《[理学]7沉淀溶解平衡和沉淀滴定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[理学]7沉淀溶解平衡和沉淀滴定（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,第七章 沉淀溶解平衡和沉淀滴定,7-1沉淀溶解平衡,2,1. 了解沉淀的溶解度和溶度积常数。 2. 掌握难溶化合物溶解度的计算。 3. 熟悉影响条件溶度积和沉淀溶解度的因素。 4. 熟悉几种重要的银量法的原理、特点和应用。,3,溶度积常数 通式：,一、溶度积常数,4,溶度积与溶解度之间的关系!,5,解：(1) AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡(mol/L) S1 S1,(2) Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 平衡(mol/L) 2S2 S2,例 试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度。,6,二、离子积和溶度积规则,分步沉淀 加入同一沉
2、淀剂使溶液中不同离子先后沉淀的过程。 沉淀的转化 由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程。,8,解：计算AgCl、AgI开始沉淀所需要Ag+ 的浓度：,例 在含有0.010mol/L Cl-、I-的混合溶液中滴加AgNO3 溶液，试判断AgCl、AgI的沉淀顺序。,AgI 先沉淀！,9,解：,例 在BaCO3粉末(白色)中加入K2CrO4溶液(黄色)，试解释搅拌过程中溶液由黄色变为无色，而沉淀由白色变为淡黄色的现象。,10,解： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡(mol/L) S S+1,例 把足量的AgCl放入1L 1.0 mol/L的盐酸溶液中，AgCl的溶解度是多少？,
3、11,三、沉淀溶解平衡的移动,同离子效应 在难溶电解质溶液中加入含有相同离子（即构晶离子)的强电解质，使难溶物溶解度降低的现象。,讨论 沉淀剂过量C构晶离子沉淀S沉淀溶解损失 沉淀剂用量一般 ： 过量50%100%为宜 一般被沉淀离子浓度10-5mol/L，认为沉淀完全。,12,盐效应 在难溶电解质溶液中加入强电解质，使难溶物溶解度增大的现象。,PbSO4在Na2SO4溶液中的溶解度,13,酸效应 溶液酸度对沉淀溶解度的影响。,例,14,例 0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通入H2S气体至饱和时，控制酸度在什么范围能使ZnS生成?,= 0.21 moldm-3,H2S 2H+ + S
4、2-,解: ZnS Zn2+ + S2-,15,习题1 向1.010-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时Ag+=? CrO42-沉淀完全时Ag+=?,习题2如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1, 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么?,16,习题4如果溶液中Zn2+和Fe2+的浓度均为0.10 molL-1,能否利用通入H2S气体使Zn2+和Fe2+定量分离？Zn2+和Fe2+分离完全的PH值为多少?,习题3 使0.01 mol SnS溶于1 L 的盐酸中，求所需盐酸的最低浓度 = ?,17,7-2
5、与沉淀有关的重要概念,一、影响沉淀溶解度的因素,18,温度的影响,注 温度影响大的晶形沉淀 冷至室温再过滤洗涤 溶解度很小的无定形沉淀 趁热过滤洗涤,T S ,19,同一沉淀，大晶粒的溶解度小于小晶粒。 沉化：将初生沉淀与母液一起放置一段时间。,沉淀颗粒度大小,溶剂极性,加入有机溶剂 S,20,二、影响沉淀粒度的因素,21,沉淀类型,晶形沉淀：颗粒直径0.11m 例 BaSO4 无定形沉淀：颗粒直径0.02m 例 Fe2O32H2O 凝乳状沉淀：颗粒直径界于两种沉淀之间 例 AgCl,22,Q 加沉淀剂瞬间aq中构晶离子的浓度 s 沉淀的溶解度 (Q- s) 过饱和度 分散度描述颗粒的大小；颗
6、粒大，分散度小。,韦曼公式,过饱和度,热溶液（s较大）、稀溶液（Q较小）、加入沉淀剂充分搅拌（降低局部过饱和度）有利于形成分散度较小（即颗粒较大）的沉淀。,23,均匀沉淀法 加入某种不能直接与待沉淀组分发生反应的试剂，通过该试剂的反应使沉淀从溶液中缓慢而均匀析出的方法。,例,Ca2+ + (NH4)2C2O4,CaC2O4 细小沉淀,Ca2+ + (NH4)2C2O4,CaC2O4粗大沉淀,尿素90,NH3均匀分布pH值 cC2O42-,24,例 H2SO4 +BaCl2(过量) ,表面吸附,消除方法 洗涤沉淀 适当提高溶液温度 制备大颗粒沉淀或晶形沉淀,三、影响沉淀纯度的因素,共沉淀,25,
7、消除方法：重结晶或陈化,吸留或包埋,消除方法： 将杂质事先分离除去 加入配合剂或沉淀剂，以消除干扰离子,混晶的形成,例 BaSO4与PbSO4 ，AgCl与AgBr,26,被测组分析出沉淀之后，一些本来难以析出的杂质在该沉淀表面沉积的现象。,消除方法：缩短沉化时间,例,Cu2+ 、Zn2+,CuS,CuS : ZnS,后沉淀,27,7-3 沉淀滴定法,沉淀滴定法： 以沉淀反应为基础的滴定分析方法 沉淀滴定法的条件： 沉淀的溶解度小，组成确定 反应迅速、定量 沉淀的吸附现象不致影响准确度 有适当的指示终点的方法,28,一、银量法的原理及滴定分析曲线,原理 Ag+X- AgX (X- =Cl-、B
