第六章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法PPT讲稿.ppt

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1、第六章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法1第1页，共141页，编辑于2022年，星期三基本内容基本内容6.1沉淀溶解平衡沉淀溶解平衡6.2沉淀滴定法简介沉淀滴定法简介第2页，共141页，编辑于2022年，星期三1 1掌握溶解掌握溶解沉淀平衡，溶度积规则。沉淀平衡，溶度积规则。2.2.学会用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解及有关学会用溶度积规则判断沉淀的产生、溶解及有关计算。计算。3.3.了解重量分析法的基本原理和步骤。了解重量分析法的基本原理和步骤。4.4.掌握重量分析结果计算的方法。掌握重量分析结果计算的方法。5.5.掌握沉淀滴定的基本原理及实际应用。掌握沉淀滴定的基本原理及实际应用。教学要求教学要求重

2、点重点重点重点：溶度积规则及其应用；沉淀溶解平衡有关计算。溶度积规则及其应用；沉淀溶解平衡有关计算。难点难点难点难点：多重离子平衡中沉淀生成和溶解的有关计算。多重离子平衡中沉淀生成和溶解的有关计算。第3页，共141页，编辑于2022年，星期三单位单位：g/100gH2O；gL-1;mol L-1定义定义:一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中所含溶质的质量称为溶解度，用符号所含溶质的质量称为溶解度，用符号s 表示。表示。6.1沉淀溶解平衡（沉淀溶解平衡（P88）(1)沉淀沉淀-溶解平衡的引出溶解平衡的引出在一定温度下，将难溶电解质晶体放入水在一定温

3、度下，将难溶电解质晶体放入水中时，就发生溶解和沉淀两个过程。中时，就发生溶解和沉淀两个过程。2.溶度积溶度积一、溶度积一、溶度积 沉淀溶解平衡常数沉淀溶解平衡常数1.溶解度溶解度第4页，共141页，编辑于2022年，星期三 在一定温度下，当在一定温度下，当沉淀和溶解速率相等沉淀和溶解速率相等沉淀和溶解速率相等沉淀和溶解速率相等时，就时，就达到平衡。此时所得的溶液即为该温度下的达到平衡。此时所得的溶液即为该温度下的饱和溶饱和溶饱和溶饱和溶液液液液，溶质的浓度即为，溶质的浓度即为饱和浓度饱和浓度饱和浓度饱和浓度。第5页，共141页，编辑于2022年，星期三(2)溶度积常数表达式溶度积常数表达式Ks

4、p(BaSO4)=c(Ba2+)/cc(SO42-)/c一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)溶解溶解沉淀沉淀K Kspsp(BaSO4)=c(Ba2+)c(SO42-)可简写为可简写为:K Kspsp:溶度积常数，溶度积常数，简称溶度积。简称溶度积。一般沉淀反应一般沉淀反应Ksp(AnBm)=cn(Am+)cm(Bn-)AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)溶解溶解沉淀沉淀第6页，共141页，编辑于2022年，

5、星期三平衡时：平衡时：K=a(Ag+)a(Cl-)a(Ag+)=c(Ag+),a(Cl-)=c(Cl-)a(Ag+)a(Cl-)=c(Ag+)c(Cl-)=K=KspKsp=c2(Ag+)c(CrO42-)Ksp=c3(Ca2+)c2(PO43-)第7页，共141页，编辑于2022年，星期三在一定温度下难溶强电解质的在一定温度下难溶强电解质的饱和溶液饱和溶液中，各离子浓中，各离子浓度的幂的乘积是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度的幂的乘积是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积度积(Ksp)。（3）溶度积常数的意义）溶度积常数的意义 KSP值的大小反映了难溶电解质的溶解程度。值的大小反映了难溶电

6、解质的溶解程度。其值与温度有关，与浓度无关。其值与温度有关，与浓度无关。一些常见难溶强电解质的一些常见难溶强电解质的KSP值见附录五值见附录五(P452)。第8页，共141页，编辑于2022年，星期三P452附录五附录五第9页，共141页，编辑于2022年，星期三（4）举例举例PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)Ksp=c(Pb2+)c2(Cl-)Ca3(PO4)2(s)3Ca2+(aq)+2PO43-(aq)Ksp=c3(Ca2+)c 2(PO43-)（2）在多相离子平衡中）在多相离子平衡中,必须有未溶解的固相存在，必须有未溶解的固相存在，其浓度视为其浓度视为1。（1）每种离子

7、浓度的幂与化学计量数相等；）每种离子浓度的幂与化学计量数相等；第10页，共141页，编辑于2022年，星期三二、溶解度和溶度积的关系二、溶解度和溶度积的关系表示难溶电解质的溶解性表示难溶电解质的溶解性溶度积溶度积溶解度溶解度同类型难溶电解质比较：溶度积越小，溶解度(molL-1)也越小不同类型难溶电解质比较：通过计算比较第11页，共141页，编辑于2022年，星期三同类型难溶电解质指化学式中阴阳离子数之同类型难溶电解质指化学式中阴阳离子数之比相同的化合物。比相同的化合物。AB：BaSO4AgClAgBr，A2B：Ag2CrO4Ag2S，AB2：CaF2MgF2，判断Ksp(AgCl)=1.77

