沉淀溶解平衡-习题课

1、沉淀溶解平衡-习题课2v本章内容小结本章内容小结v教材教材P260 例例9-7v书后习题书后习题3本章内容小结本章内容小结溶度积常数溶度积常数Ksp溶度积原理溶度积原理同离子效应和盐效应同离子效应和盐效应沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解分步沉淀分步沉淀沉淀的转化沉淀的转化4溶度积常数溶度积常数Ksp AaBb (s) aAb+ + bBa- Ksp = Ab+a Ba-b = (as)a (bs)b = aabbsa+b s:溶解度溶解度注意：注意：v溶度积常数表达式中的浓度项应为相对浓度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。，但为书写简便，用浓

2、度代替相对浓度。(见教材见教材P239页底注解页底注解)5溶度积常数溶度积常数KspvKsp大小与浓度无关，随温度变化而改大小与浓度无关，随温度变化而改变；变；v溶度积和溶解度溶度积和溶解度s之间可进行相互换算，之间可进行相互换算，但 溶 解 度 必 须 用 物 质 的 量 浓 度但 溶 解 度 必 须 用 物 质 的 量 浓 度 ( 即即moldm-3)来表示。来表示。6溶度积原理溶度积原理 Qi Ksp，沉淀从溶液中析出；，沉淀从溶液中析出； Qi = Ksp，饱和溶液与沉淀物平衡；，饱和溶液与沉淀物平衡； Qi Ksp； 常用方法：加入沉淀剂，应用同离子常用方法：加入沉淀剂，应用同离子效

3、应，控制溶液效应，控制溶液pH值。值。(2) 沉淀的溶解：沉淀的溶解：创造条件使有关离子浓度创造条件使有关离子浓度减小，造成减小，造成Qi 107 (相当于相当于 rGm 40 kJ mol-1)时，时，酸溶反应能自发进行，而且进行得较彻底，酸溶反应能自发进行，而且进行得较彻底，如如MnS(s)可溶于盐酸中可溶于盐酸中(K = 2.7 107)。16酸溶平衡常数酸溶平衡常数v当当K +40 kJ mol-1)时，时，酸溶反应不能自发进行，如酸溶反应不能自发进行，如CuS(s)不溶于盐不溶于盐酸中酸中(K = 5.5 10-16)，只能溶解在有氧化性，只能溶解在有氧化性的的HNO3中。中。v当当

4、10-7 K 107 (相当于相当于 40 kJ mol-1 rGm +40 kJ mol-1)时，需根据具体情况来判断，时，需根据具体情况来判断，有时可通过提高有时可通过提高H+浓度使沉淀溶解。浓度使沉淀溶解。175. 分步沉淀分步沉淀v溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可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生成沉淀，则沉淀生成的先后按Q值大于值大于Ksp的先后顺序分步沉淀。的先后顺序分步沉淀。v一般溶液中被沉淀离子浓度小于一般溶液中被沉淀离子浓度小于10- 5 molL-1时，认为已沉淀完全。时，认为已沉淀完全。6. 沉淀的转化沉淀的转化 一般由溶解度大的沉淀向

5、溶解度小的沉淀一般由溶解度大的沉淀向溶解度小的沉淀转化。转化。18教材教材P244 例例9-7v使溶于使溶于1dm3盐酸中，求所需盐酸的最低浓度。盐酸中，求所需盐酸的最低浓度。v已知已知Ksp(ZnS)=2.510-22, vH2S的的K1=1.110-7, K2=1.310-1319教材教材P244 例例9-7 解：解：解法一：分步计算。解法一：分步计算。当当0.01 mol 的的ZnS全部溶解于全部溶解于 1 dm3 盐酸时，盐酸时，生成的生成的 Zn2+ = 0.01 moldm-3，与，与Zn2+相平相平衡的衡的S2-可由沉淀溶解平衡求出。可由沉淀溶解平衡求出。 ZnS Zn2+ +

