无机化学 难容电解质的沉淀溶解平衡.ppt

第五章难溶电解质的沉淀溶解平衡,沉淀反应的某些应用,沉淀溶解平衡的移动,溶度积和溶解度,第一节溶度积和溶解度,溶度积,沉淀-溶解平衡,溶解度,溶解度,一定温度下，体系达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，叫做溶解度(S)。,溶解度的相对大小,一般称为,溶解度/g,难溶,微溶,可溶,易溶,10,平衡向左移动，沉淀析出；,J=处于平衡状态，饱和溶液；,JKsp,例4：0.2molL-1的Pb(NO3)2和KI水溶液等体积混合是否会产生PbI2沉淀？KspPbI2=7.110-9,解：两溶液等体积混合，离子浓度均减半。,即：Pb2+=I=0.1molL-1,J=Pb2+I-2,=0.1(0.1)2,=110-3KspPbI2,所以会有PbI2沉淀生成,二、沉淀的溶解,沉淀溶解的必要条件：JKsp时，金属硫化物沉淀,当J=M2+S2-Ksp时，金属硫化物溶解,控制S2-，即可使金属硫化物沉淀或溶解,金属硫化物的溶解如下：,MS+2H+,M2+H2S,其中：,H2S饱和溶液的浓度为0.1molL-1,例5：25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(g),使其成为饱和溶液。用HCl调pH值，使cHCl=0.30molL-1试判断能否有FeS生成。,解：反应方程式如下,所以无FeS沉淀生成,由于JK,*平衡常数K越大，硫化物越易溶。,稀HCl,HAc,MnS,CdS,PbS,CuSAg2S,HgS,浓HCl,王水,ZnSFeS,例6：在浓度均为0.10molL-1的Zn2+和Mn2+溶液中通入H2S气体，问哪种物质先沉淀？pH控制在什么范围可以使二者完全分离?已知KspMnS4.651014，KspZnS2.931025,解：两种沉淀是同一类型，溶度积常数小的ZnS先沉淀,MnS开始沉淀的H+为：,MnS开始沉淀时的pH4.85,ZnS完全沉淀的H+为：,ZnS沉淀完全时的pH1.25,因此，控制pH值在1.254.85之间，可使ZnS沉淀完全，而MnS不沉淀。,b.生成水,2H2O,Mg(OH)2(s),Mg2+2OH-,+,2HCl2Cl+2H+,Mg(OH)2(s)+2H+,Mg2+2H2O,平衡常数很大，Mg(OH)2易溶于强酸。,平衡常数很大，Mg(OH)2也可溶于醋酸。,Mg(OH)2(s)+2HAc,Mg2+2Ac+2H2O,类似的问题:Fe(OH)3可否溶于醋酸,结论：Fe(OH)3不溶于醋酸,Fe(OH)3(s)+3HAc,Fe3+3Ac+3H2O,c.生成弱碱,Mg(OH)2(s),Mg2+2OH-,2NH3H2O,+,2NH4Cl2Cl+2NH4+,Mg(OH)2(s)+2NH4+,Mg2+2NH3H2O,d.生成弱酸盐,Pb(Ac)2+SO42,PbSO4(s),Pb2+SO42,+,2NaAc2Ac+2Na+,Pb(Ac)2(弱电解质),PbSO4(s)+2Ac,小结,Ca2+H2O+CO2,CaCO3(s)+2H+,Fe(OH)3(s)+3H+,Fe3+3H2O,Mg(OH)2(s)+2NH4+,Mg2+NH3H2O,Pb(Ac)2+SO42,PbSO4(s)+2Ac,例7：在100ml0.02molL-1MgCl2溶液中，加入100ml0.1molL-1氨水溶液，有无Mg(OH)2沉淀生成？如欲使生成的沉淀溶解，则在该体系中应加入多少克NH4Cl(设加入NH4Cl后，体积不发生变化)。已知Ksp=1.810-11，Kb=1.7410-5,解:两溶液等体积混合后，各物质的浓度为：,由氨水电离出的OH-浓度为：,所以会有Mg(OH)2沉淀生成。,反应方程式为：,即,2.生成配合物使沉淀溶解,CdS,Cd2+S2-,+,4Cl-,CdCl42-,CdS+4Cl-,CdCl42-+S2-,AgCl,Ag+Cl-,+,2NH3,Ag(NH3)2+,AgCl(s)+2NH3,Ag(NH3)2+Cl,例8：室温下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固体AgCl(s)问氨水的浓度最小应为多少?,AgCl(s)+2NH3,Ag(NH3)2+Cl,解：,平衡浓度(molL-1)x0.100.10,3.氧化还原反应使沉淀溶解,3CuS+8HNO3(浓),3Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2O,3HgS+12HCl+2HNO3,3H2HgCl4+3S+2NO+4H2O,两种沉淀之间的平衡,沉淀的转化,分步沉淀,当溶液中有几种离子共存，这些离子的KSP不同，且都能与某种外加的离子形成沉淀。如果小心控制外加离子的量，则这些离子就可能根据溶度积规则分先后地从溶液中沉淀出来。分步沉淀的例子：Ag+分步沉淀:Cl-、Br-、I-,分步沉淀,1L溶液,实验,生成AgI沉淀需要的Ag+I-浓度,因为Ag+I-2.2106molL-1I-时，AgCl先沉淀析出。,例9:某溶液含Cl-=0.10mol.L-1和CrO42-=0.0010mol.L-1通过计算证明逐滴加入AgNO3，哪一种沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一种离子是否被沉淀完全(忽略由于加入AgNO3所引起的体积变化)。,解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度,而析出Ag2CrO4(s)所需的最低Ag+浓度,当Ag2CrO4开始沉淀时，AgCl已经沉淀完全。,沉淀的转化,PbS(s)+CrO42,PbCrO4(s)(黄色),Pb2+CrO42,+,S2,PbS(s)（黑色）,PbCrO4(s)+S2,总反应：,K很大，反应很彻底。,锅炉水垢为CaSO4其溶解度较小，一般将其转化为CaCO3，就可使其溶解。,CaCO3(s)+2H+,Ca2+H2CO3,CO2+H2O,结论,沉淀类型不同，计算反应的。,沉淀类型相同,KSP大(易溶)者向KS