8、10 10 大，S大；Ksp(AgBr)=5.3510 13 小，S小。第12页，共141页，编辑于2022年，星期三不同类型难溶电解质是指化学式中不同类型难溶电解质是指化学式中阴阳离子数之比不同的化合物：阴阳离子数之比不同的化合物：ABA2BAB2判断例：计算例：计算AgCl(s)和和Ag2CrO4(s)在水中在水中的溶解度的溶解度(mol.L-1)。S SAgCl(s)AgAgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)平衡浓度平衡浓度/(mol.L-1)S第13页，共141页，编辑于2022年，星期三=1.771010Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=S2A

9、g2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)=1.1210 12Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)c(CrO42-)=4S3平衡浓度平衡浓度/(mol.L-1)2SS大小小大第14页，共141页，编辑于2022年，星期三注意：注意：溶解度与溶度积进行相互换算是有条件的溶解度与溶度积进行相互换算是有条件的（1 1）难溶电解质的离子在溶液中应不发生水解、）难溶电解质的离子在溶液中应不发生水解、聚合、配位等反应。聚合、配位等反应。（2 2）难溶电解质要一步完全电离）难溶电解质要一步完全电离 。第15页，共141页，编辑于2022年，星期三rGm(T)=-RTlnK +RTlnQ溶度

10、积溶度积Q=cn(Am+)cm(Bn-)AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Ksp(AnBm)=ceq n(Am+)ceq m(Bn-)离子积离子积三、三、溶度积规则溶度积规则KSP表示难溶电解质沉淀溶解平衡时饱和溶液中离子浓度的表示难溶电解质沉淀溶解平衡时饱和溶液中离子浓度的乘积。在一定温度下乘积。在一定温度下KSP为一常数。为一常数。Q则表示任何情况下离子浓度的乘积，其值不定。则表示任何情况下离子浓度的乘积，其值不定。第16页，共141页，编辑于2022年，星期三Q Ksp，为过饱和溶液，有沉淀析出；Q=Ksp，达到平衡，为饱和溶液；Q Ksp，G 0，逆反应自发进行；Q=Ks

11、p，G=0，反应处平衡状态；Q Ksp，G 0，正反应自发进行。rGm(T)=-RTlnK +RTlnQ第17页，共141页，编辑于2022年，星期三例：计算说明例：计算说明410-5molL-1的的AgNO3和同浓度和同浓度的的K2CrO4等体积混合时，有无等体积混合时，有无Ag2CrO4沉淀析沉淀析出？出？Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12解：解：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)起始浓度/(molL-1)210-5 210-5c(Ag+)=c(CrO42-)=210-5molL-1Q=c2(Ag+)c(CrO42-)=(210-5)3=810-15Q K

12、sp(Ag2CrO4)，无沉淀析出。第18页，共141页，编辑于2022年，星期三四、四、影响溶解度的因素影响溶解度的因素（1）引出）引出AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq)H2O(l)3.同离子效应同离子效应促使离子向沉淀生成的方向进行促使离子向沉淀生成的方向进行 在难溶电解质的饱和溶液中，加入含具有相同离子的在难溶电解质的饱和溶液中，加入含具有相同离子的强电解质时，平衡向左移动，难溶电解质的溶解度降低的强电解质时，平衡向左移动，难溶电解质的溶解度降低的现象称之为现象称之为同离子效应同离子效应同离子效应同离子效应。（2）定义）定义1.本性本性

13、2.温度温度第19页，共141页，编辑于2022年，星期三例：计算例：计算298K,PbI2(s)（1）在水中的溶解度）在水中的溶解度；（2）在）在0.010molL-1KI溶液中的溶解度，溶液中的溶解度，并比较溶解度并比较溶解度的相对大小（的相对大小（Ksp(PbI2)=1.4108）（3）计算）计算PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)Ksp=c(Pb2+)c2(I-)=4S3平衡浓度平衡浓度/(molL-1)S2S解：解：298K，PbI2在水中的溶解度在水中的溶解度第20页，共141页，编辑于2022年，星期三在在0.010molL-1KI溶液中的溶解度溶液中的溶解度PbI2(

14、s)Pb2+(aq)+2I-(aq)Ksp=S(0.01)2=1.410-8平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.01+2S 0.01S 纯水 KI溶液 PbI2 S/(molL-1)1.910-3 1.410-4 比较溶解度 大 小 原 因同离子效应结论结论:第21页，共141页，编辑于2022年，星期三 c(KN03)/(molL-1)0.000.001000.005000.0100S(AgCl)/10-3(molL-1)1.2781.3251.3851.427AgCl在含有不同离子的在含有不同离子的KNO3溶液中的溶解度溶液中的溶解度(298K)AgCl在在KNO3中的溶解度比在纯水中的

