沉淀溶解平衡-习题课ppt课件

.,1,第九章沉淀溶解平衡习题课,化学学院陈维林,.,2,本章内容小结教材P260例9-7书后习题,.,3,本章内容小结,溶度积常数Ksp溶度积原理同离子效应和盐效应沉淀的生成和溶解分步沉淀沉淀的转化,.,4,溶度积常数KspAaBb(s)aAb+bBa-Ksp=Ab+aBa-b=(as)a(bs)b=aabbsa+bs:溶解度注意：溶度积常数表达式中的浓度项应为相对浓度(c/c)，但为书写简便，用浓度代替相对浓度。(见教材P239页底注解),.,5,溶度积常数Ksp,Ksp大小与浓度无关，随温度变化而改变；溶度积和溶解度s之间可进行相互换算，但溶解度必须用物质的量浓度(即moldm-3)来表示。,.,6,溶度积原理QiKsp，沉淀从溶液中析出；Qi=Ksp，饱和溶液与沉淀物平衡；QiKsp；常用方法：加入沉淀剂，应用同离子效应，控制溶液pH值。(2)沉淀的溶解：创造条件使有关离子浓度减小，造成Qi107(相当于rGm+40kJmol-1)时，酸溶反应不能自发进行，如CuS(s)不溶于盐酸中(K=5.510-16)，只能溶解在有氧化性的HNO3中。当10-7K107(相当于40kJmol-1rGm+40kJmol-1)时，需根据具体情况来判断，有时可通过提高H+浓度使沉淀溶解。,.,17,5.分步沉淀溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，则沉淀生成的先后按Q值大于Ksp的先后顺序分步沉淀。一般溶液中被沉淀离子浓度小于10-5molL-1时，认为已沉淀完全。6.沉淀的转化一般由溶解度大的沉淀向溶解度小的沉淀转化。,.,18,教材P244例9-7,使0.01molZnS溶于1dm3盐酸中，求所需盐酸的最低浓度。已知Ksp(ZnS)=2.510-22,H2S的K1=1.110-7,K2=1.310-13,.,19,教材P244例9-7解：,解法一：分步计算。当0.01mol的ZnS全部溶解于1dm3盐酸时，生成的Zn2+=0.01moldm-3，与Zn2+相平衡的S2-可由沉淀溶解平衡求出。ZnSZn2+S2-Ksp(ZnS)=Zn2+S2-S2=Ksp(ZnS)/Zn2+=2.510-22/0.01=2.510-20,.,20,解法一：当0.01mol的ZnS全部溶解时，产生的S2-将与盐酸中的H+结合生成H2S，且假设S2-全部生成H2S，则溶液中H2S=0.01moldm-3。根据H2S的解离平衡，由S2-和H2S可求出与之平衡的H+。,教材P244例9-7解：,H2S2H+S2-,.,21,教材P244例9-7解：,解法一：,此浓度为平衡浓度，原来的盐酸中的H+与0.01molS2-结合生成H2S时消耗掉0.02mol。故所需盐酸的起始浓度为(0.076+0.02)moldm-3=0.096moldm-3,.,22,解法二：可通过ZnS溶解反应的总的反应方程式来计算。ZnS+2H+H2S+Zn2+起始相对浓度c000平衡相对浓度c0-0.020.010.01,教材P244例9-7解：,.,23,教材P244例9-7解：,解法二：,.,24,P2489-8,室温下测得AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-的浓度均约为1.310-5moldm-3。试求反应,的rGm值。,书后习题,.,25,P2489-8解：,Ksp=Ag+Cl-=1.310-51.310-5=1.6910-10,rGm=RTlnKsp=8.314Jmol-1K-1298Kln(1.6910-10)=55.7kJmol-1,.,26,P2489-9,某溶液中Ba2+和Sr2+的浓度均为0.01moldm-3，向其中滴加Na2CrO4溶液。通过计算说明，当SrCrO4开始生成时，Ba2+是否已经被沉淀完全。已知BaCrO4的Ksp=1.210-10,SrCrO4的Ksp=2.210-5。,.,27,P2489-9解：,SrCrO4Sr2+CrO42-Ksp(SrCrO4)=Sr2+CrO42-CrO42=Ksp(SrCrO4)/Sr2+=2.210-5/0.010=2.210-3即：当CrO42=2.210-3moldm-3时，开始生成SrCrO4沉淀。