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1、普通化学第八章沉淀溶解反应2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应1第1页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应2第八章第八章 沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡教学目标教学目标溶度积原理溶度积原理1.掌握溶度积概念，能熟练进行有关简单计算。掌握溶度积概念，能熟练进行有关简单计算。2.掌握溶度积原理。掌握溶度积原理。第2页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应3沉淀沉淀-溶解平衡的移动溶解平衡的移动1.掌握同离子效应对沉淀掌握同离子效应对沉淀-溶解平衡的影响。溶解平衡的影响。2.掌握介质酸度对沉淀掌握介质酸度对沉淀-溶解平衡的
2、影响，熟练溶解平衡的影响，熟练判断常见金属氢氧化物、硫化物的沉淀条件及金判断常见金属氢氧化物、硫化物的沉淀条件及金属离子分离条件。属离子分离条件。分步沉淀作用分步沉淀作用掌握分步沉淀原理及其简单应用。掌握分步沉淀原理及其简单应用。第3页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应4第一节第一节 难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积一、沉淀溶解平衡和溶度积常数一、沉淀溶解平衡和溶度积常数二、溶度积和溶解度的相互换算二、溶度积和溶解度的相互换算三、溶度积规则三、溶度积规则第4页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应5第一节第一节
3、 难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积一、沉淀溶解平衡和溶度积常数一、沉淀溶解平衡和溶度积常数AgCl(s)AgCl(s)溶解溶解沉淀沉淀沉淀溶解达到平衡时：沉淀溶解达到平衡时：溶度积常数溶度积常数AgAg+(aq)+Cl(aq)+Cl-(aq)(aq)第5页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应6难溶电解质：难溶电解质：第6页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应7二、二、溶度积和溶解度的相互换算溶度积和溶解度的相互换算溶解度：一定温度下，溶解度：一定温度下，1L1L难溶电解质的饱和溶液中难溶电解质溶解的物难溶电解质
4、的饱和溶液中难溶电解质溶解的物质的量。质的量。例例8-18-1：已知：已知298K298K时，时，BaFBaF2 2在纯水中的溶解度为在纯水中的溶解度为6.36.3 1010-3-3 mol molL L-1-1，此溶，此溶液中液中F F-浓度有多大？浓度有多大？BaF BaF2 2的溶度积为多少？的溶度积为多少？解：解：离子平衡浓离子平衡浓度度/molL-16.3 10-32 6.3 10-3=(6.3 10-3)(2 6.3 10-3)2=1.0 10-6第7页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应8化学式化学式Ksps/(mol.L-1)类型类型Ag
5、Cl 1.7710-10 1.25 10-5 ABAgBr 5.35 10-13 7.31 10-7 ABAg2CrO4 1.2 10-12 6.54 10-5 A2B 第8页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应9例例8-2：已知：已知298K时，时，计算计算298K时时AgCl的溶度积。的溶度积。解：解：=77.11-131.25-(-109.8)=77.11-131.25-(-109.8)=55.66 =55.66 molmolL L-1-1第9页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应10三、三、溶度积规则溶度积
6、规则当当Q KQ Kspsp 时，为过饱和溶液，有沉淀析出，直至饱和。时，为过饱和溶液，有沉淀析出，直至饱和。当当Q KQ Kspsp 时，为不饱和溶液，无沉淀析出，若体系中时，为不饱和溶液，无沉淀析出，若体系中尚有沉淀存在，沉淀将被溶解，直至饱和。尚有沉淀存在，沉淀将被溶解，直至饱和。当当Q=KQ=Kspsp 时，为饱和溶液，达到平衡状态。时，为饱和溶液，达到平衡状态。第10页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应11第第二二节节 沉沉淀淀的的生生成成一、沉淀生成的条件一、沉淀生成的条件二、同离子效应对沉淀反应的影响二、同离子效应对沉淀反应的影响三、沉淀
7、剂的用量三、沉淀剂的用量第11页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应12第二节第二节 沉淀的生成沉淀的生成一、沉淀生成的条件一、沉淀生成的条件例例8-38-3：等体积混合等体积混合0.002 mol0.002 molL L-1-1的的NaNa2 2SOSO4 4溶液和溶液和0.02 0.02 molmolL L-1-1的的BaClBaCl2 2溶液，是否有白色的溶液，是否有白色的BaSOBaSO4 4沉淀生成？沉淀生成？SOSO4 42-2-是否沉淀完全？是否沉淀完全？已知已知K Kspsp (BaSOBaSO4 4)=1.1)=1.1 1010-10-
