沉淀溶解平衡和沉淀滴定PPT课件

1、2. 溶度积溶度积NoImagesp32432dm)/mol(SOdm)/mol(BaKccK-n-m-ccK/ )33spdmmol(Bdm(M)/mol3432432dm)/mol(BaSOdm)/mol(SOdm)/mol(Ba-cccK对通式对通式溶解与沉淀过程溶解与沉淀过程)(aqSO(aq)Ba (s)BaSO2424溶解溶解沉淀沉淀B(aq), M(aq) (s)BMnmnmQuestion Question 1溶度积和溶解度之间有什么关系？溶度积和溶解度之间有什么关系？Solution 与溶解度概念应用范围不同，与溶解度概念应用范围不同， 只用来表示难溶电解只用来表示难溶电解

2、质的溶解度。质的溶解度。 不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。不受离子浓度的影响，而溶解度则不同。 用用 比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合比较难溶电解质的溶解性能只能在相同类型化合 物之间进行，溶解度则比较直观。物之间进行，溶解度则比较直观。spKspKspKQuestion Question 2 298K时铬酸银时铬酸银Ag2CrO4的溶度积常数的溶度积常数为为2.010-12，求该温度下的溶解度。，求该温度下的溶解度。 SolutionspK5342sp10974CrOAg ./ )(K 设饱和溶液中设饱和溶液中 离子的浓度离子的浓度x moldm-3，则代入则代入溶度积常数表达

3、式得：溶度积常数表达式得： (Ag2CrO4) = c(Ag+)/moldm-32c( )/moldm-3 = (2x)2x = 4x3 x/moldm-3 = 溶液中溶液中 离子的浓度为离子的浓度为7.910-5 moldm-3, 也是也是Ag2CrO4以以moldm-3为单位的溶解度。为单位的溶解度。242OCr242OCr242OCrQuestion Question 3 AgCl 和和 Ag2CrO4的溶度积分别为的溶度积分别为 1.810-10 和和 1.1 10-12 ，则下面叙述中，则下面叙述中正确的是：正确的是： (A) AgCl与与Ag2CrO4的溶解度相等的溶解度相等 (B

4、) AgCl的溶解度大于的溶解度大于Ag2CrO4 (C) 二者类型不同，不能由二者类型不同，不能由 大小直接判断溶解度大小大小直接判断溶解度大小Solution分子式分子式溶度积溶度积溶解度溶解度/ / AgBr AgIAgClmol dm-3-31.810 - -10 Ag2CrO41.310 - -55.010 - -137.110 - -78.310 - -179.110 - -101.110 - -126.510 - -5spK离子积离子积: 沉淀形成与沉淀溶解的判据沉淀形成与沉淀溶解的判据2. 溶度积规则溶度积规则 (1) Q 过饱和溶液，沉淀析出过饱和溶液，沉淀析出spKspKs

5、pK1. 离子积离子积对通式对通式 MmBn(s) m M(aq) + n B(aq) n3m3dm(B)/moldm(M)/molccQ有Question 4Question 4Solution2223COOHCO2H利于利于 BaCO3 的溶解。的溶解。sp23 )(COK QQc 加酸加酸 加加 或或2Ba23COsp23 )(COK QQc)(Ba2c或或促使促使BaCO3的生成。的生成。(aq)CO(aq)Ba (s)BaCO2323对已达到平衡的反应对已达到平衡的反应分别给其加入分别给其加入HCl、BaCl2 或或 Na2CO3 溶液，溶液，结果怎样？结果怎样？ 25时，腈纶纤维生

6、产的某种溶中，时，腈纶纤维生产的某种溶中， c( ) 为为 6. 010- -4 moldm-3。若在若在 40.0L该溶液中，加入该溶液中，加入 0.010 molL-1 BaCl2溶液溶液 10.0L ，问问是否能生成是否能生成 BaSO4 沉淀？沉淀？Question 5 Question 5 Solution沉淀析出所以有BaSO 101.11069 10021084 )Ba)SOLmol10020500100100)BaLmol10840500401006)SO4sp10sp7342o24o132o14424o，KQKccQcc.(.(.(24SO3.分步沉淀分步沉淀 (Fracti

7、onal precipitation)33 AgNOdmmol 3100 . 1逐滴加入Cldmmol1001Idmmol10013333.1dm-3溶液中溶液中后析出先析出 AgCl(s) AgI(s)AgCl AgI两者开始沉淀所需要的两者开始沉淀所需要的AgAg+ +离子浓度：离子浓度： 对对AgCl：AgI先沉淀先沉淀8103sp3108101001081dmmolClAgCldmmolAg.cKc/)()(/)(1531039dmmolAgAgI./)(同理，对c：Question 6Question 6Solution 接上题，随着继续滴加接上题，随着继续滴加AgNO3, AgI沉

