第章沉淀溶解平衡.ppt
第六章 沉淀溶解平衡,6.1 溶解度和溶度积 6.2 沉淀的生成与溶解 6.3 两种沉淀之间的平衡,6.1.1 溶解度6.1.2 溶度积6.1.3 溶解度和溶度积的关系,6.1 溶解度和溶度积,2023/6/22,3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度,6-1-1溶解度,溶解度,在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度通常以符号 S 表示。对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量来表示，即以:g/100g水表示。,2023/6/22,难溶电解质：溶解度 0.1g/100gH2O,微溶电解质：溶解度 1g0.1g/100gH2O,易溶电解质：溶解度 1g/100gH2O,在一定温度下，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。,溶度积,2023/6/22,3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度,6-1-2 溶度积,2023/6/22,2023/6/22,一般难溶物,即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度幂的乘积是一个常数。,2023/6/22,3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度,6-1-3 溶度积和溶解度的关系,2023/6/22,溶解度与溶度积的相互换算,例,已知298.15K时Ksp(AgI)=8.5210-17,计算298.15K时s(AgI)。,2023/6/22,溶解度与溶度积的相互换算,例2 25oC，,2023/6/22,1.不适用于易水解的难溶电解质,2023/6/22,2.不适用于难溶弱电解质,2023/6/22,只有相同类型、基本不水解的难溶强电解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。,6.2.1 溶度积规则6.2.2 同离子效应和盐效应6.2.3 pH 值对溶解度的影响 沉淀的酸溶解6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,6.2 沉淀的生成与溶解,2023/6/22,3-4-2沉淀反应,6-2-1 溶度积规则,溶度积规则,例：(1)加酸(2)加 BaCl2 或 Na2CO3 或 促使 BaCO3的生成。,利于 BaCO3 的溶解。,2023/6/22,例,在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O,问有无Mg(OH)2沉淀生成？,2023/6/22,例,在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O,若使Mg(OH)2沉淀溶解,最少应加入多少摩尔NH4Cl？,c(OH-)=1.110-5molL-1,c(NH4+)(8.210-2-1.110-5)molL-10.082molL-1,(0.0820.020)mol=0.0016mol,为 6.010-4。若在 40.0L该溶液中，加入 0.010 BaCl2溶液 10.0L，问是否能生成BaSO4 沉淀？如果有沉淀生成，问能生成 BaSO4多少克？最后溶液中 是多少？,例题：25时，晴纶纤维生产的某种溶液中，,2023/6/22,3-4-2沉淀反应,6-2-2 同离子效应和盐效应,1.同离子效应,在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用。,2023/6/22,影响沉淀反应的因素,s=1.110-9molL-1 s,为使离子沉淀完全，可加入过量沉淀剂(一般过量20%50%);一般来说，当c(离子)10-5molL-1基本沉淀完全。,例题：求 25时，Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中的溶解度。,AgCl在KNO3溶液中的溶解度(25),盐效应：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。,0.00 0.00100 0.00500 0.0100,1.278 1.325 1.385 1.427,2.盐效应,(1)当 时，增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；,(2)当 时，增大，S(PbSO4)缓慢增大，盐效应占主导。,2023/6/22,3-4-2沉淀反应,6-2-3 pH 值对溶解度的影响沉淀的酸溶解,1 难溶金属氢氧化物(1)溶于酸,2023/6/22,调节溶液pH值,可进行离子的分离和提纯。如为除去1molL-1ZnSO4溶液中的Fe3+,溶液 2.81pH6.2,2023/6/22,例,为除去1.0molL-1ZnSO4溶液中的Fe3+,溶液的pH值应控制在什么范围？,pH应控制为：2.81pH5.74,例题：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?,2.82 c(Fe3+)10-5,6.85,pH,可将pH值控制在 2.82 6.85 之间,Fe3+沉淀完全,Ni2+开始沉淀,(2)溶于酸也溶于碱,(3)溶于铵盐,例如：,例题：在0.20L的 0.50molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10molL-1的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？(设加入NH4Cl(s)后体积不变),此题也可以用双平衡求解：,PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS,2 金属硫化物,例题 25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(g),使其成为饱和溶液(c(H2S)=0.10molL-1)。用HCl调节pH值，使c(HCl)=0.30molL-1。试判断能否有FeS生成。,解:,越大,硫化物越易溶。,稀HCl,HAc,MnS,CdS,PbS,CuS Ag2S,HgS,浓HCl,王 水,ZnS FeS,2023/6/22,3-4-沉淀反应的应用,6-2-4 配合物的生成对溶解度的影响沉淀的配位溶解,c(Cd2+)c(S2),c(Cd2+)c(S2),例题：室温下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固体的AgCl(s)，问氨水的浓度最小应为多少?,氧化还原溶解,氧化配位溶解,沉淀溶解的方法:,(1)酸（碱或 盐）溶解(2)配位溶解(3)氧化还原溶解(4)氧化 配位（王水）溶解,6.3.1 分步沉淀6.3.2 沉淀的转化,6.3 两种沉淀之间的平衡,2023/6/22,3-4-2沉淀反应,6-3-1 分步沉淀,1L溶液,实验：,2023/6/22,分步沉淀,2023/6/22,即AgCl开始沉淀时AgI已沉淀完全,2023/6/22,在含0.20molL-1Ni2+、0.30molL-1Fe3+溶液中加入NaOH溶液使其分离，计算溶液的pH控制范围。,例,c2(OH-)c1(OH-),Fe(OH)3先沉淀。,沉淀次序：不同类型，需计算开始沉淀所需沉淀剂的浓度，所需浓度小的先沉淀。,2023/6/22,在含0.20molL-1Ni2+、0.30molL-1Fe3+溶液中加入NaOH溶液使其分离，计算溶液的pH控制范围。,例,为使离子分离,pH应控制在3.156.72之间。,分步沉淀的次序,(1)与 的大小及沉淀的类型有关 沉淀类型相同,被沉淀离子浓度相同,小者先沉淀,大者后沉淀;沉淀类型不同,要通过计算确定。,(2)与被沉淀离子浓度有关,例题:某溶液中含 和,它们的浓度分别是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，通过计算证明，逐滴加入 试剂,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(忽略由于加入AgNO3 所引起的体积变化)。,解:析出 所需的最低 浓度,2023/6/22,在试剂作用下，由一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程。,沉淀转化趋势较大,一般来说，溶度积大的难溶电解质易转化为溶度积小的难溶电解质。难溶电解质溶度积相差越大,转化越完全。,6-3-2 沉淀的转化,2023/6/22,又如 锶盐的生产需先用Na2CO3将SrSO4(不溶于水和一般酸)转化为SrCO3,例题:在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3的最初浓度为多少?解:,结论,(1)沉淀类型相同，大（易溶)者向 小（难溶)者转化容易，二者 相差越大，转化越完全，反之 小者向 大者转化困难；(2)沉淀类型不同，计算反应的,例题:如果在1.0LNa2CO3 溶液中使0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3，问Na2CO3的溶液最初浓度为多少?,
