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沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡1.4.1 溶度溶度积积原理原理4.1.1 4.1.1 溶度溶度积积4.1.2 4.1.2 溶度溶度积积与溶解度的关系与溶解度的关系4.1.3 4.1.3 溶度溶度积规则积规则2.（物物质质的的溶溶解解度度只只有有大大小小之之分分，没没有有在在水水中中绝绝对对不不溶溶的的物物质质）如如AgCl,CaCO3,PbS和和CaC2O4（肾肾结结石石的的主主要要成成分）等都分）等都为难为难溶溶强强电电解解质质(溶解度小于溶解度小于0.01g/100g水水)。4.1.1 溶度溶度积积 BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42(aq)溶解溶解沉淀沉淀由于由于BaSO4为为固体，可看成常数，固体，可看成常数，则则：Ksp=Ba2+SO42-K.BaSO4=Ba2+SO42-3.Ksp称称为为溶度溶度积积常数，常数，简简称溶度称溶度积积,只与温度有关。只与温度有关。它反映了它反映了难难溶溶电电解解质质在水中的溶解能力。在水中的溶解能力。对对于于AaBb型的型的难难溶溶电电解解质质：AaBb(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)溶解溶解沉淀沉淀Ksp=An+aBm-b 上式表明，在一定温度下，上式表明，在一定温度下，难难溶溶电电解解质质的的饱饱和溶液和溶液中离子中离子浓浓度度幂幂之乘之乘积为积为常数。常数。一些一些难难溶化合物的溶度溶化合物的溶度积积，参考，参考P124-表表6-3。4.aSbSKsp=An+aBm-b=(aS)a(bS)b=aa.bb.Sa+bAaBb(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)溶解溶解沉淀沉淀(1)溶解度溶解度S一定温度下，物一定温度下，物质质在在100g水中能溶解的最大量。水中能溶解的最大量。4.1.2 溶度溶度积积(Ksp)与溶解度与溶解度(S)的关系的关系5.【例【例1】氯氯化化银银在在298K时时的溶解度的溶解度为为1.91 10-3 gL-1，求其溶度求其溶度积积。解：解：已知已知氯氯化化银银的摩的摩尔尔质质量量M为为143.32g.mol-1:1.将将氯氯化化银银的溶解度的溶解度S单单位位换换算算为为molL-1：Ksp,AgCl=Ag+Cl-=S2=(1.33 10-5)2 1.77 10-10AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)溶解溶解沉淀沉淀SS1.91 10-3/143.32=1.33 10-5(molL-1)2.写出平衡式：写出平衡式：6.Ksp=S2 S=Ksp1/2Ksp=4S3Ksp=4S3Ksp=27S41.AB型型(例例 AgCl,BaSO4等等):AB A+B-2.AB2型型(例例PbCl2、Ca(OH)2 等等)AB2 A2+2B-3.A2B型型（例（例Ag2CrO4）A2B 2A+B2-4.AB3型和型和A3B型型（例（例Fe(OH)3，Ag3PO4）5.AB3 A3+3B-7.电电解解质类质类型型难难溶溶电电解解质质溶解度溶解度(molL-1)溶度溶度积积(Ksp)ABAgCl1.3310-51.7710-10A2BAg2CrO46.5410-51.1210-12AB2Mg(OH)21.1210-45.6710-12由上表可得由上表可得:(1)相同相同类类型的型的难难溶溶电电解解质质，溶解度，溶解度S越大，溶度越大，溶度积积Ksp也也越大。越大。(2)不同不同类类型的型的难难溶溶电电解解质质，溶解度，溶解度S越大，溶度越大，溶度积积不一定不一定越大，要通越大，要通过计过计算得到。算得到。8.4.1.3 溶度溶度积规则积规则 浓浓度度积积Qc：溶液中离子：溶液中离子浓浓度度幂幂的乘的乘积积，表示，表示任一任一条件下条件下离子离子浓浓度度幂幂的乘的乘积积。AaBb(s)aAn+(aq)+bBm-(aq)溶解溶解沉淀沉淀Ksp=An+aBm-b 达到沉淀溶解平衡！达到沉淀溶解平衡！饱饱和溶液和溶液9.Qc和和Ksp的关系的关系浓浓度度积积Qc=Ksp 饱饱和溶液，和溶液，处处于沉淀于沉淀-溶解平衡溶解平衡 Ksp 不不饱饱和溶液，或沉淀溶解和溶液，或沉淀溶解 Ksp 生成沉淀生成沉淀 注注：当当Qc稍稍大大于于Ksp时时，理理论论上上应应该该产产生生沉沉淀淀，但但我我们们却却观观察不到沉淀，察不到沉淀，WHY？