8、10 解：解：溶液等体积混合后，浓度变为原来的二分之一。溶液等体积混合后，浓度变为原来的二分之一。第12页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应13有有BaSOBaSO4 4沉淀生成。沉淀生成。第13页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应14BaSOBaSO4 4=SO=SO4 42-2-+Ba+Ba2+2+初始浓度初始浓度/mol/molL L-1-1平衡浓度平衡浓度/mol/molL L-1-11 1 1010-3-31 1 1010-2-2x x1 1 1010-2-2-1-1 1010-3-3+x x=1=1
9、 1010-2-2-1-1 1010-3-3K Kspsp(BaSOBaSO4 4)=)=c(SOc(SO4 42-2-）c(Ba c(Ba2+2+）c(SOc(SO4 42-2-）=1.2=1.2 1010-8 -8 molmolL L-1-1一般认为，溶液中残留的离子浓度小于一般认为，溶液中残留的离子浓度小于1 1 1010-5 -5 molmolL L-1-1时即认为沉淀完全。时即认为沉淀完全。BaSOBaSO4 4沉淀析出后，达到新的平衡时，溶液中剩余的沉淀析出后，达到新的平衡时，溶液中剩余的c(SOc(SO4 42-2-）为：）为：第14页，共36页，编辑于2022年，星期日2023
10、/4/22第八章 沉淀-溶解反应15解：解：离子平衡浓离子平衡浓度度/molL-1x2x+0.011.0 10-6=x(2x+0.01)2解得：解得：x=3.5 10-3mol/L8.4BaF2在在0.01mol/LNaF溶液中的溶解度是多少？溶液中的溶解度是多少？（Ksp=1.010-6）第15页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应16例例8-58-5 在在0.1 mol0.1 molL L-1-1 ZnCl ZnCl2 2溶液中通入溶液中通入H H2 2S S气体至饱和。气体至饱和。如果加入盐酸以控制溶液的如果加入盐酸以控制溶液的pHpH，试计算开始
11、析出，试计算开始析出ZnSZnS沉淀沉淀和和ZnZn2+2+沉淀完全时溶液的沉淀完全时溶液的pHpH值。值。已知：已知：K Kspsp(ZnSZnS)=2.5)=2.5 1010-22-22，298K298K时，时，K K1 1(H(H2 2S S)=1.32)=1.32 1010-7-7 ，K K2 2(H(H2 2S S)=7.1)=7.1 1010-15-15 。第16页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应17解：解：求开始生成求开始生成ZnSZnS沉淀时沉淀时S S2-2-的浓度及溶液的的浓度及溶液的pHpH值。值。ZnS(s)=ZnZnS(s)
12、=Zn2+2+(aq)+S(aq)+S2-2-(aq)(aq)当当 Q Q K Kspsp 时，析出时，析出ZnSZnS沉淀。沉淀。又因：又因：解得：解得：c(H c(H+)=0.19 mol)=0.19 molL L-1-1 pH=0.72pH=0.72第17页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应18解得：解得：c(H c(H+)=1.9)=1.9 10 10-3-3 mol molL L-1-1pH=2.72pH=2.72即当即当pH=0.72时，开始有时，开始有ZnS生成；当生成；当pH=2.72时时ZnS沉淀完全。沉淀完全。第18页，共36页，编
13、辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应19二、同离子效应对沉淀反应的影响二、同离子效应对沉淀反应的影响BaSOBaSO4 4=SO=SO4 42-2-+Ba+Ba2+2+三、沉淀剂的用量三、沉淀剂的用量欲使溶液中某一离子沉淀完全，可加入适当的沉淀欲使溶液中某一离子沉淀完全，可加入适当的沉淀剂，一般来说，加入过量剂，一般来说，加入过量20-25%20-25%为宜。为宜。第19页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应20第三节第三节 分步沉淀分步沉淀当溶液中同时存在几种离子时，离子当溶液中同时存在几种离子时，离子积首先超过溶度积的难溶电
14、解质将先积首先超过溶度积的难溶电解质将先析出沉淀。析出沉淀。第20页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应21第四节第四节 沉淀的溶解沉淀的溶解一、沉淀的溶解一、沉淀的溶解1 1 通过生成弱电解质使沉淀溶解通过生成弱电解质使沉淀溶解2 2 通过氧化还原反应使沉淀溶解通过氧化还原反应使沉淀溶解3 3 通过配位反应使沉淀溶解通过配位反应使沉淀溶解二、沉淀的转化二、沉淀的转化第21页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应22一、一、沉淀的溶解沉淀的溶解例例8-68-6：今有今有Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀沉淀0.1 m
