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1、关于沉淀溶解平衡关于沉淀溶解平衡第1页，讲稿共41张，创作于星期二9-1 溶度积常数溶度积常数AgClAgCl一、一、难溶电解质难溶电解质难溶电解质难溶电解质沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立沉淀溶解平衡的建立 V V溶解溶解溶解溶解 V V沉淀沉淀沉淀沉淀，固相和液相平衡，固相和液相平衡，固相和液相平衡，固相和液相平衡，饱和溶液中有关离饱和溶液中有关离饱和溶液中有关离饱和溶液中有关离子的浓度不再随时间的变化而发生变化。子的浓度不再随时间的变化而发生变化。子的浓度不再随时间的变化而发生变化。子的浓度不再随时间的变化而发生变化。HH：+O：BaSOBaSO4 4第2页，讲稿共
2、41张，创作于星期二二、二、溶度积常数溶度积常数(activity product)(activity product)溶解溶解溶解溶解沉淀沉淀沉淀沉淀KKspsp：溶度积常数：溶度积常数：溶度积常数：溶度积常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数，难溶电解质的沉淀溶解平衡常数一般一般 K Kspsp定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓定温有定值，反映了物质的溶解能力，与离子的浓度和沉淀的量无关。度和沉淀的量无关。度和沉淀的量无关。度和沉淀的量无
3、关。NoteNote：第3页，讲稿共41张，创作于星期二Kspsp与溶解度与溶解度S设难溶电解质设难溶电解质A AnB Bmm的溶解度为的溶解度为S molLS molL1 1nSmS平衡平衡平衡平衡浓度浓度浓度浓度第4页，讲稿共41张，创作于星期二例例例例 ：2525o oC C，AgClAgCl的溶解度为的溶解度为的溶解度为的溶解度为1.92101.9210-3 3 gLgL-1-1，求，求，求，求KKspsp(AgCl)(AgCl)3.143Mr(AgCl)=解：已知解：已知1513Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+第5
4、页，讲稿共41张，创作于星期二42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg 331.7105.6-=S5312105.6 ,4101.1-=ss例：例：例：例：2525o oC C，已知已知已知已知KKspsp(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)=1.110)=1.110-12-12，求，求，求，求S S(Ag(Ag2 2CrOCrO4 4)gL)gL-1-1)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+解：解：2s s平衡平衡平衡平衡浓度浓度浓度浓度第6页，讲稿共41张，创作于星期二溶度积和溶解度大小有无一致性？溶度积和溶解度大小有无一致性？类型不同，不能直接用
5、类型不同，不能直接用Ksp比较其溶解度的相对大小比较其溶解度的相对大小如如：分子式分子式分子式分子式溶度积溶度积溶度积溶度积溶解度溶解度溶解度溶解度(molL(molL-1-1)AgClAgCl1.8101.810-10-101.3101.310-5-5AgBrAgBr5.0105.010-13-137.1107.110-7-7AgIAgI8.3108.310-17-179.1109.110-10-10AgAg2 2CrOCrO4 41.1101.110-12-126.5106.510-5-5 类型相同，类型相同，类型相同，类型相同，Ksp大，大，S S 也大也大第7页，讲稿共41张，创作于星
6、期二离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积离子积：难溶电解质溶液中，离子浓度系数次方的乘积相当于化学平衡相当于化学平衡相当于化学平衡相当于化学平衡 中中中中的浓度商的浓度商的浓度商的浓度商QQc cQ Ksp，逆向逆向移动，沉淀析出移动，沉淀析出Q=Ksp，平衡，饱和溶液平衡，饱和溶液Q Kspsp有沉淀生成！有沉淀生成！第11页，讲稿共41张，创作于星期二9-3 分步沉淀分步沉淀分步沉淀分步沉淀 (fractional precipitate)(fractional precipitate)若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，若溶液中有几种离子都可以和某种沉淀剂反应，通过控制
