★掌握溶度积的基本概念以及溶度积和溶解度之间的换算。
★掌握应用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。并能在几种平衡同时存在的情况下进行计算。
●了解沉淀的生成和溶解与同离子效应、盐效应和pH值等的关系。
本章重点：难溶强电解质的溶度积原理和意义；溶度积规则。
本章难点：溶度积规则；分步沉淀；沉淀溶解平衡和酸碱平衡、氧化还原平衡及配位平衡之间的综合计算。
如：AgCl（s）沉淀与溶液中的Ag+和Cl-之间的平衡表示为
又如难溶物氟磷灰石Ca5（PO4）3F，其电离平衡方程式为：
对于AmBn型的难溶电解质，沉淀平衡表示式为：
①溶度积只是温度的函数。
②溶度积的数值可查表获得。
③同种类型难溶电解质溶解程度，可通过比较其溶度积大小判断。
①只适用于溶解度很小的难溶强电解质，否则应用活度计算。
②仅适用于溶解后电离出的离子在水溶液中不发生任何化学反应的难溶强电解质。
③仅适用于溶解后一步完全电离的难溶强电解质。
（2）溶解度s的影响因素
①同离子效应：同离子效应使难溶强电解质的溶解度s下降。
②盐效应：盐效应使难溶强电解质的溶解度s适当增加。
离子积（ionproduct）：在难溶电解质AmBn（s）的溶液中，任意浓度、任意状态下，各组分离子相对平衡浓度幂次方的乘积用J表示，称为离子积或浓度幂。
溶度积规则：
完全沉淀：一般认为溶液中某离子被沉淀剂消耗至1.0×10-5mol·L-1时，即为完全沉淀。（定量分析要求10-6mol·L-1）
（2）分步沉淀和共沉淀
分步沉淀：溶液中同时存在几种离子，均可与同一试剂反应产生沉淀，首先析出的是离子积最先达到溶度积的化合物，按先后顺序沉淀的现象。利用分步沉淀可以实现离子的分离。
共沉淀：若加入一种沉淀剂使溶液中的几种不同离子同时产生沉淀。
例如在含有相同浓度的I-、Br-、Cl-的溶液中，逐滴加入AgNO3溶液，最先看到淡黄色AgI沉淀，加至一定量AgNO3溶液后才生成淡黄色的AgBr，最后才生成白色AgCl沉淀，这是由于三者溶度积不同，离子积最先达到溶度积者首先沉淀。
利用分步沉淀可进行离子间的相互分离。
（3）沉淀转化：在含有沉淀的溶液中，加入适当试剂使一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀转化。沉淀转化有两种情况：
①难溶强电解质转化为更难溶的强电解质
K＞1，转化可以进行；K≥106，转化反应进行得比较完全。
②难溶强电解质转化为稍易溶的难溶强电解质
K＜1，可通过增加反应物Na2CO3的量，使难溶的BaSO4转化为易溶的BaCO3。
（1）生成难解离的物质使沉淀溶解
①金属氢氧化物沉淀的溶解
②碳酸盐沉淀的溶解
③金属硫化物沉淀的溶解
④PbSO4沉淀的溶解
（2）利用氧化还原反应使沉淀溶解
HgS、CuS等Ksp值很小的金属硫化物就不能溶于盐酸。加入氧化剂，使某一离子发生氧化还原反应而降低其浓度。
例如：3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+3S↓+2NO↑+4H2O
（3）生成配合物使沉淀溶解
【例4-2】Ag2CrO4在298.15K时的溶解度为6.54×10-5mol·L-1，计算其溶度积。
【解题思路】与例5-1同。
（1）写出化学方程式；
（2）用溶解度s表示出平衡浓度；（关键步骤*）
（4）将已知数据代入后，求值或解方程。
解：（1）在纯水中
（2）在0.10mol·L-1AgNO3溶液中的溶解度
因为溶液中c（Ag+）增大，产生同离子效应，达到平衡时，设Ag2CrO4的溶解度为s，则
（3）在0.10mol·L-1Na2CrO4溶液中的溶解度
