无机化学沉淀溶解平衡习题课市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、第九章 沉淀溶解平衡习题课化学学院 陈维林1第1页本章内容小结教材P260 例9-7书后习题2第2页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生成和溶解分步沉淀沉淀转化3第3页溶度积常数Ksp AaBb (s) aAb+ + bBa- Ksp = Ab+a Ba-b = (as)a (bs)b = aabbsa+b s:溶解度注意：溶度积常数表示式中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)4第4页溶度积常数KspKsp大小与浓度无关，随温度改变而改变；溶度积和溶解度s之间可进行相交换算，但溶解度必须用物质量浓度(即moldm-

2、3)来表示。5第5页溶度积原理 Qi Ksp，沉淀从溶液中析出； Qi = Ksp，饱和溶液与沉淀物平衡； Qi Ksp； 惯用方法：加入沉淀剂，应用同离子效应，控制溶液pH值。(2) 沉淀溶解：创造条件使相关离子浓度减小，造成Qi 107 (相当于rGm 40 kJmol-1)时，酸溶反应能自发进行，而且进行得较彻底，如MnS(s)可溶于盐酸中(K = 2.7 107)。15第15页酸溶平衡常数当K +40 kJmol-1)时，酸溶反应不能自发进行，如CuS(s)不溶于盐酸中(K = 5.5 10-16)，只能溶解在有氧化性HNO3中。当10-7 K 107 (相当于40 kJmol-1 r

3、Gm +40 kJmol-1)时，需依据详细情况来判断，有时可经过提升H+浓度使沉淀溶解。16第16页5. 分步沉淀溶液中含有几个离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，则沉淀生成先后按Q值大于Ksp先后次序分步沉淀。普通溶液中被沉淀离子浓度小于10-5 molL-1时，认为已沉淀完全。6. 沉淀转化 普通由溶解度大沉淀向溶解度小沉淀转化。17第17页教材P244 例9-7使0.01molZnS溶于1dm3盐酸中，求所需盐酸最低浓度。已知Ksp(ZnS)=2.510-22, H2SK1=1.110-7, K2=1.310-1318第18页教材P244 例9-7 解：解法一：分步计算。当0.01 mol

4、 ZnS全部溶解于 1 dm3 盐酸时，生成 Zn2+ = 0.01 moldm-3，与Zn2+相平衡S2-可由沉淀溶解平衡求出。 ZnS Zn2+ + S2- Ksp(ZnS) = Zn2+S2-S2 = Ksp(ZnS) / Zn2+ = 2.510-22 / 0.01 = 2.510-2019第19页解法一： 当0.01 mol ZnS全部溶解时，产生S2-将与盐酸中H+结合生成H2S，且假设S2-全部生成H2S，则溶液中H2S = 0.01 moldm-3。 依据H2S解离平衡，由S2-和H2S可求出与之平衡H+。 教材P244 例9-7 解：H2S 2H+ + S2-20第20页教材

5、P244 例9-7 解：解法一：此浓度为平衡浓度，原来盐酸中 H+ 与0.01 mol S2- 结合生成 H2S 时消耗掉 0.02 mol。故所需盐酸起始浓度为(0.076 + 0.02) moldm-3 = 0.096 moldm-321第21页解法二：可经过ZnS溶解反应总反应方程式来计算。 ZnS + 2H+ H2S + Zn2+起始相对浓度 c0 0 0平衡相对浓度 c0-0.02 0.01 0.01教材P244 例9-7 解：22第22页教材P244 例9-7 解：解法二：23第23页P248 9-8室温下测得AgCl饱和溶液中Ag+和Cl-浓度均约为1.310-5moldm-3。

6、试求反应rGm 值。书后习题24第24页P248 9-8 解：Ksp = Ag+Cl-=1.310-5 1.310-5 =1.6910-10rGm = RTlnKsp = 8.314 Jmol-1K-1 298K ln(1.69 10-10)= 55.7 kJmol-125第25页P248 9-9某溶液中Ba2+和Sr2+浓度均为 0.01moldm-3，向其中滴加Na2CrO4溶液。经过计算说明，当SrCrO4开始生成时，Ba2+是否已经被沉淀完全。已知BaCrO4Ksp=1.210-10, SrCrO4Ksp=2.210-5。26第26页P248 9-9 解： SrCrO4 Sr2+ +

