沉淀溶解平衡精选课件.ppt

关于沉淀溶解平衡关于沉淀溶解平衡第一页，本课件共有41页9-1 9-1 溶度积常数溶度积常数AgClAgCl一、一、难溶电解质难溶电解质难溶电解质难溶电解质沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立 V V溶解溶解溶解溶解 V V沉淀沉淀沉淀沉淀，固相和液相平衡，固相和液相平衡，固相和液相平衡，固相和液相平衡，饱和溶液中有关饱和溶液中有关饱和溶液中有关饱和溶液中有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。HH：+O：BaSOBaSO4 4第二页，本课件共有41页二、二、溶度积常数溶度积常数(activity product)(activity product)溶解溶解溶解溶解沉淀沉淀沉淀沉淀KKspsp：溶度积常数：溶度积常数：溶度积常数：溶度积常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数一般一般 K Kspsp定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓度和沉淀的量无关。度和沉淀的量无关。度和沉淀的量无关。度和沉淀的量无关。NoteNote：第三页，本课件共有41页Kspsp与溶解度与溶解度S S设难溶电解质设难溶电解质An nBmm的溶解度为的溶解度为S molLS molL1nSmS平衡平衡平衡平衡浓度浓度浓度浓度第四页，本课件共有41页例例例例 ：2525o oC C，AgClAgCl的溶解度为的溶解度为的溶解度为的溶解度为1.92101.9210-3 3 gLgL-1-1，求，求，求，求KKspsp(AgCl)(AgCl)3.143Mr(AgCl)=解：已知解：已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+第五页，本课件共有41页42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg 331.7105.6-=S5312105.6 ,4101.1-=ss例：例：例：例：2525o oC C，已知已知已知已知KKspsp(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)=1.110)=1.110-12-12，求，求，求，求S S(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)gL)gL-1-1)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+解：解：2s s平衡平衡平衡平衡浓度浓度浓度浓度第六页，本课件共有41页溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？类型不同，不能直接用类型不同，不能直接用Ksp比较其溶解度的相对大小比较其溶解度的相对大小如如：分子式分子式分子式分子式溶度积溶度积溶度积溶度积溶解度溶解度溶解度溶解度(molL(molL-1-1)AgClAgCl1.8101.810-10-101.3101.310-5-5AgBrAgBr5.0105.010-13-137.1107.110-7-7AgIAgI8.3108.310-17-179.1109.110-10-10AgAg2 2CrOCrO4 41.1101.110-12-126.5106.510-5-5 类型相同，类型相同，KKsp大，大，大，大，S 也大也大第七页，本课件共有41页离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积相当于化学平衡相当于化学平衡相当于化学平衡相当于化学平衡 中的浓度商中的浓度商中的浓度商中的浓度商QQc cQ Ksp，逆向逆向移动，沉淀析出移动，沉淀析出Q=Ksp，平衡，饱和溶液平衡，饱和溶液Q Ksp有沉淀生成！有沉淀生成！第十一页，本课件共有41页9-3 分步沉淀分步沉淀(fractional precipitate)(fractional precipitate)若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的。它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的。1)先达到溶度积者先沉淀先达到溶度积者先沉淀(所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最 小的离子先沉淀小的离子先沉淀小的离子先沉淀小的离子先沉淀)。2)2)一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度 1.0101.0105 5 molmolL1 时，认为离子沉淀完全。时，认为离子沉淀完全。NoteNote：原理：原理：第十二页，本课件共有41页思考：思考：谁先析出？谁先析出？逐滴加入逐滴加入已知：已知：已知：已知：先析出，先析出，后析出后析出第十三页，本课件共有41页(1)析出时所需要的析出时所需要的Ag+AgI先沉淀先沉淀先沉淀先沉淀第十四页，本课件共有41页(2)AgCl析出时，析出时，I 是否析出完全？是否析出完全？)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+)aq(I(aq)Ag AgI(s)-+I I沉淀完全沉淀完全第十五页，本课件共有41页(3)(3)什么情况下可以先析出什么情况下可以先析出AgCl？