沉 淀 溶 解 平 衡沉 淀 溶 解 平 衡

溶解度 ＞ 10g

1g~10g 0.01g~1g ＜ 0.01g

溶解性 易溶 可溶 微溶 难溶 ( 不溶 )

溶解度与溶解性

溶解平衡

晶体 ( 固体 )

溶液溶解结晶 ( 饱和溶液 )

溶解平衡也是动态平衡，符合勒夏特列原理

思考 1. 在 NaOH 的饱和溶液中，加入少量的 Na2O

固体，恢复到原温度，下列有关说法正确的是A. 溶液中溶质的质量增大B. 溶液中溶剂的质量不变C. 溶液中 Na+ 的数目保持不变D. 溶液中 Na+ 的浓度保持不变

（（ 11 ）概念：）概念：在一定条件下，当难溶电解质的溶解速在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡 ..

溶解平衡时的溶液是饱和溶液。溶解平衡时的溶液是饱和溶液。（（ 22 ）特征：）特征：逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变（（ 33 ）影响因素：）影响因素：内因、外因（浓度、温度）内因、外因（浓度、温度）（（ 44 ）沉淀溶解平衡方程式：）沉淀溶解平衡方程式： 例如：例如： AgCl(s ） Ag+(aq) + Cl-(aq)

难溶电解质的沉淀溶解平衡

溶度积常数溶度积常数（ 1 ）难溶电解质的溶度积常数的含义 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态 Ksp， AgCl =[A

g+][Cl-] 为一常数，该常数称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。

（ 2 ）难溶电解质的溶度积常数用 Ksp表示。 通式： AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)

则 Ksp, AnBm= [Am+]n . [Bn-]m

Èܽâ

½á¾§

Èܽâ

½á¾§

Ksp 与其它平衡常数一样，只与温度有关

练习 20- 10

难溶物 Ksp 溶解度 /g

难溶物 Ksp 溶解度 /g

AgCl 1.8×10-10 1.5×10-4 BaSO41.1×10-10 2.4×10-4

AgBr 5.4×10-13 8.4×10-6 Fe(OH)32.6×10-39 3.0×10-9

AgI 8.5×10-17 2.1×10-7 CaCO3 5.0×10-9 7.1×10-4

常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度的关系 (25 )℃

难溶电解质的 Ksp 大小反映了物质在水中的溶解能力

一般地，对于组成相似的难溶电解质，

Ksp 越小，其溶解能力越弱

练习 20- 15

例 2 已知 Ksp,AgCl ＝ 1.56 10-10 ， Ksp,Ag2CrO4 ＝ 9.0 10-12 ，试求 AgCl 和 Ag2CrO4 的溶解度（用 g/L 表示）

解：（ 1 ）设 AgCl 的浓度为 S1 （ mol ／ L), 则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S1 S1

21SK sp

322

22 4)2( SSSK sp LmolS /1031.1 4

2

(2) 设 Ag2CrO4 的浓度为 S2 （ mol/ L), 则： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO4

2-(aq)

平 2S2 S2

在水中： AgCl 溶解度小于 Ag2CrO4 的溶解度1.31 X 10-4 X 332=4.35X10-2 g/L

(1.25 X 10-5) mol/L X 143.5g/mol = 1.8X10-3 g/L

对于溶解平衡 AgCl(s) Ag+ + Cl-

① 当溶液中 c(Ag+ )·c(Cl- ) <Ksp 时，② 当溶液中 c(Ag+ )·c(Cl- ) =Ksp 时，

③ 当溶液中 c(Ag+ )·c(Cl- ) >Ksp 时，

形成不饱和溶液

形成饱和溶液

形成过饱和溶液

溶度积规则

例 3 ：如果将 2×10-4mol·L-1 的 CaCl2 溶液与3×10-4mol·L-1 的 Na2CO3 溶液等体积混合，问能否产生沉淀？[ 已知 CaCO3 的 Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2]

Qc=1.5×10-8(mol·L-1)2 Ksp ﹥结论是能产生沉淀

练习 20- 3

沉淀溶解平衡的应用

1. 1. 沉淀的生成沉淀的生成化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 10-5mol/L 时 , 沉淀达到完全。

例 4 、向 1.0 × 10-3 molL-1 的 K2CrO4 溶液中滴加 AgNO3 溶液 , 求开始有 Ag2CrO4 沉淀生成时的 [Ag+] =? CrO4

2- 沉淀完全时 , [Ag+]= ?

Ksp,Ag2CrO4 ＝ 9.0 10-12

例 4 、向 1.0 × 10-3 molL-1 的 K2CrO4 溶液中滴加 AgNO3 溶液 , 求开始有 Ag2CrO4 沉淀生成时的 [Ag+] =? CrO4

2- 沉淀完全时 , [Ag+]= ?

