無機化學中的四大平衡體系：四大平衡體系：酸堿平衡酸堿平衡沉淀平衡沉淀平衡配位平衡配位平衡氧化還原平衡氧化還原平衡2；. 在化學平衡及其移動原理在化學平衡及其移動原理的基礎上，著重討論的基礎上，著重討論微溶化合微溶化合物與其溶液間的平衡關系物與其溶液間的平衡關系。3；. 基基 本本 要要 求求1. 掌握掌握溶度積、溶解度、同離子效應、溶度積、溶解度、同離子效應、鹽效應、離子積等鹽效應、離子積等基本概念?；靖拍?。2. 會會進行溶度積和溶解度的相互換算。進行溶度積和溶解度的相互換算。3. 掌握掌握溶度積規則及其應用和有關計算。溶度積規則及其應用和有關計

2、算。 4. 了解了解分步沉淀及沉淀轉化的概念。分步沉淀及沉淀轉化的概念。4；.重點：重點：溶度積規則及沉淀生成和溶解的溶度積規則及沉淀生成和溶解的 有關計算。有關計算。難點：難點：分步沉淀的有關計算。分步沉淀的有關計算。5；.目目 錄錄4.1 微溶化合物的溶解度和溶度積微溶化合物的溶解度和溶度積4.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解4.3 沉淀反應的某些應用沉淀反應的某些應用6；.4.1 微溶化合物的溶解度和溶度積微溶化合物的溶解度和溶度積7；.沉淀沉淀- 溶解平衡溶解平衡 一定溫度下，溶解與一定溫度下，溶解與沉淀速率相等時，晶體和溶液中的相應離沉淀速率相等時，晶體和溶液中的相應離子達到多相

3、離子平衡，稱為子達到多相離子平衡，稱為沉淀沉淀- 溶解平溶解平衡。衡。8；. BaSO4(s)溶解平衡的平衡常數表達式為：溶解平衡的平衡常數表達式為： BaSO4(s) Ba2+ + SO42- Ksp = Ba2+SO42-1. 溶度積常數溶度積常數:(沉淀溶解平衡的平衡常數沉淀溶解平衡的平衡常數)9；. AmBn(s) mAn+ + nBm- Ksp(AmBn)= An+ m Bm- n2、溶度積表達式的含義：、溶度積表達式的含義： 在一定溫度下在一定溫度下，難溶電解質的飽和溶液中，難溶電解質的飽和溶液中，各組分離子濃度計量系數各組分離子濃度計量系數（絕對值）（絕對值）次方的乘積次方的乘積

4、為一常數。為一常數。(Ksp 只與溫度有關，與濃度無關。只與溫度有關，與濃度無關。)10；. 溶度積規則溶度積規則 難溶電解質溶液中離子濃度系數次方的乘積難溶電解質溶液中離子濃度系數次方的乘積稱稱離子積離子積Ip Ip Ksp 過飽和溶液，沉淀析出。過飽和溶液，沉淀析出。 Ip = Ksp 飽和溶液，無沉淀析出，無沉淀溶解。飽和溶液，無沉淀析出，無沉淀溶解。 Ip Ksp (Ag2CrO4) S(AgCl) ？ S(Ag2CrO4) )(109 .74100 .24153123LmolKssp解解:20；. 對于對于同類型同類型的難溶強電解質，標準溶度積的難溶強電解質，標準溶度積常數越大，溶解

5、度也就越大。常數越大，溶解度也就越大。 (如：如：1 : 1的的AgCl, AgBr, BaSO4） 但對于但對于不同類型不同類型的難溶強電解質，不能直的難溶強電解質，不能直接用標準溶度積常數來比較溶解度的大小，必接用標準溶度積常數來比較溶解度的大小，必須通過計算進行判斷須通過計算進行判斷 。 （如（如1 ：1型的型的AgCl與與1 ：2型的型的Ag2CrO4）21；.類型類型難溶電解質難溶電解質Ksps/(molL-1)ABAgCl1.7710-101.3310-5AgBr5.3510-137.3310-7AgI8.5210-179.2510-9AB2MgF26.510-91.210-3A2

