第八章沉淀溶解平衡PPT讲稿.ppt

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1、第八章沉淀溶解平衡1第1页，共56页，编辑于2022年，星期三8.1 8.1 难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积8.2 8.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解下下 一一 页页第2页，共56页，编辑于2022年，星期三 8.1.1 溶度积常数溶度积常数 例：例：AgCl（s）Ag+Cl 8.1 难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积 可溶：可溶：100克水中溶解克水中溶解1克以上。克以上。微溶：微溶：100克水中溶解克水中溶解0.011克。克。难溶：难溶：100克水中溶解克水中溶解0.01克以下。克以下。初始初始 v溶溶 v沉

2、沉 平衡平衡 v溶溶 v沉沉第3页，共56页，编辑于2022年，星期三 =Ag+rCl-r 称为难溶电解质的沉淀溶解平衡称为难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，简称常数，简称溶度积溶度积。一般难溶电解质：一般难溶电解质：AmDn(s)mAn+(aq)+nDm-(aq)=An+rmDm-rn 决定于难溶电解质的本性，与温度决定于难溶电解质的本性，与温度有关，与溶液浓度无关。有关，与溶液浓度无关。第4页，共56页，编辑于2022年，星期三 8.1.2 溶度积与溶解度的关系溶度积与溶解度的关系溶解度溶解度(S)：一升溶液中所溶解溶质的物一升溶液中所溶解溶质的物 质的量。量纲：质的量。量纲：molL-1.1

3、.AD型型(如如AgCl、AgI、CaCO3)AD(s)A+(aq)+D(aq)溶解度：溶解度：S S =A+rDr=S2 第5页，共56页，编辑于2022年，星期三2.AD2.AD2 2或或或或A A2 2D D型型型型(Mg(OH)(Mg(OH)2 2 、AgAg2 2CrOCrO4 4)AD AD2 2(S)A(S)A2+2+(aq)+2D(aq)+2D(aq)(aq)溶解度：溶解度：溶解度：溶解度：S S 2 2S S =A =A+r rBB r r2 2=S S(2S)(2S)2 2=4=4S S3 3 第6页，共56页，编辑于2022年，星期三3.AD3或或A3D型型(如如 Fe(

4、OH)3、Ag3PO4)A3D(s)3A+(aq)+D3-(aq)溶解度：溶解度：3S S =A+r3B3-r=(3S)3S =27S4第7页，共56页，编辑于2022年，星期三解：解：AgCl的摩尔质量的摩尔质量=143.4 g mol-1 S=1.9210-3/143.4 =1.34 10-5 (molL-1)=S2 =1.810-10例：例：已知已知AgCl在在298K时溶解了时溶解了1.9210-3 gL-1，计算其，计算其 。第8页，共56页，编辑于2022年，星期三解：解：例例：298K时时，Ag2CrO4的的 =1.110-12，计算其溶解度计算其溶解度S。比较：比较：S(AgC

5、l)(Ag2CrO4)第9页，共56页，编辑于2022年，星期三 溶度积溶度积反映了物质的溶解能力，但只有同种类型的反映了物质的溶解能力，但只有同种类型的难溶电解质才能直接从难溶电解质才能直接从Ksp的大小来比较它们的溶解的大小来比较它们的溶解度度S大小。对于不同类型的难溶电解质且大小。对于不同类型的难溶电解质且Ksp相差不大，相差不大，不能简单地直接用不能简单地直接用Ksp比较作结论，而要通过计算其比较作结论，而要通过计算其溶解度溶解度S才能确定。才能确定。Ksp相差大的如相差大的如Fe(OH)3的的 Ksp=410-38 Fe(OH)2 的的Ksp=4.8710-17。则可判断。则可判断F

