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1、第八章第八章 沉淀沉淀- -溶解反应溶解反应主讲：李琼芳主讲：李琼芳*1第八章 沉淀-溶解反应第八章第八章 沉淀-溶解平衡教学目标溶度积原理1.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。Date2第八章 沉淀-溶解反应沉淀-溶解平衡的移动 1.掌握同离子效应对沉淀-溶解平衡的影响。2.掌握介质酸度对沉淀-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 属离子分离条件。分步沉淀作用掌握分步沉淀原理及其简单应用。Date3第八章 沉淀-溶解反应第一节第一节 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 二、溶度积和溶解度的相互换算 三、溶度积
2、规则Date4第八章 沉淀-溶解反应第一节第一节 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AgCl(s)溶解沉淀沉淀溶解达到平衡时：溶度积常数Ag+(aq) + Cl-(aq)Date5第八章 沉淀-溶解反应难溶电解质：Date6第八章 沉淀-溶解反应二、 溶度积和溶解度的相互换算溶解度：一定温度下，1L难溶电解质的饱和溶液中难溶电解质溶 解的物质的量。例8-1：已知298K时，BaF2在纯水中的溶解度为6.310-3 molL - 1，此溶液中F-浓度有多大？ BaF2的溶度积为多少？解：离子平衡浓 度/molL-16.310-32 6.310-3=(6.310-3)
3、 (2 6.310-3)2 =1.0 10-6 Date7第八章 沉淀-溶解反应化学式 Ksp s/(mol.L-1 ) 类型AgCl 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 Date8第八章 沉淀-溶解反应例8-2：已知298K时，计算298K时AgCl的溶度积。解：= 77.11 -131.25 - (-109.8)= 55.66 molL -1Date9第八章 沉淀-溶解反应三、 溶度积规则当Q Ksp时，为过饱和溶液，有沉淀析出，直至饱和。当Q Ksp时，为不饱和
4、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。当Q = Ksp时，为饱和溶液，达到平衡状态。Date10第八章 沉淀-溶解反应第二节第二节 沉淀的生沉淀的生 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、沉淀剂的用量三、沉淀剂的用量Date11第八章 沉淀-溶解反应第二节 沉淀的生成一、沉淀生成的条件例8-3： 等体积混合0.002 molL-1的Na2SO4溶液和0.02 molL-1的BaCl2溶液，是否有白色的BaSO4沉淀生成？SO42- 是否沉淀完全？已知Ksp (BaSO4 )=1.110-10解：
5、溶液等体积混合后，浓度变为原来的二分之一。Date12第八章 沉淀-溶解反应有BaSO4沉淀生成。Date13第八章 沉淀-溶解反应BaSO4 = SO42- + Ba2+ 初始浓度/ molL-1平衡浓度/ molL-1110-3110-2x110-2 -110-3 +x =110-2 -110-3Ksp(BaSO4)= c( SO42-） c( Ba2+）c( SO42-）= 1.210-8 molL-1一般认为，溶液中残留的离子浓度小于110-5 molL-1 时即认为沉淀完全。BaSO4沉淀析出后，达到新的平衡时，溶液中剩余的 c( SO42-）为：Date14第八章 沉淀-溶解反应解
6、：离子平衡浓 度/molL-1x2x+0.011.0 10-6 =x (2x+0.01)2解得：x=3.5 10-3 mol/L8.4 BaF2在0.01mol/LNaF溶液中的溶解度是多少？ （Ksp=1.010-6）Date15第八章 沉淀-溶解反应例8-5 在0.1 molL-1 ZnCl2溶液中通入H2S气体至饱和 。 如果加入盐酸以控制溶液的pH，试计算开始析出ZnS沉淀 和Zn2+沉淀完全时溶液的pH值。已知： Ksp(ZnS)= 2.510-22， 298K时，K1(H2S)= 1.3210-7 ，K2(H2S)= 7.110-15 。Date16第八章 沉淀-溶解反应解： 求开
