2023學(xué)年完整公開課版KJ10沉淀平衡

1沉淀平衡2平衡移動(dòng)T同離子效應(yīng)（溶解度）鹽效應(yīng)（溶解度）BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)多相平衡固相液相未溶解(s)溶解平衡平衡

規(guī)則

規(guī)則應(yīng)用沉淀生成分步沉淀沉淀溶解概述：3一、溶度積和溶度積規(guī)則二、影響沉淀平衡的因素三、溶度積規(guī)則的應(yīng)用沉淀平衡4難溶電解質(zhì)

s＜0.01g/100gH2O微溶電解質(zhì)0.01g＜s

＜0.1g/100gH2O易溶電解質(zhì)

s

＞0.1g/100gH2O本章研究對(duì)象溶解度：一定溶劑中溶解溶質(zhì)的量以水為介質(zhì)，溶解度分類為：一、難容電解質(zhì)的溶度積

1、溶解度（s）5BaSO4(s)Ba2++SO42－

溶解沉淀（未溶解固體）（溶液中的離子）溶度積常數(shù)——

難溶電解質(zhì)飽和溶液中離子濃度（活度）的冪次方的乘積。[BaSO4]為常數(shù)，并入Kθ，得oo2、溶度積常數(shù)6AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)=[Am+]n[Bn-]m(嚴(yán)格取a)注意：

2.濃度的指數(shù)為B(配平)3.濃度單位為mol.L-1

4.稀溶液ca微溶、難溶電解質(zhì)5.同類型的難溶鹽,，sAB型、AB2型、A2B型、AB3型等7設(shè)溶解度smol.L-1AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)[Am+]=ns[Bn-]=ms=[Am+]n[Bn-]m=(ns)n(ms)m=nnmmsn+m3.和溶解度s換算AB型：

CaSO4(s)，已知溶解度sCaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)[Ca2+]=s[SO42-]=s=[Ca2+][SO42-]=s.s=s28Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)[Fe3+]=s[OH-]=3sAB3型：

Fe(OH)3(s)，=3.0010-38，求溶解度s不同類型難溶電解質(zhì)的換算關(guān)系不同9例1：

AgI(s)Ag++I-

若已知：

s=9.11×10-9mol·L-1例2：

Ag2CrO4(s)2Ag++CrO42-

若已知：

=

1.12×10-12則：

=s2=(9.11×10-9)2=8.30×10-17mol2·L-2o則：

=s(2s)2=1.12×10-12s=6.50×10-5mol·L-1o10

smol·L-1AgCl1.77×10－101.34×10－5AgBr

4.95×10－157.00×10－7Ag2CrO41.12×10－126.50×10－5結(jié)論：同類型，由比較溶解度大小。不同類型，不能由比較溶解度大小，計(jì)算s后，由s大小判斷。溶解度大小：

Ag2CrO4>AgCl>AgBr11設(shè)瞬時(shí)濃度積[Ca2+][SO42-]=QQ>

過飽和，平衡向左移動(dòng)，沉淀生成＝

飽和，動(dòng)態(tài)平衡

<

未飽和，沉淀溶解4.規(guī)則CaSO4(S)Ca2+(aq)+SO42-(aq)12二、影響沉淀平衡的因素1、同離子效應(yīng)s

在沉淀平衡體系中，若加入含有體系中共同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，使難溶電解質(zhì)溶解度降低的效應(yīng)，稱同離子效應(yīng)。13AgCl(s)Ag++Cl－加入NaClNa++Cl－規(guī)律：平衡左移，AgCl(s)的溶解度降低。

應(yīng)用：利用同離子效應(yīng)，即增加沉淀劑用量，使被測組分沉淀完全。

14例：已知=3.40×10-11，MrCaF2=78.1g/mol1）試計(jì)算在0.250L水中能溶解多少克CaF2？

2）若在0.250L，0.10mol·L-1Ca(NO3)2溶液中，

則又能溶解多少CaF2克？∴=[Ca2+][F-]2=x(2x)2=4x3

3.40×10-11=4x3

x=2.00×10-4mol·L-1平衡時(shí)：x2xCaF2的克數(shù)=2.0×10-4×0.250×78.1=3.90×10-3g解：1）設(shè)水中溶解CaF2的溶解度為xmol?L-1CaF2(s)Ca2++2F-15