15、溶中的溶解度比在纯水中的溶解度大，而且解度大，而且KNO3的浓度越大，溶解度也越大。的浓度越大，溶解度也越大。AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)KNO3(s)K+(aq)+NO3-(aq)4.盐效应盐效应促使平衡向沉淀溶解的方向移动促使平衡向沉淀溶解的方向移动（1）引出）引出第22页，共141页，编辑于2022年，星期三（2）定义）定义 在难溶电解质溶液中，因加入易溶强电解质而在难溶电解质溶液中，因加入易溶强电解质而使难溶电解质溶解度增大的效应叫使难溶电解质溶解度增大的效应叫盐效应盐效应盐效应盐效应。（3）解释（离子氛）解释（离子氛）AgCl(s)Ag+(aq)+Cl(aq)KNO3(

16、s)K+(aq)+NO3-(aq)第23页，共141页，编辑于2022年，星期三五、溶度积规则的应用五、溶度积规则的应用生成沉淀的必要条件：生成沉淀的必要条件：QiKsp就会生成沉淀。就会生成沉淀。1.沉淀的生成沉淀的生成(单一离子的沉淀单一离子的沉淀)一般认为，当残留在溶液中的某种离子浓度小于一般认为，当残留在溶液中的某种离子浓度小于105molL1时（时（定量分析：定量分析：106molL1），就可认为这种），就可认为这种离子沉淀完全了。离子沉淀完全了。使离子沉淀完全一般采取如下措施：使离子沉淀完全一般采取如下措施：a.选择适当的沉淀剂，使沉淀的溶解度尽可能小。选择适当的沉淀剂，使沉淀的溶

17、解度尽可能小。b.可加入适当过量的沉淀剂。可加入适当过量的沉淀剂。c.对于某些离子沉淀时，还必须控制溶液的对于某些离子沉淀时，还必须控制溶液的pH值，才能值，才能确保沉淀完全。确保沉淀完全。第24页，共141页，编辑于2022年，星期三（A）金属氢氧化物沉淀金属氢氧化物沉淀M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)nncKc)(M )(OHsp+-开始沉淀开始沉淀完全沉淀完全沉淀100.1nKc5sp )(OH-第25页，共141页，编辑于2022年，星期三讨论讨论M(OH)n溶解度与溶解度与pH的定量关系的定量关系很明显：很明显：要使沉淀生成，c(OH-)要大，则c(H+)要小，pH

18、要大。第26页，共141页，编辑于2022年，星期三1 2 3 4 5 6 7 8 900.050.10pHFe(OH)3Cu(OH)2Ni(OH)2Co(OH)2S/(molL-1)难溶金属氢氧化物的难溶金属氢氧化物的S-pH图图第27页，共141页，编辑于2022年，星期三所有难溶的氢氧化物的溶解性随溶液所有难溶的氢氧化物的溶解性随溶液酸度酸度的增大而增大。的增大而增大。左方区域内任何一点所对应的左方区域内任何一点所对应的QKsp，是沉淀的，是沉淀的生成区生成区。线上任何一点所表示的状态均为氢氧化物的线上任何一点所表示的状态均为氢氧化物的饱和状态饱和状态QKsp。第28页，共141页，编辑

19、于2022年，星期三解解：（a）Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)例：在例：在0.2L的的0.5molL-1MgCl2溶液中加入等体溶液中加入等体积积0.1molL-1的氨水溶液，试通过计算：的氨水溶液，试通过计算：（a）判断有无）判断有无Mg(OH)2沉淀产生；沉淀产生；Ksp(Mg(OH)2)=5.110-12（b）为不使沉淀产生，加入的）为不使沉淀产生，加入的NH4Cl（s）的质量最低）的质量最低为多少（设加入固体为多少（设加入固体NH4Cl后溶液的体积不变）后溶液的体积不变）?第29页，共141页，编辑于2022年，星期三Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH

20、-(aq)NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq)Q Ksp(Mg(OH)2)=5.110-12，故有沉淀析出。Ksp(Mg(OH)2)=ceq(Mg2+)ceq2(OH-)Q=c(Mg2+)c2(OH-)第30页，共141页，编辑于2022年，星期三（b）Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)0.05-4.610-6x4.610-6NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq)平衡时平衡时（mol.L-1）不产生沉淀即是不产生沉淀即是 Q10-2不溶溶CdS PbS10-7不溶不溶溶CuS Ag2S10-30不溶不溶不溶溶HgS10-32不溶

