第6章沉淀——溶解平衡解读
沉淀溶解平衡讲义
沉淀溶解平衡一．固体物质的溶解度1.溶解度：在一定温度下，某固体物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。
符号：S，单位：g，公式：S=（m溶质/m溶剂）×100g2.不同物质在水中溶解度差别很大，从溶解度角度，可将物质进行如下分类：3.绝大多数固体物质的溶解度随温度的升高而增大，少数物质的溶解度随温度变化不明显，个别物质的溶解度随温度的升高而减小。
二?沉淀溶解平衡1.溶解平衡的建立讲固态物质溶于水中时，一方面，在水分子的作用下，分子或离子脱离固体表面进入水中，这一过程叫溶解过程；另一方面，溶液中的分子或离子又在未溶解的固体表面聚集成晶体，这一过程叫结晶过程。
当这两个相反过程速率相等时，物质的溶解达到最大限度，形成饱和溶液，达到溶解平衡状态。
2.沉淀溶解平衡绝对不溶解的物质是不存在的，任何难溶物质的溶解度都不为零。
以AgCl为例：在一定温度下，当沉淀溶解和生成的速率相等时，便得到饱和溶液，即建立下列动态平衡：AgCl(s)沉淀 Ag(aq)＋Cl(aq) ＋－3.溶解平衡的特征1）动：动态平衡2）等：溶解和沉淀速率相等3）定：达到平衡，溶液中离子浓度保持不变4）变：当外界条件改变时，溶解平衡将发生移动，达到新的平衡。
三．沉淀溶解平衡常数——溶度积1）定义：在一定温度下，难溶性物质的饱和溶液中，存在沉淀溶解平衡，其平衡常数叫溶度积常数。
+- 2）表达式：以MmAn(s) mMn(aq)+nAm(aq)为例：mnKsp=[c(Mn+)]·[c(Am-)]3）意义：反应了物质在水中的溶解能力。
对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp数值越大，电解质在水中的溶解能力越强。
4）影响因素：与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
四．影响沉淀溶解平衡的因素1）内因：难溶电解质本身的性质2）外因：①浓度：加水稀释，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动②温度：多数难溶性电解质溶解于水是吸热的，所以升高温度，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动。
沉淀-溶解反应解读
安徽科技学院理学院《普通化学》教案（六）第六章 沉淀-溶解反应6.1难溶电解质的沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡：当沉淀速率和溶解速率相等时就达到沉淀溶解平衡。
特点：反应的特点是在反应过程中伴随着物相的变化，属于多相平衡。
2、溶度积：以固体AgCl 置于水中为例：AgCl(s) Ag +(aq) + Cl －(aq)（1）饱和溶液：在一定温度下，AgCl 达到沉淀溶解平衡时的溶液。
对于任一难溶电解质的沉淀溶解平衡：A mB n (s) mA n+(aq) + nB m-(aq)K θsp = [c eq (A n+)/c Ө]m [c eq (B n －)/c Ө]n（6-1）（2）溶度积常数（溶度积）：K θsp 大小表示难溶电解质溶解趋势。
（3）K θsp 的特点：K θsp 与沉淀的量及离子的浓度变化无关；K θsp 随温度的升高而增大，但温度的影响并不显著。
（4）溶解度：难溶电解质在水中的溶解趋势还可以用溶解度s 来表示。
溶度积和溶解度可以互相换算，换算时必须注意浓度单位，要把溶解度的单位换算成物质的量浓度单位(即mol ∙dm －3)。
【例6.1】298K 时，AgCl 的溶解度为1.92×10-4g ／100gH 2O ，求该温度下AgCl 的K θsp 。
【解】 设AgCl 的溶解度为s ，溶度积为K θsp∵ = 1g ∙cm -3，∴ s = 1.01441092.14⨯⨯- = 1.33×10-5 mol ∙dm -3AgCl(s) Ag +(aq) + Cl -(aq)平衡浓度／mol ∙dm －3s sK θsp=[c eq (Ag +)/c Ө][c eq (Cl -)/c Ө]=(s/c Ө )2=(1.33×10-5)2=1.77×10-10【例6.2】 己知室温时K θsp (BaSO 4)=1.07×10－10、K θsp[Mg(OH)2]＝5.61×10-12、 K θsp(Ag 2CrO 4)＝1.12×10-12，求它们的溶解度s 。
无机化学第6章 难溶强电解质的沉淀-溶解平衡