由上述计算结果可知，同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。
本章考点：
1.溶度积规则，沉淀的生成、分步沉淀、沉淀溶解、沉淀转化规律和有关计算。
2.沉淀-溶解平衡与其他各类化学平衡之间的关系和有关计算。
A.AgBr和AgClB.Ag2CrO4和AgClC.AgBr和Ag2CrO4D.共沉淀
答案：C。
考点：分步沉淀。
分析：体系中的c（Zn2+）一定，所以实现沉淀溶解平衡时，c（S2-）的浓度可求。c（S2-）同时又要满足H2S的电离平衡，即当电离平衡实现时，溶液的pH值必须符合要求。
c（H2S）的饱和浓度是一定的，若c（H+）过大，则电离平衡实现时，c（S2-）过低不满足沉淀溶解平衡的需要，即没有ZnS沉淀生成。若c（H+）过小，则c（S2-）增大，将使Zn2+生成沉淀。因此，c（H+）过大或过小都不符合题意。
所以pH必须控制在0.68以上才能使ZnS沉淀生成。
同样完全沉淀时：c（Zn2+）≤10-5mol·L-1
本例的要点是，处理同时平衡。关键是要保证各种离子的浓度要同时满足各个平衡的需要。
考点：沉淀的生成和完全沉淀的条件。
解：（1）等体积混合后溶液中NH3和Mn2+浓度为：
设加入NH4Cl的浓度为x，平衡时控制c（OH-）＜6.3×10-7mol·L-1
c（NH3）=0.05-6.3×10-7≈0.05mol·L-1
在200mL溶液中含NH4Cl的质量为：
m＞ceq（NH4Cl）·V·M（NH4Cl）=1.4×0.2×53.5=15g
故在氨溶液中至少需要加15.3gNH4Cl才不致使Mn2+生成Mn（OH）2沉淀。
在200mL溶液中含（NH4）2SO4的质量为：
故在氨溶液中至少需要加18.9g（NH4）2SO4才不致使Mn2+生成Mn（OH）2沉淀。
考点：沉淀的生成条件、同离子效应、酸碱平衡和沉淀平衡的关系。
【例4-7】某溶液中含有0.10mol·L-1Ba2+和0.10mol·L-1Ag+，在滴加Na2SO4溶液时（忽略体积的变化），哪种离子首先沉淀出来？当第二种离子沉淀析出时，第一种被沉淀离子是否沉淀完全？两种离子有无可能用沉淀法分离？
解：根据溶度积规则，
所以BaSO4先沉淀。当Ag2SO4开始沉淀时，
此时Ba2+已沉淀完全。可用此法分离这两种离子。
考点：分步沉淀、完全沉淀和沉淀的分离。
【例4-8】现有一瓶含有Fe3+杂质的0.10mol·L-1MgCl2溶液，欲使Fe3+以Fe（OH）3沉淀形式除去，溶液的pH应控制在什么范围？
解：设Fe3+沉淀完全时c（Fe3+）=1.0×10-5mol·L-1
则
若使0.10mol·L-1MgCl2溶液不生成Mg（OH）2沉淀，
溶液pH值应控制在3.20＜pH＜9.11
考点：酸度对沉淀生成的影响。
PbS：1.0×10-28CuS：6.0×10-36HgS：4.0×10-53ZnS：2.0×10-22
NiS：3.0×10-19MnS：2.0×10-15CdS：8.0×10-27
根据题意，离子沉淀完全则cep（M2+）≤10-5mol·L-1cep（H+）=0.30mol·L-1
ceq（H2S）=0.10mol·L-1
如果沉淀完全，则反应逆向进行，根据化学等温方程式J＞K
考点：沉淀的生成和完全沉淀。
【例4-10】求PbSO4在1.0mol·L-1HNO3中的溶解度。
解：PbSO4在HNO3中存在如下两个平衡：
即PbSO4在1mol·L-1HNO3中的溶解度为9.45×10-4mol·L-1。
考点：酸碱平衡对沉淀平衡的影响。注意硫酸的解离。
开始生成Fe（OH）3沉淀时
