第三章 溶解与沉淀
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环境化学第3.2章水环境化学水中无机污染物的溶解和沉淀课件
纯水封闭体系中金属碳酸盐的溶解度
20
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.4 碳酸盐 四、碳酸盐在开放体系的溶解度（二价金属）
[H2CO3*] = KHpCO2 [CO32-] = K1K2KHpCO2/[H+]2
pH＞pK2（10.33） pK1＜pH＜pK2 （6.35~10.33） [Me2+] ≈ Ksp[H+]2/K1K2KHpCO2 pH＜pK1（6.35）
第三章/第二节 水中无机污染物的迁移转化
2.3 溶解和沉淀
溶解/沉淀对迁移过程的影响
溶解/沉淀影响金属化合物溶解度，溶解度决定随水迁移能力 溶解度大，迁移能力大；溶解度小，迁移能力小
溶解/沉淀理论
溶解/沉淀受反应平衡和反应速率控制(化学热力学和动力学控制) 固－液平衡体系中，用溶度积来表征溶解度
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.3 硫化物
二、金属硫化物的溶解度（以二价金属为例）
1. 金属硫化物的沉淀－溶解平衡
MeS (s) ⇌ Me2+ + S2-
[Me2+] = Ksp/[S2-]
2. H2S的电离平衡
H2S ⇌ H+ + HS- K1 = 8.9×10-8
HS- ⇌ H+ + S2-
= 2.532×10-3 mol/L
15
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.4 碳酸盐
一、碳酸盐的沉淀－溶解平衡（以二价金属为例）
MeCO3 ⇌ Me2+ + CO32[Me2+] = Ksp/[CO32-] = Ksp/(CTα2)
H2CO3* ⇌ HCO3- + H+
20
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.4 碳酸盐 四、碳酸盐在开放体系的溶解度（二价金属）
[H2CO3*] = KHpCO2 [CO32-] = K1K2KHpCO2/[H+]2
pH＞pK2（10.33） pK1＜pH＜pK2 （6.35~10.33） [Me2+] ≈ Ksp[H+]2/K1K2KHpCO2 pH＜pK1（6.35）
第三章/第二节 水中无机污染物的迁移转化
2.3 溶解和沉淀
溶解/沉淀对迁移过程的影响
溶解/沉淀影响金属化合物溶解度，溶解度决定随水迁移能力 溶解度大，迁移能力大；溶解度小，迁移能力小
溶解/沉淀理论
溶解/沉淀受反应平衡和反应速率控制(化学热力学和动力学控制) 固－液平衡体系中，用溶度积来表征溶解度
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.3 硫化物
二、金属硫化物的溶解度（以二价金属为例）
1. 金属硫化物的沉淀－溶解平衡
MeS (s) ⇌ Me2+ + S2-
[Me2+] = Ksp/[S2-]
2. H2S的电离平衡
H2S ⇌ H+ + HS- K1 = 8.9×10-8
HS- ⇌ H+ + S2-
= 2.532×10-3 mol/L
15
第三章/第二节/2.3 溶解和沉淀
2.3.4 碳酸盐
一、碳酸盐的沉淀－溶解平衡（以二价金属为例）
MeCO3 ⇌ Me2+ + CO32[Me2+] = Ksp/[CO32-] = Ksp/(CTα2)
H2CO3* ⇌ HCO3- + H+
医用基础化学 第三章 沉淀溶解平衡 公开课课件
﹡ ﹡ Ksp决定于物质的本性和温度。（温度一定，同 一物质的Ksp为一常数，离子浓度改变只能使平衡移 动，而不能改变Ksp）；
Mg(OH)2 (s) Ag2CrO4 (s) Fe(OH) 3 (s)
Mg2+ + 2OH-
Ksp = [Mg2+][OH-]2
2Ag+ + CrO42-
Ksp = [Ag+]2[CrO42-]
(molL-1)
2Ag+ + CrO422s' s'
s' 3
K sp
3
9.0 1012
1.31104(molL-1)
4
4
不同类型的难溶强电解质，不能直 接由Ksp的值比较溶解能力的大小
三、溶度积规则Rule of Solubility Product
AgCl(s)
Ag+ + Cl-
Ip (离子积 ion product): the product of the ion concentration in solution when the system is under any situation ( at equilibrium or not ).
