第四章 沉淀溶解平衡精选文档.ppt

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1、第四章 沉淀溶解平衡1本讲稿第一页，共十七页 溶解度和溶度积常数溶解度和溶度积常数 溶解度溶解度 物质的溶解度物质的溶解度(solubility)是指在一定温度和压力是指在一定温度和压力下，固液达到平衡状态时，饱和溶液里的物质浓度下，固液达到平衡状态时，饱和溶液里的物质浓度。常表示为常表示为 gdm-3 或或 mol/dm-3。2本讲稿第二页，共十七页 溶度积溶度积通式通式:溶解与沉淀过程溶解与沉淀过程溶解溶解沉淀沉淀3本讲稿第三页，共十七页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

2、用范围不同，只用来表示难只用来表示难溶电解质的溶解度。溶电解质的溶解度。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比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类 型化合型化合 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。4本讲稿第四页，共十七页QuestionQuestion 2 298K时铬酸银时铬酸银Ag2CrO4的溶度积常的溶度积常数为数为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，则则代代入入溶溶度积常数表达式得

3、：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。5本讲稿第五页，共十七页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，则下面叙述中正确的是，则下面叙述中正确的是：(A)AgCl与与Ag2CrO4的溶度度相等的溶度度相等 (B)AgCl的溶解度大于的溶解度大于Ag2CrO

4、4 (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 Ag2CrO41.310-55.010-137.110-78.310-179.110-101.110-126.510-56本讲稿第六页，共十七页 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。离子积离子积 对应通式对应通式 离子积：沉淀生成与溶解的判据离子积：沉淀生成与溶解的判据MmBn(s)m M(aq)+n B(aq)有有7本讲稿第七页，共十七页Que

5、stion 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，结果怎样溶液，结果怎样？8本讲稿第八页，共十七页 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该该溶液中，加入溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液溶液 10.0L，问是否能生成，问是否能生成 BaSO4 沉淀？沉淀？Question 5Questi

6、on 5 Solution沉淀析出。沉淀析出。所以有所以有BaSO 101.11069 10021084 )Ba)SOLmol10020500100100)BaLmol10840500401006)SO4sp10sp7342o24o132o14424o，KQKccQcc=-+-+-.(.(.(9本讲稿第九页，共十七页分步沉淀分步沉淀(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10本讲稿第十页，共十七页Question 6Question 6Solu

7、tion 接上题，随着继续滴加接上题，随着继续滴加AgNO3,AgI沉沉淀到何种程度淀到何种程度,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+)同同时时满足满足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开开始始沉沉淀淀时时的的c(I-)：c(I-)/moldm-3=0.010/1.9 106=5.3 10-9这就是说这就

8、是说,AgCl开始沉淀时开始沉淀时,已沉淀完全已沉淀完全。11本讲稿第十一页，共十七页 沉淀沉淀-溶解平衡的移动溶解平衡的移动 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象叫叫同同离离子子效应效应(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利用这种效应中利用这种效应,通过加大沉淀剂的用量使被测组分沉

9、淀更完全。通过加大沉淀剂的用量使被测组分沉淀更完全。(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.12本讲稿第十二页，共十七页Question Question 7 试试 计计 算算 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溶解解度度(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、-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倍倍。或或者者说说,下降至原来的下降至原来的1/10 000。13本讲稿第十三页，共十七页 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,其中以氢氧化物沉其中以氢氧化物沉淀和硫化物沉淀最典型。淀和硫化物沉淀最典

11、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l 溶于酸的氢氧化物溶于酸的氢氧化物14本讲稿第十四页，共十七页盐效应盐效应(Salt effect)在难溶电解质饱和溶液中，加入易在难溶电解质饱和溶液中，加入易溶强电解质溶强电解质(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)而使难溶电解而使难溶电解质的溶解度增大的作用。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 1/3515本讲稿第十五页，共十七页盐效应盐效应(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 0.010

12、0 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 0.200016本讲稿第十六页，共十七页沉淀的转化沉淀的转化（Conversion of precipitation）对反应对反应 类型相同，类型相同，大（易溶）者向大（易溶）者向 小（难溶）者小（难溶）者转化容易，二者转化容易，二者 相差越大转化越完全，反之相差越大转化越完全，反之 小小者向者向 大者转化困难。大者转化困难。17本讲稿第十七页，共十七页