7、沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几通过控制沉淀条件，仅仅使混合物中的某一种或几种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其种离子的浓度的乘积超过溶度积，形成沉淀，而其它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的。它离子不形成沉淀，从而达到分步沉淀的目的。1)1)先达到溶度积者先沉淀先达到溶度积者先沉淀(所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最所需要沉淀剂浓度最 小的离子先沉淀小的离子先沉淀)。2)2)一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度一般当溶液中某离子浓度 1.0105 5 molL L1 时，认为离子沉淀完全。时，认为离子沉淀完全。Note：原理：
8、原理：第12页，讲稿共41张，创作于星期二思考：思考：谁先析出？谁先析出？逐滴加入逐滴加入已知：已知：已知：已知：先析出，先析出，后析出后析出第13页，讲稿共41张，创作于星期二(1)析出时所需要的析出时所需要的析出时所需要的析出时所需要的Ag+AgIAgI先沉淀先沉淀先沉淀先沉淀第14页，讲稿共41张，创作于星期二(2)AgCl析出时，析出时，析出时，析出时，I I 是否析出完全？是否析出完全？)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+)aq(I(aq)Ag AgI(s)-+I沉淀完全沉淀完全沉淀完全沉淀完全第15页，讲稿共41张，创作于星期二(3)什么情况下可以先析出什么情况下可以先析出
9、AgClAgCl？时，时，AgCl先析出先析出第16页，讲稿共41张，创作于星期二例题：某溶液中含例题：某溶液中含Cl和和和和CrOCrO4 42 2，它们的浓度分别是，它们的浓度分别是 0.10 mol0.10 mol.L L1和和和和0.0010 mol.L1 1，逐滴加入，逐滴加入AgNOAgNO3 3试剂，试剂，试剂，试剂，哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子哪一种沉淀先析出？当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全是否被沉淀完全是否被沉淀完全是否被沉淀完全(忽略由于加入忽略
10、由于加入AgNOAgNO3所引起的体积变化所引起的体积变化所引起的体积变化所引起的体积变化)。第18页，讲稿共41张，创作于星期二解：析出解：析出解：析出解：析出AgClAgCl、AgAg2 2CrOCrO4沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低沉淀时所需的最低Ag+浓度：浓度：浓度：浓度：AgCl沉淀完全沉淀完全沉淀完全沉淀完全析出析出 时，时，Cl的浓度？的浓度？AgCl先析出先析出第19页，讲稿共41张，创作于星期二例：在含有例：在含有0.10 molL-1 Fe3+和和 0.10 molL-1 Ni2+的溶液中，欲除掉的溶液中，欲除掉Fe3+，使，使Ni2+仍留在溶液中，仍留
11、在溶液中，应控制应控制pH值为多少值为多少?已知：已知：Fe3+沉淀完全：沉淀完全：沉淀完全：沉淀完全：NiNi2+开始沉淀：开始沉淀：开始沉淀：开始沉淀：解：解：第20页，讲稿共41张，创作于星期二2.816.85pHFe3+沉淀完全沉淀完全Ni2+开始沉淀开始沉淀c(Fe3+)10-5pH值范围：值范围：2.81 6.85第21页，讲稿共41张，创作于星期二9-4 9-4 影响沉淀溶解平衡的因素影响沉淀溶解平衡的因素同离子效应、盐效应、酸效应及其它同离子效应、盐效应、酸效应及其它一、一、同离子效应同离子效应(common ion effect)(common ion effect)在难溶电
12、解质溶液中加入与其在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子含有相同离子的易溶强电解质的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低。，而使难溶电解质的溶解度降低。利用沉淀反应除杂质离子利用沉淀反应除杂质离子(通过加入稍过量的通过加入稍过量的通过加入稍过量的通过加入稍过量的沉淀剂，使杂质离子沉淀完全沉淀剂，使杂质离子沉淀完全沉淀剂，使杂质离子沉淀完全沉淀剂，使杂质离子沉淀完全)。应用：应用：应用：应用：第22页，讲稿共41张，创作于星期二例：例：例：例：求求求求 2525时，时，时，时，AgAg2 2CrOCrO4 4在在在在 0.010 molL0.010 molL-1-1 KK2 2CrOCrO4