(2)設(shè)在Ca(NO3)2中CaF2

的溶解度為ymol·L-1Ca(NO3)2Ca2++

2NO3-CaF2(s)Ca2++2F-

∴=(0.10+y)·(2y)2=3.40×10-11∴y=9.20×10-6mol·L-1在0.250LCa(NO3)2中溶解CaF2的量為:9.20×10-6×0.250

×

78.1=1.80×10-4(g)平衡時(shí)：（0.10+y）

2y16

水中Ca(NO3)2中溶解量

3.90×10-3

1.80×10-4比較：結(jié)論：由于同離子效應(yīng)，使CaF2溶解度降低。

0.10mol·L-117I,

i,a=c,平衡右移，s2.鹽效應(yīng)sAl(NO3)3Ag2SO4(=1.58×10-5)Ag2SO4(s)2Ag++SO42-Al(NO3)3Al3++3NO3-規(guī)律：鹽效應(yīng)使難溶物的溶解度略微增大181）考慮鹽效應(yīng)

加入溶液中不存在的強(qiáng)電解質(zhì)

2）同離子效應(yīng)與鹽效應(yīng)有時(shí)會(huì)同時(shí)存在如：在PbSO4中加入不同濃度Na2SO4時(shí)所產(chǎn)生的現(xiàn)象Na2SO400.0010.010.020.040.100.200.50(mol?L-1)PbSO41.520.240.150.140.130.160.230.23(mol?L-1)溶解度×10-4同離子效應(yīng)使溶解度下降

鹽效應(yīng)使溶解度上升

最小注意：193、酸效應(yīng)

AnBm(s)nAm++mBn－+H++OH－+OH－+H+規(guī)律：對(duì)弱酸鹽，增加酸度，可增加溶解度204、配合效應(yīng)

例：

AgClAg++Cl－+NH3規(guī)律：加入配合劑，使難溶物的溶解度增大[Ag(NH3)2]+211）對(duì)無配合反應(yīng)的強(qiáng)酸鹽沉淀主要考慮：同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)如:BaSO43）對(duì)有配合反應(yīng)，尤其能生成穩(wěn)定配合物

主要考慮：配合效應(yīng)2）對(duì)弱酸鹽或難溶酸鹽沉淀

主要考慮：酸效應(yīng)如：CuS結(jié)論：22三、溶度積規(guī)則的應(yīng)用1.沉淀生成，沉淀完全的條件例2：在H2S的飽和溶液中含有Fe2+，若1升中含11gFe2+，試問在多少pH值下才不生成FeS沉淀？(H2S的飽和溶液的濃度為0.1mol?L-1)H2S分析：教材P192例623例3:70ml0.001mol?L-1MgCl2溶液，加入10ml0.1mol?L-1HCl和20ml0.1mol?L-1NH3.H2O，問：(1)能否產(chǎn)生Mg(OH)2?(2)若不能產(chǎn)生沉淀,則若要產(chǎn)生Mg(OH)2，開始加入的

NH3.H2O濃度至少為多少？,24計(jì)算[OH-]：緩沖液HCl＋NH3.H2O

（NH4+

NH3余

）[OH-]（1）分析:例3:70ml0.001mol?L-1MgCl2溶液，加入10ml0.1mol?L-1HCl和20ml0.1mol?L-1NH3.H2O，問：(1)能否產(chǎn)生Mg(OH)2?由已知條件求混合液中[Mg2+],當(dāng)[Mg2+][OH-]2，則產(chǎn)生沉淀，首先計(jì)算[Mg2+]，[OH-]25解：(1)混合后[NH4+]生成＝100.1/100=0.01mol?L-1[NH3]余＝(20-10)0.1/100=0.01mol?L-1[Mg2+]=0.00170/100=7.0010-4mol?L-1[Mg2+][OH-]2=7.0010-4(1.810-5)2=2.310-13<不產(chǎn)生沉淀NH3+H+NH4+NH3＋H2ONH4++