6、BAg2CrO41.1210-126.5410-5 只有相同類型、基本不水解的難溶強電解只有相同類型、基本不水解的難溶強電解質，可直接根據溶度積大小來比較溶解度的大質，可直接根據溶度積大小來比較溶解度的大小。小。22；.練練: 1、求、求CaF2在水中的溶解度。在水中的溶解度。 （Ksp (CaF2) = 3.95 10-11 )解：解： CaF2 Ca2+ + 2F- s 2s Ksp (CaF2) = Ca2+ F-2 Ca2+ . F- 2 = 3.95 10-11 s . (2s)2 = 3.95 10-11 s = 2.15 10-4 (mol.L-1)23；.2、某沉淀、某沉淀M3

7、A2在水中的溶解度為在水中的溶解度為2.00 10-5mol.L-1, 求求Ksp解解：M2+ = 3s, A3- = 2s s = 2.00 10-5mol.L-1 Ksp = （3s)3 (2s)2 = 3.46 10-22 常見的難溶電解質的溶度積見附錄常見的難溶電解質的溶度積見附錄 例例: 教材教材24；.25；.4.1.4 同離子效應對沉淀反應的影響同離子效應對沉淀反應的影響例例 計算計算BaSO4在在0.10molL-1Na2SO4溶液中的溶液中的溶解度。溶解度。1. 同離子效應同離子效應使難溶電解質溶解度降低使難溶電解質溶解度降低如如 BaSO4(s) Ba2+ + SO42-N

8、a2SO4 2Na+ + SO42-平衡移動方向平衡移動方向解：解： BaSO4(s) Ba2+ + SO42-2-平衡濃度平衡濃度/molL-1 s s + 0.10s =1.110-9molL-1 Ksp例：例：0.004 molL-1 AgNO3 與與 0.004 molL-1 K2CrO4等體積混合，有無等體積混合，有無Ag2CrO4沉沉 淀生成？淀生成？(Ag2CrO4的的Ksp=1.1 10-12)解：解： 2Ag+ + CrO42- Ag2CrO4 Ip = Ag+2 CrO42- = (0.002)3 = 810-94.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解I p Ksp(Ag2

9、CrO4)有有Ag2CrO4 沉淀生成。沉淀生成。 31；.例：例：取取5ml0.002molL-1Na2SO4與等體積的與等體積的 0.02molL-1的的BaCl2混合，計算混合，計算SO42-是是 否沉淀完全否沉淀完全(即即SO42- 10-5molL-1)？ （BaSO4的的 Ksp=1.110-10.）32；.沉淀沉淀 0.009 0.001平衡平衡 x 0.009+x 0.001- x 解：解： SO42- + Ba2+ BaSO4 初初 0.001 0.01 mol/LKsp = (0.009 + x ) x = 1.110-100.009 + x 0.009x = 1.210-

10、8(molL-1) 20Kw，c/Kb500，用，用最簡式最簡式計算：計算：OH-= Kb c13510331108110 mol.L.OH 34；.Ip= Mg2+OH-2 = 0.1(1.3310-3 )2 = 1.7810-7 Ip Ksp(Mg(OH)2) 有有Mg(OH)2 沉淀生成。沉淀生成。35；.練習練習 在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O，若使，若使Mg(OH)2沉淀溶解沉淀溶解, 最少最少應加入多少摩爾應加入多少摩爾NH4Cl？ Mg(OH)2 的的 Ksp = 1.810-10，氨水，氨水的的Kb=1.

