沉淀溶解平衡和沉淀滴定.pptx

上页上页下页下页目录目录返回返回2.溶度积溶度积对通式对通式溶解与沉淀过程溶解与沉淀过程溶解溶解沉淀沉淀第第1 1页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question Question 1溶度积和溶解度之间有什么关系？溶度积和溶解度之间有什么关系？Solution 与溶解度概念应用范围不同，与溶解度概念应用范围不同，只用来表示难溶电解只用来表示难溶电解 质的溶解度。质的溶解度。不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。用用 比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合 物之间进行，溶解度则比较直观。物之间进行，溶解度则比较直观。第第2 2页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question Question 2 298K时铬酸银时铬酸银Ag2CrO4的溶度积常数的溶度积常数为为2.010-12，求该温度下的溶解度。，求该温度下的溶解度。Solution 设设饱饱和和溶溶液液中中 离离子子的的浓浓度度x moldm-3，则则代代入入溶度积常数表达式得：溶度积常数表达式得：(Ag2CrO4)=c(Ag+)/moldm-32c()/moldm-3 =(2x)2x=4x3 x/moldm-3=溶溶液液中中 离离子子的的浓浓度度为为7.910-5 moldm-3,也也是是Ag2CrO4以以moldm-3为单位的溶解度。为单位的溶解度。第第3 3页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question Question 3 AgCl 和和 Ag2CrO4的溶度积分别为的溶度积分别为 1.810-10 和和 1.1 10-12，则下面叙述中正，则下面叙述中正确的是：确的是：(A)AgCl与与Ag2CrO4的溶解度相等的溶解度相等 (B)AgCl的溶解度大于的溶解度大于Ag2CrO4 (C)二者类型不同，不能由二者类型不同，不能由 大小直接判断溶解度大小大小直接判断溶解度大小Solution分子式分子式溶度积溶度积溶解度溶解度/AgBr AgIAgClmol dm-3-31.810-10 Ag2CrO41.310-55.010-137.110-78.310-179.110-101.110-126.510-5第第4 4页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回离子积离子积:沉淀形成与沉淀溶解的判据沉淀形成与沉淀溶解的判据2.溶度积规则溶度积规则 (1)Q 过饱和溶液，沉淀析出过饱和溶液，沉淀析出1.离子积离子积对通式对通式MmBn(s)m M(aq)+n B(aq)第第5 5页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 4Question 4Solution利于利于 BaCO3 的溶解。的溶解。加酸加酸 加加 或或或或促使促使BaCO3的生成。的生成。对已达到平衡的反应对已达到平衡的反应分别给其加入分别给其加入HCl、BaCl2 或或 Na2CO3 溶液，溶液，结果怎样？结果怎样？第第6 6页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回 25时，腈纶纤维生产的某种溶中，时，腈纶纤维生产的某种溶中，c()为为 6.010-4 moldm-3。若在若在 40.0L该溶液中，加入该溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液溶液 10.0L，问问是否能生成是否能生成 BaSO4 沉淀？沉淀？Question 5 Question 5 Solution第第7 7页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回3.分步沉淀分步沉淀(Fractional precipitation)1dm-3溶液中溶液中AgCl AgI两者开始沉淀所需要的两者开始沉淀所需要的AgAg+离子浓度：离子浓度：对对AgCl：AgI先沉淀先沉淀第第8 8页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 6Question 6Solution 接上题，随着继续滴加接上题，随着继续滴加AgNO3,AgI沉淀到何种程度沉淀到何种程度,AgCl才开始沉淀？才开始沉淀？