时，时，AgCl先析出先析出第十六页，本课件共有41页例题：某溶液中含例题：某溶液中含例题：某溶液中含例题：某溶液中含Cl和和CrOCrO42，它们的浓度分别是，它们的浓度分别是 0.10 mol.L L1和和和和0.0010 mol.L1，逐滴加入，逐滴加入AgNO3试剂，试剂，哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全是否被沉淀完全(忽略由于加入忽略由于加入AgNO3所引起的体积变所引起的体积变所引起的体积变所引起的体积变化化化化)。第十八页，本课件共有41页解：析出解：析出AgCl、Ag2 2CrO4沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低Ag+浓度：浓度：浓度：浓度：AgClAgCl沉淀完全沉淀完全析出析出 时，时，Cl的浓度？的浓度？AgCl先析出先析出第十九页，本课件共有41页例：在含有例：在含有0.10 molL-1 Fe3+和和 0.10 molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉的溶液中，欲除掉Fe3+，使，使Ni2+仍留在溶液中，仍留在溶液中，应控制应控制pH值为多少值为多少?已知：已知：Fe3+沉淀完全：沉淀完全：Ni2+开始沉淀：开始沉淀：解：解：第二十页，本课件共有41页2.816.85pHFe3+沉淀完全沉淀完全Ni2+开始沉淀开始沉淀c(Fe3+)10-5pH值范围：值范围：2.81 6.85第二十一页，本课件共有41页9-4 9-4 影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素同离子效应、盐效应、酸效应及其它同离子效应、盐效应、酸效应及其它一、一、同离子效应同离子效应(common ion effect)(common ion effect)在难溶电解质溶液中加入与其在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子含有相同离子的易溶强电解质的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低。，而使难溶电解质的溶解度降低。利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子(通过加入稍过量的沉通过加入稍过量的沉淀剂，使杂质离子沉淀完全淀剂，使杂质离子沉淀完全)。应用：应用：第二十二页，本课件共有41页例：例：例：例：求求求求 2525时，时，时，时，AgAg2 2CrOCrO4 4在在在在 0.010 molL0.010 molL-1-1 KK2 2CrOCrO4 4溶溶溶溶液中的溶解度液中的溶解度液中的溶解度液中的溶解度解：解：纯水中，纯水中，0 0.010初始浓度初始浓度2x 0.010+x平衡浓度平衡浓度第二十三页，本课件共有41页二、二、盐效应盐效应(salt effect)(salt effect)在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质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。而使难溶电解质的溶解度增大的作用。AgClAgCl在在在在KNOKNO3 3溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度 (25(25 )(molL)(molL1 1)Note：同离子效应一般比盐效应大得多。同离子效应一般比盐效应大得多。KNOKNO3 30.00000.00000.00100.00100.00500.00500.01000.0100AgCl(10AgCl(105 5)1.2781.2781.3251.3251.3851.3851.4271.427第二十四页，本课件共有41页(1).(1).当当当当SOSO4 42-2-0.04 molL0.04 molL0.04 molL1 1时，时，时，时，SOSO4 42-2-增大，增大，增大，增大，S S(PbSO4)(PbSO4)缓缓缓缓慢增大，盐效应占主导。慢增大，盐效应占主导。慢增大，盐效应占主导。慢增大，盐效应占主导。C(NaC(Na2 2SOSO4 4)C(PbSOC(PbSO4 4)0.040.04同离子效应与盐效应同离子效应与盐效应第二十五页，本课件共有41页三、三、酸效应酸效应(acid effect)(acid effect)四、四、配位效应配位效应(coodination effect)(coodination effect)OHHMOHHANH3第二十六页，本课件共有41页五、其它因素五、其它因素 温度：温度：温度：温度：溶解多为吸热过程，溶解多为吸热过程，溶解多为吸热过程，溶解多为吸热过程，TT，ss。溶剂：溶剂：溶剂：溶剂：相似者相溶，加入有机溶剂，相似者相溶，加入有机溶剂，相似者相溶，加入有机溶剂，相似者相溶，加入有机溶剂，s s 沉淀颗粒大小：沉淀颗粒大小：沉淀颗粒大小：沉淀颗粒大小：同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。(“(“陈化陈化陈化陈化”有利于沉淀的过滤和洗涤有利于沉淀的过滤和洗涤有利于沉淀的过滤和洗涤有利于沉淀的过滤和洗涤)胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过加入电解质和加入电解质和加入电解质和加入电解质和 加热使胶体微粒全部凝聚加热使胶体微粒全部凝聚加热使胶体微粒全部凝聚加热使胶体微粒全部凝聚 。沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定 晶型，溶解度降低。晶型，溶解度降低。晶型，溶解度降低。晶型，溶解度降低。-CoS K-CoS Kspsp=510=510-22-22；-CoS K-CoS Kspsp=310=310-26-26第二十七页，本课件共有41页9-5 沉淀的溶解与转化沉淀的溶解与转化沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解或转化条件：沉淀溶解或转化条件：Q Ksp 溶于酸溶于酸HH+HH2 2OO一、一、沉淀的溶解沉淀的溶解 溶于铵盐溶于铵盐NHNH4 4+NHNH3 3HH2 2OO第二十八页，本课件共有41页 发生氧化还原反应发生氧化还原反应发生氧化还原反应发生氧化还原反应 生成配离子生成配离子2NH2NH3 3第二十九页，本课件共有41页平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度molLmolL1 1 x-0.0020 x-0.0020 0.0010 0.0010例：欲使例：欲使0.0010 mol ZnS 溶于溶于1.0 L HCl 溶液中，求溶液中，求HCl的最低浓度？的最低浓度？已知：已知：解：设溶解解：设溶解ZnS的的HClHCl溶液浓度最低为溶液浓度最低为x molL-1第三十页，本课件共有41页例：例：在在0.20 L的的 0.50 molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的溶液中加入等体积的 0.10 molL-1的氨水溶液，有无的氨水溶液，有无Mg(OH)2沉淀生成？为了沉淀生成？为了不使不使 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)解解:(1)混合后，混合后，已知已知 KspMg(OH)2=5.6110=5.611012；Kb b(NH3)=1.8 105初始浓度初始浓度初始浓度初始浓度molLmolL1 1 0.050 0 00.050 0 0平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度molLmolL1 1 0.050 0.050 x x xx x x第三十一页，本课件共有41页(2).为了不使为了不使为了不使为了不使Mg(OH)2 2沉淀析出，沉淀析出，Q Ksp，有，有Mg(OH)2沉淀析出沉淀析出第三十二页，本课件共有41页平衡浓度平衡浓度 0.050-4.7 1010-6 c c0+4.7+4.7 1010-6 4.7 10-6 /molL/molL-1 -1 0.05 0.05 c c0 0 第三十三页，本课件共有41页双平衡求解双平衡求解)l(O2H)aq(2NH)aq(Mg)aq(2NH(s)Mg(OH)23242+平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度 y 0.25 0.050第三十四页，本课件共有41页二、二、二、二、沉淀的转化沉淀的转化沉淀的转化沉淀的转化思考：思考：PbCl2溶液中加入溶液中加入Na2CO3？将沉淀由一种形式转化为另一种形式将沉淀由一种形式转化为另一种形式第三十五页，本课件共有41页转化反应进行得很彻底转化反应进行得很彻底(除去锅垢中的除去锅垢中的CaSO4)(1).两者两者Kspsp相差较大，相差较大，Ksp大转化为大转化为KKsp小小小小CaSO4 4转化为转化为转化为转化为CaCO3 第三十六页，本课件共有41页饱和饱和CaSO4中中Ca2+为为若生成若生成CaCO3沉淀沉淀COCO3 2 9.3107时，转化作用即可进行。时，转化作用即可进行。CO32为多少时，可以产生为多少时，可以产生CaCOCaCO3沉淀？沉淀？沉淀？沉淀？第三十七页，本课件共有41页(2).两者两者Ksp相差不大，相差不大，Ksp小转化为小转化为Ksp大大平衡时：平衡时：平衡时：平衡时：BaSO4可转化为可转化为BaCO3BaSO4转化为转化为 BaCO3第三十八页，本课件共有41页 例题：如果在例题：如果在例题：如果在例题：如果在1.0 1.0 L NaL Na2 2COCO3 3 溶液中使溶液中使溶液中使溶液中使0.010 mol 0.010 mol 的的的的BaSOBaSO4 4完全转化完全转化完全转化完全转化为为为为BaCOBaCO3 3，问，问，问，问NaNa2 2COCO3 3的溶液最初浓度为多少的溶液最初浓度为多少的溶液最初浓度为多少的溶液最初浓度为多少?解：解：x 0.010平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度molLmolL1 1第三十九页，本课件共有41页Note：(1).沉淀类型相同，沉淀类型相同，沉淀类型相同，沉淀类型相同，Ksp大大大大(易溶易溶易溶易溶)者向者向KKspsp小小(难溶难溶)者转化者转化容易，二者容易，二者Ksp相差越大，转化越完全；反之相差越大，转化越完全；反之KKspsp小者小者向向Ksp大者转化困难，需要一定的条件。大者转化困难，需要一定的条件。(2).(2).沉淀类型不同，计算反应的沉淀类型不同，计算反应的K。第四十页，本课件共有41页感感谢谢大大家家观观看看第四十一页，本课件共有41页