s 0.010+s 0.010
Ksp = s ( 0.010 + s ) 0.010s = (1.0410-5)2 s = 1.0810-8 molL-1 << 1.0410-5 molL-1
为使某种离子完全沉淀（离子浓度小于 10-6 molL-1）可加入适当过量的沉淀剂
第三章 沉淀溶解平衡
Equilibrium between Dissolution and Precipitation
无机化学第六版第三章 溶解与沉淀
第三章 溶解与沉淀
化学平衡
一、化学反应的可逆性和化学平衡
H2
H2
+I +I
2
2 HI
2
2 HI
可逆反应：在同一条件下，既能向正反应（向右）方向 又能向逆反应（向左）方向进行的反应称为可逆反应。 多数的反应都是可逆的，但是可逆的程度不同。通 常把可逆程度极小的反应称为不可逆反应。
M n O 2 2KClO 3(s) 2KCl(s)+3O 2(g) △
14 Ksp , Fe(OH) 1.64 10 7 2 [OH ] 5 . 73 10 [Fe 2 ] 0.050
pH = 14-pOH = 14 –6.24 = 7.76 结论：利用分级沉淀原理，可使两种以上的离子有 效分离。如果两种沉淀的溶度积相差愈大，分离得 就会越完全。
在一定温度下，可逆反应达到平衡状态，生 成物平衡浓度系数的幂次方的乘积与反应物浓度
系数幂次方的乘积之比，总是一个定值，这一定
值称为“平衡常数”。 如果将其中各物质用相 对平衡浓度或相对平衡分压表示，则称作标准平 衡常数，用
K 表示。
书写标准平衡常数表达式应注意的事项
1、在书写 K表达式时，只写浓度或分压可变的溶液相和气
例题2：分别计算Ag2CrO4
(1) 在0.10mol.L-1AgNO3溶液中的溶解度,
(2) 在0. 10mol.L-1Na2CrO4中的溶解度. 解:(1)Ag2CrO4 =2 Ag+ + CrO4 20.1+2S S S = [CrO4 2-]
Ksp=（ 0.1+ 2S ）2×S = 0.01S =1.12×-12
平衡向右移动 定义：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。
化学平衡
一、化学反应的可逆性和化学平衡
H2
H2
+I +I
2
2 HI
2
2 HI
可逆反应：在同一条件下，既能向正反应（向右）方向 又能向逆反应（向左）方向进行的反应称为可逆反应。 多数的反应都是可逆的，但是可逆的程度不同。通 常把可逆程度极小的反应称为不可逆反应。
M n O 2 2KClO 3(s) 2KCl(s)+3O 2(g) △
14 Ksp , Fe(OH) 1.64 10 7 2 [OH ] 5 . 73 10 [Fe 2 ] 0.050
pH = 14-pOH = 14 –6.24 = 7.76 结论：利用分级沉淀原理，可使两种以上的离子有 效分离。如果两种沉淀的溶度积相差愈大，分离得 就会越完全。
在一定温度下，可逆反应达到平衡状态，生 成物平衡浓度系数的幂次方的乘积与反应物浓度
系数幂次方的乘积之比，总是一个定值，这一定
值称为“平衡常数”。 如果将其中各物质用相 对平衡浓度或相对平衡分压表示，则称作标准平 衡常数，用
K 表示。
书写标准平衡常数表达式应注意的事项
1、在书写 K表达式时，只写浓度或分压可变的溶液相和气
例题2：分别计算Ag2CrO4
(1) 在0.10mol.L-1AgNO3溶液中的溶解度,
(2) 在0. 10mol.L-1Na2CrO4中的溶解度. 解:(1)Ag2CrO4 =2 Ag+ + CrO4 20.1+2S S S = [CrO4 2-]
Ksp=（ 0.1+ 2S ）2×S = 0.01S =1.12×-12
平衡向右移动 定义：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。
第三章沉淀溶解平衡
第二节 沉淀的生成 第三节 分步沉淀和沉淀的转化 第四节 沉淀的溶解 沉淀溶解平衡的移动 例: AgCI(s) 溶度积规则 溶解 是平衡移动 Ag+ + CI- 规律的总结
沉淀
(production of precipitation)
第二节 沉淀的生成
沉淀的生成
●沉淀生成的必要条件: 增大离子浓度，使 IP＞KSP ●采用方法: ①加入沉淀剂 ②控制溶液 pH(对难溶弱酸盐和难溶 氢氧化物).
积、同浓度的NH3· H2O相混合,①有无Mg(OH)2沉 淀析出？②如果要阻止沉淀析出,至少应加多少克 NH4CI(s)?已知 Ksp(Mg(OH)2)=5.61×10-12, Kb(NH3)=1.79×10-5
=1.79×10-5×0.05/1.06×10-5 =8.44×10-2(mol· L-1) ∴需加NH4CI(s): 8.44×10-2×0.020×53.5 =9.03×10-2(g)
√ 5.61×10-12/0.05 = =1.06×10-5(mol· L-1) 采用方法:利用同离子效应,加NH4CI(s)来 抑制NH · H O离解.
