第三章酸碱反应和沉淀反应3.4沉淀反应55课件

第三章酸碱反应和沉淀反应3.4沉淀反应2025/7/17第四节沉淀反应沉淀反应在化学实验和化工生产中，常利用沉淀反应进行离子的分离、鉴定和除去溶液中的杂质以及制取某些难溶化合物。沉淀反应的利用，关键是如何创造条件保证沉淀能够生成并沉淀完全，这涉及难溶电解质的沉淀和溶解。2025/7/17第四节沉淀反应

在一定温度下，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。通常以符号s

表示。对水溶液来说，通常以饱和溶液中每100g水所含溶质质量来表示，即以：g/100g水表示。

溶解度的概念2025/7/17难溶电解质：溶解度＜0.01g/100gH2O微溶电解质：溶解度0.1g~0.01g/100gH2O易溶电解质：溶解度＞0.1g/100gH2O溶解平衡——一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为溶解平衡1.溶度积常数BaSO4(s)

Ba2+(aq)+SO4

(aq)溶解沉淀2-Ksp(BaSO4)=[c(Ba2+)/c][c(SO4)/c]2-3.4.1

难溶电解质的溶度积和溶解度AmBn(s)

mAn++nBm-溶解沉淀一般难溶电解质Ksp(AmBn)=[c(An+)/c]m[c(Bm-)/c]n溶度积常数(简称溶度积)即:在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度幂的乘积是一个常数Ksp与浓度无关，与温度有关Ksp是表征难溶电解质溶解能力的特性常数1.溶度积常数2025/7/17溶度积表达式也适用于难溶弱电解质AB(s)AB(aq)K1=c(AB)/cAB(aq)

A++B-c(A+)·c(B-)c(AB)·cK2=(1)+(2)

AB(s)

A++B-K1

·K2=c(A)·c(B)/(c)2=Ksp(AB)即AB(s)

A++B-Ksp(AB)=c(A)·c(B)/(c)22、溶解度与溶度积的相互换算

在有关溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量浓度，其单位为mol·L－1，而溶解度的单位往往是g/100g水。因此，计算时有时要先将难溶电解质的溶解度s的单位换算为mol·L－1。3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度2.溶解度与溶度积的相互换算例1.08×10-10=x·xx=1.04×10-5即s(BaSO4)=1.04×10-5mol·L-1对于AB(s)

A++B-s=Ksp×c已知298.15K时Ksp(BaSO4)=1.08×10-10,计算298.15K时的s(BaSO4)解：BaSO4(s)

Ba2++SO4平衡浓度/(mol·L-1)xx2-Ksp(BaSO4)=[c(Ba2+)/c][c(SO4)/c]2-

AB(s)

A++B-s=Ksp×c对于AB型难溶强电解质同理AB2或A2B型难溶强电解质

A2B(s)

2A++B2-平衡浓度/(mol·L-1)2ssKsp(A2B)=(2s)2·s/(c)3Ksp4s=×c35108

s=间的关系与的思考题：求243)(POCas2025/7/17

ZnS(s)

Zn2++S2-如ZnS在饱和溶液中Zn2++H2O[Zn(OH)]++H+

S2-+H2OHS-+OH-s(ZnS)≈c(Zn2+)+c([Zn(OH)]+)s(ZnS)≈c(S2-)+c(HS-)应用上述溶解度S计算公式应注意:1.不适用于易水解的难溶电解质且水解程度S2-»Zn2+,使c(Zn2+)>c(S2-)s=Ksp×c按式计算会产生较大误差。2025/7/172.不适用于难溶弱电解质应用上述溶解度s计算公式应注意:

AB(aq)

A++B-s(AB)=c(AB)+c(A+)=c(AB)+c(B-)

Ksp(AB)×cs=c(AB)+AB(s)AB(aq)2025/7/17只有相同类型、基本不水解的难溶强电解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。类型难溶电解质Ksps/(mol·L-1)ABAgCl1.77×10-101.33×10-5AgBr5.35×10-137.33×10-7AgI8.52×10-179.25×10-9AB2MgF26.5×10-91.2×10-3A2BAg2CrO41.12×10-126.54×10-52025/7/173-4-2沉淀反应3-4-2沉淀反应1、溶度积规则

<反应正向进行∆rGm=0平衡状态

>反应逆向进行∆rGm=RT(lnJ–lnKsp

)AmBn(s)

mAn++nBm-J={c(An+)}m{c(Bm-)}n/(c)(m+n)

<反应正向进行

J

=Ksp

平衡状态

>反应逆向进行2025/7/173-4-2沉淀反应3-4-2沉淀反应溶度积规则☆

J>平衡向左移动，沉淀析出；☆J=处于平衡状态，饱和溶液；

☆J<平衡向右移动，无沉淀析出；若原来有沉淀存在，则沉淀溶解。AmBn(s)

mAn++nBm-2025/7/173-4-2沉淀反应3-4-2沉淀反应例：②加BaCl2

或Na2CO3(aq)CO(aq)Ba

(s)BaCO2323-++利于BaCO3

的溶解。23

)(COJJc<

-BaCO3的生成。或

促使23

)(COJJc>

-①加酸例在10mL0.10mol·L-1MgSO4溶液中加入10mL0.10mol·L-1NH3·H2O,问有无Mg(OH)2沉淀生成？解:c(Mg2+)=×0.10mol·L-1=0.050mol·L-112c(NH3·H2O)=×0.10mol·L-1=0.050mol·L-112x·x0.050-xKb=;0.050-x≈0.050;1.8×10-5=x·x0.050x=9.5×10-4c(OH-)=9.5×10-4mol·L-1J=c(Mg2+)·[c(OH-)]2/(c)3=0.050×(9.5×10-4)2

=4.5×10-8J>

Ksp=5.61×10-12有Mg(OH)2沉淀生成NH3·H2O

NH4+OH-平衡浓度/(mol·L-1)0.050-xxx+例在10mL0.10mol·L-1MgSO4溶液中加入10mL0.10mol·L-1NH3·H2O,若使Mg(OH)2沉淀溶解,最少要加入多少克NH4Cl？解:使沉淀溶解

c(Mg2+)·[c(OH-)]2<Ksp[Mg(OH)2]×(c)3

c(OH-)<=mol·L-1

=1.1×10-5mol·L-15.61×10-125.0×10-2Ksp×(c)3

c(Mg2+)例在10mL0.10mol·L-1MgSO4溶液中加入10mL0.10mol·L-1NH3·H2O,若使Mg(OH)2沉淀溶解,最少要加入多少克NH4Cl？使沉淀溶解c(OH-)<1.1×10-5mol·L-1解:c(NH4Cl)>(8.2×10-2-1.1×10-5)mol·L-1≈0.082mol·L-1平衡浓度/(mol·L-1)

0.050-1.1×10-5y1.1×10-5

NH3·H2O

NH4+OH-+最少要加入NH4Cl(0.082×0.020×53.5)=0.087gc(NH4)=8.2×10-2mol·L-1Kb==1.8×10-5y=8.2×10-21.1×10-5y0.050-1.1×10-5＋2025/7/17017.0)108.1(105.612512=××=--0.050

0.050

)Lmol/(1-

y平衡浓度此题也可以用双平衡求解：