第9章沉淀溶解平衡精选文档.ppt

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1、第9章沉淀溶解平衡1本讲稿第一页，共二十四页9.1 溶度积常数溶度积常数一、一、溶度积和溶解度溶度积和溶解度(一一)溶度积常数溶度积常数 AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态KAgCl=Ag+Cl-为一常数，为一常数，该常数称为溶度积常数，用该常数称为溶度积常数，用Ksp表示。表示。AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)则则Ksp,AnBm=Am+nBn-m2本讲稿第二页，共二十四页例例1、计算、计算298K时时AgCl的的Ksp,AgCl解：解：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)u(1)同一类

2、型的电解质，可以用同一类型的电解质，可以用Ksp直接比较溶解直接比较溶解度的大小度的大小;(2)不同类型的难溶电解质，不能用不同类型的难溶电解质，不能用Ksp比比较，必须计算后比较。较，必须计算后比较。3本讲稿第三页，共二十四页(二二)溶度积与溶解度之间的关系溶度积与溶解度之间的关系例例2、已知、已知Ksp,AgCl 1.78 10-10，Ksp,Ag2CrO4 2.0 10-12，试求，试求AgCl和和Ag2CrO4的溶解度的溶解度解：（解：（1）设）设AgCl的溶解度为的溶解度为S1（moldm-3),则：则：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡平衡 S1 S1(2)设设Ag2

3、CrO4的溶解度为的溶解度为S2（moldm-3),则：则：Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平平衡衡 2S2 S24本讲稿第四页，共二十四页例例3、把足量的把足量的AgCl放入放入1dm3 1.0 moldm-3的的盐酸溶液中溶解度是多少盐酸溶液中溶解度是多少解：AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)平衡 S S 1 15本讲稿第五页，共二十四页(三三)溶度积规则溶度积规则离子积离子积某难溶电解质溶液中，其离子浓度系数次方之积某难溶电解质溶液中，其离子浓度系数次方之积称离子积，用称离子积，用Q Q表示。表示。离子积和反应商意义是相同的，溶度积是离子积的一种离子积

4、和反应商意义是相同的，溶度积是离子积的一种特例（平衡态的离子积），特例（平衡态的离子积），溶度积规溶度积规则则根据根据Q Q和和K Kspsp的相对大小，的相对大小，判断沉淀是否生成判断沉淀是否生成或溶解的规则称溶度积规则。或溶解的规则称溶度积规则。6本讲稿第六页，共二十四页 AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)(1)QKQKspsp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和）(2)(2)Q=KQ=Kspsp 时，沉淀与饱和溶液的平衡时，沉淀与饱和溶液的平衡(3)(3)QKQKspsp 时，时，溶液不饱和，若体系中有沉淀，溶液不饱和，若体系中有沉淀，则沉淀

5、会溶解则沉淀会溶解Q=Am+nBn-m7本讲稿第七页，共二十四页例：例：CaCO3 Ca2+CO32-（1）往盛有）往盛有1.0 dm3纯水中加入纯水中加入0.1 cm3浓度浓度为为0.01 mol dm-3 的的CaCl2和和Na2CO3:Ca2+=CO32-=0.1 10-3 0.01/1.0 =10-6 mol dm-3 Q=Ca2+CO32-=10-12 Ksp,CaCO3 因此有因此有CaCO3沉淀生成。沉淀生成。9本讲稿第九页，共二十四页(四四)同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应1.同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。例.求298K时,BaSO4在0.010 molL-1 Na2

6、SO4 溶液中的溶解度(gL-1)。Ksp(BaSO4)=1.0810-10解：设所求BaSO4的溶解度为s molL-1 平衡浓度/molL-1 s 0.010+s=0.010Ksp=Ba2+SO42-=0.010s=1.0810-10s=1.0810-8 molL-1BaSO4式量为233.3s1.0810-8molL-1233.3gmol-1 2.5210-6 gL-1答:所求溶解度为2.5210-6 gL-1BaSO4 Ba2+SO42-10本讲稿第十页，共二十四页同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应2.2.盐效应增大难溶物的溶解度盐效应增大难溶物的溶解度溶液中加入不含相同离子的可溶性

7、盐，可以增大难溶溶液中加入不含相同离子的可溶性盐，可以增大难溶电解质的溶解度的现象称盐效应。电解质的溶解度的现象称盐效应。盐效应作盐效应作用原理用原理盐效应是由于溶液中的离子强度增大，使离盐效应是由于溶液中的离子强度增大，使离子的活度降低，从而使子的活度降低，从而使QKQKspsp，促使了难溶电解，促使了难溶电解质的溶解。质的溶解。产生同离子效应的同时，总会伴随有盐效应，产生同离子效应的同时，总会伴随有盐效应，但同离子效应是主要的。但同离子效应是主要的。3.3.同离同离子效应子效应的应用的应用(1)(1)加入过量沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。加入过量沉淀剂可使被沉淀离子沉淀完全。通常过量通常过

8、量20-50%20-50%。(2)洗涤离子沉淀物时，用含有相同离子的溶液洗涤离子沉淀物时，用含有相同离子的溶液洗涤，可减少沉淀的损失。洗涤，可减少沉淀的损失。11本讲稿第十一页，共二十四页9.2 沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动一、沉淀的生成一、沉淀的生成 当当 时有沉淀生成。时有沉淀生成。12本讲稿第十二页，共二十四页例例1、向向1.0 10-3 mol dm-3 的的K2CrO4溶液中滴加溶液中滴加AgNO3溶液溶液,求开始有求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的沉淀生成时的Ag+?CrO42-沉淀完全时沉淀完全时,Ag+=?解:Ag2CrO4 2Ag+CrO42-Ksp=Ag+2 CrO

