1、第 9 章沉淀溶解平衡 9 1 溶度積常數 9 1 溶度積常數 難溶性強電解質AnBm, 在溶液中有如下平衡： AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 例如反應ZnS Zn2+ S2 平衡時： 平衡時：PbCl2 Pb2+ 2Cl 反應 已知CaCO3和PbI2的Ksp均接近于110-8 ，在兩者的飽和溶液中（ ）（東北師大2011）A. Pb2+ Ca2+ B. Pb2+ Ca2+ C. Pb2+ = Ca2+ D. Pb2+ = 2Ca2+ 在CaCO3(Ksp= 2.910-9), CaF(Ksp= 1.510-10), Ca3(PO4)2(Ksp= 2.110-23)的

2、飽和溶液中，Ca2+濃度最小的是（ ）（中南2011）注意點： (1) 與溫度有關，但影響不大。在實際中，常用25時的 ；(2) 在上述表達式中，濃度必須用體積摩爾濃度；(3) 在 表達式中，應該用離子活度代替離子濃度。但由于在難溶電解質的溶液中，離子濃度很小，離子的活度系數f = 1，所以可以用離子濃度代替離子活度。 和其它平衡常數一樣， Ksp 也隨溫度變化而改變。且均適用平衡常數的規定和平衡常數的性質 9 1 2 溶度積原理 當 Q Ksp 時，沉淀從溶液中析出； 當 Q Ksp 時，飽和溶液與沉淀物平衡； 當 Q Ksp 時，溶液不飽和，若體系中有沉淀物，則沉淀物將發生溶解。 溶度積原

3、理：AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)已知Ksp(Ag2SO4)=1.210-5, Ksp(AgCl)=1.810-10, Ksp(BaSO4)=1.110-10, 將等體積的0.002molL-1的Ag2SO4與2.010-6 molL-1的BaCl2溶液混合將（ ）（東北師大2011）A. 只生成BaSO4沉淀B. 只生成AgCl沉淀C. 同時生成BaSO4和AgCl沉淀D. 有Ag2SO4沉淀生成已知Ksp(FeS)= 1.110-19，氫硫酸(H2S)Ka1=9.110-8, Ka2=1.110-12，向0.075molL-1的FeCl2溶液通入H2S氣體至飽和(濃

4、度為0.1 molL-1 )，欲使FeS沉淀不析出，溶液的pH值應是( )（中南2012）A. pH 0.1 B. pH 0.1 C. pH 3.1 D. pH 1.06 9 1 3 溶度積與溶解度的關系 1 溶解度對水溶液來說，通常以飽和溶液中每 100g 水所含溶質質量來表示，即以：g /100g表示。 本章中用難溶性強電解質在水中溶解部分所生成的離子的濃度表示該物質的溶解度，即以：mol dm-3表示。 2 溶度積和溶解度的相互換算S與Ksp 的關系：表示難溶電解質的溶解性。Ksp 屬于平衡常數只與溫度有關，而S與溫度、pH、配合物的生成等因素有關 AnBm(s) nAm+(aq) +

5、mBn-(aq)平衡濃度 nS mS298.15K時CaF2的溶解度為2.010-4 molL-1 ，則CaF2的溶度積Ksp為（ ）（鄭大無機2012）A. 4.010-8 B. 8.010-8 C. 3.210-11 D. 8.010-12 AB2型難溶強電解質的溶解度與溶度積的關系是 ( )(東北師大2011) A. (Ksp)1/2 B. (Ksp/4)1/3C. (Ksp/27)1/4 D. (Ksp/108)1/5 相同類型的難溶電解質，其 Ksp 大的 S 也大。 不同類型的難溶電解質不能直接用溶度積比較其溶解度的相對大小。已知Ksp (AgCl)=1.810-10， Ksp (

6、Ag2CrO4) =2.010-12下列說法正確的是（ ）（南開2011）A. AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度 B. AgCl的飽和水溶液導電性很弱，說明AgCl是弱電解質C. 加入NaCl固體，由于鹽效應使AgCl的溶解度增大D. AgCl的飽和水溶液中加水，待重新平衡時， AgCl的溶解度不變， Ksp也不變。9 1 5 同離子效應和鹽效應對溶解度的影響 在難溶性強電解質的溶液中，加入與其具有相同離子的強電解質，將使難溶性強電解質的溶解度減小，這一作用稱為同離子效應。 在難溶性強電解質的溶液中，加入不含相同離子的強電解質，將使難溶性強電解質的溶解度增大，這一作用稱為鹽效應。注意

7、:同離子效應使難溶性強電解質的溶解度減小,而鹽效應使難溶性強電解質的溶解度增大;同離子效應的影響較大,而鹽效應的影響較小若在難溶性強電解質溶液中，加入含相同離子的強電解質，則鹽效應與同離子效應同時發生，但鹽效應對電離平衡的影響遠不如同離子效應。故兩種效應共存時，可忽略鹽效應 。欲洗滌新沉淀的CaC2O4，若用100cm3水洗，將會溶失 克，若用100cm3 0.01moldm-3 (NH4)2C2O4洗，將會溶失 克，因此應選擇 洗滌CaC2O4 。已知Ksp(CaC2O4 ) = 1.6 10-19, CaC2O4 的摩爾質量為128gmol-1 (假設洗滌時CaC2O4溶解達飽和，并不考慮