6、S2- Ksp(ZnS) = Zn2+S2-S2 = Ksp(ZnS) / Zn2+ 10-22 = 2.5 10-2020解法一：解法一： 当当0.01 mol 的的ZnS全部溶解时，产生的全部溶解时，产生的S2-将与盐酸中的将与盐酸中的H+结合生成结合生成H2S，且假设，且假设S2-全部全部生成生成H2S，则溶液中，则溶液中H2S = 0.01 moldm-3。 根据根据H2S的解离平衡，由的解离平衡，由S2-和和H2S可求可求出出与之平衡的与之平衡的H+。 教材教材P244 例例9-7 解：解：H2S 2H+ + S2- ,SHSH 2-2221KK因为21 076. 0 105 . 2

7、01. 0103 . 1101 . 1 SSHH 201372221所以KK教材教材P244 例例9-7 解：解：解法一：解法一：此浓度为平衡浓度，原来的盐酸中的此浓度为平衡浓度，原来的盐酸中的 H+ 与与0.01 mol S2- 结合生成结合生成 H2S 时消耗掉时消耗掉 0.02 mol。故所需盐酸的起始浓度为故所需盐酸的起始浓度为(0.076 + 0.02) moldm-3 = 0.096 moldm-322解法二：可通过解法二：可通过ZnS溶解反应的总的反应方程式溶解反应的总的反应方程式来计算。来计算。 ZnS + 2H+ H2S + Zn2+起始相对浓度起始相对浓度 c0 0 0平衡

8、相对浓度平衡相对浓度 c0-0.02 0.01 21372221sp222222221075. 1103 . 1101 . 1105 . 2(ZnS) SSHZnSHHZnSHKKKK教材教材P244 例例9-7 解：解：23220221075. 1 )02. 0(ZnSH cK即3-02220dmmol 096. 0 076. 0 1075. 101. 001. 0 SZnH02. 0 cKc所以教材教材P244 例例9-7 解：解：解法二：解法二：24P248 9-8v室温下测得室温下测得AgCl饱和溶液中饱和溶液中Ag+和和Cl-的浓的浓度均约为度均约为10-5moldm-3。试求反应。

9、试求反应(aq)Cl (aq)AgAgCl(s)的的 rGm 值。值。书后习题书后习题25P248 9-8 解：解：(aq)Cl (aq)AgAgCl(s)Ksp = Ag+Cl- 10-5 10-5 =1.69 10-10 rGm = RTlnKsp = 8.314 Jmol-1K-1 298K ln(1.69 10-10)= 55.7 kJmol-126P248 9-9v某溶液中某溶液中Ba2+和和Sr2+的浓度均为的浓度均为 0.01moldm-3，向其中滴加向其中滴加Na2CrO4溶液。通过计算说明，当溶液。通过计算说明，当SrCrO4开始生成时，开始生成时，Ba2+是否已经被沉淀完全

10、。是否已经被沉淀完全。已知已知BaCrO4的的Ksp=1.210-10, SrCrO4的的Ksp=2.210-5。27P248 9-9 解：解： SrCrO4 Sr2+ + CrO42- Ksp(SrCrO4) = Sr2+CrO42-CrO42 = Ksp(SrCrO4) / Sr2+ 10-5 = 2.2 10-3即：当即：当CrO42 = 2.2 10-3 moldm-3时，时， 开始生成开始生成SrCrO4沉淀。沉淀。28 BaCrO4 Ba2+ + CrO42- Ksp(BaCrO4) = Ba2+CrO42-Ba2+ = Ksp(BaCrO4) / CrO42 10-10 / 2.

11、2 10-3 = 5.5 10-8 所以，当所以，当SrCrO4开始生成时，开始生成时， Ba2+ = 5.5 10-8 moldm-3 1.0 10-5 moldm-3， Ba2+已经被沉淀完全。已经被沉淀完全。 P248 9-9 解：解：29P248 9-10vBa2+和和Sr2+的混合溶液中，二者的浓度均为的混合溶液中，二者的浓度均为0.10moldm-3，将极稀的，将极稀的Na2SO4溶液滴加到溶液滴加到混合溶液中。已知混合溶液中。已知BaSO4的的Ksp=1.110-10， SrSO4的的Ksp=3.410-7。试求。试求v（1）当）当Ba2+已有已有99%沉淀为沉淀为BaSO4时的