【例3-7】试分析10ml 0.10mol· L-1MgCI2与等体
解:②NH3· H2O NH4+ + OH0.05 x 1.06×10-5 [NH4+]=Kb [NH3· H2O]/ [OH-]
[H+ ]=
√
Ka1Ka2 [M2+][H2S] KSP(MS）
1 KSP
式中 [H2S]饱和= 0.1(mol· L-1)
结论: 使MS(s)溶解所需
[H+ ]∝
沉淀的溶解
小结 多种离子平衡共存时的处理方法
第三章 沉淀溶解平衡
第三章 沉淀溶解平衡 当CAg+=KspAgCl/CCl-=1.8×10-9mol/L C =1.8× mol/L时 AgCl开始沉淀。此时溶液中 AgCl =1.5× /1.8× CI-=KspAgI/CAg+=1.5×10-16/1.8×10-9 =8.33× mol/L（此时， I-已沉淀完全） =8.33×10-8mol/L
第三章 沉淀溶解平衡
第二节 沉淀的生成和溶解 一、沉淀的生成
1.沉淀的生成 （1）沉淀生成的唯一条件是Qi>Ksp Qi>Ksp （2）在分析化学中当被沉淀离子浓度小于 mol/L时认为被“沉淀完全”。 10-5mol/L （3）沉淀剂一般过量20--50%。过多将使溶 20--50%。 20--50% 液中离子牵制作用增强，反而使沉淀溶解。
第三章 沉淀溶解平衡
（2）发生氧化还原反应 指利用氧化还原反应降低难溶电解质离 子浓度的方法。 3CuS+8H++2NO3- =3S↓+2NO↑+3Cu2++4H2O （3）生成难电离的配离子 指利用氧化还原反应降低难溶电解质 离子浓度的方法。 3CuS+8H++2NO3- =3S↓+2NO↑+3Cu2++4H2O
第三章 沉淀溶解平衡
（4）沉淀的转化 在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀 剂，使其与溶液中某一离子结合成更难溶 的物质，引起一种沉淀转变成另一种沉淀 的现象，叫沉淀的转化。 CaSO4(s)+ Na2CO3 = CaCO3(s)+ Na2SO4
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第三章 沉淀溶解平衡
三、溶度积规则
某难溶电解质的溶液中任一情况下有 关离子浓度的乘积Qi Qi。 Qi 当Qi<Ksp时 不饱和溶液 ； Q 当Qi=Ksp时 饱和溶液 ； Q 当Qi>Ksp时 过饱和溶液 。 Q 应用（1）判断沉淀的生成和溶解 （2）控制离子浓度，使反应向需 要的方向移动。
第三章 第三节沉淀溶解平衡2
试一试 溶解能力，请根据下表分析，溶度积与溶 写出下列难溶物的溶度积表达式
解度有什么关系？
难溶物 AgCl Ksp表达式 =[Ag+ ] [Cl- ] =[Ag+ ] [Br- ] =[Ag+ ] [I- ] =[Mg2+ ] [OH- ]2 =[Cu2+ ] [OH- ]2 Ksp值（25℃） 1.8×10-10 mol2L-2 溶解度（g） 1.8×10-4
AgBr
AgI
5.0×10-13 mol2L-2
8.3×10-17 mol2L-2
8.4×10-6
2.1×10-7
Mg(OH)2
Cu(OH)2
5.6×10-12 mol3L-3
2.2×10-20 mol3L-3
6.5×10-3
1.7×10-5
几种难熔电解质在25℃时的溶解平衡和溶度积：
AgCl(s) AgBr(s) AgI(s) Mg(OH)2(s) Ag+ + ClAg+ + BrAg+ + IKsp= [Ag+][Cl-] = 1.8×10-10mol2L-2 Ksp= [Ag+][Br-] = 5.0×10-13mol2L-2 Ksp= [Ag+][Br-] = 8.3×10-17mol2L-2
加入NH4Cl固体时， NH4+与溶液中OH-结合得 NH3H2O，使Mg(OH)2溶解平衡正向移动， Mg(OH)2质量减少。
3．将足量的AgCl分别放入：（1）5ml水，（2）10ml 0.2 molLMgCl2溶液，（3）20ml 0.5molL- NaCl溶液，（4）40ml 0.1 molL-盐酸中溶解至饱和，各溶液中Ag+浓度由大到小的顺序为： (1)>(4)>(2)>(3)看Cl-浓度 4．常温下，在500 ml 0.011 molL-的Ba(OH)2溶液中加入500 ml 0.01 molL-的硫酸溶液生成沉淀。 [已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 mol2L-2] （1）沉淀生成后溶液的PH= （2）沉淀生成后溶液中c(SO4)=
无机化学课件-沉淀溶解平衡
的乘积为一常数 。它的大小与物质的溶解度有关，反映了难 溶电解质在水中的溶解能力。
二、溶度积和溶解度的关系
【 例 3-1】AgCl 在 298K 时 的 溶 解 度 (S) 为 1.91×10-3g·L-1, 求其溶度积。
解： AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)-
已知AgCl的摩尔质量M(AgCl)为143.4g.mol-1，将AgCl的 溶解度换算成物质的量浓度为：
解释：用活度的概念
3.3 沉淀的生成
条件： IP > Ksp
【例3-5】 在20ml 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 ml 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生 成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？ 已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 .