21、不溶不溶不溶溶硫化物的溶解性硫化物的溶解性第35页，共141页，编辑于2022年，星期三例：在浓度为例：在浓度为0.010molL-1FeSO4溶液中通入溶液中通入H2S气体气体,使其成使其成H2S饱和溶液（饱和溶液（c(H2S)=0.10molL-1）,用用HCl调节调节pH，使，使c(HCl)=0.30molL-1,判断能否生成判断能否生成FeS沉淀。沉淀。(Kspa=6102)FeS(s)+2H3O+(aq)Fe2+(aq)+H2S(aq)+2H2O(l)QKspa ，无沉淀生成。解解:已知c(Fe2+)=0.010molL-1,c(H3O+)=0.30molL-1 c(H2S)=0.1

22、0molL-1第36页，共141页，编辑于2022年，星期三2.沉淀的溶解沉淀的溶解 生成弱电解质使沉淀溶解生成弱电解质使沉淀溶解 通过氧化还原反应使沉淀溶解通过氧化还原反应使沉淀溶解 生成配合物使沉淀溶解生成配合物使沉淀溶解第37页，共141页，编辑于2022年，星期三(1)生成弱电解质使沉淀溶解生成弱电解质使沉淀溶解例：例：在含有固体在含有固体CaCO3的饱和溶液中加入盐酸后，的饱和溶液中加入盐酸后，体系中存在着下列平衡的移动。体系中存在着下列平衡的移动。CaCO3(s)=Ca2+CO32-+HClCl-+H+HCO3-+H+H2CO3CO2+H2O难溶电解质的溶解度随溶液难溶电解质的溶解

23、度随溶液pH的减小而增大的减小而增大的效应叫的效应叫酸效应酸效应酸效应酸效应。第38页，共141页，编辑于2022年，星期三ZnS（s）=Zn2+S2-+HClCl-+H+HS-+H+H2S在饱和在饱和 H2S溶液中（溶液中（H2S的浓度为的浓度为0.1molL-1）S2-和和H+浓度的关系是：浓度的关系是：H+2S2-=Ka,1Ka,2H2S=1.110-71.2510-130.1=1.410-21例例:ZnS的酸溶解的酸溶解第39页，共141页，编辑于2022年，星期三例例:要使要使0.1molFeS完全溶于完全溶于1L盐酸中盐酸中,求所需盐酸的最求所需盐酸的最低浓度。低浓度。解：解：当当

24、0.1molFeS完全溶于完全溶于1L盐酸时盐酸时,c(Fe2+)=0.1molL-1,c(H2S)=0.1molL-1 KSP(FeS)=Fe2+S2-根据：根据：第40页，共141页，编辑于2022年，星期三生成生成H2S时消耗掉时消耗掉0.2mol盐酸盐酸,故所需的盐酸的最初故所需的盐酸的最初浓度为：浓度为：0.03+0.2=0.23molL-1。第41页，共141页，编辑于2022年，星期三难溶的金属氢氧化物，如难溶的金属氢氧化物，如Mg(OH)2、Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等都能溶于酸。等都能溶于酸。M(OH)n+nH+=Mn+nH2O一般：一般：MOH的的KSP

25、大于大于10-14（即（即Kw）；）；M(OH)2 的的KSP大于大于10-28(即即Kw2)；M(OH)3的的KSP大于大于10-42（即（即Kw3），），K都大于都大于1,表明金属氢氧化物一般都能溶于强酸。表明金属氢氧化物一般都能溶于强酸。第42页，共141页，编辑于2022年，星期三(2).通过氧化还原反应使沉淀溶解通过氧化还原反应使沉淀溶解HgS(KSP为为6.4410-53)需用王水来溶解。需用王水来溶解。3HgS+2HNO3+12HCl3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O如如CuS(KSP为为1.2710-36)溶于硝酸。溶于硝酸。+第43页，共141页，编辑于2022年，星期

26、三(3).生成配合物使沉淀溶解生成配合物使沉淀溶解 AgCl(s)Ag+Cl-+2NH3Ag（NH3）2+例如例如AgCl不溶于酸，但可溶于不溶于酸，但可溶于NH3溶液。溶液。使使QiKSP，则固体，则固体AgCl开始溶解开始溶解。第44页，共141页，编辑于2022年，星期三 难溶卤化物还可以与过量的卤素离子形成配离难溶卤化物还可以与过量的卤素离子形成配离子而溶解。子而溶解。AgI+I-AgI2-PbI2+2I-PbI42-HgI2+2I-HgI42-CuI+I-CuI2-思考题：思考题：为什么为什么AgCl不溶于稀不溶于稀HCl（0.2molL-1）,但可以适当溶于浓盐酸中？但可以适当溶于