,.,28,BaCrO4Ba2+CrO42-Ksp(BaCrO4)=Ba2+CrO42-Ba2+=Ksp(BaCrO4)/CrO42=1.210-10/2.210-3=5.510-8所以，当SrCrO4开始生成时，Ba2+=5.510-8moldm-31.010-5moldm-3，Ba2+已经被沉淀完全。,P2489-9解：,.,29,P2489-10,Ba2+和Sr2+的混合溶液中，二者的浓度均为0.10moldm-3，将极稀的Na2SO4溶液滴加到混合溶液中。已知BaSO4的Ksp=1.110-10，SrSO4的Ksp=3.410-7。试求（1）当Ba2+已有99%沉淀为BaSO4时的Sr2+.（2）当Ba2+已有99.99%沉淀为BaSO4时，Sr2+已经转化为SrSO4的百分数。,.,30,P2489-10解：浓度为0.10moldm-3的Ba2+，已沉淀99，这时体系中Ba2+=0.10(1-99%)=1.010-3moldm-3BaSO4Ba2+SO42-Ksp=Ba2+SO42-,.,31,Q(SrSO4)=Sr2+SO42-=0.101.110-7=1.110-8由于Q(SrSO4)3.010-3Cl，即Br大于Cl的3.010-3倍。,.,44,P2489-16,将足量ZnS置于1dm3盐酸中，收集到0.10molH2S气体。试求溶液中H+和Cl-。已知ZnS的Ksp=2.510-22，H2S的Ka=1.310-20,.,45,P2489-16,解：ZnS+2H+Zn2+H2S依题意收集到0.10molH2S气体，这说明四个问题：溶液已饱和，其中H2S=0.10moldm-3；逸出的和存在于饱和溶液中的H2S共0.20mol；生成0.20molH2S，同时有0.20molZn2+存在于溶液中，即Zn2+=0.20moldm-3；生成0.20molH2S，同时将有0.40molCl-存在于溶液中，即此部分Cl-=0.40moldm-3。,.,46,溶液中H+=1.02moldm-3，同时也将因此有1.02moldm-3的Cl-存在于溶液中，故溶液中Cl-=(1.02+0.40)moldm-3=1.42moldm-3,.,47,习题册习题,P1068.5下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是(A)Ag3PO4;(B)AgCl;(C)AgBr;(D)AgI。,已知：Ksp(AgCl)=1.7710-10;Ksp(AgBr)=5.3510-13;Ksp(AgI)=8.5210-17;Ksp(Ag3PO4)=8.8910-17.,答案为(D)AgI。,.,48,解题分析：含银沉淀一般可与氨水发生配位反应，生成Ag(NH3)2+配离子，方程式如下：AgX+2NH3H2OAg(NH3)2+X+2H2O所以，含银沉淀在氨水中的溶解度将大于其在水中的溶解度。而它们在水中的溶解度越大，解离出的Ag+就越多，则其在氨水中的溶解度越大。因而只需通过Ksp计算出各沉淀在水中的溶解度，即可得知其在氨水中的溶解度顺序。,P1068.5,.,49,P1068.5解：因为从AgCl至AgI，Ksp逐渐减小，其在水中的溶解度也逐渐减小，所以在氨水中溶解度最小的是AgI。AgI在水中的溶解度s(AgI)=Ksp(AgI)1/2=9.2310-9moldm-3,.,50,P1068.5解：,又因为Ksp(Ag3PO4)=(3s)3s=27s4=8.8910-17，所以,所以仍是AgI在水中的溶解度最小，因此答案为(D)AgI。,.,51,P1088.15下列各对离子的混合溶液中均含有0.30moldm-3HCl，不能用H2S进行分离的是(A)Cr3+,Pb2+;(B)Bi3+,Cu2+;(C)Mn2+,Cd2+;(D)Zn2+,Pb2+.,答案为(B)Bi3+,Cu2+。,.,52,解题分析：不能用H2S进行分离，是指两种金属离子的硫化物均可溶于0.30moldm-3HCl，或者均不溶。可用H2S进行分离，是指两种金属离子的硫化物，一种溶于稀盐酸，另一种则不溶。,P1088.15,.,5