在酸性较强的pH=2.68的体系中，Fe（OH）3已经开始沉淀。
当沉淀完全时，ceq（Fe3+）≤10-5mol·L-1
由上式可以推广至所有金属氢氧化物，以M（OH）n为通式，则
解：（1）CaF2（s）在纯水中的溶解度为s1mol·L-1，设s1=xmol·L-1
（2）CaF2（s）在0.010mol·L-1Ca（NO3）2溶液中的溶解度为s2，设s2=ymol·L-1。特别注意，此时，s2≠ceq（Ca2+）≠ceq（F-）。
（3）CaF2（s）在0.010mol·L-1NaF溶液中的溶解度为s3，设s3=zmol·L-1。此时s3=ceq（Ca2+）。
比较s1、s2和s3的计算结果，在纯水中CaF2的溶解度最大。在Ca（NO3）2与CaF2中均含有Ca2+；NaF与CaF2中都含有相同离子F-。Ca（NO3）2和NaF为强电解质。CaF2在含有相同离子（Ca2+或F-）的强电解质溶液中溶解度均有所降低。同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。
考点：难溶电解质的同离子效应。
1.一定温度下，难溶强电解质溶液中有关离子的相对浓度的幂次方乘积是一常数。（）
4.对于难溶强电解质，溶度积大的溶解度一定大，溶度积小的溶解度一定小。（）
5.强电解质的电离度和溶解度均较大，弱电解质的电离度和溶解度均较小。（）
6.用纯水洗涤CaCO3沉淀比用Na2CO3洗涤CaCO3沉淀损失得要多。（）
7.某一离子被沉淀完全表明溶液中该离子的浓度为零。（）
8.要使沉淀完全，必须加入过量的沉淀剂，加入的沉淀剂越多，则生成的沉淀越多。（）
10.沉淀转化的平衡常数大于1，转化即可进行，平衡常数大于等于1.0×106，转化进行得很完全。（）
（1）已知某AB2型难溶强电解质在一定温度下，其溶度积常数为1.08×10-13，则其溶解度为（）mol·L-1
A.4.76×10-5B.3.00×10-5C.3.29×10-7D.1.64×10-7
（2）AgI在纯水中的溶解度比它在0.1mol·L-1NaI溶液中的溶解度（）
A.大B.小C.相等D.无法判断
（3）CaCO3在下列哪个溶液中溶解度最大（）
A.水B.0.1mol·L-1Na2CO3
C.0.1mol·L-1CaCl2D.0.1mol·L-1KNO3
A.AgCl先沉淀B.Ag2CrO4先沉淀
C.同时产生沉淀D.都不产生沉淀
（5）某些金属硫化物溶于盐酸，而有些则不溶于盐酸，其主要原因是它们的（）
A.AgIB.AgBrC.AgClD.无法判断
（7）下列难溶电解质中，其溶解度不随pH变化而改变的是（）
A.AgIB.BaCO3C.Pb（OH）2D.FeS
A.产生沉淀B.不产生沉淀C.饱和溶液D.无法判断
（9）BaSO4饱和溶液中加入少量Na2SO4溶液，产生（）
A.同离子效应B.盐效应C.两者均有D.两者均无
（10）BaSO4饱和溶液中加入少量Na2CO3溶液，产生（）
A.温度一定B.溶解和沉淀两个过程能达到平衡
C.物质的浓度一定D.以上均不是
（2）下列哪几组属于同类型的难溶强电解质（）
A.Ag2CO3、Ag2SO4B.PbS、CuS
C.Fe（OH）2、PbI2D.Pb（OH）2、PbSO4
（3）下列哪几种物质的加入会使BaCO3的溶解度减小（）
A.BaCl2B.KNO3C.Na2CO3D.K2CO3
（4）溶解HgS必须采取的方法有（）
A.生成弱电解质B.氧化还原C.生成配合物D.以上均不行
（5）下列有关分步沉淀的叙述正确的是（）
A.溶解度小的先沉淀出来
B.被沉淀离子浓度大的先沉淀
C.先达到溶度积的先沉淀出来
D.同类型难溶强电解质，当被沉淀离子浓度相等时，离子积小的先沉淀