常见难溶强电解质的溶度积
二、标准溶度积常数与溶解度 的关系
一定温度下，溶度积和溶解度都可表示难 溶电解质在水中的溶解能力。
若溶解度s 的单位用mol.L-1，称为摩尔溶 解度。
注意：推导若溶度积和溶解度关系时， 溶解度采用摩尔溶解度。
2. 溶度积与溶解度
二、标准溶度积常数与溶解度的关系
难溶强电解质Mv Av饱和溶液中存在沉淀-溶解平衡：
MvAv (s) vMz (aq) vAz (aq)
1－2型
如：Ag2CrO4 (s) 2Ag+ (aq) + CrO42- (aq)
2s
s
Ksp ={ceq (Ag+ )}2 {ceq (CrO42- )}＝ (2 s)2 (s)
Question
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
例：
实验：取上层清液适量
滴加少量KI溶液
黄色沉淀(AgI)
AgCl
是否含有 s(AgCl)=1.34×10-5 mol·L-1
Ag+、Cl-
=1.92×10-4克/100mL
Question
我们常说的沉淀，是不是一点都不溶？
例：
AgCl(s) 溶解 AgCl(aq) 沉淀
AgCl(aq)
解离 Ag+ (aq)+ Cl-(aq) 分子化
AgCl
是否含有
AgCl(s)
溶解 Ag+ (aq)+ Cl-(aq) 沉淀
Ag+、Cl-
沉淀-溶解平衡
图 6-1 难溶强电解质的溶解和沉淀过程
沉淀溶解平衡
难溶强电解质Mv+Av-饱和溶液中存在如下动态平衡：
第六章难溶电解质的沉淀-溶解平衡
四、同离子效应和盐效应
[ SO4 ] [Ca 2 ] K SP (CaSO4 ) K 2 [CO3 ] [Ca 2 ] K SP (CaCO3 )
当KSP(CaCO3)<<KSP(CaSO4)时，K很大，反 应正向进行；即由一种难溶物转化为另一种更难溶 的物质。
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H 2 S 2H 2O S 2H3O
K K a1 K a 2
[ S 2 ] [ H 3O ]2 [H 2S ]
（二）发生氧化还原反应使沉淀溶解 难溶硫化物的溶解 3CuS(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+
3S(s)+2NO(g)+4H2O(l)
CaCO3 + H3O+ Ca2+ + H2CO3 +H2O
例：25℃时，欲使0.010molZnS溶于1.0L盐酸中， 求所需盐酸的最低浓度？ 解：ZnS(s) + 2H+(aq) c0 0.01 x ceq 0 x-0.02 Zn2+(aq) + H2S(aq) 0 0 0.01 0.01
K SP ( ZnS) [Zn 2 ] [ H 2 S ] [ S 2 ] K 2 [ H ]2 [ S ] K a1 ( H 2 S ) K a 2 ( H 2 S )
第6章 沉淀-溶解平衡
Fe(OH)3
无机化学
2.79×10-39
1.15
2.81
金属硫化物的溶解
♦ 难溶金属硫化物（MS）的多相离子平衡为：
MS(s)+H2O(l)=M2+(aq)+OH-(aq)+HS-(aq) 其平衡常数表示式为： KӨ = {c(M2+)}{c(OH-)}{c(HS-}
♦ 难溶金属硫化物在酸中的沉淀溶解平衡：
K
sp
108
无机化学
例 25oC，AgCl的溶解度为1.92×10-3 g· -1，求 L 同温度下AgCl的溶度积。
解：已知 Mr(AgCl) 143 .3 1.92 10 3 S mol L1 1.34 10 3 mol L1 143 .3 AgCl(s) Ag (aq) Cl (aq) 1 平衡浓度 /(mol L ) S S K sp (AgCl) {c(Ag )}{c(Cl )} S 2 1.80 10 10
♦ 盐效应
在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶 电解质的溶解度增大的作用。
无机化学
同离子效应──醋酸/醋酸钠体系
无机化学
同离子效应 ──氨水/氯化铵体系
无机化学
同离子效应对沉淀反应的影响 同离子效应不仅会使弱电解质的解离度降低，而 且会使难溶电解质的溶解度降低。 BaSO4 (s) = Ba2+ (aq) + SO42- (aq) 加入BaCl2 或Na2SO4
♦ 可溶物质：溶解度大于1g/100g 的物质； 难溶物质：溶解度小于0.1g/100g 的物质； 微溶物质：溶解度介于可溶与难溶之间者。
无机化学
6.1.2 溶度积
沉淀溶解平衡