8、淀到何种程度沉淀到何种程度, AgCl才开始沉淀？才开始沉淀？ AgCl和和AgI一起沉淀时一起沉淀时, c(I-)、c(Cl-)和和c(Ag+)同同时满足时满足AgI和和AgCl的溶度积常数表达式，即的溶度积常数表达式，即 = = 1.9 106 c(Cl-)/moldm-31.810-10c(I-)/moldm-39.310-17将将c(Cl-)/moldm-3=0.010代入上式，即可求得代入上式，即可求得AgCl开始沉开始沉淀时的淀时的c(I-)： c(I-)/moldm-3 = 0.010/1.9 106 = 5.3 10-9这就是说这就是说, AgCl开始沉淀时开始沉淀时, 已沉淀

9、完全已沉淀完全.I 沉淀沉淀- -溶解平衡的移动溶解平衡的移动1. 外加共同离子对溶解度的影响外加共同离子对溶解度的影响 在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子(即一种即一种构晶离子构晶离子)的强电解质时的强电解质时, 导致难溶电解质溶解度降低的现导致难溶电解质溶解度降低的现象叫同离子效应象叫同离子效应(common ion effect)。 同离子效应是吕同离子效应是吕查德里原理的又一种体现形式，重查德里原理的又一种体现形式，重量分析中利用这种效应量分析中利用这种效应, 通过加大沉淀剂的用量使被测组通过加大沉淀剂的用量使被测组分沉淀更完全。分沉淀更完全。

10、(Le Chatelier H,1850-1936) 法国无机化学家，巴黎大学教授法国无机化学家，巴黎大学教授.Question 7Question 7 试计算试计算298K时时BaSO4在在0.10 moldm-3 Na2SO4溶液中的溶解度，并与其在纯水中的溶液中的溶解度，并与其在纯水中的溶解度溶解度(1.0410-5 moldm-3)做比较。做比较。Solution c(Ba2+) = x moldm-3 则：则： c(SO42-) = (x + 0.10) moldm-3 (BaSO4) = x (x + 0.10) = 1.110-10由于由于x0.10, 式中的式中的(x + 0.

11、10)可用可用0.10代替代替, 从而算得从而算得: x = 1.110-9即即c(Ba2+) = 1.110-9 moldm-3。该结果即该结果即BaSO4在在0.10 moldm-3Na2SO4溶液中的溶解度，比纯水中的溶解度下降溶液中的溶解度，比纯水中的溶解度下降了了10-4倍。或者说倍。或者说, 下降至原来的下降至原来的1/10 000。spK2. 溶液溶液pH对溶解度的影响对溶解度的影响 许多难溶电解质的溶解性受溶液酸度的影响许多难溶电解质的溶解性受溶液酸度的影响, 其中以其中以氢氧化物沉淀和硫化物沉淀最典型。氢氧化物沉淀和硫化物沉淀最典型。 （1 1）难溶金属氢氧化物的溶解）难溶金

12、属氢氧化物的溶解 溶于酸的溶于酸的 氢氧化物氢氧化物n5spnnospnnspsp2nnn1001OH 沉淀完全MOH 开始沉淀MOH OHOHH加酸(aqnOH(aq)M M (s)M(OH).)()()()()()KccKccKcKQQ使，Question 10Question 10 在在 0.20 dm-3 的的 0.50mol dm-3 MgCl2溶溶 液中加入等体积的液中加入等体积的 0.10 mol dm-3的氨的氨 水溶液，问有无水溶液，问有无Mg (OH)2 沉淀生成？为了不使沉淀生成？为了不使 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

13、 (s) ？ (设加入设加入 NH4Cl (s) 后体积不变后体积不变) Solution14453b2Lmol109.5)OH10591081NH050(.,.)(.cxKxx7242o210322501059MgOH.).()()(ccQ沉淀析出Mg(OH) 所以有 1081)Mg(OH)2sp112sp，KQK,.(xxxcc 0.05 )Lmol 0 0 0.05 )Lmol OHNH OHNH 1B1B423/(/(平衡初始 Lmol104.5 2501015Mg(Mg(OH) OH Mg(OH)161222spsp2.)()(沉淀析出，为了不使cKcKQg34553400200Cl

14、NHLmol200)NH10810501054414o5o6.)(.(.mcco166o6B423 0.05 Lmol 1054 1054 1054050 平衡OH NH OH NH ccc./（2 2）难溶）难溶金属硫化物金属硫化物PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS常常 见见 的的 金金 属属 硫硫 化化 物物开始沉淀开始沉淀沉淀完全沉淀完全32dmmolM10. 0)(c32dmmolM5100 . 1)( c)H( cpH)H( cpHZnS(白色白色)NiS(黑黑色色)FeS(黑黑色色)MnS(肉肉色色)Cu(黑色黑色)CdS(黄色黄色)PbS