7、始生成ZnS沉淀时S2-的浓度及溶液的pH值。ZnS(s) = Zn2+(aq) + S2-(aq)当 Q Ksp时，析出ZnS沉淀。又因：解得： c (H+) = 0.19 molL-1 pH = 0.72Date17第八章 沉淀-溶解反应解得： c (H+) = 1.9 10 -3 molL-1pH = 2.72即当pH=0.72时，开始有ZnS生成；当pH=2.72时ZnS 沉淀完全。Date18第八章 沉淀-溶解反应二、同离子效应对沉淀反应的影响BaSO4 = SO42- + Ba2+ 三、沉淀剂的用量欲使溶液中某一离子沉淀完全，可加入适当的沉欲使溶液中某一离子沉淀完全，可加入适当的沉
8、 淀剂，一般来说，加入过量淀剂，一般来说，加入过量20-25%20-25%为宜。为宜。Date19第八章 沉淀-溶解反应第三节第三节 分步沉分步沉 淀淀 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。Date20第八章 沉淀-溶解反应第四节第四节 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
9、、沉淀的转化Date21第八章 沉淀-溶解反应一、 沉淀的溶解例8-6：今有Mg(OH)2沉淀0.1 mol ，问需要1L多大浓度的铵盐才 能使之溶解？Ksp(Mg(OH)2)= 1.810-11解：Date22第八章 沉淀-溶解反应由于溶解0.1 mol Mg(OH)2需要用去0.2 mol NH4+，所以NH4+ 的初始浓度应为(0.27+0.2)=0.47 molL-1Date23第八章 沉淀-溶解反应二、沉淀的转化例8-7：在1L Na2CO3溶液中溶解0.01 molL-1的CaSO4， 问Na2CO3的最初浓度应为多少？已知Ksp(CaSO4) =9.110-6， Ksp(CaCO
10、3)=2.810-9。解： 沉淀转化平衡为CaSO4（s) + CO32-(aq) = CaCO3(s) +SO42- (aq)反应达到平衡时Date24第八章 沉淀-溶解反应根据题意，平衡时，c (SO42- ) = 0.01 molL-1 因此Na2CO3最初的浓度应为：c(Na2CO3) = 0.01 + 3.310-6 = 0.01 molL-1 Date25第八章 沉淀-溶解反应CO32-平衡移动方向CaCO3 (s)Date26第八章 沉淀-溶解反应例8.8 在c(Co2+)=1.0 mol/L的溶液中含有少量Fe3+ 离子杂质。应如何控制pH值，才能达到除去Fe3+离子 杂质的目
11、的？已知KspCo(OH)2=1.0910-15， KspFe(OH)3=2.6410-39 。解： 计算使Fe3+定量沉淀完全时所需溶液的最低pH值：KspFe(OH)3=c(Fe3+) c3(OH-)2.6410-39=1.010-6 c3(OH-)解得：c(OH)=1.3810-11 mol/LpH=3.14Date27第八章 沉淀-溶解反应1.0910-15=1.0c2(OH)解得：c(OH)=3.3010-8 mol/LKspCo(OH)2=c(Co2+) c2(OH)pH=6.5结论：控制溶液的pH 3.146.5，既可除去Fe3+又 不会生成Co(OH)2沉淀，达到分离Fe3+和
12、Co2+的目 的。计算Co2+不能生成Co(OH)2沉淀时溶液的最高pH值：Date28第八章 沉淀-溶解反应例8-9 某溶液中含有Mg2+离子，其浓度为0.01 molL-1，含 有少量Fe3+杂质。欲除去Fe3+杂质，应如何控制溶液的pH值？ 已知：Ksp(Fe(OH)3)= 410-38 ，Ksp(Mg(OH)2)= 1.810-11 解：计算Fe3+沉淀完全时溶液的pH值：pH = 3.2Date29第八章 沉淀-溶解反应计算Mg2+开始沉淀时的pH值：pH = 9.62溶液的pH值控制在3.2 - 9.62之间，即可除去Fe3+杂质， 而Mg2+又不沉淀。Date30第八章 沉淀-溶解反应Date31第八章 沉淀-溶解反应Date32第八章 沉淀-溶解反应Date33第八章 沉淀-溶解反应Date34第八章 沉淀-溶解反应Date35第八章 沉淀-溶解反应下一章下一章是：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*36第八章 沉淀-溶解反应
