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

Presentation on theme: "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"— Presentation transcript:

1 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

2 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

3 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

4 解： s 2s 平衡浓度/mol/L

5 方法一、分步求解

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

7 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

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

9 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) - +

10 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) < mol/L，同离子效应为主 c(Na2SO4) > 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

11 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

12

13 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

14 2. 配位溶解

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

16 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

17 当S2-被氧化时，其浓度降低，Qc＜Ksp，致使CuS溶解

18 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

19 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

20

21 2.酸度与难溶金属硫化物的关系 H2S H++S2-

22

23 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：

24

25 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？

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

27

28 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

29 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）

30 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?