BaSO4 (s)
Ba 2+ +
起始浓度/mol·L-1 0.010﹣0.0010 平衡浓度/ mol·L-1 0.010﹣0.0010+ x
SO420 x
Ksp = [Ba2+][SO42-] = ( 0.0090 + x ) x ∵ x 很小 ∴ 0.0090 + x ≈ 0.0090
即 1.07×10-10 ≈ 0.0090 x ∴ x = [SO42-] ≈ 1.2×10-8 mol·L-1 沉淀完全是指离子残留量 ≤ 10-6 mol·L-1
⑴ >10-5 g ·ml-1 固体，才有浑浊现象。 ⑵ 溶液呈过饱和状态时，沉淀难于生成。
⑶ 避免沉淀剂过量
如： Hg2+ + 2I- ＝ HgI2↓(桔红) HgI2 + 2I- ＝ HgI42- (无色)
二、溶度积和溶解度的关系
【 例 3-1】AgCl 在 298K 时 的 溶 解 度 (S) 为 1.91×10-3g·L-1, 求其溶度积。
解： AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)-
已知AgCl的摩尔质量M(AgCl)为143.4g.mol-1，将AgCl的 溶解度换算成物质的量浓度为：
解释：用活度的概念
3.3 沉淀的生成
条件： IP > Ksp
【例3-5】 在20ml 0.0020mol·L-1Na2SO4溶液中加入 20 ml 0.020mol·L-1 BaCl2溶液，有无BaSO4沉淀生 成？并判断 SO42- 离子是否沉淀完全？ 已知BaSO4的Ksp= 1.07×10-10 .
BaSO4 (s)
Ba 2+ +
起始浓度/mol·L-1 0.010﹣0.0010 平衡浓度/ mol·L-1 0.010﹣0.0010+ x
SO420 x
Ksp = [Ba2+][SO42-] = ( 0.0090 + x ) x ∵ x 很小 ∴ 0.0090 + x ≈ 0.0090
即 1.07×10-10 ≈ 0.0090 x ∴ x = [SO42-] ≈ 1.2×10-8 mol·L-1 沉淀完全是指离子残留量 ≤ 10-6 mol·L-1
⑴ >10-5 g ·ml-1 固体，才有浑浊现象。 ⑵ 溶液呈过饱和状态时，沉淀难于生成。
⑶ 避免沉淀剂过量
如： Hg2+ + 2I- ＝ HgI2↓(桔红) HgI2 + 2I- ＝ HgI42- (无色)
无机及分析化学第三章 沉淀-溶解平衡
2 2+
2 OH
-
= 1.25 10 K spMg ( OH )
-5
2
所以有沉淀析出
[例4] 向20mL0.002 mol∙L-1Na2SO4的溶液中，加入 20mL0.002 mol∙L-1CaCl2，问（1）是否有沉淀生成？ （2）如果用20 mL 0.02 mol∙L-1BaCl2溶液代替CaCl 2， 是否有BaSO4沉淀生成？（3）若有BaSO4沉淀生成， SO42-的沉淀是否完全？ ）
例题：在含有0.10mol· -1 Fe3+和 0.10mol· -1 L L Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在 溶液中，应控制pH值为多少? 解：
Ksp 开始沉淀 pH
-16
沉淀完全 pH
Ni(OH)2 5.010 -39 Fe(OH)3 2.810
6.85
2.82
Ni2+开始沉淀 6.85 pH
[例6] 向 Cl-和I-均为0.01 mol∙L-1的溶液中，逐滴加入 AgNO3溶液，哪一种离子先沉淀？第二种离子开始沉 淀时，溶液中第一种离子的浓度是多少？两者有无分 离的可能？(Ksp(AgI)=9.3×10-17 Ksp(AgCl)=1.8×10-10)
解：当AgI开始沉淀时: -17 Ksp(AgI) 9.3 10 +)= =9.3×10-15(mol ∙ L-1) = C(Ag C(I-) 0.01 当AgCl开始沉淀时: -10 +)= 1.8 10 =1.8×10-8 mol ∙ L-1) C(Ag 0.01 + + c1 (Ag )I c2 (Ag )Cl -
Ksp，CaSO4 = 9.110-6 ， Ksp，BaSO4 = 1.110-10
2 OH
-
= 1.25 10 K spMg ( OH )
-5
2
所以有沉淀析出
[例4] 向20mL0.002 mol∙L-1Na2SO4的溶液中，加入 20mL0.002 mol∙L-1CaCl2，问（1）是否有沉淀生成？ （2）如果用20 mL 0.02 mol∙L-1BaCl2溶液代替CaCl 2， 是否有BaSO4沉淀生成？（3）若有BaSO4沉淀生成， SO42-的沉淀是否完全？ ）