OH-

例3:70ml0.001mol?L-1MgCl2溶液，加入10ml0.1mol?L-1HCl和20ml0.1mol?L-1NH3.H2O，問：(1)能否產(chǎn)生Mg(OH)2?26（2）分析:溶液為

NH4+

NH3緩沖液，由[OH-]可知[NH4+]

，

NH3＋H2ONH4++

OH－，過量NH3水解產(chǎn)生的NH3與HCl中和生成的＋(2)若要產(chǎn)生Mg(OH)2，開始加入的NH3.H2O濃度至少為多少？當(dāng)[Mg2+][OH-]2，產(chǎn)生沉淀，[Mg2+]為定值，計(jì)算所需[OH-];（[NH3]初即要產(chǎn)生Mg(OH)2，開始至少需加入的

NH3.H2O的濃度）[NH3]初＝[NH3]平＋[NH3]中和量＋[NH3]水解量然后求[NH3]平例3:70ml0.001mol?L-1MgCl2溶液，加入10ml0.1mol?L-1HCl和

20ml0.1mol?L-1NH3.H2O，問：27解：(2)[Mg2+][OH-]2=平衡/mol?L-1

x

0.01+8.9510-58.9510-5[NH3]初＝0.0497+

0.01

+8.9510-50.0597mol?L-1[NH3]平＝x=0.0497mol?L-1NH3

＋H2ONH4+

＋OH－平衡存在中和消耗水解產(chǎn)生28Mn+沉淀完全的條件：

[Mn+]≤10－5mol?L－1總結(jié)：要使沉淀完全：

1）利用同離子效應(yīng)，加入過量沉淀劑。

2）將沉淀物轉(zhuǎn)化成更小的物質(zhì)。o29原則：同類型越小的物質(zhì)越易先沉淀分步沉淀的順序取決于：

沉淀物溶度積大小被沉淀離子的濃度混合離子+沉淀劑組分離子先后沉淀應(yīng)用：選擇性沉淀，物質(zhì)的分離、除雜

2.沉淀的順序：（分步沉淀）30例：I－和Cl－的濃度均為0.01mol?L－1的溶液中，逐滴加入AgNO31）問何種離子先沉淀？

2）欲改變沉淀次序，應(yīng)采用何法？

o解：先根據(jù)值定性判斷，查表得：∴初步判斷AgI先沉淀∵＜o(jì)ooo31再由計(jì)算證實(shí)：使AgI

所需使AgCl

所需隨AgNO3滴入，先出現(xiàn)淡黃色AgI

，當(dāng)繼續(xù)至溶液中[Ag+]=1.77×10－8mol·L－1時(shí)，會(huì)出現(xiàn)白色AgCl

。32當(dāng)出現(xiàn)AgCl

時(shí)，溶液中還有無I－?殘留的I-離子比例為=o可認(rèn)為基本已無I-33要改變次序使AgCl先沉淀，只有增加[Cl－]若[I－]=0.01mol·L－1，則[Cl－]=2.08×106mol·L－1

結(jié)論：1）同類型，濃度相同的混合物中，加入沉淀劑，則小的先沉淀。

2）不同濃度物質(zhì)，Q先達(dá)到先沉淀。oo34o關(guān)鍵：降低溶液中離子濃度，使Q＜沉淀溶解化學(xué)方法中常用：

a)酸堿溶解法氫氧化物OH－H2O

碳酸鹽CO32－+H3O+

H2CO3CO2

硫化物S2－

H2S+H2O3、沉淀的溶解方法：1）通過化學(xué)反應(yīng)降低離子濃度或束縛離子

2）改變溫度35

b)配合溶解法

又如：AgCl(s)Ag++Cl－+NH3[Ag(NH3)2]+關(guān)鍵：加入配合劑，與溶液中離子形成配合物36對(duì)特小的難溶物，常需將幾種方法結(jié)合

HgS(s)Hg2++S2-

例如PbSPb2++SCuSCu2++S+HNO3如：HgS+HCl+HNO3

[HgCl4]2-+S+NO+H2OCl-

HNO3