13、 4溶溶溶溶液中的溶解度液中的溶解度液中的溶解度液中的溶解度解：解：纯水中，纯水中，0 0.010初始浓度初始浓度2x 0.010+x平衡浓度平衡浓度第23页，讲稿共41张，创作于星期二二、二、二、二、盐效应盐效应盐效应盐效应 (salt effect)(salt effect)在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质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。而使难溶电解质的溶解度增大的作用。AgClAgCl在在在在KNOKNO3 3溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度溶液中的溶解度 (25(25 )(molL)(molL1 1)Note：同离子效应一般比盐效应大
14、得多。同离子效应一般比盐效应大得多。同离子效应一般比盐效应大得多。同离子效应一般比盐效应大得多。KNOKNO3 30.00000.00000.00100.00100.00500.00500.01000.0100AgCl(10AgCl(105 5)1.2781.2781.3251.3251.3851.3851.4271.427第24页，讲稿共41张，创作于星期二(1).(1).当当当当SOSO4 42-2-0.04 molL0.04 molL0.04 molL1 1时，时，时，时，SOSO4 42-2-增大，增大，增大，增大，S S(PbSO4)(PbSO4)缓缓缓缓慢增大，盐效应占主导。慢增大
15、，盐效应占主导。慢增大，盐效应占主导。慢增大，盐效应占主导。C(NaC(Na2 2SOSO4 4)C(PbSOC(PbSO4 4)0.040.04同离子效应与盐效应同离子效应与盐效应第25页，讲稿共41张，创作于星期二三、三、酸效应酸效应(acid effect)(acid effect)四、四、配位效应配位效应(coodination effect)(coodination effect)OHHMOHHANH3第26页，讲稿共41张，创作于星期二五、其它因素五、其它因素五、其它因素五、其它因素 温度：温度：温度：温度：溶解多为吸热过程，溶解多为吸热过程，溶解多为吸热过程，溶解多为吸热过程，T
16、T，ss。溶剂：溶剂：溶剂：溶剂：相似者相溶，加入有机溶剂，相似者相溶，加入有机溶剂，相似者相溶，加入有机溶剂，相似者相溶，加入有机溶剂，s s 沉淀颗粒大小：沉淀颗粒大小：沉淀颗粒大小：沉淀颗粒大小：同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。同种沉淀，颗粒越小，溶解度越大。(“(“陈化陈化陈化陈化”有利于沉淀的过滤和洗涤有利于沉淀的过滤和洗涤有利于沉淀的过滤和洗涤有利于沉淀的过滤和洗涤)胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，可通过胶体溶液的形成：胶体微粒直径很小，
17、可通过加入电解质和加入电解质和加入电解质和加入电解质和 加热使胶体微粒全部凝聚加热使胶体微粒全部凝聚加热使胶体微粒全部凝聚加热使胶体微粒全部凝聚 。沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定沉淀晶型：亚稳态晶型，溶解度较大；放置一段时间，稳定 晶型，溶解度降低。晶型，溶解度降低。晶型，溶解度降低。晶型，溶解度降低。-CoS K-CoS Kspsp=510=510-22-22；-CoS K-CoS Kspsp=310=310-26-26第27页，讲稿共41张，创作于星期二9-5 沉淀
18、的溶解与转化沉淀的溶解与转化沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解或转化条件：沉淀溶解或转化条件：Q Ksp 溶于酸溶于酸HH+HH2 2OO一、一、一、一、沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解沉淀的溶解 溶于铵盐溶于铵盐NHNH4 4+NHNH3 3HH2 2OO第28页，讲稿共41张，创作于星期二 发生氧化还原反应发生氧化还原反应 生成配离子生成配离子生成配离子生成配离子2NH2NH3 3第29页，讲稿共41张，创作于星期二平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度molLmolL1 1 x-0.0020 x-0.0020 0.0010 0.0010例：欲使例：欲使0.0010 mol ZnS 溶于