例题：在含有0.10mol· -1 Fe3+和 0.10mol· -1 L L Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在 溶液中，应控制pH值为多少? 解：
Ksp 开始沉淀 pH
-16
沉淀完全 pH
Ni(OH)2 5.010 -39 Fe(OH)3 2.810
6.85
2.82
Ni2+开始沉淀 6.85 pH
[例6] 向 Cl-和I-均为0.01 mol∙L-1的溶液中，逐滴加入 AgNO3溶液，哪一种离子先沉淀？第二种离子开始沉 淀时，溶液中第一种离子的浓度是多少？两者有无分 离的可能？(Ksp(AgI)=9.3×10-17 Ksp(AgCl)=1.8×10-10)
解：当AgI开始沉淀时: -17 Ksp(AgI) 9.3 10 +)= =9.3×10-15(mol ∙ L-1) = C(Ag C(I-) 0.01 当AgCl开始沉淀时: -10 +)= 1.8 10 =1.8×10-8 mol ∙ L-1) C(Ag 0.01 + + c1 (Ag )I c2 (Ag )Cl -
Ksp，CaSO4 = 9.110-6 ， Ksp，BaSO4 = 1.110-10
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1. 加入沉淀剂后体系中哪种离子先发生沉淀？ 对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且 Ksp相差越大分步沉淀越完全； 对不同类型的沉淀？ 2. 当第二种离子开始沉淀时，第一种被沉淀离子的 残留浓度有多大？分离是否完全（离子浓度＜ 10-5 mol· L-1）？
【例6】设溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010 mol· L-1。
7.70×10-13 1.50×10-16
1.33×10-5
8.77×10-7 1.22×10-8
（2）组成类型不同时，不一定 “Ksp↑，s↑”，不能 直接用溶度积比较其溶解度的相对大小。
类型
难溶电解质
S(mol· L-1)
Ksp
AB
A2B
AgCl
Ag2CrO4
1.33×10-5 1.77×10-10
不同类型，所需沉淀剂浓度小的先沉淀。
⑵ 第二种离子开始沉淀时，溶液中残留的第一种离子的
浓度是多少？（不考虑加入AgNO3后对溶液体积的影响） Ksp, AgCl=1.77×10-10，Ksp, Ag2CrO4=1.12×10-12 解：（2）Ag2CrO4开始沉淀时， 溶液中的[Ag+] = 3.3×10-5 mol· L-1，
若逐滴加入AgNO3溶液，试计算 ⑴ 哪一种离子先产生沉淀？
Ksp, AgCl=1.77×10-10，Ksp, Ag2CrO4=1.12×10-12
不同类型沉淀，先计算沉淀时各自所需沉淀剂浓度
解：⑴ 当出现AgCl沉淀时， Ag+浓度为：
[Ag+] ≥ Ksp, AgCl／[Cl-] = 1.8×10-7 mol· L-1 当出现Ag2CrO4沉淀时， Ag+浓度为 [Ag+]≥( Ksp, Ag2CrO4／[CrO42-])1/2 = 3.3×10-5 mol· L-1 ∴ AgCl先沉淀。
∴Ksp = [Am+]a[Bn-]b
=(aS)a(bS)b = aa . bb .Sa+b
（1）AB型 (例 AgCl, BaSO4等) :
Ksp = S2
S = Ksp1/2
（2）AB2型/ A2B型(例Ca(OH)2, Ag2CrO4 等)
Ksp =
4S3
Ksp 1/ 3 S( ) 4
（3）AB3型和A3B型（例Fe(OH)3，Ag3PO4）
m a
n b
溶度积只与温度有关。它反映了难溶电解 质在水中的溶解能力。
写出难溶电解质PbCl2、AgBr、Ba3(PO4)2、
Ag2S的溶度积表达式。
解： PbCl2
AgBr Ba3(PO4)2 Ag2S
Ksp = [Pb2+][Cl-]2
Ksp = [Ag+][Br-] Ksp = [Ba2+]3[PO43-]2 Ksp = [Ag+]2[S2-]
Ba2+ + SO42平衡 x 0.01+x ≈ 0.01 mol ·L-1 x· 0.010 = 1.07×10-10 x = 1.07×10-8 mol · L-1 BaSO4(s) 答：……..
b.盐效应
在难溶电解质的
饱和溶液中加入易溶
强电解质, 使难溶电
解质的溶解度略微增
大的现象。
溶解度增大的原因分析：
如果在0.1mol· L-1的 Cl- 和 I- 的溶液中加入AgNO3
溶液，先沉淀何物?