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沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡是指在溶液中存在着溶解物质与沉淀物质之间的平衡。
当溶解物质和沉淀物质之间的反应达到动态平衡时，称为沉淀溶解平衡。
在沉淀溶解平衡中，溶解物质会溶解为离子，在溶液中以溶解度的形式存在。
而沉淀物质则会以固态的形式存在，在溶液中无法溶解。
溶解物质和沉淀物质之间的平衡是受溶液中各种离子浓度和溶液温度等因素的影响的。
当溶液中的离子浓度超过了溶解度时，溶解物质就会发生沉淀，反之，当溶液中的离子浓度低于溶解度时，沉淀物质就会溶解。
沉淀溶解平衡在实际应用中有广泛的应用。
例如，在水处理过程中，我们常常需要控制水中的溶解物质（如钙、镁等）和沉淀物质（如碳酸钙、硫酸钙等）之间的平衡，以防止沉淀物质堆积在管道和设备上，造成堵塞和损坏。
1。
第六章_沉淀-溶解平衡
表示难溶电解质的溶解性 同类型难溶电解质 比较：溶度积越小， 溶解度(mol· -1) L 也越小
无机化学(Inorganic Chemistry)
不同类型难溶电 解质比较：通过 计算比较
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第六章
沉淀—溶解平衡
同类型难溶电解质指化学式中阴阳离 子数之比相同的化合物。 AB：BaSO4～AgCl～AgBr， A2B：Ag2CrO4～Ag2S， AB2：CaF2～MgF2， 判断 Ksp (AgCl) = 1.77×10 –10 大， S大； Ksp (AgBr) = 5.35×10 –13 小，S小。
•溶度积
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第六章
沉淀—溶解平衡
Ksp(AnBm)= {ceq (Am+)}n {ceq (Bn-)}m
•离子积
J = {c(Am+) }n {c(Bn-) } m
ΔrGm(T) = -2.303RTlgK + 2.303RTlgJ
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Ksp(Ag2CrO4)={c(Ag+)}2{c(CrO42 -)}=4S3 = 1.12×10 –12 小
–1
S
3
Ksp 4
6.510
–5
mol L
大
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第六章
沉淀—溶解平衡
例：室温下氟化镁(MgF2)在水中溶解度 0.076g · -1, L 计算Ksp(MgF2)。已知Mr(MgF2)=62.3g · -1 。 mol
10
1.3 105 7.3 10
第六章沉淀-溶解平衡
J = {c(A
m+
)} {c(B )}
n
沉淀—溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：
☆ ☆
J >Ksp
平衡向左移动，沉淀析出；
J =Ksp
< Ksp
处于平衡状态，饱和溶液；
平衡向右移动，无沉淀析出； 若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。
☆J
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例： BaCO3 (s)
Ba (aq) + CO (aq)
2+
23
2 ① 加酸 2H + + CO 3 - H 2 O + CO 2
c (CO ) J J < Ksp 利于 BaCO3 的溶解。
② 加 BaCl2 或 Na2CO3
23
c(Ba
2+
2 或 c (CO 3 - ) J J > Ksp 促使 )
Ksp
108
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Ö Ó ½ ·×Ê AgCl AgBr AgI Ag2CrO4
Ü È ý È ¶ » -10 1.8 ´ 10 -13 5.0 ´ 10 8.3 ´ 10 -17
Ü â È È ½ ¶ / mol L -5 1.3 ´ 10 7.1 ´ 10 -7 9.1 ´ 10 -10
2+
x = 7.3 ´ 10
24
-8
-8 -1
c(SO ) = 7.3 ´ 10 mol L
m(BaSO 4 ) = (4.8 ´ 10
-4
- x) ´ 50.0 ´ 233
4.8 ´ 10
-4
´ 50.0 ´ 233 = 5.6g