8、(NH4)2C2O4的水解)。（廈大2012） 在0.001molL-1的NaOH溶液中，Mg(OH)2的溶解度為(Ksp=1.2 10-11 )為（ ）（鄭大無機2010）A. 0.70mg/100g B. 0.070/100g C. 1.210-5g/100g D. 0.070mg/100g9 2 沉淀生成的計算與應用 一、沉淀的生成 根據溶度積原理，當溶液中 Q Ksp時，將有沉淀生成。 一般情況下，離子與沉定劑生成沉淀物后在溶液中的殘留濃度低于 1.0105 moldm3 時，則認為該離子已被沉淀完全。定量分析要求 1.0106 moldm3 。已知Ksp(Cr(OH)3)= 6.31

9、0-31, 計算Cr3+沉淀完全時溶液的pH。（南開2012）1對于同一類型的難溶電解質，在離子濃度相同或相近情況下，溶解積較小的難溶電解質首先達到溶度積而析出沉淀。2同一類型的難溶電解質的溶度積差別越大，利用分步沉淀的方法分離難溶電解質越好。二、分步沉淀分步沉淀：加入沉淀劑，金屬離子先后沉淀的現象。 混合溶液中KCl, KBr和K2CrO4濃度均為0.010 moldm-3，向溶液中逐滴加入0.010 moldm-3的AgNO3溶液時，最先和最后沉淀的是( ) ( Ksp(AgCl) = 1.810-10, Ksp(AgBr) = 5.010-13, Ksp(Ag2CrO4)= 2.010-

10、12)(東北師大2010）AgBr AgCl B. Ag2CrO4 AgClC. AgBr Ag2CrO4 D.同時沉淀 1)使有關離子生成弱酸的方法。 2)氧化還原法，使有關離子濃度變小； 3)生成配位化合物的方法，使有關離子濃度變小；9 3 沉淀的溶解和轉化 沉淀物與飽和溶液共存，如果能使 Q Ksp ，則沉淀物要發生溶解。使 Q 減小的方法有幾種：試用計算說明BaSO4與BaCrO4的溶度積相近(Ksp(BaCrO4)=1.210-10， Ksp(BaSO4)=1.110-10), 但BaCrO4易溶于2.0 moldm-3酸，而BaSO4卻不溶。已知 Cr2O72- + H2O 2Cr

11、O42- + 2H+ Ka = 2.410-15, Ka(HSO4-)=1.010-2 (廈大2013)9 3 2 沉淀的轉化 若難溶性強電解質解離生成的離子，與溶液中存在的另一種沉淀劑結合而生成一種新的沉淀，我們稱該過程為沉淀的轉化。 例如：白色 PbSO4 沉淀和其飽和溶液共存于試管中，向其中加入 Na2S 溶液并攪拌，觀察到的現象是沉淀變為黑色 白色的 PbSO4 沉淀轉化成黑色的 PbS 沉淀。這就是由一種沉淀轉化為另一種沉淀的沉淀的轉化過程。 1溶解度大的沉淀可以轉化成溶解度小的沉淀 PbS 此過程可表示為： PbSO4+ S2- PbS + SO42- 由一種難溶物質轉化為另一種更

12、難溶的物質，過程是較容易進行的。 PbSO4 Pb2 SO42 Na2S S2 2Na + 沉淀類型相同, Ksp 大（易溶）者向Ksp 小（難溶）者轉化容易，二者相差越大，轉化越完全，反之Ksp 小者向Ksp 大者轉化困難；沉淀類型不同，計算反應的K 2兩種同類難溶強電解質的Ksp 相差不大時，通過控制離子濃度，Ksp小的沉淀也可以向Ksp大的沉淀轉化。 這說明只要能保持 CrO42 0.046 CO32，則BaCO3 就會轉變為 BaCrO4 ；反過來，只有保持 CO32 大于 CrO42 的 22 倍時，才能使 BaCrO4 轉化為BaCO3 ，這樣的轉化條件在實驗室中是可以實現的。 例

13、如：向BaCrO4沉淀中加入飽和Na2CO3溶液,則BaCrO4沉淀能否轉化為BaCO3沉淀? 解: 假設能轉化:BaCrO4 + CO32- BaCO3 + CrO42-人的牙齒表面的釉質組成為羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH(Ksp=6.810-37)，而人們經常使用的含氟牙膏可使羥基磷灰石轉化為氟磷灰石Ca5(PO4)3F(Ksp=1.010-60) ，該反應的標準平衡常數數值為( )(東北師大2010）A. 6.81023 B. 7.51025 C. 5.31022 D. 3.41023 將BaCO3(Ksp=5.110-9)和CaCO3(Ksp=2.810-9)置于水中，形成含有CaCO3(s)和BaCO3(s)的飽和溶液，此溶液中Ba2+和Ca2+的濃度(molL-1)分別為( ) (川大2