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1、第三章沉淀溶解平衡第1页，共36页，编辑于2022年，星期二第三章沉淀溶解平衡第一节溶度积第二节沉淀的生成第三节分步沉淀和沉淀的转化第四节沉淀的溶解第2页，共36页，编辑于2022年，星期二第一节溶度积 一、溶度积常数二、溶度积和溶解度的相互换算三、溶度积规则四、同离子效应与盐效应返回第3页，共36页，编辑于2022年，星期二一、溶度积常数一定温度下，纯固体AmBn的AmBn是一常数上式表明：对于难溶强电解质在一定温度下平衡时，各离子浓度(活度)幂的乘积为一常数，即溶度积常数。如：AgCl,CaCO3,Ca3(PO4)2 Ksp称为溶度积常数。大小和物质本性、温度有关。对于同一物质，温度升高，
2、Ksp?S?不同物质Ksp增大，S？返回第4页，共36页，编辑于2022年，星期二二、溶度积和溶解度的相互换算 返回一般情况下，溶度积和溶解度都可表示难溶强电解质在水中的溶解能力的大小。对于相同类型的难溶强电解质，其溶度积的大小，反映了难溶强电解质溶解能力的大小，Ksp越大，溶解度(S)越大；Ksp越小，该难溶强电解质越难溶解。难溶强电解质的类型不同时，则不能说Ksp越大，S越大。只能通过计算来比较。例题31例题32例题33AgCl Ag2CrO4 Mg(OH)2 Ksp 1.7710-10 1.1210-12 5.6110-12 S/molL-1 1.3310-5 6.5410-5 1.12
3、10-4 换算的条件?P.52第5页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-1：AgCl在 298K时的溶解度为1.9110 3 gL-1，求该温度下AgCl的Ksp。解：AgCl的摩尔质量M(AgCl)=143.4 gmol-1，AgCl的溶解度为：平衡时：S SKsp(AgCl)Ag+Cl-(1.3310-5)21.7710-10 返回第6页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-2：Ag2CrO4在298K时的溶解度为6.5410-5 molL-1，计算其溶度积Ksp。解：S=6.5410-5 molL-1平衡时：2S SKsp(Ag2CrO4)Ag+2CrO42-(2S)2 S
4、4S 3=4(6.54 10-5)3=1.1210-12返回第7页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-3：Mg(OH)2在298K时的Ksp为5.6110-12，求该温度时Mg(OH)2的溶解度。解：设Mg(OH)2的在298K的溶解度为S molL-1。平衡时 S 2SKsp(Mg(OH)2)=Mg2+OH-2=S(2S)2=4S3返回第8页，共36页，编辑于2022年，星期二三、溶度积规则 返回（一）离子积IP任一条件下，离子积IP定义式为：IP与Ksp表示意义不同，Ksp仅为IP的一个特例。（二）溶度积规则1.Ip=Ksp，沉淀溶解平衡。2.IPKsp，非平衡状态，溶液过饱和。析
5、出沉淀。应用于溶液中沉淀的生成与溶解的判断。第9页，共36页，编辑于2022年，星期二四、同离子效应与盐效应 返回因加入含有相同离子的易溶性强电解质，而使难溶强电解质的溶解度降低的效应称为沉淀平衡中的同离子效应。例题34同离子效应的应用：使用过量的沉淀剂，使某离子沉淀完全。定性分析中沉淀完全的标度为离子浓度小于1106molL-1。在难溶强电解质的饱和溶液中加入不含有相同离子的易溶性强电解质，将使难溶强电解质度增大，这种效应称为沉淀平衡中的盐效应。两种效应共存，一般情况下，只考虑同离子效应。第10页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-4：计算在298K时，AgCl在0.010molL-
6、1NaCl溶液中的溶解度，并与其在纯水中的溶解度比较。已知AgCl的Ksp=1.7710-10。解：在NaCl溶液中的溶解度为S。平衡时：S S+0.010由于存在同离子效应，SKsp有BaSO4沉淀生成。平衡时：0.0090+x xKsp=x(0.0090+x)x0.0090=1.07 10-10 x=1.210-8molL-120KW,c/Kb=0.050/(1.7910-5)500由NH3解离的OH-=IP(Mg(OH)2)=c(Mg2+)c 2(OH-)=0.050(9.4610-4)2=4.4710-8第17页，共36页，编辑于2022年，星期二IPKsp，有沉淀生成。（2）要使Mg
7、2+不析出，则：IPKsp平衡 0.050-OH-x+OH-OH-0.050 x OH-返回第18页，共36页，编辑于2022年，星期二第三节分步沉淀和沉淀的转化一、分步沉淀当溶液中含有数种可产生沉淀的离子，加入某沉淀剂和溶液中的几种离子都能产生沉淀时，溶液中的离子将按一定的顺序沉淀下来，这种现象称为分步沉淀或分级沉淀。例题实际应用于共存离子的分离例题3-8 例题3-9二、沉淀的转化在含有某一沉淀的溶液中，加入适当的试剂，使之转化为另一种沉淀的过程，称为沉淀的转化。返回例 例题310例题311第19页，共36页，编辑于2022年，星期二例题：在含有0.010molL-1I和同浓度的Cl的溶液中
