理学沉淀溶解平衡和沉淀滴定PPT课件.ppt

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 S1S1 2 Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq 平衡 mol L 2S2S2 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 7 8 解 计算AgCl AgI开始沉淀所需要Ag 的浓度 例 在含有0 010mol LCl 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 SS 1 例 把足量的AgCl放入1L1 0mol L的盐酸溶液中 AgCl的溶解度是多少 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 1mol dm 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 21mol dm 3 H2S 2H S2 解 ZnS Zn2 S2 15 习题1 向1 0 10 3mol dm 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 10mol L 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 10mol L 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 01molSnS溶于1L的盐酸中 求所需盐酸的最低浓度 17 7 2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 1 1 m 例 BaSO4 无定形沉淀 颗粒直径 0 02 m 例 Fe2O3 2H2O 凝乳状沉淀 颗粒直径界于两种沉淀之间 例 AgCl 2020 1 7 22 23 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 24 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 25 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 26 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 27 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 28 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 29 一 银量法的原理及滴定分析曲线 原理Ag X AgX X Cl Br I SCN 滴定曲线 30 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K sp 1 8 10 10sp点 Ag CrO42 Ag2CrO4 砖红色K sp 2 0 10 12 31 特点指示剂的用量 严格控制K2CrO4 5 10 3mol L适宜pH值6 5 10 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 AgOH Ag2O Ag NH3 2 32 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 FeSCN 2 33 返滴定法 测定X Cl HNO3 AgCl Ag 过量 FeSCN 2 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 34 注意 指示剂 cFe3 0 015mol L酸度 cH 0 1 1mol 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 佛尔哈德法优势是酸性溶液下滴定 选择性好 35 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 36 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 pH pK a 例 荧光黄pK a7 0 选pH7 10曙红pK a2 0 选pH 2AgX胶体对指示剂的吸附能力 对被测离子的吸附能力吸附顺序 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 37 习题1 向1 0 10 3mol dm 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 0 10 5mol dm 3 解 Ag2CrO4 2Ag CrO42 K sp Ag 2 CrO42 38 习题2 如果溶液中Fe3 和Mg2 的浓度均为0 10mol L 1 使Fe3 定量沉淀而使Mg2 不沉淀的条件是什么 解 Fe OH 3 Fe3 3OH K sp Fe3 OH 3 4 0 10 38Fe3 沉淀完全时的pH OH K sp Fe3 1 3 4 0 10 38 10 5 1 3 1 59 10 11mol L 1pH 3 2 39 Mg开始沉淀的PH值为 1 34 10 5mol L 1pH 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 10mol L 1 使Fe3 定量沉淀而使Mg2 不沉淀的条件是什么 Mg OH 2 Mg2 2OH K sp Mg2 OH 2 1 8 10 11 40 习题3 使0 01molSnS溶于1L的盐酸中 求所需盐酸的最低浓度 0 96mol L 1 故所需盐酸的起始浓度为 0 96 0 02 0 98mol L 1 0 01molSnS溶解将产生0 01mol的H2SH2S 2H S2 解 SnS Sn2 S2 K sp Sn2 S2 41 习题4 如果溶液中Zn2 和Fe2 的浓度均为0 10mo