27、浓盐酸中？第45页，共141页，编辑于2022年，星期三3.分步沉淀和沉淀转化分步沉淀和沉淀转化 溶液中同时存在着几种离子。当加入某溶液中同时存在着几种离子。当加入某种沉淀剂时，沉淀是按照一定的先后次序进种沉淀剂时，沉淀是按照一定的先后次序进行，这种先后沉淀的现象，称为行，这种先后沉淀的现象，称为分步沉淀分步沉淀(fractionalprecipitation)。(1)分步沉淀分步沉淀第46页，共141页，编辑于2022年，星期三解：解：开始生成开始生成AgI和和AgCl沉淀时所需要的沉淀时所需要的Ag+离子浓度离子浓度分别是：分别是：计算结果表明，沉淀计算结果表明，沉淀I-所需所需Ag+浓度

28、比沉淀浓度比沉淀Cl-所需所需Ag+浓度小得多，所以浓度小得多，所以AgI先沉先沉淀。淀。例：例：在浓度均为在浓度均为0.010molL-1的的I-和和Cl-溶液中，逐滴加入溶液中，逐滴加入AgNO3试剂，开始只生成黄色的试剂，开始只生成黄色的AgI沉淀沉淀,加入到一定量加入到一定量的的AgNO3时，才出现白色的时，才出现白色的AgCl沉淀，为什么？沉淀，为什么？第47页，共141页，编辑于2022年，星期三当当Ag+浓度刚超过浓度刚超过1.810-8molL-1时、时、AgCl开始沉淀，开始沉淀，此时溶液中存在的此时溶液中存在的I-浓度为浓度为可以认为，当可以认为，当AgCl开始沉淀时，开始

29、沉淀时，I-已经沉淀完全。如果已经沉淀完全。如果能能适当地控制反应条件，就可使适当地控制反应条件，就可使Cl-和和I-分离。分离。沉淀类型相同，被沉淀离子浓度相同：沉淀类型相同，被沉淀离子浓度相同：Ksp小的先沉淀，小的先沉淀，Ksp大的后沉淀。大的后沉淀。第48页，共141页，编辑于2022年，星期三例例:在在1.0mol.L-1Co2+溶液中，含有少量溶液中，含有少量Fe3+杂质。问应如何杂质。问应如何控制控制pH值，才能达到除去值，才能达到除去Fe3+杂质的目的杂质的目的?KSPCo(OH)2=1.09l0-15，KSPFe(OH)3=410-38解：解：使使Fe3+定量沉淀完全时的定量

30、沉淀完全时的pH值：值：Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)KSPFe(OH)3=Fe3+OH-3pH14-(-log3.410-11)3.53第49页，共141页，编辑于2022年，星期三使使Co2+不生成不生成Co(OH)2沉淀的沉淀的pH值：值：Co(OH)2(s)Co2+2OH-KSPCo(OH)2=Co2+OH-2不生成不生成Co(OH)2沉淀的条件是沉淀的条件是Co2+.OH-2KSPCo(OH)2pH=14-(-log3.310-8)6.51第50页，共141页，编辑于2022年，星期三Co(OH)2开始沉淀时：开始沉淀时：pH=6.51Fe(OH)3定量沉淀完

31、全时定量沉淀完全时(Fe3+浓度浓度小于小于10-6molL-1)：pH=3.53控制控制pH在在3.536.51之间可除去之间可除去Fe3+而不会引起而不会引起Co(OH)2沉淀，沉淀，这样就可以达到分离这样就可以达到分离Fe3+和和Co2+的目的。的目的。第51页，共141页，编辑于2022年，星期三例例:某溶液中某溶液中Zn2+和和Mn2+的浓度都为的浓度都为0.10molL-1，向溶液中通入向溶液中通入H2S气体，使溶液中的气体，使溶液中的H2S始终处于饱始终处于饱和状态，溶液和状态，溶液pH应控制在什么范围可以使这两种离应控制在什么范围可以使这两种离子完全分离子完全分离?控制溶液的控

32、制溶液的pH值，还可以使不同的金属硫化物在值，还可以使不同的金属硫化物在适当的条件下分步沉淀出来。适当的条件下分步沉淀出来。解解:由由KSP(ZnS)=1.6 10-24,KSP(MnS)=2.5 10-13可知可知,ZnS比较容易生成沉淀。比较容易生成沉淀。先计算先计算Zn2+沉淀完全时，即沉淀完全时，即Zn2+1.0 10-6molL-1时的时的S2-和和H+。第52页，共141页，编辑于2022年，星期三pH=1.70然后计算然后计算Mn2+开始沉淀时的开始沉淀时的pH第53页，共141页，编辑于2022年，星期三因此只要将因此只要将pH控制在控制在1.70-4.62之间之间,就能使就能

33、使ZnS沉沉淀完全淀完全,而而Mn2+沉淀又没有产生沉淀又没有产生,从而实现从而实现Zn2+和和Mn2+的分离。的分离。pH=4.26第54页，共141页，编辑于2022年，星期三PbSBi2S3CuSCdSSb2S3SnS2As2S3HgS难溶金属硫化物难溶金属硫化物第55页，共141页，编辑于2022年，星期三一种沉淀转化为另一种沉淀的现象称为一种沉淀转化为另一种沉淀的现象称为沉淀的转化。沉淀的转化。CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)(2)沉淀的转化沉淀的转化第56页，共141页，编辑于2022年，星期三例：在例：在1LNa2CO3溶液中使溶液中使0.

