沉淀溶解平衡習題課本章內容小結教材P260例9-7書后習題2本章內容小結溶度積常數Ksp?溶度積原理同離子效應和鹽效應沉淀的生成和溶解分步沉淀沉淀的轉化3溶度積常數Ksp?

AaBb(s)

aAb++bBa-

Ksp?=[Ab+]a?[Ba-]b

=(as)a

?(bs)b=aabb?sa+bs:溶解度注意：溶度積常數表達式中的濃度項應為相對濃度(c/c

)，但為書寫簡便，用濃度代替相對濃度。(見教材P239頁底注解)4溶度積常數Ksp?Ksp?大小與濃度無關，隨溫度變化而改變；溶度積和溶解度s之間可進行相互換算，但溶解度必須用物質的量濃度(即mol·dm-3)來表示。5溶度積原理

Qi>Ksp?，沉淀從溶液中析出；

Qi=Ksp?，飽和溶液與沉淀物平衡；

Qi<Ksp?，不飽和溶液，若有沉淀物則發生溶解。63.同離子效應和鹽效應同離子效應：在難溶電解質飽和溶液中，加入與其具有相同離子的強電解質，使難溶電解質溶解度減小；鹽效應：在難溶電解質飽和溶液中，加入與其不具有相同離子的強電解質，使難溶電解質溶解度增大。同離子效應一般比鹽效應大得多。74.沉淀的生成和溶解沉淀的生成：創造條件使有關離子濃度增大，造成Qi>Ksp?；常用方法：加入沉淀劑，應用同離子效應，控制溶液pH值。(2)

沉淀的溶解：創造條件使有關離子濃度減小，造成Qi<Ksp?；常用方法：酸溶解，生成弱電解質，發生氧化還原反應，生成配合物。8MS型沉淀的酸溶解計算公式MS+2H+M2++H2S9可溶于稀鹽酸(0.3mol?L-1)的硫化物沉淀：FeS(黑色),CoS(黑色),NiS(黑色),ZnS(白色),MnS(肉紅色)，Al2S3(白色)，Cr2S3(黑色)注：Al2S3和Cr2S3在水中完全水解，分別生成白色的Al(OH)3和灰綠色的Cr(OH)3

金屬硫化物的酸溶性10金屬硫化物的酸溶性不溶于稀鹽酸的硫化物沉淀：SnS(褐色),Sb2S3(桔紅色),PbS(黑色),CdS(黃色),Bi2S3(棕黑色),As2S3(黃色),CuS(黑色),Ag2S(黑色)，HgS(黑色)可溶于濃鹽酸不溶于濃鹽酸，可溶于硝酸；在濃鹽酸和硝酸中均不溶解，只溶于王水(V濃HCl:V濃HNO3=3:1)11M(OH)n型沉淀的酸溶解計算公式M(OH)n+nH+Mn++nH2O12酸溶平衡常數用酸溶解難溶電解質的反應統稱酸溶反應。難溶弱酸鹽和難溶的金屬氫氧化物都有可能溶解在強弱不同的酸中，而決定酸溶反應能否自發進行的重要因素是反應的平衡常數，稱為酸溶平衡常數。13酸溶平衡常數決定酸溶反應能否發生的因素還有反應速率和沉淀物的結構。反應速率很慢的酸溶反應實際上難以實現；某些加熱過的金屬氫氧化物(如Al(OH)3

-Al2O3)難溶于任何酸。14酸溶平衡常數根據酸溶平衡常數K

判斷酸溶反應能否發生的經驗規律：當K

>107(相當于rGm

<40kJmol-1)時，酸溶反應能自發進行，而且進行得較徹底，如MnS(s)可溶于鹽酸中(K

=2.7107)。15酸溶平衡常數當K

<<10-7(相當于rGm

>>+40kJmol-1)時，酸溶反應不能自發進行，如CuS(s)不溶于鹽酸中(K

=5.510-16)，只能溶解在有氧化性的HNO3中。當10-7<K

<107(相當于40kJmol-1<rGm

<+40kJmol-1)時，需根據具體情況來判斷，有時可通過提高H+濃度使沉淀溶解。165.分步沉淀溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，則沉淀生成的先后按Q值大于Ksp?的先后順序分步沉淀。一般溶液中被沉淀離子濃度小于10-5mol·L-1時，認為已沉淀完全。6.沉淀的轉化一般由溶解度大的沉淀向溶解度小的沉淀轉化。17教材P244例9-7使0.01molZnS溶于1dm3鹽酸中，求所需鹽酸的最低濃度。已知Kspθ(ZnS)=2.5×10-22,H2S的K1=1.1×10-7,K2=1.3×10-1318教材P244例9-7解：解法一：分步計算。當0.01mol的ZnS全部溶解于1dm3鹽酸時，生成的[Zn2+]=0.01mol?dm-3，與Zn2+相平衡的[S2-]可由沉淀溶解平衡求出。ZnS