9、42-CrO42-沉淀完全时的浓度为沉淀完全时的浓度为1.0 10-5 mol dm-3故有故有13本讲稿第十三页，共二十四页例2、向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱和时，溶液中刚有ZnS沉淀生成，求此时溶液的H+=?解:ZnS Zn2+S2-H2S 2H+S2-=0.21 moldm-314本讲稿第十四页，共二十四页二、二、沉淀的溶解沉淀的溶解Q Ksp 时时,沉淀发生溶解，使沉淀发生溶解，使Q减小的方法有：减小的方法有：(1)利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。利用氧化还原方法降低某一离子的浓度。(2)生成弱电解质。如：生成弱电解质。如：H2SFeS Fe2+S2

10、-S+NO+H S+NO+H2 2O O 15本讲稿第十五页，共二十四页例例.使使0.01 mol SnS溶溶于于1 dm-3 的的盐盐酸酸中中，求求所所需需盐盐酸酸的最低浓度的最低浓度?解解:SnS Sn2+S2-Ksp=Sn2+S2-故所需盐酸的起始浓度为故所需盐酸的起始浓度为:0.96+0.02=0.98mol L-10.01 mol SnS溶解将产生溶解将产生0.01 mol的的H2S H2S 2H+S2-16本讲稿第十六页，共二十四页三、三、分步沉淀分步沉淀在在一一定定条条件件下下使使一一种种离离子子先先沉沉淀淀而而其其他他离离子子在另一条件下沉淀的现象。在另一条件下沉淀的现象。对对

11、同同一一类类型型的的沉沉淀淀，Ksp越越小小越越先先沉沉淀淀，且且Ksp相相差差越越大大分分步步沉沉淀淀越越完完全全，对对不不同同类类型型的的沉沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。17本讲稿第十七页，共二十四页同一种沉淀剂可以使溶液中不同离子先后同一种沉淀剂可以使溶液中不同离子先后析出的现象叫分步沉淀。析出的现象叫分步沉淀。例如，在0.1molL-1的Cl-和I-的溶液中加入AgNO3溶液，可以发生分步沉淀Cl-I-AgICl-AgClAgNO3AgNO3Ksp(AgI)=1.510-16 Ksp(AgCl)=1.5610-10溶解度小的优先沉淀I-离

12、子开始沉淀时I-=0.1molL-1Ag+=1.5101.510-15-15 molmolL L-1-1Ksp I-Cl-离子开始沉淀时Cl-=0.1 molL-1Ag+=1.5610-9 molL-1Ksp Cl-AgCl开始析出时，溶液中的-浓度为 I-=9.610-8 molL-1KspAg+18本讲稿第十八页，共二十四页例例1：如果溶液中：如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol dm-3,使使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么不沉淀的条件是什么?解解:Fe(OH)3 Fe3+3OH-Ksp=Fe3+OH-3=4.0 10-38 Fe3

13、+沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:pOH=10.8,pH=3.219本讲稿第十九页，共二十四页Mg(OH)2=Mg2+2OH-Ksp=Mg2+OH-2Mg2+开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:pOH=4.9,pH=9.1因此因此,只要控制只要控制pH值在值在3.2 9.1之间即可使之间即可使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。20本讲稿第二十页，共二十四页例例2、如果溶液中、如果溶液中Zn2+和和Fe2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol dm-3,能否利用通入能否利用通入H2S气体使气体使Zn2+和和Fe2+定量分定量分离？离？Zn2+和和Fe2+分离完全的分离完全

14、的pH值为多少值为多少?解：解：Zn2+H2S ZnS+2H+-(1)Fe2+H2S FeS+2H+-(2)21本讲稿第二十一页，共二十四页Zn2+沉淀完全时的沉淀完全时的pH值为：值为：pH=2.91控制控制pH值在值在2.62-2.91之间即可将之间即可将Zn2+和和Fe2+分离完全分离完全pH=2.62Fe2+开始沉淀时的pH值为：22本讲稿第二十二页，共二十四页四、沉淀的转化四、沉淀的转化在含有沉淀的溶液中，加入适当试剂，与某一离子结在含有沉淀的溶液中，加入适当试剂，与某一离子结合成为更难溶和物质，叫做沉淀的转化。合成为更难溶和物质，叫做沉淀的转化。下面是一份沉淀转化的实验报告下面是一份沉淀转化的实验报告:PbCl2(白)PbI2(黄)PbSO4(白)PbCrO4(黄)PbS(黑)加入加入KI溶液溶液加入加入NaSO4溶液溶液加入加入K2CrO4溶液溶液加入加入Na2S溶液溶液反应方程式反应方程式PbCl2+2I-=PbI2+2Cl-PbI2+SO42-=PbSO4+2I-PbSO4+CrO42-=PbCrO4+SO42-PbCrO4+S2-=PbS+CrO42-23本讲稿第二十三页，共二十四页 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程,如如:BaCO3+CrO42-BaCrO42-+CO32-24本讲稿第二十四页，共二十四页