6、e(OH)3的溶解度小的溶解度小 第10页，共56页，编辑于2022年，星期三 8.1.3 溶度积规则溶度积规则任意态的离子积用任意态的离子积用Qc表示表示.AmDn(s)mAn+nDm-平衡时：平衡时：=An+rmDm-rn第11页，共56页，编辑于2022年，星期三溶度积规则：溶度积规则：Qc ，有沉淀生成。，有沉淀生成。Qc=，平衡态，既无沉淀生成，也不能，平衡态，既无沉淀生成，也不能 溶解沉淀溶解沉淀第12页，共56页，编辑于2022年，星期三解：解：Ag2CrO4 2Ag+CrO42-Qc =cr2(Ag+)cr(CrO42-)=(0.002)3 =810-98.2 沉淀的生成和溶解

7、沉淀的生成和溶解 8.2.1 沉淀的生成（沉淀的生成（Qc ）例：例：0.004 molL-1 AgNO3 与与 0.004 molL-1 K2CrO4等体积混合，有无等体积混合，有无Ag2CrO4沉沉 淀生成？淀生成？(Ag2CrO4的的 =1.1 10-12)Qc (Ag2CrO4)有有Ag2CrO4 沉淀生成。沉淀生成。第13页，共56页，编辑于2022年，星期三解：解：AgCl（s）Ag+Cl 平衡平衡 S S+0.01 =S(S+0.01)=1.810-10例：例：计算计算298K时，时，AgCl在在0.01molL-1NaCl 溶液中的溶解度。溶液中的溶解度。已知已知 (AgCl)

8、=1.810-10.因为因为 S+0.01 0.01 S=1.810-8第14页，共56页，编辑于2022年，星期三第15页，共56页，编辑于2022年，星期三例：例：取取5mL0.002molL-1Na2SO4与等体积的与等体积的0.02molL-1的的BaCl2混混合合，计计算算SO42-是是否否沉沉淀完全淀完全即即c(SO42-)10-5molL-1？（BaSO4的的 =1.110-10.）解：解：BaSO4 SO42-+Ba2+初初 0.001 0.01 假设完全反应生成了假设完全反应生成了BaSO4沉淀，则沉淀，则 过量的过量的Ba2+为为 0.01-0.001=0.009 考虑考虑

9、BaSO4的溶解生成的的溶解生成的SO42-为为xmolL-1则平衡时则平衡时 x 0.009+x第16页，共56页，编辑于2022年，星期三 =(0.009+x)x =1.110-10 0.009+x 0.009x =1.210-8 10-5 SO42-已沉淀完全。已沉淀完全。上述二例即为同离子效应，使难溶电解质的上述二例即为同离子效应，使难溶电解质的溶解度显著降低。溶解度显著降低。BaSO4在纯水中的溶解度在纯水中的溶解度第17页，共56页，编辑于2022年，星期三盐效应盐效应Salt EffectSalt Effect AgCl（s）Ag+Cl 加入加入NaCl,NaCl Na+Cl-若

10、加入若加入KNO3,KNO3 K+NO3-Ksp=a Ag+a Cl-=Ag+Ag+Cl-Cl-Qc=Ag+Cl-Mg(OH)2 有有Mg(OH)2 沉淀生成沉淀生成 若若上上题题条条件件不不变变，要要不不生生成成Mg(OH)2，溶溶液液中加入中加入NH4Cl，NH4+的浓度最低应为多少？的浓度最低应为多少？若溶液中若溶液中Mg2+的浓度保持为的浓度保持为0.1molL-1，则无，则无Mg(OH)2。第20页，共56页，编辑于2022年，星期三由于加入由于加入NH4Cl后形成缓冲溶液后形成缓冲溶液根据溶度积规则根据溶度积规则OH-的浓度最大为的浓度最大为c（NH4+）=0.042molL-1

11、第21页，共56页，编辑于2022年，星期三 8.2.2 分步沉淀分步沉淀 在相同浓度的在相同浓度的Cl-、Br-、I-的溶液中的溶液中逐滴加入逐滴加入AgNO3 溶液，溶液，AgI最先沉淀，最先沉淀，其次是其次是AgBr,最后是最后是AgCl。因为：因为：(AgI)(AgBr)1.810-14 cr(CrO42-)1.810-14/0.05 =3.6 10-13例：例：在含在含0.05molL-1Pb(NO3)2和和0.05molL-1 AgNO3混合液中，逐滴加入混合液中，逐滴加入K2CrO4 溶溶 液液(设体积不变设体积不变)，问，问PbCrO4和和Ag2CrO4 哪哪 种先沉淀种先沉淀