1.A2B3型难溶电解质的溶度积表达式为____________，其溶度积与溶解度的关系式为________。
4.同离子效应使难溶强电解质的溶解度________，盐效应使难溶强电解质的溶解度________。
5.根据________规则，沉淀生成的必要条件是________，沉淀溶解的必要条件是________。
6.沉淀溶解的一般方法有________，________，________。
7.沉淀转化反应中，转化总平衡常数________，沉淀转化越难进行，转化总平衡常数________，沉淀转化越易进行。
1.溶解度和溶度积都能表示难溶电解质在水中的溶解趋势，两者有何异同？
2.HgS不溶于浓硝酸，但可以溶于王水，为什么？
3.在ZnSO4溶液中通入H2S，为了使ZnS沉淀完全，往往先在溶液中加入NaAc，为什么？
4.怎样才算达到沉淀完全？为什么沉淀完全时溶液中被沉淀离子的浓度不等于零？
1.说明下列情况下有无沉淀产生？
（1）0.20mol·L-1的MgCl2和0.0020mol·L-1NaOH等体积混合；
（2）0.20mol·L-1的MgCl2和0.0020mol·L-1NH3·H2O等体积混合；
2.已知298.15K时，Zn（OH）2的溶度积为1.2×10-17，试计算：
（1）Zn（OH）2在水中的溶解度；
（2）Zn（OH）2饱和溶液中c（Zn2+）、c（OH-）和pH；
（3）Zn（OH）2在0.10mol·L-1NaOH中的溶解度；
（4）Zn（OH）2在0.10mol·L-1ZnSO4中的溶解度。
3.向Pb2+和Fe3+浓度分别为0.030mol·L-1和0.0050mol·L-1的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。问：
（1）Pb2+和Fe3+哪个先沉淀？
（2）若用滴加NaOH溶液的方法使Pb2+和Fe3+分离，应控制怎样的pH范围？
（1）哪一种离子先沉淀？
（2）第二种离子开始沉淀时，第一种离子是否沉淀完全？
6.某溶液中含有Pb2+和Fe2+，两者浓度均为0.10mol·L-1，在室温下通入H2S达饱和，若要两者分离要控制怎样的pH范围？
7.用Na2CO3和Na2S溶液处理AgI沉淀，能不能将AgI沉淀转化为Ag2CO3和Ag2S沉淀？
8.混合溶液中含有0.30mol·L-1的HCl和0.10mol·L-1的Cd2+，若于室温下通H2S使之饱和，问溶液中未被H2S沉淀的Cd2+的浓度是多少？
9.假设溶于水中的PbI2全部电离，计算
（1）PbI2在纯水中的溶解度；
（2）PbI2在0.020mol·L-1KI溶液中的溶解度；
（3）PbI2在0.020mol·L-1KNO3溶液中的溶解度。
10.AgI沉淀用（NH4）2S溶液处理使之转化为Ag2S沉淀，该转化反应的平衡常数为多少？
如在1.0L（NH4）2S溶液中转化0.010molAgI，（NH4）2S溶液的最初浓度应该是多少？
11.CaCO3能溶于HAc中，设沉淀溶解平衡时，ceq（HAc）为1.0mol·L-1。已知室温下，反应物H2CO3的饱和浓度为0.040mol·L-1。求在1L溶液中能溶解多少摩尔Ca-CO3？共需多大浓度的HAc？
1.×2.×3.×4.×5.×
6.√7.×8.×9.√10.√
（1）B（2）A（3）D（4）A（5）D
（6）A（7）A（8）B（9）C（10）B
（1）AB（2）ABC（3）ACD（4）BC（5）CD
2.越大
3.温度，浓度
4.减小，增大
6.生成弱电解质，氧化还原，生成配合物
7.越小，越大
8.Fe3+，pH