34、010mol的的CaSO4全全部转化为部转化为CaCO3，求，求Na2CO3的最初浓度。的最初浓度。解：解：CaSO4(s)+CO32-(aq)CaCO3(s)+SO42-(aq)平衡浓度平衡浓度/(molL-1)x0.010 x=7.110-7第57页，共141页，编辑于2022年，星期三沉淀类型相同，沉淀类型相同，Ksp大（易溶）的沉淀大（易溶）的沉淀向向Ksp小（难溶）的沉淀转化容易，二者小（难溶）的沉淀转化容易，二者Ksp相相差越大，转化越完全；反之，差越大，转化越完全；反之，Ksp小的向小的向Ksp大的转化困难。大的转化困难。第58页，共141页，编辑于2022年，星期三6.2沉淀滴

35、定法简介沉淀滴定法简介一、重量分析法概论（一、重量分析法概论（P327）1.重量分析法定义重量分析法定义用适当方法将被测组分经过一定步骤从试样中离析出来，用适当方法将被测组分经过一定步骤从试样中离析出来，转化为一定的称量形式称量其质量，进而计算出该组分转化为一定的称量形式称量其质量，进而计算出该组分的含量。的含量。2.方法分类方法分类根据被测组分与其他组分根据被测组分与其他组分分离方法分离方法的不同，有四种重量的不同，有四种重量分析法。分析法。第59页，共141页，编辑于2022年，星期三过滤过滤 800SOSO4 42-2-+BaCl+BaCl2 2 BaSO BaSO4 4-BaSO-Ba

36、SO4 4 洗涤洗涤 灼烧灼烧 过滤过滤 1100MgMg2+2+(NH+(NH4 4)2 2HPOHPO4 4 MgNH MgNH4 4POPO4 46H6H2 2O-MgO-Mg2 2P P2 2O O7 7 洗涤洗涤 灼烧灼烧试液试液 沉淀剂沉淀剂 沉淀形沉淀形 称量形称量形将待测组分以难溶化合物从溶液中将待测组分以难溶化合物从溶液中沉淀沉淀出来，沉淀经出来，沉淀经过陈化、过滤、洗涤、干燥或灼烧后。转化为称量形式过陈化、过滤、洗涤、干燥或灼烧后。转化为称量形式称重，最后通过化学计量关系计算得出分析结果。称重，最后通过化学计量关系计算得出分析结果。(1)、沉淀重量法、沉淀重量法(常用常用)

37、第60页，共141页，编辑于2022年，星期三例：测定湿存水或结晶水，加热烘干至恒重，试样减轻的例：测定湿存水或结晶水，加热烘干至恒重，试样减轻的质量或用干燥剂吸收水汽后增加的质量来确定水的质量。质量或用干燥剂吸收水汽后增加的质量来确定水的质量。Na2CO310H2O(2)、气化重量法、气化重量法(挥发法挥发法)：通过加热或其它方法使试样中被测组分通过加热或其它方法使试样中被测组分气化气化逸出，然后根逸出，然后根据气体逸出前后试样减轻的质量或吸收剂吸收挥发物质后据气体逸出前后试样减轻的质量或吸收剂吸收挥发物质后所增加的质量来计算得所测组分的含量的方法。所增加的质量来计算得所测组分的含量的方法。

38、第61页，共141页，编辑于2022年，星期三例如例如:电解法测定铜合金中铜的含量，将试样溶解后，电解法测定铜合金中铜的含量，将试样溶解后，铜离子在阴极上析出，称量电极上析出的铜的重量，铜离子在阴极上析出，称量电极上析出的铜的重量，可测定试样中铜的含量。可测定试样中铜的含量。（3）、电解重量法）、电解重量法利用电解原理，用电子作沉淀剂使金属离子在电极上利用电解原理，用电子作沉淀剂使金属离子在电极上还原析出还原析出，然后称量，求得其含量。，然后称量，求得其含量。第62页，共141页，编辑于2022年，星期三利用待测组分在互不相溶的两溶剂体系中溶解度（利用待测组分在互不相溶的两溶剂体系中溶解度（S

39、 S）的）的不同，把待测组分从原来的待测体系中定量地转入到不同，把待测组分从原来的待测体系中定量地转入到萃取萃取溶剂体系中，然后再把有机溶剂蒸干溶剂体系中，然后再把有机溶剂蒸干 、称量干燥、称量干燥物的方法。物的方法。（4）、萃取重量法）、萃取重量法第63页，共141页，编辑于2022年，星期三3.重量分析法的特点重量分析法的特点（1）优点：）优点：通过直接称量得到分析结果，通过直接称量得到分析结果，不需要标准试样不需要标准试样或基准物质或基准物质作比较。作比较。对对高含量高含量组分的测定，重量分析组分的测定，重量分析比较准确比较准确，一般测定的相，一般测定的相对误差不大于对误差不大于0.1%

