页数：32页文件大小：487.9 KB来源： 无机及分析化学ppt课件
本课件讨论难溶强电解质的固液共存平衡，建立溶度积与溶解度的换算关系，并据此分析同离子效应、盐效应、分步沉淀、沉淀转化与沉淀溶解等典型问题与计算。
前面几节学习的弱酸及其共轭碱，弱碱及其共轭酸的电离平衡，它们属于单相体系（液相）的平衡.本节讨论的是难溶性强电解质饱和溶液中固体和离子存在的固液共存平衡体系.在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度通常以符号S表示。对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g水所含溶质质量来表示，即以：S =g /100gH2O表示。在水中各种物质的溶解度差异很大，但绝对不溶的物质是不存在的。
通常把溶解度小于0.01 g / 100 g H2O的物质叫做难溶物；在0.01~0.1 g / 100 g H2O的为微溶物；大于0.1 g / 100 g H2O为易溶物。难溶性物质的溶解度的单位为S=mol dm-3溶解沉淀§4-5沉淀溶解平衡5-1、溶度积和溶解度1.溶度积常数= [Ba2+][SO42-]当沉淀和溶解速率相等时，建立了难溶电解质固体和溶液中离子间的平衡，称为沉淀—溶解平衡。
Ag2CrO4越小，（2）任意沉淀反应：如Fe(OH)3Notes：（1）的意义的大小反映难溶性物质的溶解程度,以及离子沉淀完全的量度.越大，物质的溶解度越大；离子的沉淀越完全.任何难溶性物质，无论溶解度多么多么的小,饱和溶液中总有离子存在且满足溶度积常数；任何离子的沉淀反应，无论沉淀的多么完全总有离子存在且满足溶度积常数.是温度的函数，与离子的浓度无关，与所使用的溶剂有关.
•例4-19(p.89):由热力学函数计算298K时AgCl的Kspθ•
解：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)ΔfGθm/（kJ·mol-1）－110 76.98－131.3ΔrGθm=76.98 +(－131.3)－(－110 ) = 55.68 kJ·mol-1
在有关溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量浓度，其单位为mol·dm－3，而溶解度的单位往往是g/100g(H2O)。因此，计算时有时要先将难溶电解质的溶解度S的单位换算为mol·dm－3。2.溶解度和溶度积的关系溶度积和溶解度的相互换算AB型化合物：AB2or A2B型化合物：AB3or A3B型化合物：A2B3or A3B2型化合物：但绝大多数难溶性物质不可直接进行换算，如硫化物，碳酸盐，磷酸盐，绝大多数氢氧化物等.这是因为组成这些物质的阴阳离子在水中的存在形式发生变化.
3.同离子效应：在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用.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.同离子效应使难溶性强电解质的溶解度降低，盐效应使难溶性强电解质的溶解度增大，二者相反同时发生，同离子效应占主导地位
☆Qi>☆Qi=☆Qi<5–2、溶度积规则沉淀—溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：平衡向左移动，有沉淀析出；饱和溶液，处于平衡状态；平衡向右移动，无沉淀析出；若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。因此，利用溶度积规则可以判断沉淀的生成与溶解离子积
加入沉淀剂QiKspθ产生沉淀只要Q >5-3.沉淀的生成溶液中的离子即可产生沉淀化学上把某一离子的浓度C <10-6mol·dm-3就认为沉淀完全.离子沉淀剂一般过量20%--50%为宜.这是同时考虑同离子效应和盐效应的缘故.•例4-21(p.81):计算在100mL 0.20mol·L–1CaCl2溶液中，分别加入下列溶液后残留的Ca2+浓度各为多少？(1)100mL 0. 20mol·L–1Na2C2O4溶液；(2) 150mL0. 20mol·L–1Na2C2O4溶液。
Ca2++C2O42-CaC2O4(s)起始浓度/mol·L–10.0800.12平衡浓度/mol·L–1x0.12－(0.080－x)=0.040+xKspθ=x(0.040+x)=2.5710-90.040+x≈0.040x=6.410-8由计算可知，加入过量C2O42-，产生同离子效应，Ca2+沉淀很完全。为使溶液中某一离子沉淀完全，沉淀剂要过量。但也不是沉淀剂越多越好，太多的沉淀剂会产生盐效应，或发生副反应使溶解度增大。
因此沉淀剂只能适当过量，一般过量20%～50%。
•例4-22(p.92):欲使0.10mol的FeS和CuS溶于1.0L盐酸中，问各需盐酸的最低浓度为多少？•
解：FeS(s) + 2H+Fe2++ H2S需盐酸20.10 + 5.410-3= 0.21mol·L–1
•CuS(s) + 2H+Cu2++ H2S需盐酸20.10 + 3.61010=3.61010mol·L–1FeS可溶于稀盐酸，CuS则不能溶于盐酸。
解：[例4-23]在100cm30. 20mol·dm-3NH3·H2O溶液中等体积0.20mol·dm-3MgCl2溶液是否有沉淀？Mg(OH)2加入由于因此，溶液中有Mg(OH)2沉淀产生.