Zn2++S2-

Ksp?(ZnS)=[Zn2+][S2-][S2

]=Ksp?(ZnS)/[Zn2+]=2.510-22/0.01=2.510-2019解法一：當0.01mol的ZnS全部溶解時，產生的S2-將與鹽酸中的H+結合生成H2S，且假設S2-全部生成H2S，則溶液中[H2S]=0.01mol?dm-3。根據H2S的解離平衡，由[S2-]和[H2S]可求出與之平衡的[H+]。

教材P244例9-7解：H2S

2H++S2-20教材P244例9-7解：解法一：此濃度為平衡濃度，原來的鹽酸中的H+與0.01molS2-結合生成H2S時消耗掉0.02mol。故所需鹽酸的起始濃度為(0.076+0.02)mol?dm-3=0.096mol?dm-321解法二：可通過ZnS溶解反應的總的反應方程式來計算。ZnS+2H+H2S+Zn2+起始相對濃度c000平衡相對濃度c0-0.020.010.01教材P244例9-7解：22教材P244例9-7解：解法二：23P2489-8室溫下測得AgCl飽和溶液中[Ag+]和[Cl-]的濃度均約為1.3×10-5mol·dm-3。試求反應的

rGm?值。書后習題24P2489-8解：Ksp?=[Ag+][Cl-]=1.310-5

1.310-5=1.6910-10

rGm?=

RTlnKsp?

=8.314J?mol-1?K-1298Kln(1.6910-10)=55.7kJ?mol-125P2489-9某溶液中Ba2+和Sr2+的濃度均為0.01mol·dm-3，向其中滴加Na2CrO4溶液。通過計算說明，當SrCrO4開始生成時，Ba2+是否已經被沉淀完全。已知BaCrO4的Kspθ=1.2×10-10,SrCrO4的Kspθ=2.2×10-5。26P2489-9解：SrCrO4

Sr2++CrO42-

Ksp?(SrCrO4)=[Sr2+][CrO42-][CrO42

]=Ksp?(SrCrO4)/[Sr2+]=2.210-5/0.010=2.210-3即：當[CrO42

]=2.210-3mol?dm-3時，開始生成SrCrO4沉淀。27BaCrO4

Ba2++CrO42-

Ksp?(BaCrO4)=[Ba2+][CrO42-][Ba2+]=Ksp?(BaCrO4)/[CrO42

]=1.210-10/2.210-3

=5.510-8

所以，當SrCrO4開始生成時，[Ba2+]=5.510-8mol?dm-3<1.010-5mol?dm-3，Ba2+已經被沉淀完全。

P2489-9解：28P2489-10Ba2+和Sr2+的混合溶液中，二者的濃度均為0.10mol·dm-3，將極稀的Na2SO4溶液滴加到混合溶液中。已知BaSO4的Kspθ=1.1×10-10，SrSO4的Kspθ=3.4×10-7。試求（1）當Ba2+已有99%沉淀為BaSO4時的[Sr2+].（2）當Ba2+已有99.99%沉淀為BaSO4時，Sr2+已經轉化為SrSO4的百分數。29P2489-10解：濃度為0.10mol·dm-3的Ba2+，已沉淀99％，這時體系中[Ba2+]=0.10(1-99%)=1.010-3

mol·dm-3BaSO4

Ba2++SO42-

Ksp?=[Ba2+][SO42-]30Q(SrSO4)=

[Sr2+][SO42-]=0.101.110-7=1.110-8

由于Q(SrSO4)<Ksp?(SrSO4)。故此時尚未生成SrSO4沉淀，因而[Sr2+]仍為起始濃度0.10mol·dm-3。

P2489-10解：31(2)濃度為0.10mol·dm-3的Ba2+，已沉淀99.99％，這時體系中[Ba2+]=0.10(199.99%)=1.010-5

mol·dm-3BaSO4Ba2++SO42-

Ksp?(BaSO4)=[Ba2+][SO42-]P2489-10解：32Ksp?(SrSO4)=[Sr2+][SO42-]Sr2+已經轉化成SrSO4的百分數為69％。P2489-10解：33P2489-12已知AgCl的Ksp?=1.8×10-10，試求AgCl飽和溶液中[Ag+]，若加入鹽酸，使溶液的pH值=3.0，再求溶液中的[Ag+]。34P2489-12解：Ksp?=[Ag+][Cl-]=1.810-10