15、ol 0.1 mol，问需要，问需要1L1L多大浓度的铵盐才能使之溶解多大浓度的铵盐才能使之溶解？KKspsp(Mg(OH)(Mg(OH)2 2)=1.8)=1.8 1010-11-11 解：解：第22页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应23由于溶解由于溶解0.1 mol Mg(OH)0.1 mol Mg(OH)2 2需要用去需要用去0.2 mol NH0.2 mol NH4 4+，所以，所以NHNH4 4+的初始浓度应为的初始浓度应为(0.27+0.2)=0.47 mol(0.27+0.2)=0.47 molL L-1-1第23页，共36页，编辑于2
16、022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应24二、沉淀的转化二、沉淀的转化例例8-7：在在1LNa2CO3溶液中溶解溶液中溶解0.01molL-1的的CaSO4，问问Na2CO3的最初浓度应为多少？的最初浓度应为多少？已知已知Ksp(CaSO4)=9.1 10-6，Ksp(CaCO3)=2.8 10-9。解：解：沉淀转化平衡为沉淀转化平衡为CaSO4（s)+CO32-(aq)=CaCO3(s)+SO42-(aq)反应达到平衡时反应达到平衡时第24页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应25根据题意，平衡时，根据题意，平衡时，c(SO42-)=
17、0.01molL-1因此因此Na2CO3最初的浓度应为：最初的浓度应为：c(Na2CO3)=0.01+3.3 10-6=0.01molL-1第25页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应26CO32-平衡移动方向平衡移动方向CaCO3(s)第26页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应27例例8.8在在c(Co2+)=1.0mol/L的溶液中含有少量的溶液中含有少量Fe3+离子杂质。应如何控制离子杂质。应如何控制pH值，才能达到除去值，才能达到除去Fe3+离子离子杂质的目的？已知杂质的目的？已知KspCo(OH)2=1
18、.0910-15，KspFe(OH)3=2.6410-39。解：解：计算使计算使Fe3+定量沉淀完全时所需溶液的最低定量沉淀完全时所需溶液的最低pH值：值：KspFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH-)2.6410-39=1.010-6c3(OH-)解得：解得：c(OH)=1.3810-11mol/LpH=3.14第27页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应281.0910-15=1.0c2(OH)解得：解得：c(OH)=3.3010-8mol/LKspCo(OH)2=c(Co2+)c2(OH)pH=6.5结论：控制溶液的结论：控制溶液的pH3.14
19、6.5，既可除去，既可除去Fe3+又又不会生成不会生成Co(OH)2沉淀，达到分离沉淀，达到分离Fe3+和和Co2+的目的目的。的。计算计算Co2+不能生成不能生成Co(OH)2沉淀时溶液的最高沉淀时溶液的最高pH值：值：第28页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应29例例8-98-9 某溶液中含有某溶液中含有MgMg2+2+离子，其浓度为离子，其浓度为0.01 mol0.01 molL L-1-1，含，含有少量有少量FeFe3+3+杂质。欲除去杂质。欲除去FeFe3+3+杂质，应如何控制溶液的杂质，应如何控制溶液的pHpH值？值？已知：已知：K Ksp
20、sp(Fe(OH)(Fe(OH)3 3)=4)=4 1010-38-38 ，K Kspsp(Mg(OH)(Mg(OH)2 2)=1.8)=1.8 1010-11-11 解：解：计算计算FeFe3+3+沉淀完全时溶液的沉淀完全时溶液的pHpH值：值：pH=3.2pH=3.2第29页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应30计算计算MgMg2+2+开始沉淀时的开始沉淀时的pHpH值：值：pH=9.62pH=9.62溶液的溶液的pHpH值控制在值控制在3.2-9.623.2-9.62之间，即可除去之间，即可除去FeFe3+3+杂质，杂质，而而MgMg2+2+又不
21、沉淀。又不沉淀。第30页，共36页，编辑于2022年，星期日第31页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应32第32页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应33第33页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应34第34页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应35第35页，共36页，编辑于2022年，星期日2023/4/22第八章 沉淀-溶解反应36下一章是：下一章是：第九章第九章 配位化合物配位化合物请同学们先预习请同学们先预习本章到此结束本章到此结束第36页，共36页，编辑于2022年，星期日