原因：原因：a.Qc不是按活度不是按活度a，而是按，而是按浓浓度度c计计算的，算的，ac，则则Qc Ksp b.过饱过饱和和现现象象 c.人眼人眼观观察能力有限，沉淀物察能力有限，沉淀物1.010-5g/L 时时，肉眼才能感，肉眼才能感觉觉到到浑浊现浑浊现象。象。10.4.2 难难溶溶电电解解质质的沉淀和溶解的沉淀和溶解4.2.1 4.2.1 沉淀的生成沉淀的生成4.2.2 4.2.2 同离子效同离子效应应和和盐盐效效应应4.2.3 4.2.3 沉淀的溶解沉淀的溶解4.2.4 4.2.4 酸度酸度对对沉淀反沉淀反应应的影响的影响4.2.5 4.2.5 分步沉淀分步沉淀4.2.6 4.2.6 沉淀沉淀转转化化11.4.2.1 沉淀的生成沉淀的生成条件：条件：Qc Ksp时时，生成沉淀。，生成沉淀。【例【例6-2】0.010 molL-1 SrCl2溶液溶液2ml和和0.10 molL-1 K2SO4溶液溶液3ml混合。（已知混合。（已知 KspSrSO4=3.8110-7）解：溶液混合后离子的解：溶液混合后离子的浓浓度度为为：QC Ksp 有有SrSO4沉淀生成。沉淀生成。12.【例【例3】Mg(OH)2的溶解度的溶解度为为每升水溶解每升水溶解0.0082g。若将。若将10.0ml 0.10 molL-1的的MgCl2溶液与溶液与10.0ml 0.10 molL-1 NH3溶液混合，有无沉淀溶液混合，有无沉淀产产生？如有沉淀生？如有沉淀产产生，生，则则需加需加入多少克固体入多少克固体氯氯化化铵铵才能阻止才能阻止Mg(OH)2沉淀沉淀产产生？生？解：解：S=0.0082/58.3=1.4110-4(molL-1)Ksp=4S3=4(1.4110-4)3=1.1210-11CNH3/Kb400，则则：所以，有所以，有Mg(OH)2沉淀沉淀产产生。生。13.要使要使Mg(OH)2不沉淀，不沉淀，OH-必必须须降低至：降低至：因此，需向因此，需向该该溶液中加入固体溶液中加入固体氯氯化化铵铵的量的量为为：NH3.H2O NH4+OH-m=0.05953.520.0/1000=0.060(g)14.判断是否生成沉淀，可按以下步判断是否生成沉淀，可按以下步骤骤：（1）先）先计计算出混合后与沉淀有关的离子算出混合后与沉淀有关的离子浓浓度。度。（2）计计算出算出浓浓度度积积Qc。（3）将）将Qc与与Ksp进进行比行比较较，判断沉淀能否生成。，判断沉淀能否生成。15.沉淀完全沉淀完全 加入加入过过量沉淀量沉淀剂剂的方法，可使沉淀离子沉淀更的方法，可使沉淀离子沉淀更趋趋完全完全 一般一般认为认为残留在溶液中的被沉淀离子的残留在溶液中的被沉淀离子的浓浓度度10-5 molL-1 或或10-6 molL-1，认为该认为该离子已沉淀完全。离子已沉淀完全。16.a.同离子效同离子效应应：在在难难溶溶电电解解质饱质饱和溶液中加入含有共和溶液中加入含有共同离子的同离子的电电解解质质，使，使难难溶溶电电解解质质溶解度降低溶解度降低的的现现象。象。b.盐盐效效应应：在：在难难溶溶电电解解质质的的饱饱和溶液中加入某种不含和溶液中加入某种不含相同离子的易溶相同离子的易溶电电解解质质。使。使难难溶溶电电解解质质的溶解度比同的溶解度比同温温时纯时纯水中的水中的溶解度增大溶解度增大。4.2.2 同离子效同离子效应应和和盐盐效效应应17.【例【例4】已知已知BaSO4的的Ksp=1.0710-10，求，求298K时时，BaSO4在在纯纯水中和水中和0.010 mol L-1 K2SO4溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。解：解：设设BaSO4在在纯纯水中的溶解度水中的溶解度为为S，则则S=Ba2+=SO42-=(Ksp,BaSO4)1/2=(1.0710-10)1/2 =1.0310-5（mol L-1）设设BaSO4在在0.010 mol L-1K2SO4溶液中的溶解度溶液中的溶解度为为x mol L-1，则则:BaSO4(s)Ba2+SO42-x 0.01+x 0.01 mol L-1x 0.010=1.0710-10 x=1.0710-8 mol L-118.4.2.3 沉淀的溶解沉淀的溶解 Qc Ksp A.生生成成难难解解离离的的物物质质，如如水水，弱弱酸酸，弱弱碱碱，配配离离子子和和其其它它难难解解离的分子等，降低离子离的分子等，降低离子积积Qc。金属金属氢氢氧化物沉淀：加入氧化物沉淀：加入H+，生成水；加入，生成水；加入NH4+生成生成NH3。碳酸碳酸盐盐沉淀的溶解：加入沉淀的溶解：加入H+，生成，生成HCO3 或或CO2。