40、0.1%。（2）缺点：）缺点：操作较繁琐，耗时多，不适于生产中的控制分析；操作较繁琐，耗时多，不适于生产中的控制分析；对低含量组分的测定误差较大。对低含量组分的测定误差较大。第64页，共141页，编辑于2022年，星期三4重量分析法的主要操作过程重量分析法的主要操作过程（1 1）溶解）溶解 将试样溶解制成溶液。将试样溶解制成溶液。（2 2）沉沉淀淀 加加入入适适当当的的沉沉淀淀剂剂，使使与与待待测测组组分分迅迅速速定定量反应生成难溶化合物沉淀。量反应生成难溶化合物沉淀。计算结果报告（3 3）过滤和洗涤）过滤和洗涤 过滤使沉淀与母液分开。过滤使沉淀与母液分开。洗洗涤涤是是除除去去不不挥挥发发的的

41、盐盐类类杂杂质质和和母母液液。洗洗涤涤沉沉淀淀 要要采采用少量多次的洗法。用少量多次的洗法。第65页，共141页，编辑于2022年，星期三 （4 4）烘干和灼烧）烘干和灼烧 烘烘干干可可出出去去沉沉淀淀中中水水分分和和挥挥发发性性物物质质，同同时时使使沉沉淀淀组组成成达到恒定。达到恒定。灼灼烧烧可可出出去去沉沉淀淀的的水水分分和和挥挥发发物物质质外外，还还可可以以初初始始生生成成的的沉沉淀淀在在高高温温下下转转化化成成恒恒定定的的沉沉淀淀。灼灼烧烧温温度度一一般在般在800800度以上度以上。（5）称量达到恒重）称量达到恒重两次称量的质量不大于两次称量的质量不大于0.2mg。第66页，共141

42、页，编辑于2022年，星期三5沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求沉淀重量法对沉淀形式和称量形式的要求 被测组分被测组分 沉淀形沉淀形 称量形称量形被测组分被测组分 沉淀形沉淀形 称量形称量形 沉淀形：沉淀形：沉淀出来的形式。沉淀出来的形式。称量形：称量形：进行称量的形式。进行称量的形式。第67页，共141页，编辑于2022年，星期三例如：例如：测测定定Ca2+时时，以以形形成成CaSO4和和CaC2O4两两种种沉沉淀淀形形式式作作比比较较，CaSO4的的Ksp=2.4510-5、CaC2O4的的Ksp=1.7810-9。显显然然，用用(NH4)2C2O4作作沉沉淀淀剂剂比比用用硫硫酸作沉淀剂

43、沉淀的更完全。酸作沉淀剂沉淀的更完全。A对沉淀形（对沉淀形（precipitationform）的要求）的要求（1 1）沉淀的溶解度要小，沉淀要定量完成）沉淀的溶解度要小，沉淀要定量完成洗涤损失小，一般要求溶解损失应洗涤损失小，一般要求溶解损失应小于小于0.2mg。第68页，共141页，编辑于2022年，星期三（2）沉淀的纯度要高，并易于过滤和洗涤）沉淀的纯度要高，并易于过滤和洗涤颗粒较大颗粒较大的晶体沉淀（如的晶体沉淀（如MgNH4PO46H2O）其表面积）其表面积较小，吸附杂质的机会较少，因此沉淀较纯净，易于过滤较小，吸附杂质的机会较少，因此沉淀较纯净，易于过滤和洗涤。和洗涤。颗粒细小颗粒

44、细小的晶形沉淀（如的晶形沉淀（如CaC2O4、BaSO4），其比表），其比表面积大，吸附杂质多，洗涤次数也相应增多。面积大，吸附杂质多，洗涤次数也相应增多。非晶形沉淀非晶形沉淀（如（如Al(OH)3、Fe(OH)3）体积庞大疏松、吸）体积庞大疏松、吸附杂质较多，过滤费时且不易洗净。附杂质较多，过滤费时且不易洗净。第69页，共141页，编辑于2022年，星期三（3）沉淀易于转化为适宜的称量形式。沉淀易于转化为适宜的称量形式。沉淀经烘干、灼烧时，应易于转化为称量形式。沉淀经烘干、灼烧时，应易于转化为称量形式。例如例如:Al3+的测定，若沉淀形式为的测定，若沉淀形式为8-羟基喹啉铝羟基喹啉铝Al(C