在AgCl飽和溶液中[Ag+]=[Cl-],故[Ag+]=1.310-5mol?dm-3加入鹽酸，體系pH=3.0，則[HCl]=1.010-3mol?dm-3所以[Cl-]=1.010-3mol?dm-335P2489-13向0.50mol·dm-3的FeCl2溶液通H2S氣體至飽和，若控制不析出FeS沉淀，試求溶液pH的范圍。已知FeS的Ksp?=6.3×10-18，H2S的Ka?=1.3×10-2036解法2

Fe2++H2SFeS+2H+平衡相對濃度0.500.10[H+]

P2489-13解：pH應小于1.9937P2489-14在1.0mol·dm-3CuCl2溶液中含有10.0mol·dm-3HCl，通入H2S至飽和。試求已達到平衡時，溶液中的[H+]和[Cu2+]38P2489-14解：

反應過程中涉及兩個平衡H2S

2H++S2-

CuS

Cu2++S2-兩式相減即得

Cu2++H2S

CuS+2H+

391.0mol·dm-3的Cu2+完全與H2S反應后，將生成2mol·dm-3的H+，故體系中[H+]=(10.0+2.0)mol·dm-3=12mol·dm-3。依題設H2S飽和，故[H2S]=0.1mol·dm-3。即[Cu2+]=7.010-13

mol·dm-3。40P2489-15采用加入KBr溶液的方法，將AgCl沉淀轉化為AgBr。試求Br-的濃度必須保持大于Cl-的濃度的多少倍？已知AgCl的Ksp?=1.8×10-10，AgBr的Ksp?=5.4×10-1341P2489-15解：沉淀的轉化過程涉及兩個沉淀－溶解平衡：兩式相減即得AgCl轉化為AgBr的反應式：42故必須保持[Br

]>3.010-3[Cl

]，即

[Br

]大于[Cl

]的3.010-3倍。43P2489-16將足量ZnS置于1dm3鹽酸中，收集到0.10molH2S氣體。試求溶液中[H+]和[Cl-]。已知ZnS的Ksp?=2.5×10-22，H2S的Ka?=1.3×10-2044P2489-16解：ZnS+2H+Zn2++H2S依題意收集到0.10molH2S氣體，這說明四個問題：溶液已飽和，其中[H2S]=0.10mol·dm-3；逸出的和存在于飽和溶液中的H2S共0.20mol；生成0.20molH2S，同時有0.20molZn2+

存在于溶液中，即[Zn2+]=0.20mol·dm-3

；生成0.20molH2S，同時將有0.40molCl-

存在于溶液中，即此部分[Cl-]=0.40mol·dm-3。45溶液中[H+]=1.02mol·dm-3，同時也將因此有1.02mol·dm-3

的Cl-存在于溶液中，故溶液中[Cl-]=(1.02+0.40)mol·dm-3

=1.42mol·dm-346習題冊習題P1068.5下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是(A)Ag3PO4;(B)AgCl;(C)AgBr;(D)AgI。已知：Ksp?(AgCl)=1.7710-10;Ksp?(AgBr)=5.3510-13;Ksp?(AgI)=8.5210-17;Ksp?(Ag3PO4)=8.8910-17.答案為(D)AgI。47解題分析：含銀沉淀一般可與氨水發生配位反應，生成Ag(NH3)2+配離子，方程式如下：AgX+2NH3?H2O

Ag(NH3)2++X

+2H2O所以，含銀沉淀在氨水中的溶解度將大于其在水中的溶解度。而它們在水中的溶解度越大，解離出的Ag+就越多，則其在氨水中的溶解度越大。因而只需通過Ksp?計算出各沉淀在水中的溶解度，即可得知其在氨水中的溶解度順序。P1068.548P1068.5解：因