11、810-5答案：答案：0.0016mol作業：作業：p15636；.4.2.2 分步沉淀分步沉淀 在相同濃度的在相同濃度的Cl-、Br-、I- 的溶液中逐滴的溶液中逐滴加入加入AgNO3 溶液，溶液，AgI最先沉淀，其次是最先沉淀，其次是AgBr，最后是，最后是AgCl。 在不同濃度的在不同濃度的Cl-、Br-、I- 的溶液中逐滴的溶液中逐滴加入加入AgNO3 溶液，沉淀次序可能不同。溶液，沉淀次序可能不同。37；.沉淀次序：開始沉淀所需沉淀劑的濃度小沉淀次序：開始沉淀所需沉淀劑的濃度小的先沉淀。的先沉淀。同類型同濃度離子，難溶物同類型同濃度離子，難溶物Ksp 小的先沉淀。小的先沉淀。38；.

12、例：例：在含在含0.05molL-1Pb(NO3)2和和0.05molL-1 AgNO3混合液中，逐滴加入混合液中，逐滴加入K2CrO4 溶溶 液液(設體積不變設體積不變)，問，問PbCrO4和和Ag2CrO4 哪哪 種先沉淀種先沉淀?(PbCrO4的的Ksp=1.810-14, Ag2CrO4的的Ksp = 1.110-12)解：解：生成生成PbCrO4時，時，CrO42-的最低濃度為的最低濃度為 Pb2+CrO42- 1.810-14 CrO42- 1.810-14/0.05 = 3.6 10-13 ( molL-1)39；.生成生成Ag2CrO4 時，時，CrO42- -的最低濃度為的最

13、低濃度為 Ag+2 CrO42- - 1.110-12 CrO42- 1.110- -12/0.052 = 4.4 10-10 (molL-1)先產生的沉淀為先產生的沉淀為PbCrO4。40；.4.2.3 沉淀溶解沉淀溶解1、沉淀溶解的條件：、沉淀溶解的條件：Ip 2.8353933391010621062 + + .Fe.OH)Lmol(.1121046 . . 51；.Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ip = Cu 2+OH 2 Ksp = 5.610-20 pH 4.4 控制控制 pH范圍：范圍：2.8 4.411065106520220 + + .Cu.OH)Lmol(.110

14、1042 . . 52；.補充補充：在：在1molL-1NiSO4溶液中含有少量的溶液中含有少量的Fe3+ 雜質，雜質，pH值控制在什么范值控制在什么范 圍才能除去圍才能除去 Fe3+ ? （使（使Fe3+ 10-5molL-1）（已知：已知： Fe(OH)3的的 Ksp = 2.810-39 ， Ni(OH)2 的的Ksp= 5.510-16 ） 作業：作業：p156 3(1)、5(2)、8、1253；.自測題自測題54；.1. Ca3 (PO4)2的溶解度為的溶解度為 a/2 molL-1，其，其 Ksp為為 A. 36a5 B. C. D. 5 54 49 9a5 59 94 4a5 5

15、8 82727a Ca3 (PO4)2 3Ca2+ + 2PO42- S 3S 2S Ksp=(3S)3(2S)2=108S5=108(a/2)5= 5827a55；.2. 已知在已知在25時，時，PbI2的的Ksp為為1.3910-8， 則飽和溶液中，則飽和溶液中，c(I-)是多少是多少molL-1？ A. 1.5110-3 B. 3.0210-3 C. 2.4310-3 D. 3.5110-3解：解： PbI2 Pb2+ + 2I- S 2SI- = 2S = 3.0210-3(molL-1) 選選B)Lmol(.KSsp13383105114103914 . . 56；.3. 0.208%(g/g)的的BaCl2溶液中，溶液中，SO42 離子離子 的允許濃度是多少？的允許濃度是多少？Ba+SO42- Ksp(BaSO4) SO42-1.110-10/0.01=1.110-8(molL-1)解：解：1201020820801000 mol.L.%.)BaCl( c57；.4. 過量過量AgCl溶解在下列各種物質中，問哪溶解在下列各種物質中，問哪 種溶液中種溶液中c(Ag+)最小最小 ( ) A. 100mL水水 B. 1000mL水水 C. 100mL0.2molL-1KCl溶液溶液 D. 1000mL0.5molL-1KNO3溶液溶液C58；. 基基 本本 要要 求