Ksp (AgI) = 1.5×10-16 ClIAgNO3
AgI
ClAgNO3
Ksp (AgCl) = 1.56×10-10
沉淀次序：同类型， Ksp小的先沉淀
AgCl
选择性沉淀 → 离子间的相互分离
择选性沉淀的注意问题：
二、溶度积常数与溶解度
1、溶解度 旧有定义：通常以饱和溶液中每100g 水所 含溶质的质量来表示，即以g/100g水表示， 通常以符号 S 表示。
现定义: 在一定温度下，1L水形成饱和溶液 时，所溶解某物质的物质的量。 单位：mol· L-1
2、溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系
溶解 AaBb (s) 沉淀 aAm+(aq) + bBn-(aq) aS bS
此时溶液中残留的[Cl-]为：
[Cl-]=Ksp, AgCl／[Ag+] =1.77×10-10／3.3×10-5 =5.4×10-6 mol· L-1 ﹤10-5 mol· L-1 Ag2CrO4开始沉淀时，Cl-已沉淀完全。
实现选择性沉淀的另一方法是控制溶液pH值 【例7】如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1,
在纯水中和 0.010 mol · L-1 Na2SO4溶液中的溶解度。 解：<1> BaSO4在纯水中的溶解度 [SO42-] = (Ksp,BaSO4)1/2 =1.03×10-5mol· L-1
<2> 设BaSO4 在0.010 mol · l-1Na2SO4中的溶解度为x，则
【例2】已知298 K，Mg(OH)2 的Ksp=5.61×10-12,求其
溶解度s (忽略Mg(OH)2 的分步电离）。
解： Mg(OH)2 (s) Mg(2aq 2 OH (aq) )
平衡时
S
2S
K sp ,Mg ( OH ) 2 [Mg2 ][OH ]2 S (2S) 2 4S3 5.611012
溶解 BaSO4(s) 沉淀
2
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
2
K sp [ Ba ][SO4 ]
——溶度积常数
注意：只有在饱和溶液中才存在这个动态平衡。
对于AaBb型的难溶电解质：
溶解 AaBb (s) 沉淀 aAm+(aq) + bBn-(aq)
Ksp [A ] [B ]
即可使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀。
第三节 影响沉淀-溶解平衡的因素 一、同离子效应和盐效应 a.同离子效应
平衡向左移动 AgCl
Ag+ + Cl-
NaCl
NaCl
Na+ + Cl-
同离子效应使难溶电解质溶解度降低
【例8】 BaSO4的Ksp=1.07×10-10，求 298K 时BaSO4
S 1.11 104 (m ol L1 ) [OH ] 2 S 2.22 10 4 (m ol L1 )
注意：
（1）同一组成类型的难溶电解质 Ksp↑，则s↑; 反之亦然. 例：298 K，组成类型1：1 电解质 Ksp s
AgCl
AgBr AgI
1.77×10-10
6.54×10-5 1.12×10-12 1.11×10-4 5.67×10-12
AB2
Mg(OH) 2
原因是溶度积表达式中的幂次方数不相同。
【例3】已知Ksp,AgCl＝ 1.77 10-10，Ksp,Ag2CrO4＝ 1.1210-12，
试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。
解：（1）设AgCl的溶解度为S1（mol· L-1),则：
11
1
pOH = 10.18 , pH = 3.82
Mg2+开始沉淀的pH值为:
12 5 . 61 10 6 1 2 [OH－ ] ( ) ( ) 7 . 49 10 mol L 2 [Mg ] 0.1
Ksp
1 2
1
pOH = 5.13, pH =8.87
因此, 只要控制pH值在3.82 ~ 8.87之间
Ksp＝9.0×10-12
解：等体积混合后各离子的浓度为原来的一半：
[Ag+]= 2×10-3 mol/L
[CrO42-]= 2×10-3 mol/L
Qc = (2×10-3)2 × (2×10-3 ) = 8×10-9 Qc >Ksp 所以有沉淀Ag2CrO4析出。
Note：当Qc稍大于Ksp时，理论上应该产生沉淀，
但我们却观察不到沉淀，WHY？
原因：