8、，滴加AgNO3溶液（忽略引起的体积变化），问何者先沉淀？当AgCl开始沉淀时，溶液中的I浓度是多少？Ksp,AgCl=1.7710-10,Ksp,AgI=8.5110-17。返回第20页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-8：在0.0100molL-1K2CrO4和0.100molL-1KCl的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，CrO42-和Cl-哪个离子先沉淀？能否用分步沉淀的方法将两者分离？返回解：Ag+2CrO42-Ksp(Ag2CrO4)=1.1110-12Ag+Cl-Ksp(AgCl)=1.7710-10Ag+1.7710-10/Cl-=1.7710-9molL-1Cl-离子
9、先沉淀。当Ag+=1.0510-5molL-1时，Cl-=Ksp(AgCl)/Ag+Cl-=1.7710-10/1.0510-5=1.6810-5molL-1第21页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-9：某溶液中含有0.10 molL-1 Cd2+和 0.10molL-1Zn2+。为使Cd2+形成CdS沉淀而与Zn2+分离，应控制溶液中的S2浓度在什么范围？Ksp(CdS)=3.610-29，Ksp(ZnS)=1.210-23。返回解：要使Cd2+离子沉淀，S2最小浓度为：S2-=Ksp(CdS)/Cd2+=3.610-29/0.10=3.610-28不使Zn2+离子析出，S2离子最
10、高浓度为：S2-=Ksp(ZnS)/Zn2+=1.2 10-23/0.10=1.210-22当S2浓度处于3.610-28与1.210-22之间时，可以使Cd2+析出而Zn2+留在溶液中。S2-=1.210-22,Cd2+=Ksp(CdS)/S2-=3.010-7Cd2+能沉淀完全。S2-=Ksp(CdS)/10-6=3.610-23第22页，共36页，编辑于2022年，星期二例：锅炉中的锅垢含有CaSO4，可用Na2CO3处理，使转化为易溶于酸的CaCO3沉淀，这样可以将锅垢除去。CaSO4(s)+CO32-=CaCO3(s)+SO42-对于同种类型的沉淀的转化，由Ksp较大的转化为Ksp较
11、小的。由沉淀溶解平衡移动来说明？第23页，共36页，编辑于2022年，星期二不同类型沉淀的转化在砖红色的Ag2CrO4沉淀中加入KCl溶液，砖红色沉淀转化为白色沉淀AgCl。Ag2(CrO4)(s)+2Cl-=2AgCl(s)+CrO42-平衡常数越大，转化越易进行。不同类型沉淀的转化，是由溶解度大的转化为溶解度小的。返回第24页，共36页，编辑于2022年，星期二例题310:如果在1LNa2CO3溶液中转化0.010mol的CaSO4，问Na2CO3最初的浓度为多少？转化完全后，溶液中SO42-0.010molL-1,CaSO4(s)+CO32-=CaCO3(s)+SO42-K=1.4104
12、=SO42-/CO32-=0.010/CO32-CO32-=0.010/(1.4104)=7.1410-7molL-1转化0.010mol CaSO4需0.010mol Na2CO3。Na2CO3最初的浓度 CO32-0.010/10.010返回第25页，共36页，编辑于2022年，星期二例题311：在1LNa2CO3溶液中，转化0.010molBaSO4，问此Na2CO3溶液的最初浓度为多少？BaSO4(s)+CO32-=BaCO3(s)+SO42-转化完全后，SO42-=0.010molL-1CO32-=SO42-/K=0.010/0.041=0.244molL-1c(CO32-)=0.0
13、10/1+CO32-=0.010+0.244=0.254molL-1返回第26页，共36页，编辑于2022年，星期二第四节沉淀的溶解返回IPKsp一、生成弱电解质等难离解物质二、氧化还原反应3CuS(s)+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O3HgS(s)+2HNO3+12HCl =3H2HgCl4+3S+2NO+4H2OHgS的Ksp更小，必须用王水才能使之溶解。三、生成配合物AgCl溶于氨水、AgBr溶于Na2S2O3，AgI溶于KCN溶液。（和沉淀的溶解度、配离子的稳定性有关）第27页，共36页，编辑于2022年，星期二一、生成弱电解质等难离解物质返回Mg(OH)2可溶
14、于HCl Mg(OH)2可以溶解于NH4Cl 第28页，共36页，编辑于2022年，星期二例题3-12：计算使0.10mol的MnS、ZnS、CuS溶于1L盐酸中，所需盐酸的最低浓度。解：(1)MnS：Ksp=4.5610-14,H2S：Ka1=5.010-8，Ka2=1.2010-15。溶解后，Mn2+=0.10molL-1，H2S=0.10molL-1第29页，共36页，编辑于2022年，星期二(2)ZnS：H+0.145 molL-1(3)CuS：H+6.94105molL-1返回浓盐酸也不能使CuS溶解。第30页，共36页，编辑于2022年，星期二第31页，共36页，编辑于2022年，星期二第32页，共36页，编辑于2022年，星期二第33页，共36页，编辑于2022年，星期二第34页，共36页，编辑于2022年，星期二第35页，共36页，编辑于2022年，星期二第36页，共36页，编辑于2022年，星期二