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第6章沉淀——溶解平衡一. 选择题1.已知在Ca3(PO4)2的饱和溶液中，c (Ca2+)=2.0×10-6 mol·L-1, c (PO43-)=2.0×10-6 mol·L-1, 则Ca(PO4)2的KӨsp为( )A.2.0×10-29B.3.2×10-12C.6.3×10-18D.5.1×10-272.已知KӨsp（CaF2）=1.5×10-10, 在0.2501L mol·L-1的Ca(NO3)2溶液中能溶解CaF2( )A. 1.0×10-5gB. 3.8×10-4gC. 2.0×10-5gD. 1.0×10-4g3.已知在CaCO3（KӨsp=4.9×10-9）与CaSO4(KӨsp=7.1×10-5)混合物的饱和溶液中，e(SO42-)=8.4×10-3 mol·L-1，则CaCO3的溶解度为( )A. 7.0×10-5 mol·L-1B. 5.8×10-7 mol·L-1C. 8.4×10-3mol·L-1D. 3.5×10-5 mol·L-14.已知KӨsp（Ag2SO4）=1.8×10-5, KӨsp（AgCl）=1.8×10-10, KӨsp（BaSO4）=1.8×10-10, 将等体积的0.0020 mol·L-1 Ag2SO4与2.0×10-6 mol·L-1的BaCl2的溶液混合，将会出现( )A. BaSO4沉淀B. AgCl 沉淀C. AgCl和BaSO4沉淀D.无沉淀5.已知AgPO4的KӨsp为8.7×10-17，其溶解度为( )A. 1.1×10-4mol·L-1B. 4.2×10-5 mol·L-1C. 1.2×10-8 mol·L-1D. 8.3×10-5 mol·L-16.下列有关分步沉淀的叙述中正确的是( )A.溶度积小者一定先沉淀出来B.沉淀时所需沉淀试剂浓度小者先沉淀出来C.溶解度小的物质先沉淀出来D.被沉淀离子浓度大的先沉淀7. SrCO3在下列试剂中溶解度最大的是 ( )A.0.10mol·L-1HAcB.0.10mol·L-1Sr(NO3)2C.纯水D. 0.10mol·L-1Na2CO3 8欲使CaCO3在水溶液中溶解度增大，可以采用的方法是( ) .A.1.0mol·L-1 Na2CO3 B.加入2.0mol·L-1 NaOHC. 0.10mol·L-1CaCl2D.降低溶液的PH值9向饱和AgCl溶液中加水，下列叙述中正确的是( )A. AgCl的溶解度增大 B AgCl的溶解度、K sp均不变C AgCl的K sp增大D AgCl溶解度增大10已知K（ZnS）=2×10-2。
在某溶液中Zn2+的浓度为0.10 mol·L-1，通入H2S 气体，达到饱和c(H2S)=0.10 mol·L-1, 则ZnS开始析出时，溶液的PH值为( )A. 0.51B. 0.15C. 0.13D. 0.4511将等体积的0.20 mol·L-1的MgCl2溶液与浓度为4.0 mol·L-1的氨水混合，混合后溶液中c(Mg2+)为混合前浓度的多少倍（已知K（Mg(OH)2=5.1×10-12）( )A．1.54×10-3 B 9.7×10-4 C. 1.54×10-4 D. 6.86×10-412为除去PbCrO4中的SO42-杂质，每次用100 mL去离子水洗涤，一次作三次洗涤后PbCrO4的损失分别是( )A.1.7mg, 5.1mgB..017mg, 0.051mgC..17mg, 3.4mgD..17mg, 5.1mg13. 已知298K下K( PbCl2 ) = 1.6 ´ 10-5，则此温度下，饱和PbCl2溶液，c (Cl -)为（）A 3.2×10-2 mol·L-1B 2.5×10-2 mol·L-1C 1.6×10-2 mol·L-1D 4 .1×10-2 mol·L-114．已知K( AB2 ) = 4.2 ´ 10-8，K( AC ) = 3.0 ´ 10-15。
在AB2、AC 均为饱和的混合溶液中，测得c ( B - ) = 1.6 ´ 10-3 mol ·L -1，则溶液中c ( C - )为（）A 1.8×10-13 mol·L -1B 7.3 × 10-13 mol·L -1C 2.3 mol·L -1D 3 .7 mol ·L -1。
二、判断1．一定温度下，Ag Cl 的饱和水溶液中，[ c ( Ag+ ) / cӨ]和[ c ( Cl- ) / cӨ ] 的乘积是一个常数。
( )2．任何Ag C l 溶液中，[ c ( Ag+ ) / cӨ]] 和[ c ( C l - ) / cӨ] 的乘积都等于K spӨ (Ag Cl )。