12、?(PbCrO4的的 =1.810-14,Ag2CrO4的的 =1.110-12)第24页，共56页，编辑于2022年，星期三生成生成Ag2CrO4 时，时，CrO42-的最低浓度为的最低浓度为 cr2(Ag+)cr(CrO42-)1.110-12 cr(CrO42-)1.110-12/0.052 =4.4 10-10先产生的沉淀为先产生的沉淀为PbCrO4。第25页，共56页，编辑于2022年，星期三例：例：在在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的溶液中含有少量的Fe3+杂质，杂质，pH值控制在什么范值控制在什么范 围才能除去围才能除去 Fe3+?使使c(Fe3+)10-5molL-1解

13、：解：Fe(OH)3的的 =2.610-39，Cu(OH)2 的的 =5.610-20 Fe(OH)3 Fe3+3OH =Fe3+r OHr3=2.610-39 第26页，共56页，编辑于2022年，星期三pOH=11.2,pH=2.8 pH 2.8第27页，共56页，编辑于2022年，星期三pOH=9.6,pH=4.4 控制控制 pH：2.8 4.4.Cu(OH)2 Cu 2+2OH =Cu 2+r OH r 2 =5.610-20 第28页，共56页，编辑于2022年，星期三1.1.生成弱电解质生成弱电解质生成弱电解质生成弱电解质例例例例 ：CaCCaC2 2OO4(s)4(s)Ca Ca

14、2+2+C+C2 2OO4 42-2-+2H2H+HH2 2C C2 2OO4 4 CaCCaC2 2OO4(s)4(s)+2H+2H+H H2 2C C2 2OO4 4+Ca+Ca2+2+8.2.3 8.2.3 沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解(Q Qc c )s1s2s3 B.s0s2s1s3 C.s0s1s2s3 D.s0s2s3s1B第44页，共56页，编辑于2022年，星期三7.向一含向一含Pb2+和和Sr2+离子的溶液中逐滴加入离子的溶液中逐滴加入 Na2SO4，首先有首先有SrSO4生成，由此可知：生成，由此可知：第45页，共56页，编辑于2022年，星期三第46页，共5

15、6页，编辑于2022年，星期三8.CaSO4沉淀转化为沉淀转化为CaCO3沉淀的条件是沉淀的条件是 A.c(SO42-)/c(CO32-)Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)C.c(SO42-)/c(CO32-)Ksp(CaCO3)/Ksp(CaSO4)D.c(SO42-)/c(CO32-)Ksp(CaCO3)/Ksp(CaSO4)CaSO4 Ca2+SO42-)CaCO3 Ca2+CO32-CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-A第47页，共56页，编辑于2022年，星期三第48页，共56页，编辑于2022年，星期三9.BaSO4饱和溶液加水稀释后，下面那一种说饱和溶液加水稀释

16、后，下面那一种说法正确法正确?A.BaSO4的溶解度增大的溶解度增大 B.BaSO4溶解度减小溶解度减小 C.BaSO4的的Ksp增大增大 D.BaSO4的离子积减小的离子积减小D第49页，共56页，编辑于2022年，星期三10.反应反应CaC2O4+HAc=HC2O4-+Ca2+Ac-的平衡常数的平衡常数K等于等于（1）CaC2O4=Ca2+C2O42-Ksp(CaC2O4)（2）HAc=H+Ac-Ka(HAc)（3）H2C2O4=H+HC2O4-Ka2(H2C2O4)K=Ksp(CaC2O4)Ka (HAc)Ka2 (H2C2O4)K=2.3410-9 1.7710-5 6.410-5 =