a. 过饱和现象，由于没有结晶中心存在，固相暂时未
析出。
b. 人眼观察能力有限，沉淀物≥1.0×10- 2 g/L 时，肉
眼才能感觉到浑浊现象
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三、选择性沉淀（分步沉淀）
∵ Q ＞Ksp ∴有CaF2沉淀析出。
当判断两种溶液混合后能否生成沉淀时，可 按下列步骤进行: （1）先计算出混合后与沉淀有关的离子浓度。 （2）计算出离子积Q 。 （3）将Q与Ksp进行比较，判断沉淀能否生成。
【例5】 :将等体积的4×10-3 mol· L-1AgNO3和4×10-3
mol· L-1 K2CrO4混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？
其他离子（如K+，NO3-）存在下，溶液中离子数 目骤增，离子间相互作用加强，离子受到束缚而活动 性有所降低。单位时间内离子与沉淀表面的碰撞次数 减小，使沉淀的溶解速率暂时超过了沉淀速率，平衡 向溶解方向移动，直到达到新的平衡时，难溶电解质 的溶解度就增大了。
同离子效应与盐效应的效果相反，但前 者比后者显著得多。当有两种效应时，可忽 略盐效应的影响
二、沉淀的转化
在试剂作用下，由一种沉淀转化为另一种 沉淀的过程。
第三章 溶解与沉淀
第二节
沉淀-溶解平衡
物质的溶解度只有大小之分，没有在水 中 绝 对 不 溶 的 物 质 ， 如 AgCl ， CaCO3 ，
BaSO4和CaC2O4（肾结石的主要成分）等都
为 难 溶 强 电 解 质 （ 溶 解 度 小 于 0.01g/100g
水）。
舍利
【例6】设溶液中Cl-、CrO42-离子浓度均为0.0010 mol· L-1。
7.70×10-13 1.50×10-16
1.33×10-5
8.77×10-7 1.22×10-8
（2）组成类型不同时，不一定 “Ksp↑，s↑”，不能 直接用溶度积比较其溶解度的相对大小。
类型
难溶电解质
S(mol· L-1)
Ksp
AB
A2B
AgCl
Ag2CrO4
1.33×10-5 1.77×10-10
不同类型，所需沉淀剂浓度小的先沉淀。
⑵ 第二种离子开始沉淀时，溶液中残留的第一种离子的
浓度是多少？（不考虑加入AgNO3后对溶液体积的影响） Ksp, AgCl=1.77×10-10，Ksp, Ag2CrO4=1.12×10-12 解：（2）Ag2CrO4开始沉淀时， 溶液中的[Ag+] = 3.3×10-5 mol· L-1，
若逐滴加入AgNO3溶液，试计算 ⑴ 哪一种离子先产生沉淀？
Ksp, AgCl=1.77×10-10，Ksp, Ag2CrO4=1.12×10-12
不同类型沉淀，先计算沉淀时各自所需沉淀剂浓度
解：⑴ 当出现AgCl沉淀时， Ag+浓度为：
[Ag+] ≥ Ksp, AgCl／[Cl-] = 1.8×10-7 mol· L-1 当出现Ag2CrO4沉淀时， Ag+浓度为 [Ag+]≥( Ksp, Ag2CrO4／[CrO42-])1/2 = 3.3×10-5 mol· L-1 ∴ AgCl先沉淀。
∴Ksp = [Am+]a[Bn-]b
=(aS)a(bS)b = aa . bb .Sa+b
（1）AB型 (例 AgCl, BaSO4等) :
Ksp = S2
S = Ksp1/2
（2）AB2型/ A2B型(例Ca(OH)2, Ag2CrO4 等)
Ksp =
4S3
Ksp 1/ 3 S( ) 4
（3）AB3型和A3B型（例Fe(OH)3，Ag3PO4）
m a
n b
溶度积只与温度有关。它反映了难溶电解 质在水中的溶解能力。
写出难溶电解质PbCl2、AgBr、Ba3(PO4)2、
Ag2S的溶度积表达式。
解： PbCl2
AgBr Ba3(PO4)2 Ag2S
Ksp = [Pb2+][Cl-]2
Ksp = [Ag+][Br-] Ksp = [Ba2+]3[PO43-]2 Ksp = [Ag+]2[S2-]
Ba2+ + SO42平衡 x 0.01+x ≈ 0.01 mol ·L-1 x· 0.010 = 1.07×10-10 x = 1.07×10-8 mol · L-1 BaSO4(s) 答：……..
b.盐效应
在难溶电解质的
饱和溶液中加入易溶
强电解质, 使难溶电
解质的溶解度略微增
大的现象。
溶解度增大的原因分析：
如果在0.1mol· L-1的 Cl- 和 I- 的溶液中加入AgNO3
溶液，先沉淀何物?