45、9H6NO)3，在，在130烘干后即可称量；而沉烘干后即可称量；而沉淀为淀为Al(OH)3，则必须在，则必须在1200灼烧才能转变为无灼烧才能转变为无吸湿性的吸湿性的Al2O3后，方可称量。后，方可称量。第70页，共141页，编辑于2022年，星期三B、对称量形、对称量形(weighingform)的要求的要求（1 1）有确定的化学组成且与化学式一致）有确定的化学组成且与化学式一致例例如如测测定定Ca2+时时，若若将将Ca2+沉沉淀淀为为CaC2O4H2O，只只有有在在500+25的的条条件件下下灼灼烧烧，方方能能全全部部转转化化为为称称量量形形式式CaCO3，若若温温度度过过低低或或过过高高

46、，CaCO3中中将将会会有有CaC2O4或或CaO，而给分析结果带来误差。，而给分析结果带来误差。（2 2）性质稳定）性质稳定不受空气中组分（如不受空气中组分（如CO2，H2O）的影响。）的影响。例如测定例如测定Ca2+时，若将时，若将Ca2+沉淀为沉淀为CaC2O4H2O，灼烧后，灼烧后得到得到CaO，易吸收空气中，易吸收空气中H2O和和CO2，因此，因此，CaO不宜不宜作为称量形式。作为称量形式。第71页，共141页，编辑于2022年，星期三（3 3）具有较大的摩尔质量）具有较大的摩尔质量以减小称量的相对误差，提高分析的准确度。以减小称量的相对误差，提高分析的准确度。例例 如如 在在 铝铝

47、 的的 测测 定定 中中，分分 别别 用用Al2O3和和8-羟羟基基喹喹啉啉铝铝Al(C9H6NO)3两两种种称称量量形形进进行行测测定定，若若被被测测组组分分Al的的质质量量为为0.1000g，则则 可可 分分 别别 得得 到到0.1888g Al2O3和和1.7040gAl(C9H6NO)3。两两种种称称量量形形由由称称量量误误差差所所引引起起的的相相对对误误差差分分别为别为1%和和0.1%。第72页，共141页，编辑于2022年，星期三6沉淀剂沉淀剂(precipitant)的选择的选择根据对沉淀形和称量形的要求，选择沉淀剂。根据对沉淀形和称量形的要求，选择沉淀剂。(1)(1)选用选择性

48、好的沉淀剂选用选择性好的沉淀剂所选的沉淀剂只能和待测组分生成沉淀，而与试液中的所选的沉淀剂只能和待测组分生成沉淀，而与试液中的其它组分不起作用。其它组分不起作用。例例如如：丁丁二二酮酮肟肟和和H2S都都可可以以沉沉淀淀Ni2+，但但在在测测定定Ni2+时时常常选用前者。选用前者。第73页，共141页，编辑于2022年，星期三(2)选用与待测离子生成溶解度最小的沉淀的沉淀剂选用与待测离子生成溶解度最小的沉淀的沉淀剂所选的沉淀剂应能使待测组分沉淀完全。所选的沉淀剂应能使待测组分沉淀完全。例如：钡的难溶的化合物有例如：钡的难溶的化合物有BaCO3、BaCrO4、BaC2O4和和BaSO4。BaSO4

49、溶解度最小。溶解度最小。(3)尽可能选用易挥发或经灼烧易除去的沉淀剂尽可能选用易挥发或经灼烧易除去的沉淀剂一些铵盐和有机沉淀剂都能满足这项要求。一些铵盐和有机沉淀剂都能满足这项要求。例如：沉淀例如：沉淀Fe3+时，选用氨水而不用时，选用氨水而不用NaOH作沉淀剂作沉淀剂第74页，共141页，编辑于2022年，星期三(4)选用溶解度较大的沉淀剂选用溶解度较大的沉淀剂用此类沉淀剂可以减少沉淀对沉淀剂的吸附作用。用此类沉淀剂可以减少沉淀对沉淀剂的吸附作用。例如：例如：沉淀沉淀SO42-时，应选时，应选BaCl2作沉淀剂，而不用作沉淀剂，而不用Ba(NO3)2。因因为为Ba(NO3)的的溶溶解解度度比

50、比BaCl2小小，BaSO4吸吸附附Ba(NO3)比吸附比吸附BaCl2严重。严重。第75页，共141页，编辑于2022年，星期三金属离子总浓度：金属离子总浓度：沉淀剂总度：沉淀剂总度：二、沉淀的完全程度二、沉淀的完全程度 与影响沉淀溶解度的因素与影响沉淀溶解度的因素(P328)对于形成对于形成MA沉淀的主反应，还应考虑副反应：沉淀的主反应，还应考虑副反应：MLH+M(OH)OH-L-HAMA(S)A(aq)M(aq)影响溶解度因素（副反应）的种类多样。影响溶解度因素（副反应）的种类多样。第76页，共141页，编辑于2022年，星期三同离子效应同离子效应盐效应盐效应酸效应酸效应配位效应配位效应