7、CrO42- Ksp(SrCrO4) = Sr2+CrO42-CrO42 = Ksp(SrCrO4) / Sr2+ = 2.210-5 / 0.010 = 2.210-3即：当CrO42 = 2.210-3 moldm-3时， 开始生成SrCrO4沉淀。27第27页 BaCrO4 Ba2+ + 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+ = 5.510-8 moldm-3 1.010-5 moldm-3， Ba2+已经

8、被沉淀完全。 P248 9-9 解：28第28页P248 9-10Ba2+和Sr2+混合溶液中，二者浓度均为0.10moldm-3，将极稀Na2SO4溶液滴加到混合溶液中。已知BaSO4Ksp=1.110-10， SrSO4Ksp=3.410-7。试求（1）当Ba2+已经有99%沉淀为BaSO4时Sr2+.（2）当Ba2+已经有99.99%沉淀为BaSO4时，Sr2+已经转化为SrSO4百分数。29第29页P248 9-10 解：浓度为0.10 moldm-3Ba2+，已沉淀99，这时体系中Ba2+ = 0.10(1-99%) = 1.010-3 moldm-3 BaSO4 Ba2+ + SO

9、42- Ksp = Ba2+SO42- 30第30页Q(SrSO4) = Sr2+SO42- = 0.101.1 10-7 = 1.1 10-8 因为Q(SrSO4) 3.0 10-3Cl，即 Br大于 Cl 3.0 10-3 倍。43第43页P248 9-16将足量ZnS置于1dm3盐酸中，搜集到0.10mol H2S气体。试求溶液中H+和Cl-。已知ZnSKsp=2.510-22，H2SKa=1.310-2044第44页P248 9-16解： ZnS + 2H+ Zn2+ + H2S依题意搜集到0.10mol H2S气体，这说明四个问题： 溶液已饱和，其中H2S = 0.10 moldm-

10、3； 逸出和存在于饱和溶液中H2S共0.20 mol； 生成0.20 mol H2S，同时有0.20 mol Zn2+ 存在于溶液中，即Zn2+ = 0.20 moldm-3 ； 生成0.20 mol H2S，同时将有0.40 mol Cl- 存在于溶液中，即此部分Cl- = 0.40 moldm-3。45第45页溶液中 H+ = 1.02 moldm-3，同时也将所以有1.02 moldm-3 Cl-存在于溶液中，故溶液中 Cl- = (1.02 + 0.40) moldm-3 = 1.42 moldm-346第46页习题册习题P106 8.5 以下化合物中，在氨水中溶解度最小是(A) Ag

11、3PO4; (B) AgCl; (C) AgBr; (D) AgI。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(D) AgI。47第47页解题分析： 含银沉淀普通可与氨水发生配位反应，生成 Ag(NH3)2+ 配离子，方程式以下： AgX + 2NH3H2O Ag(NH3)2+ + X + 2H2O 所以，含银沉淀在氨水中溶解度将大于其在水中溶解度。而它们在水中溶解度越大，解离出 Ag+ 就越多，则其在氨水中溶解度越大。因而只需经过

12、Ksp计算出各沉淀在水中溶解度，即可得知其在氨水中溶解度次序。P106 8.548第48页P106 8.5 解： 因为 从AgCl至AgI， Ksp逐步减小，其在水中溶解度也逐步减小，所以在氨水中溶解度最小是AgI。 AgI在水中溶解度s(AgI) = Ksp(AgI) 1/2 = 9.23 10-9 moldm-3 49第49页P106 8.5 解：又因为 Ksp(Ag3PO4) = (3s)3s = 27s4 = 8.89 10-17，所以所以仍是AgI在水中溶解度最小，所以答案为(D) AgI。50第50页P108 8.15 以下各对离子混合溶液中均含有0.30 moldm-3HCl，不能用H2S进行分离是 (A) Cr3+, Pb2+; (B) Bi3+, Cu2+; (C) Mn2+, Cd2+; (D) Zn2+, Pb2+.答案为(B) Bi3+, Cu2+。51第51页解题分析：不能用H2S进行分离，是指两种金属离子硫化物均可溶于0.30 moldm-3 HCl，或者均不溶。可用H2S进行分离，是指两种金属离子硫化物，一个溶于稀盐酸，另一个则不溶。P108 8.1552