Ksp (AgI) = 1.5×10-16 ClIAgNO3
AgI
ClAgNO3
Ksp (AgCl) = 1.56×10-10
沉淀次序：同类型， Ksp小的先沉淀
AgCl
选择性沉淀 → 离子间的相互分离
择选性沉淀的注意问题：
二、溶度积常数与溶解度
1、溶解度 旧有定义：通常以饱和溶液中每100g 水所 含溶质的质量来表示，即以g/100g水表示， 通常以符号 S 表示。
现定义: 在一定温度下，1L水形成饱和溶液 时，所溶解某物质的物质的量。 单位：mol· L-1
2、溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系
溶解 AaBb (s) 沉淀 aAm+(aq) + bBn-(aq) aS bS
此时溶液中残留的[Cl-]为：
[Cl-]=Ksp, AgCl／[Ag+] =1.77×10-10／3.3×10-5 =5.4×10-6 mol· L-1 ﹤10-5 mol· L-1 Ag2CrO4开始沉淀时，Cl-已沉淀完全。
实现选择性沉淀的另一方法是控制溶液pH值 【例7】如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1,
在纯水中和 0.010 mol · L-1 Na2SO4溶液中的溶解度。 解：<1> BaSO4在纯水中的溶解度 [SO42-] = (Ksp,BaSO4)1/2 =1.03×10-5mol· L-1
<2> 设BaSO4 在0.010 mol · l-1Na2SO4中的溶解度为x，则
【例2】已知298 K，Mg(OH)2 的Ksp=5.61×10-12,求其
溶解度s (忽略Mg(OH)2 的分步电离）。
解： Mg(OH)2 (s) Mg(2aq 2 OH (aq) )
平衡时
S
2S
K sp ,Mg ( OH ) 2 [Mg2 ][OH ]2 S (2S) 2 4S3 5.611012
溶解 BaSO4(s) 沉淀
2
Ba2+(aq) + SO42-(aq)
2
K sp [ Ba ][SO4 ]
——溶度积常数
注意：只有在饱和溶液中才存在这个动态平衡。
对于AaBb型的难溶电解质：
溶解 AaBb (s) 沉淀 aAm+(aq) + bBn-(aq)
Ksp [A ] [B ]
即可使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀。
第三节 影响沉淀-溶解平衡的因素 一、同离子效应和盐效应 a.同离子效应
平衡向左移动 AgCl
Ag+ + Cl-
NaCl
NaCl
Na+ + Cl-
同离子效应使难溶电解质溶解度降低
【例8】 BaSO4的Ksp=1.07×10-10，求 298K 时BaSO4
S 1.11 104 (m ol L1 ) [OH ] 2 S 2.22 10 4 (m ol L1 )
注意：
（1）同一组成类型的难溶电解质 Ksp↑，则s↑; 反之亦然. 例：298 K，组成类型1：1 电解质 Ksp s
AgCl
AgBr AgI
1.77×10-10
6.54×10-5 1.12×10-12 1.11×10-4 5.67×10-12
AB2
Mg(OH) 2
原因是溶度积表达式中的幂次方数不相同。
【例3】已知Ksp,AgCl＝ 1.77 10-10，Ksp,Ag2CrO4＝ 1.1210-12，
试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。
解：（1）设AgCl的溶解度为S1（mol· L-1),则：
11
1
pOH = 10.18 , pH = 3.82
Mg2+开始沉淀的pH值为:
12 5 . 61 10 6 1 2 [OH－ ] ( ) ( ) 7 . 49 10 mol L 2 [Mg ] 0.1
Ksp
1 2
1
pOH = 5.13, pH =8.87
因此, 只要控制pH值在3.82 ~ 8.87之间
Ksp＝9.0×10-12
解：等体积混合后各离子的浓度为原来的一半：
[Ag+]= 2×10-3 mol/L
[CrO42-]= 2×10-3 mol/L
Qc = (2×10-3)2 × (2×10-3 ) = 8×10-9 Qc >Ksp 所以有沉淀Ag2CrO4析出。
Note：当Qc稍大于Ksp时，理论上应该产生沉淀，
但我们却观察不到沉淀，WHY？
原因：
a. 过饱和现象，由于没有结晶中心存在，固相暂时未
析出。
b. 人眼观察能力有限，沉淀物≥1.0×10- 2 g/L 时，肉
眼才能感觉到浑浊现象
/v_show/id_XMTQxMTIyNTI=.html
三、选择性沉淀（分步沉淀）
∵ Q ＞Ksp ∴有CaF2沉淀析出。
当判断两种溶液混合后能否生成沉淀时，可 按下列步骤进行: （1）先计算出混合后与沉淀有关的离子浓度。 （2）计算出离子积Q 。 （3）将Q与Ksp进行比较，判断沉淀能否生成。
【例5】 :将等体积的4×10-3 mol· L-1AgNO3和4×10-3
mol· L-1 K2CrO4混合，是否能析出Ag2CrO4沉淀？
其他离子（如K+，NO3-）存在下，溶液中离子数 目骤增，离子间相互作用加强，离子受到束缚而活动 性有所降低。单位时间内离子与沉淀表面的碰撞次数 减小，使沉淀的溶解速率暂时超过了沉淀速率，平衡 向溶解方向移动，直到达到新的平衡时，难溶电解质 的溶解度就增大了。
同离子效应与盐效应的效果相反，但前 者比后者显著得多。当有两种效应时，可忽 略盐效应的影响
二、沉淀的转化
在试剂作用下，由一种沉淀转化为另一种 沉淀的过程。
第三章 溶解与沉淀
第二节
沉淀-溶解平衡
物质的溶解度只有大小之分，没有在水 中 绝 对 不 溶 的 物 质 ， 如 AgCl ， CaCO3 ，
BaSO4和CaC2O4（肾结石的主要成分）等都
为 难 溶 强 电 解 质 （ 溶 解 度 小 于 0.01g/100g
水）。
舍利