第二节 难溶强电解质的沉淀和溶解 第二节 难溶电解质的沉淀和溶解 一、沉淀的生成 一、沉淀的生成 二、盐效应和同离子效应 三、沉淀的溶解 三、沉淀的溶解 四、酸度对沉淀反应的影响 四、酸度对沉淀反应的影响 五、分步沉淀 五、分步沉淀 六、沉淀的转化

一、沉淀的生成 沉淀生成的必要条件：Qc > Ksp 例：在1.0×10-4mol/L的AgNO3溶液中，加入等体积的1.0×10-4mol/L的K2CrO4溶液，是否有砖红色 Ag2CrO4沉淀生成？Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12 解： c(Ag+) = 0.05×10-4mol/L， c(CrO42-) = 0.05×10-4mol/L Qc= [c (Ag+)]2. c(CrO42-) = 1.3×10-13 < Ksp 因此，没有Ag2CrO4沉淀生成

例：298 K时，某学生测得Mg(OH)2饱和溶液中 Mg2+离子浓度为1.1 × 10-4 mol/L。现将20.0 ml 0.020 mol/L MgCl2溶液与0.020 mol/L的氨水溶液 等体积混合，问有无Mg(OH)2沉淀生成？若有沉 淀产生，则需加入多少克氯化铵才能阻止Mg(OH)2 沉淀的产生？已知：Kb(NH3) =1.8×10-5

解： s 2s 平衡浓度/mol/L

方法一、分步求解

方法二、一步求解(用大平衡) Mg2++2NH3+2H2O Mg(OH)2(s)+2NH4+ 初始/(mol/L) 0.010 0.010 x

Qc=s1∙[s1+ c(NaCl)]＞Ksp 二、同离子效应和盐效应 1.同离子效应 在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有相 同离子的易溶强电解质，引起难溶电解质的溶 解度降低的现象 ) aq ( Cl (aq) Ag AgCl(s) - + 在饱和溶液中，处于平衡状态： Ksp = s12 当向其中加入NaCl时： Qc=s1∙[s1+ c(NaCl)]＞Ksp 所以，平衡向左移动，再达到新平衡时：s2<s1

解：设Ag2CrO4在K2CrO4中的溶解度为s mol/L 例：求 25℃时， Ag2CrO4在 0.010 mol/L K2CrO4 溶液中的溶解度。 解：设Ag2CrO4在K2CrO4中的溶解度为s mol/L

在难溶电解质的饱和溶液中，加入无相同离子 2.盐效应 在难溶电解质的饱和溶液中，加入无相同离子 的易溶强电解质时，引起溶解度略有增大的现象 ) aq ( Cl (aq) Ag AgCl(s) - +

特别注意： PbSO4在不同浓度的Na2SO4中的溶解度 c(Na2SO4) < 0.040 mol/L，同离子效应为主 0.010 0.020 0.040 0.10 0.20 s(PbSO4) 1.6×10-4 1.8×10-5 1.4×10-5 1.3×10-5 1.6×10-5 2.3×10-5 c(Na2SO4) < 0.040 mol/L，同离子效应为主 c(Na2SO4) > 0.040 mol/L，盐效应为主 在饱和溶液中，加入含有相同离子的易溶强电解质时，除了发生同离子效应外，还有盐效应，所以，通常加入沉淀剂以过量20%～50%为宜

三、沉淀的溶解 沉淀溶解的必要条件：Qc < Ksp 沉淀的溶解的方法： 1. 加酸生成弱电解质

由于生成难电离的电解质Pb(Ac) 2，致使平衡右移，导致PbSO4溶解

2. 配位溶解

PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS 3. 氧化还原溶解 PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS

在 难溶金属硫化物Ksp及在酸中的溶解情况 硫化物 Ksp 在酸中溶解情况 MnS 4.65×10-14 溶于HAc及HCl等强酸 FeS 1.3×10-18 溶于HCl等强酸 ZnS 2.93×10-25 CuS 1.27×10-36 溶于HNO3 HgS 6.44×10-53 只溶于王水

当S2-被氧化时，其浓度降低，Qc＜Ksp，致使CuS溶解

4. 氧化-还原溶解和配位溶解 当Hg2+和S2-的浓度都降低的时刻，Qc＜Ksp，HgS溶解

四、酸度对沉淀反应的影响 两类难溶电解质：金属氢氧化物和金属硫化物 1.酸度与难溶金属氢氧化物的关系 例：求0.01mol/LFe3+开始沉淀和沉淀完全时溶液pH值

2.酸度与难溶金属硫化物的关系 H2S 2H++S2-

例：向0.10 mol/L的ZnCl2溶液中通H2S气体至饱 和(c(H2S)=0.10 mol/L)时，有ZnS沉淀生成， 计算溶液中开始析出ZnS沉淀和Zn2+沉淀完全时溶液 的[H+] 解：

五、分步沉淀 分步沉淀：在一定条件下，使一种离子先沉淀， 而其它离子在另一条件下沉淀，这种沉淀现象 分步沉淀中关注的问题： 1. 哪种离子先沉淀？ 2. 当第二种离子开始沉淀时，第一种被沉淀的离子 剩余浓度是多少？能否有效分离？

已知：Ag2CrO4 Ksp = 1.1×10-12 AgCl Ksp =1.8×10-10

分步沉淀的规律： 对于同种类型的，若被沉淀离子浓度相同时， 可以直接利用Ksp判断，Ksp小的先沉淀； 对于不同类型的，需要计算后判断

六、沉淀的转化 沉淀的转化：通过化学反应将一种沉淀转变成另 一种沉淀的过程 转化类型：转成更难溶的、转成较不难溶的 （容易） （稍难）

例：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?