AgCl和和AgI一一起起沉沉淀淀时时,c(I-)、c(Cl-)和和c(Ag+)同时满足同时满足AgI和和AgCl的溶度积常数表达式，即的溶度积常数表达式，即 =1.9 106 c(Cl-)/moldm-31.810-10c(I-)/moldm-39.310-17将将c(Cl-)/moldm-3=0.010代代入入上上式式，即即可可求求得得AgCl开开始始沉沉淀时的淀时的c(I-)：c(I-)/moldm-3=0.010/1.9 106=5.3 10-9这就是说这就是说,AgCl开始沉淀时开始沉淀时,已沉淀完全已沉淀完全.第第9 9页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回 沉淀沉淀-溶解平衡的移动溶解平衡的移动1.外加共同离子对溶解度的影响外加共同离子对溶解度的影响 在在难难溶溶电电解解质质饱饱和和溶溶液液中中加加入入含含有有共共同同离离子子(即即一一种种构构晶晶离离子子)的的强强电电解解质质时时,导导致致难难溶溶电电解解质质溶溶解解度度降降低低的的现现象叫同离子效应象叫同离子效应(common ion effect)。同同离离子子效效应应是是吕吕查查德德里里原原理理的的又又一一种种体体现现形形式式，重重量量分分析析中中利利用用这这种种效效应应,通通过过加加大大沉沉淀淀剂剂的的用用量量使使被被测测组组分沉淀更完全。分沉淀更完全。(Le Chatelier H,1850-1936)法国无机化学家，巴黎大学教授法国无机化学家，巴黎大学教授.第第1010页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 7Question 7 试计算试计算298K时时BaSO4在在0.10 moldm-3 Na2SO4溶溶液液中中的的溶溶解解度度，并并与与其其在在纯纯水水中中的的溶解度溶解度(1.0410-5 moldm-3)做比较。做比较。Solution c(Ba2+)=x moldm-3 则：则：c(SO42-)=(x+0.10)moldm-3 (BaSO4)=x(x+0.10)=1.110-10由于由于x0.10,式中的式中的(x+0.10)可用可用0.10代替代替,从而算得从而算得:x=1.110-9即即c(Ba2+)=1.110-9 moldm-3。该该结结果果即即BaSO4在在0.10 moldm-3Na2SO4溶溶液液中中的的溶溶解解度度，比比纯纯水水中中的的溶溶解解度度下下降降了了10-4倍。或者说倍。或者说,下降至原来的下降至原来的1/10 000。第第1111页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回2.溶液溶液pH对溶解度的影响对溶解度的影响 许多难溶电解质的溶解性受溶液酸度的影响许多难溶电解质的溶解性受溶液酸度的影响,其中以其中以氢氧化物沉淀和硫化物沉淀最典型。氢氧化物沉淀和硫化物沉淀最典型。（1 1）难溶金属氢氧化物的溶解）难溶金属氢氧化物的溶解 溶于酸的溶于酸的 氢氧化物氢氧化物第第1212页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 10Question 10 在在 0.20 dm-3 的的 0.50mol dm-3 MgCl2溶溶 液中加入等体积的液中加入等体积的 0.10 mol dm-3的氨的氨 水溶液，问有无水溶液，问有无Mg(OH)2 沉淀生成？为了不使沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2 沉淀析出，至少应加入多少克沉淀析出，至少应加入多少克 NH4Cl(s)？(设加入设加入 NH4Cl(s)后体积不变后体积不变)Solution第第1313页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回第第1414页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回（2 2）难溶）难溶金属硫化物金属硫化物PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS常常 见见 的的 金金 属属 硫硫 化化 物物第第1515页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回开始沉淀开始沉淀沉淀完全沉淀完全ZnS(白色白色)NiS(黑黑色色)FeS(黑黑色色)MnS(肉肉色色)Cu(黑色黑色)CdS(黄色黄色)PbS(黑色黑色)硫化物硫化物溶度积溶度积0.191.2 106341081.9 10-71.2 10-35.4 10-30.726.722.922.270.478.724.924.722.721.9 10-91.2 10-55.4 10-51.910-30.341.081.2 104第第1616页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回多重平衡原理应用多重平衡原理应用 金属硫化物的生成或溶解，与金属硫化物的生成或溶解，与H2S的酸解离平衡有关，的酸解离平衡有关，实质是多重平衡原理的应用。实质是多重平衡原理的应用。