8、r-、I-、SCN-) 滴定曲线,29,二、指示终点的方法,莫尔法（Mohr法）铬酸钾指示剂法 原理 AgNO3为滴定剂，K2CrO4为指示剂，测Cl-、Br-。 Ag+ + Cl- AgCl白色 Ksp=1.810-10 sp点：Ag+CrO42- Ag2CrO4 砖红色 Ksp=2.010-12,30,特点 指示剂的用量严格控制K2CrO4：510-3 mol/L 适宜pH值 6.510.5！ 选择性较差！ 注意防止沉淀吸附而导致终点提前 措施滴定时充分振摇，解吸Cl- 和 Br-,适用范围： 可直接测定Cl-、Br-,CrO42-+Ag+,Cr2O72-,AgOHAg2O,Ag(NH3)
9、2+,31,佛尔哈德法(Volhard法)铁铵钒指示剂法 原理 直接滴定法测定Ag+,Ag+(HNO3),AgSCN,FeSCN2+,32,返滴定法测定X-,Cl-(HNO3),AgCl+Ag+(过量),FeSCN2+,AgSCN,在被测组分的溶液中加入一定量过量的滴定剂，待反应完全之后再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂的方法。,33,注意 指示剂： cFe3+ 0.015 mol/L 酸度： cH+：0.11mol/L (稀HNO3溶液) 测定Cl-时，在返滴定前需加入二氯乙烷、硝基苯等有机溶剂！ SAgSCN SAgCl AgCl + SCN- = AgSCN + Cl-,佛尔哈德法优势是
10、酸性溶液下滴定，选择性好！,34,法扬司法吸附指示剂法,sp前：AgCl + Cl- + FIn- = AgCl: Cl- + FIn- 呈黄绿色 sp时：AgCl + Ag+ + FIn- = AgCl:Ag+:FIn-（淡红色）,吸附指示剂变色机理：指示剂阴离子被带电沉淀胶粒吸附，导致颜色变化，从而指示滴定终点。 例AgNO3滴定Cl-，用荧光黄指示剂,HFIn H+ + FIn- （黄绿色）,35,滴定条件及注意事项 防止沉淀凝聚：加糊精、淀粉 控制溶液酸度：pHpKa 例 荧光黄pKa 7.0选pH 710 曙红pKa 2.0 选pH 2 AgX胶体对指示剂的吸附能力对被测离子的吸附能
11、力 吸附顺序：I-SCN-Br-曙红Cl-荧光黄 例 测Cl-荧光黄 测Br-曙红,适用范围： 可直接测定Cl-，Br-，I-，SCN-,36,习题1 向1.010-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时Ag+=? CrO42-沉淀完全时Ag+=?,CrO42-沉淀完全时的浓度为1.010-5 moldm-3,解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-,37,习题2如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1, 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么?,解: Fe(OH)3
12、 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-38 Fe3+ 沉淀完全时的pH: OH- =(Ksp /Fe3+)1/3= (4.0 10-38 / 10-5)1/3 =1.59 10-11 molL-1 pH =3.2,38,Mg开始沉淀的PH值为:,= 1.3410-5 molL-1 pH =9.1,因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之间即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。,习题2如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 molL-1, 使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的条件是什么?,Mg(OH)2 Mg2+ + 2OH- Ksp = Mg2
13、+OH-2 = 1.8 10-11,39,习题3 使0.01 mol SnS溶于1 L 的盐酸中，求所需盐酸的最低浓度 = ?,= 0.96 molL-1, 故所需盐酸的起始浓度为:0.96+0.02=0.98 molL-1,0.01 mol SnS溶解将产生0.01 mol的H2S H2S 2H+ + S2-,解: SnS Sn2+ + S2- Ksp = Sn2+S2-,40,习题4如果溶液中Zn2+和Fe2+的浓度均为0.10 molL-1,能否利用通入H2S气体使Zn2+和Fe2+定量分离？Zn2+和Fe2+分离完全的pH值为多少?,解： Zn2+ + H2S ZnS + 2H+ -1,Zn2+ 沉淀完全时的pH值为：,pH = 2.67,因此，控制pH值在2.67-2.91之间即可将Zn2+和Fe2+分离完全。,Fe2+ 开始沉淀时的pH值为：,Fe2+ + H2S FeS + 2H+ -2,pH = 2.91,
