沉淀平衡和沉淀滴定法.ppt

1、第九章、沉淀平衡 和沉淀滴定法,9-1溶度积和溶解度 一、溶度积常数、溶解度和溶度积规则 难溶（强）电解质：在水中溶解度很小，而且溶解的部分完全解离。 摩尔溶解度S：一升溶液中溶解难溶电解质摩尔数。 沉淀反应：Ag+（aq）+ Cl（aq） AgCl（s） 溶解平衡： AgCl（s） Ag+（aq）+ Cl（aq） 平衡常数：Ksp=Ag+Cl（称为溶度积常数）,例如：某工艺中，制取了粗硫酸银200克，用蒸馏水100毫升进行充分洗涤，求在洗涤过程中损失了硫酸银多少克？ （Ag2SO4摩尔质量312g，Ksp为1.4105） 解： Ag2SO4 2Ag+ + SO4 2 平衡时： 2S S Ks

2、p=Ag+2SO4 2=(2S)2 S=4S3= 1.4105,解得S= 0.01518摩尔/升(有效数字对吗?加减乘除运算:) 100毫升水中溶解的硫酸银摩尔数:0.001518摩尔 重量:W=0.001518 312=0.4736克,沉淀-溶解平衡是一个特殊的动态化学平衡. 移动的规则-溶度积规则: AgCl（s） Ag+（aq）+ Cl（aq） Qc Ksp 有沉淀生成,左移,直到Qc =Ksp(饱和溶液) Qc Ksp 沉淀溶解或不生成沉淀(不饱和溶液) Qc =Ksp是饱和溶液,平衡态. 处理沉淀-溶解平衡的关键:任何时候都找溶度积关系式!,9-2沉淀-溶解平衡的移动 一、沉淀的生成

3、和沉淀完全的方法： 为使沉淀完全，需要加入合适（ Ksp更小）的沉淀剂，并使沉淀剂过量。 例如：某酸性废水中含有0.003mol/l的Pb2+和0.002mol/l 的Cr3+，向溶液中加入氢氧化钠，假设溶液体积不变，哪种离子先沉淀？怎样控制PH值使Cr3+沉淀完全而Pb2+不沉淀？ 解：查表： KspPb(OH)2=1.21015 KspCr(OH)3=6.31031,Pb2+开始沉淀的OH浓度: Ksp=Pb2+OH2 Ksp=1.21015 =Pb2+OH2=0.003 OH2 解得: OH=6.3210 7 PH=7.80 Cr3+开始沉淀的OH浓度:Ksp=Cr3+OH3 Ksp=6

4、.31031 =Cr3+OH3=0.02 OH3 解得: OH=3.16 10 10 PH=4.50 因此: Cr3+先开始沉淀.,解2:Cr3+沉淀完全的OH浓度:Ksp=Cr3+OH3 Ksp=6.31031 =Cr3+OH3=10 6 OH3 解得: OH=8.57 10 9 PH=5.93 Cr3+ 开始沉淀PH=4.50,沉淀完全PH=5.93 Pb2+开始沉淀PH=7.80 控制PH 5.937.80,例如：0.01mol/l的硫酸铜溶液中,通入H2S维持饱和(浓度0. 1mol/l),求溶液中铜离子浓度和PH值?用NaOH调整PH=6，求铜离子浓度？ 解(1)Kspcus=8.5

5、10-45 H2S Ka1=1.110-7 Ka2=1.010-14 H2S + Cu2+ CuS + 2H+ 初：0.1 0.01 0 平衡0.1 X 0.02-2X K=K1K2/Ksp=0.02/0.1X=1.18 1023 X=1.69 10-24 PH=1.7,其他离子浓度? 解(2):能用上述平衡式吗? NO! yes！ PH=6, H2S浓度0. 1mol/l, S2- Kspcus=Cu2+S2- Cu2+,二、沉淀的溶解 （1）、生成气体 CaCO3Ca2+CO32 加入酸： CO32 + H+ HCO3（+ H+ ）H2CO3 H2CO3 CO2+H2O （或H+ + Ac

6、 HAc ） （2）、生成若电解质，如水、醋酸、氢硫酸等 例如：Mg(OH)2Mg2+ + 2OH H+ + OH H2O,CuSCu2+ + S2+ 2H+ + S2- H2S （无法溶解，不能有效降低离子浓度） 溶解与否与物质的量有关.(保护胶、防水剂) 例如：计算溶解0.0001摩尔Sn(OH)4或Cu(OH)2于1升醋酸中所需醋酸的浓度? 解:假设完全溶解, 则Sn4+或Cu2+浓度为0.1摩尔/升. 相应的OH浓度分别为:,Sn(OH)4: Ksp= 1.01056 =Sn4+ OH4 = 101OH4 解得: OH= 1.781014 (mol/l) H+= 0.56(mol/l) 相应的醋酸浓度为17920 mol/l Cu(OH)2: Ksp= 2.21020 = Cu2+OH2 = 104 OH2 解得: OH= 4.691010 H+= 2.13 105(mol/l) 相应的醋酸浓度为: 1.47 104 mol/l,（3）通过氧化还原反应 （4）生成配合物,三、分步沉淀 例如：0.01mol/lCl 和0.01mol/l I的混合溶液中，滴加AgNO3溶液，哪种离子首先沉淀?在后沉淀的离子开始沉淀时，先沉淀的离子浓度为多少？ 解：AgCl Ksp=1.610-1