pOH = 4.87解得：方法一若不使Mg(OH)2沉淀生成，即[ Mg2+] = 0.10 mol dm-3因此（2）若不使沉淀析出应在原来的NH3·H2O中至少加入(NH4)2SO4Mg(OH)2多少g？
方法二此题可以用双平衡原理求
解：平衡浓度x0.100.10至少加入(NH4)2SO4的质量为:而因此
即：解得：[NH4+]= 0.1306(mol·dm-3)因此，至少含有(NH4)2SO4的质量为:2.氧化还原反应3CuS(s) + 2 NO3-(aq)+8H3O+(aq)=3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 3S (s) + 12H2O(l)S2-NO3-S(s)QQ <
3.配位平衡与沉淀—溶解平衡4.多重平衡3HgS(s) + 2NO3-(aq)+ 12Cl-+8H3O+(aq)=3HgCl42-(aq) + 2NO(g) + 3S (s) + 12H2O(l)S2-H3O+H2SNO3-SQ <Hg2+Cl-HgCl42-Q <
5-5分步沉淀同理先沉淀后沉淀
刚沉淀时显然I-沉淀完全。因此，控制Ag+的浓度可将Cl-、I-二者分离.
分步沉淀的次序：①与的大小及沉淀的类型有关；沉淀类型相同，被沉淀离子浓度相同，小者先沉淀，大者后沉淀；沉淀类型不同，要通过计算确定。
[例4-24]某溶液中含Cl-和CrO42-，它们的浓度均为0.10mol.dm-3通过计算说明，逐滴加入AgNO3溶液哪一种离子沉淀先析出？当第二种离子沉淀析出时第一种离子是否沉淀完全？
解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度
析出沉淀时
显然Cl-沉淀不完全，因此无法实现Cl-CrO42-二者的彼此分离.若实现二者的彼此分离，CrO42-的浓度最大为：
已知[例4-25]计算欲使0.01mol·dm-3Fe3+和0.01mol·dm-3Mn2+彼此分离,pH值最佳范围.pH = 2.20
解：（1）Fe3+沉淀所需的最低pH值（2）Fe3+沉淀完全所需的pH值pH = 3.53
（3）不使Mn2+沉淀的最大pH值pH = 8.64因此二者彼此分离最佳pH值范围4 < pH < 8总结：离子刚开始沉淀的pH值离子沉淀完全的pH值
5-6沉淀的转化由一种沉淀转化为另一种沉淀的现象称为沉淀的转化。如锅炉的锅垢中含有CaSO4，难溶于水和强酸。可将其转化为CaCO3，CaCO3在稀的酸中易溶，从而将其除去。CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-对同一类型的沉淀，Ksp沉淀大的易向Ksp小的沉淀转化。
•例4-25(p.94):BaSO4不溶于强酸，可先将其转化为BaCO3，然后用酸溶解。今欲用1.0LNa2CO3溶液将0.010mol的BaSO4转化为BaCO3，问Na2CO3的最低浓度为多少？•
解：BaSO4(s) + CO32-BaCO3(s) + SO42-Na2CO3最低浓度0.77 + 0.010 = 0.78mol·L–1
不同类型的沉淀之间的转化不能简单的比较Ksp，而是比较溶解度。对于所有的沉淀，溶解度大的易向溶解度小的转化。例如：Ag2CrO4Ksp＝1.2×10-12AgClKsp＝1.6×10-10S＝6.5×10-5S＝1.2×10-5向Ag2CrO4沉淀中加入KCl溶液，砖红色的Ag2CrO4会转化为白色的AgCl沉淀。
第四章解离平衡----小结基本概念酸碱理论:质子理论的酸碱定义和反应实质.酸碱解离平衡：酸碱平衡常数、缓冲溶液、同离子效应、盐效应、离子强度、活度（有效浓度）。沉淀溶解平衡：溶度积（Ksp）和离子积（Qi）、溶解度、溶度积规则、分步沉淀、沉淀转化。
重点是计算pH和Ksp1. pH值的计算：①一元弱酸弱碱：简化式（≤5％)②多元酸：Ka1>> Ka2,按一元酸计算2.缓冲溶液pH值的计算共轭酸碱对浓度的调节第四章解离平衡----小结
3、Ksp的定义，特点,Ksp的计算（溶解度等）4、Ksp的应用1)计算溶解度S2)计算沉淀的完全度4)判断沉淀转化反应的自发性5)判断分步沉淀的可能性第四章解离平衡----小结
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