解 : Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-

Ksp = [Ag+]2 ×[CrO42-]

124 1

2 54

9.0 10[Ag ] 9.5 10 mol

[CrO ] 1.0 10

KspL

5 12

4

[Ag ] 9.5 10 mol[CrO ]

spK L

CrO42- 沉淀完全时的浓度为 1.0 ×10-5 molL-1

故有

例 5: 在 1mol·L-1CuSO4 溶液中含有少量的 Fe3+ 杂质， pH

值控制在什么范 围才能除去 Fe3+ ? [ 使 c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-

1]解： Fe(OH)3 的 Ksp = 2.6×10-39 ， Cu(OH)2 的 Ksp= 5.6×10-20

Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH –

Ksp = c(Fe3+ )c3(OH–) = 2.6×10-39

35

39

33

39

10

106.2

)(

106.2)(

Fec

OHc

)Lmol(. 1121046 pH = 2.8

pH > 2.8

Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH –

Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH –) = 5.6×10-20

1

10651065 20

2

20

.

)Cu(c

.)OH(c

)Lmol(. 1101042

pH = 4.4

控制 pH ： 2.8 ~ 4.4 .

例 5: 在 1mol·L-1CuSO4 溶液中含有少量的 Fe3+ 杂质， pH

值控制在什么范 围才能除去 Fe3+ ? [ 使 c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-

1]

2. 2. 分步沉淀分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。 对同一类型的沉淀， Ksp 越小越先沉淀，且 Ks

p相差越大分步沉淀越完全 ; 如 AgCl 、 AgBr 、 AgI

对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如 AgCl 和 Ag2CrO4

一般认为沉淀离子浓度小于 1.0×10-5 mol/L时 , 则认为已经沉淀完全

思考 6. 难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：AgCl(s) Ag++Cl- ， Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO4

2- ，在一定温度下，已知： Ksp (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10

Ksp (Ag2CrO4)=c(Ag+)2·c(CrO42-)=1.9×10-12

现有 0.001mol·L-1AgNO3 溶液滴定 0.001mol·L-1KCl

和 0.001mol·L-1K2CrO4 的混合溶液，试通过计算回答：(1)Cl- 和 CrO4

2- 中哪种先沉淀？(2) 当 CrO4

2- 以 Ag2CrO4 形式，溶液中的 Cl- 离子浓度是多少？ Cl- 与 CrO4

2- 能否达到有效分离？( 设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于 10-5

mol·L-1 时，则认为可以达到有效分离 )

（ 1 ）当溶液中某物质离子浓度的乘积大于 Ksp 时，会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。

AgCl 饱和所需 Ag+ 浓度 [Ag+]1=1.8×10-7 摩 / 升

Ag2CrO4 饱和所需 Ag+ 浓度 [Ag+]2==4.36×10-5 摩 / 升，

[Ag+]1<[Ag+]2 ， Cl- 先沉淀。（ 2 ）由 Ag2CrO4 沉淀时所需 Ag+ 浓度求出此时溶液中 Cl— 的浓度可判断是否达到有效分离

Ag2CrO4 开始沉淀时 [Cl-]=4.13×10-6<10-5 ，

所以能有效地分离。

沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。

3 、沉淀的溶解和转化

一般规律：溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质 , 难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大

导引 P80

(1) 沉淀的转化在工业废水处理上的应用在工业废水的处理过程中，常用 FeS(s) 、MnS(s) 等难溶物作为沉淀剂除去废水中的 Cu2+ 、 Hg2+ 、 Pb2+ 等重金属离子。 Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2

Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2

Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2·L-2

Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2

(2) 沉淀的转化在生活中的应用锅炉水垢中除了 CaCO3 、 Mg （ OH ） 2

外，还含有难溶于水和酸的 CaSO4 ，如何清除？

难点：如何清除 CaSO4 ？

难溶物 CaSO4 CaCO3

溶解度 /g 2.1×10 － 1 1.5 ×10 － 3

锅炉水垢中含有 CaSO4 ，可先用 Na2

CO3 溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的 CaCO3 。

CaSO4 　　 SO42- + Ca2+ +

CO32-

CaCO3

(3) 沉淀的转化在工业生产上的应用

重晶石（主要成分是 BaSO4 ）是制备钡化合物的重要原料，但 BaSO4 不溶于水也不溶于酸，这给转化为其他钡盐带来了困难，但若能将其转化为易溶于酸的 BaCO3 ，再由 BaCO3 制备其他钡盐则要容易得多。

分析：BaSO4 Ba2+ + SO42-

+

BaCO3(s)

BaSO4 + CO32- BaCO3 +SO4

2-

Na2CO3 CO32- + 2Na+

当 CO32- 的浓度达到 SO4

2- 浓度的一定倍数时，就可实现由 BaSO4 转化成 BaCO3 沉淀。

① 饱和 Na2CO3 溶液② 移走上层溶液

H+

（重复①②操作）

Ba2+

BaSO4

…… BaCO3

BaSO4 、 BaC

O3