第三章酸堿反應和沉淀反應3.4沉淀反應2025/7/17第四節沉淀反應沉淀反應在化學實驗和化工生產中，常利用沉淀反應進行離子的分離、鑒定和除去溶液中的雜質以及制取某些難溶化合物。沉淀反應的利用，關鍵是如何創造條件保證沉淀能夠生成并沉淀完全，這涉及難溶電解質的沉淀和溶解。2025/7/17第四節沉淀反應

在一定溫度下，達到溶解平衡時，一定量的溶劑中含有溶質的質量，叫做溶解度。通常以符號s

表示。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水表示。

溶解度的概念2025/7/17難溶電解質：溶解度＜0.01g/100gH2O微溶電解質：溶解度0.1g~0.01g/100gH2O易溶電解質：溶解度＞0.1g/100gH2O溶解平衡——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子達到多相離子平衡，稱為溶解平衡1.溶度積常數BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO4

(aq)溶解沉淀2-Ksp(BaSO4)=[c(Ba2+)/c][c(SO4)/c]2-3.4.1

難溶電解質的溶度積和溶解度AmBn(s)

mAn++nBm-溶解沉淀一般難溶電解質Ksp(AmBn)=[c(An+)/c]m[c(Bm-)/c]n溶度積常數(簡稱溶度積)即:在一定溫度下,難溶電解質的飽和溶液中，各組分離子濃度冪的乘積是一個常數Ksp與濃度無關，與溫度有關Ksp是表征難溶電解質溶解能力的特性常數1.溶度積常數2025/7/17溶度積表達式也適用于難溶弱電解質AB(s)AB(aq)K1=c(AB)/cAB(aq)

A++B-c(A+)·c(B-)c(AB)·cK2=(1)+(2)

AB(s)

A++B-K1

·K2=c(A)·c(B)/(c)2=Ksp(AB)即AB(s)

A++B-Ksp(AB)=c(A)·c(B)/(c)22、溶解度與溶度積的相互換算

在有關溶度積的計算中，離子濃度必須是物質的量濃度，其單位為mol·L－1，而溶解度的單位往往是g/100g水。因此，計算時有時要先將難溶電解質的溶解度s的單位換算為mol·L－1。3-4-1難溶電解質的溶度積和溶解度2.溶解度與溶度積的相互換算例1.08×10-10=x·xx=1.04×10-5即s(BaSO4)=1.04×10-5mol·L-1對于AB(s)

A++B-s=Ksp×c已知298.15K時Ksp(BaSO4)=1.08×10-10,計算298.15K時的s(BaSO4)解：BaSO4(s)

Ba2++SO4平衡濃度/(mol·L-1)xx2-Ksp(BaSO4)=[c(Ba2+)/c][c(SO4)/c]2-

AB(s)

A++B-s=Ksp×c對于AB型難溶強電解質同理AB2或A2B型難溶強電解質

A2B(s)

2A++B2-平衡濃度/(mol·L-1)2ssKsp(A2B)=(2s)2·s/(c)3Ksp4s=×c35108

s=間的關系與的思考題：求243)(POCas2025/7/17

ZnS(s)

Zn2++S2-如ZnS在飽和溶液中Zn2++H2O[Zn(OH)]++H+

S2-+H2OHS-+OH-s(ZnS)≈c(Zn2+)+c([Zn(OH)]+)s(ZnS)≈c(S2-)+c(HS-)應用上述溶解度S計算公式應注意:1.不適用于易水解的難溶電解質且水解程度S2-?Zn2+,使c(Zn2+)>c(S2-)s=Ksp×c按式計算會產生較大誤差。2025/7/172.不適用于難溶弱電解質應用上述溶解度s計算公式應注意:

AB(aq)

A++B-s(AB)=c(AB)+c(A+)=c(AB)+c(B-)

Ksp(AB)×cs=c(AB)+AB(s)AB(aq)2025/7/17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小。類型難溶電解質Ksps/(mol·L-1)ABAgCl1.77×10-101.33×10-5AgBr5.35×10-137.33×10-7AgI8.52×10-179.25×10-9AB2MgF26.5×10-91.2×10-3A2BAg2CrO41.12×10-126.54×10-52025/7/173-4-2沉淀反應3-4-2沉淀反應1、溶度積規則

<反應正向進行?rGm=0平衡狀態

>反應逆向進行?rGm=RT(lnJ–lnKsp

)AmBn(s)

mAn++nBm-J={c(An+)}m{c(Bm-)}n/(c)(m+n)

<反應正向進行

J

=Ksp

平衡狀態

>反應逆向進行2025/7/173-4-2沉淀反應3-4-2沉淀反應溶度積規則☆

J>平衡向左移動，沉淀析出；☆J=處于平衡狀態，飽和溶液；

☆J<平衡向右移動，無沉淀析出；若原來有沉淀存在，則沉淀溶解。AmBn(s)

mAn++nBm-2025/7/173-4-2沉淀反應3-4-2沉淀反應例：②加BaCl2

或Na2CO3(aq)CO(aq)Ba

(s)BaCO2323-++利于BaCO3

的溶解。23

)(COJJc<

-BaCO3的生成。或

促使23

)(COJJc>

-①加酸例在10mL0.10mol·L-1MgSO4溶液中加入10mL0.10mol·L-1NH3·H2O,問有無Mg(OH)2沉淀生成？解:c(Mg2+)=×0.10mol·L-1=0.050mol·L-112c(NH3·H2O)=×0.10mol·L-1=0.050mol·L-112x·x0.050-xKb=;0.050-x≈0.050;1.8×10-5=x·x0.050x=9.5×10-4c(OH-)=9.5×10-4mol·L-1J=c(Mg2+)·[c(OH-)]2/(c)3=0.050×(9.5×10-4)2

=4.5×10-8J>

Ksp=5.61×10-12有Mg(OH)2沉淀生成NH3·H2O

NH4+OH-平衡濃度/(mol·L-1)0.050-xxx+例在10mL0.10mol·L-1MgSO4溶液中加入10mL0.10mol·L-1NH3·H2O,若使Mg(OH)2沉淀溶解,最少要加入多少克NH4Cl？解:使沉淀溶解

c(Mg2+)·[c(OH-)]2<Ksp[Mg(OH)2]×(c)3

c(OH-)<=mol·L-1

=1.1×10-5mol·L-15.61×10-125.0×10-2Ksp×(c)3

c(Mg2+)例在10mL0.10mol·L-1MgSO4溶液中加入10mL0.10mol·L-1NH3·H2O,若使Mg(OH)2沉淀溶解,最少要加入多少克NH4Cl？使沉淀溶解c(OH-)<1.1×10-5mol·L-1解:c(NH4Cl)>(8.2×10-2-1.1×10-5)mol·L-1≈0.082mol·L-1平衡濃度/(mol·L-1)

0.050-1.1×10-5y1.1×10-5

NH3·H2O

NH4+OH-+最少要加入NH4Cl(0.082×0.020×53.5)=0.087gc(NH4)=8.2×10-2mol·L-1Kb==1.8×10-5y=8.2×10-21.1×10-5y0.050-1.1×10-5＋2025/7/17017.0)108.1(105.612512=××=--0.050

0.050

)Lmol/(1-

y平衡濃度此題也可以用雙平衡求解：