17、6.4710-10（1）+（2）-（3）第50页，共56页，编辑于2022年，星期三11.痛风病表现为关节炎和肾结石的症状，其原因痛风病表现为关节炎和肾结石的症状，其原因是血液中尿酸（是血液中尿酸（HUr）和尿酸盐（）和尿酸盐（Ur-）含量过高）含量过高所致。所致。（1）已知）已知37下下NaUr的溶解度为的溶解度为8.0m molL-1，当血清中当血清中Na+浓度恒为浓度恒为130m molL-1时，为了不生时，为了不生成成NaUr沉淀，最多允许尿酸盐沉淀，最多允许尿酸盐Ur-浓度为多少？浓度为多少？（2）尿酸的电离平衡为）尿酸的电离平衡为 HUr H+Ur-37 pKa=5.4，已知血清，

18、已知血清pH为为7.4，由上面计算的尿，由上面计算的尿酸盐浓度求血清中尿酸的浓度。酸盐浓度求血清中尿酸的浓度。第51页，共56页，编辑于2022年，星期三（3）肾结石是尿酸的结晶，已知）肾结石是尿酸的结晶，已知37时尿酸在时尿酸在水中的溶解度是水中的溶解度是0.5m mol molL-1，在尿液中尿，在尿液中尿酸和尿酸盐总浓度为酸和尿酸盐总浓度为2.0m molL-1，求尿酸晶体，求尿酸晶体析出时尿液析出时尿液pH为多少？为多少？11解：解：（1）NaUr的溶度积为：的溶度积为：平衡时，当血清中平衡时，当血清中Na+浓度恒为浓度恒为130m molL-1时，溶液中最多允许的时，溶液中最多允许的

19、c(Ur)为为第52页，共56页，编辑于2022年，星期三第53页，共56页，编辑于2022年，星期三12.某溶液中含有浓度都为某溶液中含有浓度都为0.010molL-1AgNO3、Sr(NO3)2、Pb(NO3)2和和Ba(NO3)2四种物质的溶液，搅拌下向四种物质的溶液，搅拌下向该溶液中逐滴加入该溶液中逐滴加入K2CrO4溶液时，沉淀的先后顺序是溶液时，沉淀的先后顺序是()：已知：已知 Ksp(Ag2CrO4)=1.110-12 Ksp(PbCrO4)=1.810-14 Ksp(SrCrO4)=2.210-5Ksp(BaCrO4)=1.210-10A.Ag2CrO4，PbCrO4，SrCr

20、O4，BaCrO4;B.PbCrO4，Ag2CrO4，SrCrO4，BaCrO4;C.SrCrO4，PbCrO4，Ag2CrO4，BaCrO4;D.PbCrO4，Ag2CrO4 BaCrO4，SrCrO4。D第54页，共56页，编辑于2022年，星期三13.在含有在含有AgCl和和Ag2CrO4的饱和溶液中，已知，的饱和溶液中，已知，AgCl的的Ksp1.810-10，Ag2CrO4 的的Ksp1.110-12，那么，那么c(Cl-)与与c(CrO42-)的关系的关系为：（为：（）A.c(Cl-)c(CrO42-)B.c(Cl-)c(CrO42-)C.c(Cl-)c(CrO42-)D.c(Cl

21、-)/c(CrO42-)=Ksp(AgCl)/Ksp(Ag2CrO4)B2AgCl+CrO42-=Ag2CrO4+2Cl-c(Cl-)2/c(CrO42-)=Ksp(AgCl)2/Ksp(Ag2CrO4)第55页，共56页，编辑于2022年，星期三14.已知已知Ksp(CaSO4)9.110-6,Ksp Ca(OH)2 5.510-6 等体积等体积0.10 molL-1CaCl2和和0.10 molL-1Na2SO4 溶液混合，在溶液混合，在pH为为9.0时，溶液会出现时，溶液会出现A.Ca(OH)2 沉淀沉淀B.CaSO4 沉淀沉淀C.CaSO4 和和 Ca(OH)2 沉淀沉淀D.无沉淀无沉淀B第56页，共56页，编辑于2022年，星期三