19、溶于1.0 L HCl 溶液中，求溶液中，求HCl的最低浓度？的最低浓度？已知：已知：解：设溶解解：设溶解ZnSZnS的的HCl溶液浓度最低为溶液浓度最低为溶液浓度最低为溶液浓度最低为x molL-1第30页，讲稿共41张，创作于星期二例：例：在在0.20 L的的 0.50 molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的溶液中加入等体积的 0.10 molL-1的氨水溶液，有无的氨水溶液，有无Mg(OH)2沉淀生成？为了沉淀生成？为了不使不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？(设加入设加入NH4Cl(s)后体积不变后体积不变)解解:(1)混合后，
20、混合后，已知已知已知已知 KspspMg(OH)Mg(OH)2=5.6110=5.61101212；Kb b(NH3 3)=1.8 10)=1.8 1055初始浓度初始浓度初始浓度初始浓度molLmolL1 1 0.050 0 00.050 0 0平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度molLmolL1 1 0.050 0.050 x x xx x x第31页，讲稿共41张，创作于星期二(2).为了不使为了不使为了不使为了不使Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀析出，沉淀析出，沉淀析出，沉淀析出，Q KQ Ksp，有，有Mg(OH)2沉淀析出沉淀析出第32页，讲稿共41张，创作于星期二平衡浓度平衡浓度
21、 0.050-4.7 1010-6 -6 c0 0+4.7+4.7 1010-6-6 4.7 10-6 /molL-1 0.05 0.05 c c0 第33页，讲稿共41张，创作于星期二双平衡求解双平衡求解)l(O2H)aq(2NH)aq(Mg)aq(2NH(s)Mg(OH)23242+平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度 y 0.25 0.050第34页，讲稿共41张，创作于星期二二、二、二、二、沉淀的转化沉淀的转化沉淀的转化沉淀的转化思考：思考：PbCl2溶液中加入溶液中加入Na2CO3？将沉淀由一种形式转化为另一种形式将沉淀由一种形式转化为另一种形式第35页，讲稿共41张，创作于星期二转化反
22、应进行得很彻底转化反应进行得很彻底转化反应进行得很彻底转化反应进行得很彻底(除去锅垢中的除去锅垢中的CaSO4)(1).(1).两者两者KKspsp相差较大，相差较大，Kspsp大转化为大转化为KKsp小小小小CaSO4 4转化为转化为CaCO3 第36页，讲稿共41张，创作于星期二饱和饱和饱和饱和CaSOCaSO4中中中中Ca2+2+为为为为若生成若生成若生成若生成CaCOCaCO3沉淀沉淀CO3 32 9.3107时，转化作用即可进行。时，转化作用即可进行。CO32 为多少时，可以产生为多少时，可以产生CaCO3沉淀？沉淀？沉淀？沉淀？第37页，讲稿共41张，创作于星期二(2).(2).两
23、者两者两者两者KKspsp相差不大，相差不大，Kspsp小转化为小转化为小转化为小转化为Kspsp大大平衡时：平衡时：平衡时：平衡时：BaSO4可转化为可转化为BaCO3BaSO4 4转化为转化为转化为转化为 BaCOBaCO3第38页，讲稿共41张，创作于星期二 例题：如果在例题：如果在例题：如果在例题：如果在1.0 1.0 L NaL Na2 2COCO3 3 溶液中使溶液中使溶液中使溶液中使0.010 mol 0.010 mol 的的的的BaSOBaSO4 4完全转化完全转化完全转化完全转化为为为为BaCOBaCO3 3，问，问，问，问NaNa2 2COCO3 3的溶液最初浓度为多少的溶
24、液最初浓度为多少的溶液最初浓度为多少的溶液最初浓度为多少?解：解：x 0.010平衡浓度平衡浓度平衡浓度平衡浓度molLmolL1 1第39页，讲稿共41张，创作于星期二NoteNote：(1).(1).沉淀类型相同，沉淀类型相同，沉淀类型相同，沉淀类型相同，Ksp大大(易溶易溶易溶易溶)者向者向者向者向Kspsp小小小小(难溶难溶)者转化容者转化容者转化容者转化容易，二者易，二者易，二者易，二者KKspsp相差越大，转化越完全；反之相差越大，转化越完全；反之相差越大，转化越完全；反之相差越大，转化越完全；反之KKsp小者向小者向小者向小者向Ksp大者转化困难，需要一定的条件。大者转化困难，需要一定的条件。(2).(2).沉淀类型不同，计算反应的沉淀类型不同，计算反应的沉淀类型不同，计算反应的沉淀类型不同，计算反应的K。第40页，讲稿共41张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第41页，讲稿共41张，创作于星期二