12、时的Sr2+.v（2）当）当Ba2+已有已有99.99%沉淀为沉淀为BaSO4时，时，Sr2+已经转化为已经转化为SrSO4的百分数。的百分数。30P248 9-10 解：解：浓度为浓度为0.10 moldm-3的的Ba2+，已沉淀，已沉淀99，这时体系中这时体系中Ba2+ (1-99%) = 1.0 10-3 moldm-3 BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp = Ba2+SO42- 73102sp24101 . 1100 . 1101 . 1BaSOK31Q(SrSO4) = Sr2+SO42- 1.1 10-7 = 1.1 10-8 由于由于Q(SrSO4) 3.0 10-3C

13、l ，即，即 Br 大于大于 Cl 的的3.0 10-3 倍。倍。44P248 9-16v将足量ZnS置于1dm3盐酸中，收集到0.10mol H2S气体。试求溶液中H+和Cl-。v已知ZnS的Ksp10-22，H2S的的Ka10-2045P248 9-16解：解： ZnS + 2H+ Zn2+ + H2S依题意收集到依题意收集到 H2S气体，这说明四个问题：气体，这说明四个问题： 溶液已饱和，其中溶液已饱和，其中H2S = 0.10 moldm-3； 逸出的和存在于饱和溶液中的逸出的和存在于饱和溶液中的H2S共共0.20 mol； 生成生成0.20 mol H2S，同时有，同时有0.20 m

14、ol Zn2+ 存在于存在于溶液中，即溶液中，即Zn2+ = 0.20 moldm-3 ；(1) 生成生成0.20 mol H2S，同时将有，同时将有0.40 mol Cl- 存在存在于溶液中，即此部分于溶液中，即此部分Cl- = 0.40 moldm-3。46220222asp2221092. 1 103 . 1105 . 2)SH()ZnS(HZnSHKKK02. 11092. 120. 010. 0ZnSHH 222K溶液中溶液中 H+ = 1.02 moldm-3，同时也将因此有，同时也将因此有1.02 moldm-3 的的Cl-存在于溶液中，故溶液中存在于溶液中，故溶液中 Cl- =

15、 (1.02 + 0.40) moldm-3 = 1.42 moldm-347习题册习题习题册习题P106 8.5 下列化合物中，在氨水中溶解度最小下列化合物中，在氨水中溶解度最小的是的是(A) Ag3PO4; (B) AgCl; (C) AgBr; (D) AgI。已知：已知： Ksp(AgCl) = 1.77 10-10; Ksp(AgBr) = 5.35 10-13; Ksp(AgI) = 8.52 10-17; Ksp(Ag3PO4) = 8.89 10-17.答案为答案为(D) AgI。48解题分析：解题分析： 含银沉淀一般可与氨水发生配位反应，生含银沉淀一般可与氨水发生配位反应，生

16、成成 Ag(NH3)2+ 配离子，方程式如下：配离子，方程式如下： AgX + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + X + 2H2O 所以，含银沉淀在氨水中的溶解度将大于所以，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其在水中的溶解度。而它们在水中的溶解度越大，解离出的大，解离出的 Ag+ 就越多，则其在氨水中的溶就越多，则其在氨水中的溶解度越大。因而只需通过解度越大。因而只需通过Ksp计算出各沉淀在水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中的溶解度，即可得知其在氨水中的溶解度顺序。序。49P106 8.5 解：解： 因为因为 从从AgCl至至

17、AgI， Ksp逐渐减小，其在逐渐减小，其在水中的溶解度也逐渐减小，所以在氨水中溶解水中的溶解度也逐渐减小，所以在氨水中溶解度最小的是度最小的是AgI。 AgI在水中的溶解度在水中的溶解度s(AgI) = Ksp(AgI) 1/2 = 9.23 10-9 moldm-3 50P106 8.5 解：解：又因为又因为 Ksp(Ag3PO4) = (3s)3s = 27s4 = 8.89 10-17，所以所以3-9AgI3-554174spdmmol 1023. 9dmmol1071. 9 1071. 9271089. 827ssKs所以仍是所以仍是AgI在水中的溶解度最小，因此答案在水中的溶解度最小，因此答案为为(D) AgI。51P108 8.15 下列各对离子的混合溶液中均含有下列各对离子的混合溶液中均含有0.30 moldm-3HCl，不