沉淀溶解平衡的计算与应用.ppt

1、专题3 溶液中的离子反应,沉淀溶解平衡的计算与应用,Qc Ksp 平衡状态 (饱和) Qc Ksp 析出沉淀(过饱和) Qc Ksp 沉淀溶解(不饱和),溶度积规则的应用,AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq),Q c= C( Am+ )n C( Bn- )m Q c称为离子积，其表达式中离子浓度是任意的。,题1、下列情况下，有无CaCO3沉淀生成？ （1）往盛有1.0 L纯水中加入0.1 mL浓度为0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3； （2）改变CaCl2和Na2CO3的浓度为1.0 mol /L 呢？,C(Ca2+) = C(CO32-) = 0.110-3

2、 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = C(Ca2+)C(CO32-) = 10-12 Ksp CaCO3= 4.96 10-9,C(Ca2+)=C(CO32-) = 10-4 mol /L Qc =C(Ca2+)C(CO32-) = 10-8 Ksp CaCO3,因此无 CaCO3沉淀生成。,因此有CaCO3沉淀生成。,一、沉淀的生成（Qc Ksp）,题2、向1.0 10-3 molL-1 的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开 始有Ag2CrO4沉淀生成时的C(Ag+)=? CrO42-沉淀完全时, C(Ag+)=?,解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42-

3、 Ksp =C 2 (Ag+) C(CrO42-),提示：CrO42-沉淀完全时的浓度为小于1.0 10-5 molL-1,二、沉淀的完全（小于1.0 10-5 molL-1 ）,三、沉淀的溶解方法,1、生成弱电解质（水、弱酸、弱碱）,2、发生氧化还原反应,3、生成配合物,4、转化成更难溶解的物质,氧化剂,H2SO4,含铁废铜,CuSO4 （含Fe3+）,Cu(OH)2,Cu2(OH)2CO3,调节溶液 PH=3-4,四、控制pH以实现分步沉淀,题3：在1molL-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质，pH值控制 在什么范 围才能除去Fe 3+ ? （使c(Fe3+) 10-5molL-1

4、）,已知：Fe(OH)3的 Ksp = 2.610-39 ，Cu(OH)2 的KSP= 5.610-20,Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH Ksp = c(Fe3+ ) c3(OH) = 2.610-39,得到：pOH = 11.2 , pH = 2.8 所以要使Fe 3+ 沉淀完全必须pH 2.8,Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH Ksp = c(Cu 2+ ) c2(OH ) = 5.610-20,得到：pOH = 9.6 , 要使Cu 2+开始沉淀需 pH = 4.4,因此控制 pH：2.8 4.4,2.82,c(Fe3+)10-5,Fe3+沉淀完全,Cu2+开始沉淀,pH,

5、4.4,四、沉淀的转化,实验操作 1.取一支试管，向其中滴加2mL硝酸银溶液，然后向其中逐滴加入氯化钠溶液。 2.向上述试管中滴加碘化钾溶液。 3.向实验2的试管中滴加硫化钠溶液。,AgCl Ag+ + Cl-,+,KI = I- + K+,AgI,2AgI 2Ag+ + 2I-,Na2S = S2- + 2Na+,+,Ag2S,转化分析：,溶解度大的转化为溶解度小的,可溶物质转化为难溶物质,Ksp大的转化为Ksp小的,总之向着某离子浓度减小的方向进行,11,转化规律：当两种难溶物溶解能力差别较大时, 溶解能力相对较强的物质一 般能转化为溶解能力相对较弱的物质。,化学与生产,重晶石（主要成分是

6、BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，BaSO4不溶于酸，但可以用饱和Na2CO3溶液处理转化为易溶于酸的BaCO3,1、 BaSO4的ksp比 BaCO3小，为什么可以转化？ 2、饱和Na2CO3溶液的作用是什么？ 3、如何操作才能保证绝大多数 BaSO4 转化为BaCO3？,待达到平衡后，移走上层清液，再加入饱和Na2CO3溶液，重复多次直至沉淀转化完全。,当两种难溶物溶解能力差别不大时, 溶解能力相对较弱的物质在一定条件下能转化为溶解能力相对较强的物质。,化学与生活,CaCO3 Ca2+ + CO32-,+,H2O+CO2,2HCO3-,BaCO3 Ba2+ + CO32-,+,2H+,H2O + CO2,化学与生活,医院中进行钡餐透视时，用BaSO4做内服造影剂，为什么不用BaCO3做内服造影剂？,而H+和SO42-不反应，不影响BaSO4的沉淀溶解平衡，Ba2+浓度保持在安全浓度标准下，所以用BaSO4 作“钡餐”。,我们学到了什么？,沉淀溶解平衡的应用