（）3、Ag 2C rO4的标准溶度积常数表达式为：K spӨ ( Ag 2 C rO 4 ) = 4 [ c ( Ag+ ) / cӨ]2· [ c ( C r O42- ) / cӨ]。
（）4、难溶电解质的K spӨ是温度和离子浓度的函数。
（）5、已知K spӨ ( Zn CO 3 ) = 1.4 ×10-1 1，K spӨ ( Zn (O H ) 2 ) = 1.2 ×10-17，则在Zn (OH) 2饱和溶液中的c ( Zn2+ ) 小于Zn CO3饱和溶液中的c ( Zn 2 + ) 。
（）三. 填空题1. PbSO4和KӨsp为1.8×10-8, 在纯水中其溶解度为（）mol·L-1; 在浓度为1.0×10-2 mol·L-1的Na2SO4溶液中达到饱和时其溶解度为（）mol·L-1。
2．在AgCl, CaCO3, Fe(OH)3, MgF2，ZnS这些物质中，溶解度不随pＨ值变化的是（）。
３. 同离子效应使难溶电解质的溶解度（）；盐效应使难溶电解质的溶解度（）。
４. AgCl, AgBr, AgI在２.０mol·L-1 NH3·H2O的溶解度由大到小的顺序为（）。
5. 2[Ag(CN)2](aq)+S2-(aq)=Ag2S(s)+4CN-(aq)的的标准平衡常数KӨ值为（）。
（Ag2S的KӨsp=6.3×10-50）四计算题1. 根据AgI的溶度积，计算：（1）AgI在纯水中的溶解度(g·L- 1)（2）在0.0010mol·L-1KI溶液中AgI的溶解度(g ·L-1)（3）在0.010 mol·L-1AgNO3溶液中AgI的溶解度(g·L-1)2 将1.0mL的1.0 mol·L-1的Cd(NO3)2溶液加入到1.0L的5.0 mol·L-1氨水中，将生成Cd(OH)2还是[Cd(NH3)4]2+?通过计算说明之。
参考答案一、单选题二、 判断题1√ 2. ×；3. ×；5.×; 5. √；三：填空题：1．1.3×10-4 2.682. AgCl3. 降低，增大4．AgCl AgBr AgI5. 2.6×108四．计算题解 (1) AgI(s)––Ag +(aq)+I -(aq)平衡时c B / c x xK (AgI) = [c (Ag+)/ c [c (I-)/ c] = x 2 x 2=8.3×10-17 x=9.1×10-9S1 (AgI) = 234.77g·mol-1×9.1×10-9 mol·L-1 =2.1×10-6 g·L-1(2) AgI (s)––Ag+(aq) + I-(aq)平衡时C B/ c x 0.0010+ xK (AgI) = x(0.0010+x)= 8.3×10-170010+x≈0.0010, x=8.3×10-14S2 (AgI) = 234.77g·mol-1×8.3×10-14 mol·L-1 =1.9×10-11 g·L-1(3) AgI(s)––Ag+ (aq) + I- (aq)平衡时C B/ c0.0010+ x xK (AgI) = (0.0010+x) x = 8.3×10-170.010+x≈0.010 x=8.3×10-15S2 (AgI) = 234.77g·mol-1×8.3×10-15 mol·L-1 =1.9×10-12 g·L-1（2）解查得K （Cd(OH)2）= 5.3×10-15, K (Cd(NH3)42+)=2.78×107。
Cd(NO3)2溶液与氨水混合后，c(Cd2+)==1.0×10-3 mol·L-1c(NH3)==5.0 mol·L-1先假设Cd2+全部与NH3（aq）反应生成[Cd(NH3)4]2+（aq）: Cd2+(aq) + 4NH3(aq)––– [Cd(NH3)4]2+（aq）平衡时C B/ c x 5.0-4×1.0×10-3+4x 1.0×10-3-xK (Cd(NH3)42+)= 1.0….= 2.78×107X=5.8×10-14, c(Cd2+)=5.8×10-14 mol·L-1再由NH3（aq）的解离平衡求c(OH-):NH3（aq）+ H2O(I)–––NH4+(aq) + OH-(aq)平衡时C B/ c 5.0-y y yK (NH3)==1.8×10-5x = 9.5×10-3 c (OH-) = 9.5×10-3 mol·L-1J=[c(Cd2+)/c ][ c(OH-)/c ]2=5.8×10-14×(9.5×10-3)2=5.2×10-18< K （Cd(OH)2）所以，无Cd(OH)2沉淀生成，Cd (Ⅱ) 以[Cd(NH3)4]2+形式存在。