15、(黑色黑色)10105 . 218103 . 619102 . 322105 . 227100 . 828100 . 836103 . 6硫化物硫化物溶度积溶度积0.191.2 106341081.9 10-71.2 10-35.4 10-30.726.722.922.270.478.724.924.722.721.9 10-91.2 10-55.4 10-51. 910-30.341.081.2 104多重平衡原理应用多重平衡原理应用 金属硫化物的生成或溶解，与金属硫化物的生成或溶解，与H2S的酸解离平衡有关，的酸解离平衡有关，实质是多重平衡原理的应用。实质是多重平衡原理的应用。)()()(

16、)()()()(222222a2aspSHSSHM SHS)HMS21cccccKKKKK或S(aq)H(aq)M (aq)2HMS(s)(3)(2)(1)1/ (3) S(aq)H (aq)H(aq)HS1/ (2) (aq)HS (aq)H(aq)S (1) (aq)S(aq)M MS(s)22a2a2sp2212得KKKQuestion 12Question 12 0.10 moldm-3 ZnCl2溶液中通入溶液中通入H2S气体使气体使H2S饱和，将酸度控制在什么范饱和，将酸度控制在什么范围围,才能使才能使ZnS( =2.0 10-22)沉淀？沉淀？Solution (1) ZnS开始

17、沉淀所需最低开始沉淀所需最低S2-浓度：浓度： 要使要使ZnS沉淀出来，溶液的沉淀出来，溶液的c(H3O+)不能高于不能高于0.22 moldm-3。spK212232sp3210021001002dmmolZndmmolS./ )(/ )(cKc3232233admmolSHdmmolSdmmolOH2/ )(/ )(/ )()(cccK220100210379dmmolOH10379dmmolSdmmolOH2123332332233.)./.(/ )(./ )(/ )(ccc 25时时,于于0.010mol dm-3FeSO4溶液中溶液中 通入通入H2S(g), 使其成为饱和溶液使其成为

18、饱和溶液 (c(H2S)= 0.01mol L- -1) 。用用HCl调节调节pH，使，使c(HCl)= 0.30 mol dm-3。试判断能否有试判断能否有FeS生成生成。Question 13Question 13Solution spK越大越大,硫化物越易溶硫化物越易溶沉淀生成无.).(.FeS 600 0110300100010)(HS)(H)Fe (S(aq)H(aq)Fe (aq)H2FeS(s)spsp222222KQKcccQ3.络合物的形成对溶解度的影响络合物的形成对溶解度的影响 能与构晶阳离子生成可溶性络合物的配位试剂能使平能与构晶阳离子生成可溶性络合物的配位试剂能使平衡向

19、沉淀溶解的方向移动，导致沉淀减少甚至完全消失。衡向沉淀溶解的方向移动，导致沉淀减少甚至完全消失。 这里的这里的 K 也可以称为也可以称为“竞争常数竞争常数”，它是指溶液中，它是指溶液中两个平衡同时存在时的新平衡的平衡常数。两个平衡同时存在时的新平衡的平衡常数。fspKKK多重平衡原理应用多重平衡原理应用fspaa,2a,1fspKKKKKKK2HSHCdCl ) 4HCl(CdS(s)224 浓Cl)(NH Ag 2NHAgCl(s)233Question 14Question 14室温下，在室温下，在1.0 dm-3氨水中溶解氨水中溶解0.10 mol固体的固体的 AgCl (s)，问氨水的

20、浓度最小问氨水的浓度最小应为多少应为多少?Solutionx100.12332371023fspL2.4mol0.202.2O)HNH22 102.02100100102.02 101211081 )Ag(NHAgCl(.)()(cxKxKKK100.Cl)Ag(NH 2NHAgCl(s)233平衡浓度平衡浓度/mol dm3盐效应盐效应(Salt effect) 在难溶电解质饱和溶液中，加在难溶电解质饱和溶液中，加入易溶强电解质入易溶强电解质(可能含有共同离子或不含共同离子可能含有共同离子或不含共同离子)而使而使难溶电解质的溶解度增大的作用。难溶电解质的溶解度增大的作用。仅增大仅增大25%下降到原来的下降到原来的 1/35盐效应盐效应(Salt effect) AgCl在在KNO3溶液中的溶解度溶液中的溶解度 (25 )0.00 0.00100 0.00500 0.0100 1.278 1.325 1.385 1.427c(KNO3)/mol dm- -3AgCl溶解度溶解度/10- -5(mol dm- -3)0.15 0.24 0.016 0.014 0.0