PbSO4沉淀：加入沉淀：加入NH4Ac，生成，生成Pb(Ac)2。B.生成配离子使沉淀溶解生成配离子使沉淀溶解 C.AgCl+2NH3=Ag(NH3)2+Cl-C.利用氧化利用氧化还还原反原反应应D.3CuS+8HNO3（稀）稀）=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O 19.4.2.4 酸度酸度对对沉淀反沉淀反应应的影响的影响 难难溶金属溶金属氢氢氧化物和硫化物的溶解度都氧化物和硫化物的溶解度都受溶液酸度的影响，通受溶液酸度的影响，通过过控制一定的控制一定的pHpH范范围围，便可以达到使金属离子分离的目的。便可以达到使金属离子分离的目的。20.【例【例5】计计算欲使算欲使0.010 molL-1Fe 3+开始沉淀和沉淀完开始沉淀和沉淀完全全时时的的pH值值。已知。已知Fe(OH)3的的Ksp=1.110-36。21.【例【例6】向】向0.10 molL-1 ZnCl2溶液中通溶液中通H2S气体至气体至饱饱和和(0.10 molL-1)时时，有，有ZnS沉淀不断生成。沉淀不断生成。计计算开始析出算开始析出ZnS沉淀和沉淀和Zn2+离子沉淀完全离子沉淀完全时时溶液的最低溶液的最低pH值值。已知已知Ksp=1.110-36,Ka1=1.3210-7,Ka2=7.110-15.22.4.2.5 分步沉淀分步沉淀 定定义义：溶液中有：溶液中有2种或种或2种以上离子与同种以上离子与同一离子一离子产产生沉淀，首先析出的生沉淀，首先析出的时时离子离子积积最最先达到溶度先达到溶度积积的化合物。的化合物。23.【例例7】若若溶溶液液中中Cr3+和和Ni2+离离子子浓浓度度均均为为0.10molL-1，试试通通过过计计算算说说明明：能能否否利利用用控控制制pH值值的的方方法法使使它它们们 分分 离离？已已 知知 Ksp,Cr(OH)3=7.010-31，Ksp,Ni(OH)2=5.510-16 解：分解：分别计别计算算Cr(OH)3和和Ni(OH)2开始沉淀开始沉淀时时的的OH-：OH-1(KspCr3+)1/3=(7.010-310.1)1/3 =1.910-10 mol/LOH-2(KspNi2+)1/2 =(5.510-160.1)=7.410-8 mol/L 即即Cr(OH)3先沉淀，再先沉淀，再计计算算Cr(OH)3沉淀完全的沉淀完全的OH-：OH-(KspCr3+)1/3=(7.010-311.010-5)1/3 =4.110-9 mol/L 所以，所以，OH-在在4.110-9 7.410-8 mol/L 之之间间，即，即pH控制在控制在5.626.87，就可使，就可使Cr3+和和Ni2+分离。分离。24.4.2.6 沉淀的沉淀的转转化化PbSO4+CrO42-PbCrO4+SO42-=1.8210-81.7710-14=1.03106白色白色黄色黄色25.Ag2CrO4+2Cl-AgCl+CrO42-=1.1210-12(1.7710-10)2=3.571071.K值值越大，沉淀的越大，沉淀的转转化越易化越易实现实现。2.沉淀沉淀转转化的方向：化的方向：同同类类型型难难溶溶电电解解质质，Ksp大的大的转转化化为为Ksp小的物小的物质质。异异类类型型难难溶溶电电解解质质，溶解度溶解度S大的大的转转化化为为S小的物小的物质质。26.4.3 沉淀反沉淀反应应的某些的某些应应用用4.3.1 4.3.1 在在药药物生物生产产上的上的应应用用4.3.2 4.3.2 在在药药物物质质量控制上的量控制上的应应用用27.本本 章章 小小 结结1.溶度溶度积积的定的定义义，Ksp和和S的关系式，溶度的关系式，溶度积规则积规则。2.同离子效同离子效应应和和pH值对值对沉淀溶解平衡的影响沉淀溶解平衡的影响3.沉淀的生成，分布沉淀的相关沉淀的生成，分布沉淀的相关计计算算4.沉淀沉淀转转化的条件。化的条件。28.习习 题题1.写出写出难难溶溶电电解解质质PbCl2、AgBr、Ba3(PO4)2、Ag2S的溶度的溶度积积表达式。表达式。解：解：PbCl2 Ksp=Pb2+Cl2 AgBr Ksp=Ag+Br Ba3(PO4)2 Ksp=Ba2+3PO43-2 Ag2S Ksp=Ag+2S2-29.2.在在室室温温下下，BaSO4的的溶溶度度积积为为1.07x10-10，计计算算每每升升饱饱和溶液中含和溶液中含BaSO4多少克？多少克？解：解：BaSO4(s)Ba2+SO42-S S Ksp=Ba2+SO42-=S2 BaSO4=Ba2+=SO42-=S=1.034 x 10-5 molL-1=2.41 x 10-3 gL-130.