2.答：由于HgS的Ksp很小，不溶于浓硝酸，但加王水后浓硝酸的氧化还原效应和盐酸的配位效应的共同作用使HgS溶于王水。
3.答：NaAc为强碱弱酸盐，在水溶液中水解呈碱性，有利于H2S电离出S2-，使ZnS沉淀完全。
4.答：当某离子的浓度小于10-5mol·L-1（定量分析规定小于10-6mol·L-1）时，我们认为该离子已完全沉淀。故沉淀完全时溶液中被沉淀离子的浓度不等于零。
1.解：（1）混合溶液中
根据溶度积规则，有沉淀产生。
（2）混合溶液中各物质起始浓度为：
混合溶液中的OH-是由NH3·H2O提供的，设混合后NH3·H2O电离出的OH-浓度为x，则：
混合溶液中
（3）混合溶液中各物质起始浓度为：
混合溶液中的OH-是由NH3·H2O和NH4Cl组成的缓冲溶液提供的，设混合溶液中的OH-浓度为x，根据缓冲溶液计算公式，则：
根据溶度积规则，无沉淀产生。
2.解：（1）设Zn（OH）2在水中的溶解度为s，则：
（2）Zn（OH）2饱和溶液中：
（3）设Zn（OH）2在0.10mol·L-1NaOH中的溶解度为s1，则：
由于NaOH对Zn（OH）2产生同离子效应，s1很小，所以2s1+0.10≈0.10
（4）设Zn（OH）2在0.10mol·L-1ZnSO4中的溶解度为s2，则：
由于ZnSO4对Zn（OH）2也产生同离子效应，s2很小，所以s2+0.10≈0.10
3.解：（1）Pb（OH）2开始沉淀时：
Fe（OH）3开始沉淀时：
由于Fe（OH）3开始沉淀时所需的c（OH-）少，所以Fe（OH）3先沉淀。
（2）要使Pb2+和Fe3+分离，只需Fe3+沉淀完全而Pb2+不沉淀即可。
Fe（OH）3沉淀完全时，溶液中c（Fe3+）≤1.0×10-5mol·L-1，则：
根据（1）计算Pb2+不沉淀，c（OH-）≤2.0×10-7mol·L-1，pH≤7.30。
所以，pH应控制在3.20～7.30之间。
4.解：（1）PbCrO4开始沉淀时：
PbS开始沉淀时：
由于PbS开始沉淀时，所需的c（Pb2+）少，所以PbS先沉淀。
5.解：ZnS不沉淀，溶液中
所以只要控制溶液的pH≤0.72即可使ZnS不沉淀。
6.解：由于FeS和PbS是同类型的难溶强电解质，根据溶度积可知，通入H2S达饱和时，PbS先沉淀，因此若要二者分离，只要使PbS沉淀完全，FeS不沉淀即可。
PbS沉淀完全时，溶液中
FeS不沉淀，溶液中
所以只要控制溶液的-0.49≤pH≤2.92即可使两者分离。
7.解：（1）转化反应方程式为：
转化反应的标准平衡常数为：
由于转化反应的标准平衡常数很小，转化反应不能进行。
（2）转化反应方程式为：
由于转化反应的标准平衡常数＞1.0×106，转化反应进行得非常完全。
8.解：通入H2S达饱和后的沉淀反应为：
反应的标准平衡常数为：
由于平衡常数较大，沉淀进行得较完全，由反应式可知，H+的平衡浓度为：
而饱和H2S溶液中
代入上述标准平衡常数表达式，即可求出ceq（Cd2+），也就是未被H2S沉淀的Cd2+浓度。
依据
（2）设在0.020mol·L-1KI溶液中PbI2的溶解度为s（mol·L-1）
（3）根据
10.解：该转化反应可表示为
转化反应的平衡常数为
若在1.0L溶液中转化0.010molAgI，则溶液中c（I-）=0.010mol·L-1所以
（NH4）2S的初始浓度为
11.解：CaCO3在HAc中的溶解过程可表示如下：
总反应的平衡常数为：
由总反应式可知，c（Ac-）=2c（Ca2+），因此
溶液中Ca2+浓度为
在1L溶液中溶解CaCO3的物质的量为
HAc的初始浓度为xpMvNnoBP9477bJrYM7CMaOjREsk2xstGBoaMmgRimRPuRcbQK6GWS/jK7HnG8UJ