第第1717页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 12Question 12 0.10 moldm-3 ZnCl2溶溶液液中中通通入入H2S气气体体使使H2S饱饱和和，将将酸酸度度控控制制在在什什么么范范围围,才能使才能使ZnS(=2.0 10-22)沉淀？沉淀？Solution(1)ZnS开始沉淀所需最低开始沉淀所需最低S2-浓度：浓度：要使要使ZnS沉淀出来，溶液的沉淀出来，溶液的c(H3O+)不能高于不能高于0.22 moldm-3。第第1818页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回 25时时,于于0.010mol dm-3FeSO4溶液中溶液中 通入通入H2S(g),使其成为饱和溶液使其成为饱和溶液(c(H2S)=0.01mol L-1)。用用HCl调节调节pH，使，使c(HCl)=0.30 mol dm-3。试判断能否有试判断能否有FeS生成生成。Question 13Question 13Solution越大越大,硫化物越易溶硫化物越易溶第第1919页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回3.络合物的形成对溶解度的影响络合物的形成对溶解度的影响 能与构晶阳离子生成可溶性络合物的配位试剂能使平能与构晶阳离子生成可溶性络合物的配位试剂能使平衡向沉淀溶解的方向移动，导致沉淀减少甚至完全消失。衡向沉淀溶解的方向移动，导致沉淀减少甚至完全消失。这里的这里的 K 也可以称为也可以称为“竞争常数竞争常数”，它是指溶液中，它是指溶液中两个平衡同时存在时的新平衡的平衡常数。两个平衡同时存在时的新平衡的平衡常数。多重平衡原理应用多重平衡原理应用第第2020页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 14Question 14室温下，在室温下，在1.0 dm-3氨水中溶解氨水中溶解0.10 mol固体的固体的 AgCl(s)，问氨水的浓度最小应问氨水的浓度最小应为多少为多少?Solution平衡浓度平衡浓度/mol dm3第第2121页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回盐效应盐效应(Salt effect)在难溶电解质饱和溶液中，加在难溶电解质饱和溶液中，加入易溶强电解质入易溶强电解质(可能含有共同离子或不含共同离子可能含有共同离子或不含共同离子)而使而使难溶电解质的溶解度增大的作用。难溶电解质的溶解度增大的作用。仅增大仅增大25%下降到原来的下降到原来的 1/35第第2222页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回盐效应盐效应(Salt effect)AgCl在在KNO3溶液中的溶解度溶液中的溶解度(25)0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.427c(KNO3)/mol dm-3AgCl溶解度溶解度/10-5(mol dm-3)0.15 0.24 0.016 0.014 0.013 0.016 0.023c(Na2SO4)/mol dm-3S(PbSO4)/mmoldm-3PbSO4在在Na2SO4 溶液中的溶解度溶液中的溶解度(25)0 0.001 0.01 0.02 0.04 0.100 0.2000第第2323页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回Question 15Question 15 盐盐效效应应导导致致难难溶溶电电解解质质的的溶溶解解度度增增大大,这一现象是沉淀这一现象是沉淀-溶解平衡移动的结果吗溶解平衡移动的结果吗?Solution离子氛的存在导致两个构晶离子离子氛的存在导致两个构晶离子 的有效浓度的有效浓度(即活度即活度)明显地小于明显地小于 测量浓度。测量浓度。c(Ag+)c(Cl-)达到达到1.810-10时时,a(Ag+)a(Cl-)仍小于这仍小于这 个数值个数值,这意味着尚未到达平衡。这意味着尚未到达平衡。因为难溶电解质溶液中构晶离子的浓度极低因为难溶电解质溶液中构晶离子的浓度极低,我们才能我们才能 用浓度用浓度(c)代替活度代替活度(a)。如果允许用浓度的乘积表示平如果允许用浓度的乘积表示平衡衡 的话的话,这已经是另一个平衡了这已经是另一个平衡了!第第2424页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回第第2525页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回浓浓HCl浓浓HNO3第第2626页页/共共2727页页上页上页下页下页目录目录返回返回感谢您的观看。感谢您的观看。第第2727页页/共共2727页页