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1、第六章 沉淀溶解平衡, 6.1 溶解度和溶度积 6.2 沉淀的生成与溶解 6.3 两种沉淀之间的平衡,6.1.1 溶解度 6.1.2 溶度积 6.1.3 溶解度和溶度积的关系, 6.1 溶解度和溶度积,2019/4/9,3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度,6-1-1溶解度,溶解度,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。,2019/4/9,难溶电解质: 溶解度 0.1g/100gH2O,微溶电解质: 溶解度 1g0.1g/100gH2O,易溶电
2、解质: 溶解度 1g/100gH2O,在一定温度下,将难溶电解质晶体放入水中时,就发生溶解和沉淀两个过程。,溶度积,2019/4/9,3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度,6-1-2 溶度积,2019/4/9,2019/4/9,一般难溶物,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。,2019/4/9,3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度,6-1-3 溶度积和溶解度的关系,2019/4/9,溶解度与溶度积的相互换算,例,已知298.15K时Ksp(AgI)=8.5210-17,计算298.15K时s(AgI)。,2019/4/9,溶解度与溶度积的相互换算,例2
3、25oC,,2019/4/9,1.不适用于易水解的难溶电解质,2019/4/9,2.不适用于难溶弱电解质,2019/4/9,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。,6.2.1 溶度积规则 6.2.2 同离子效应和盐效应 6.2.3 pH 值对溶解度的影响 沉淀的酸溶解 6.2.4 配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,6.2 沉淀的生成与溶解,2019/4/9,3-4-2沉淀反应,6-2-1 溶度积规则,溶度积规则,例: (1) 加酸 (2) 加 BaCl2 或 Na2CO3 或 促使 BaCO3的生成。,利于 BaCO3 的溶解。,2019
4、/4/9,例,在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入10mL 0.10molL-1NH3H2O,问有无Mg(OH)2沉淀生成?,2019/4/9,例,在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入10mL 0.10molL-1NH3H2O, 若使Mg(OH)2沉淀溶解, 最 少应加入多少摩尔NH4Cl?,c(OH-) = =1.110-5molL-1,c(NH4+)(8.210-2-1.110-5)molL-10.082molL-1,(0.0820.020)mol=0.0016mol,为 6. 010-4 。若在 40.0L该溶液中,加入 0.010 BaCl2溶液 10.0L
5、 ,问是否能生成BaSO4 沉淀?如果有沉淀生成,问能生成 BaSO4多少克?最后溶液中 是多少?,例题:25时,晴纶纤维生产的某种溶液中,,2019/4/9,3-4-2沉淀反应,6-2-2 同离子效应和盐效应,1. 同离子效应,在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质,而使难溶电解质的溶解度降低的作用。,2019/4/9,影响沉淀反应的因素,s =1.110-9molL-1 s,为使离子沉淀完全,可加入过量沉淀剂 (一般过量20%50%); 一般来说,当c(离子)10-5molL-1基本 沉淀完全。,例题:求 25时, Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液
6、中的溶解度。,AgCl在KNO3溶液中的溶解度 (25 ),盐效应:在难溶电解质溶液中,加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。,0.00 0.00100 0.00500 0.0100,1.278 1.325 1.385 1.427,2. 盐效应,(1) 当 时, 增大,S(PbSO4)显著减小,同离子效应占主导;,(2) 当 时, 增大,S(PbSO4)缓慢增大,盐效应占主导。,2019/4/9,3-4-2沉淀反应,6-2-3 pH 值对溶解度的影响沉淀的酸溶解,1 难溶金属氢氧化物 (1) 溶于酸,2019/4/9,调节溶液pH值, 可进行离子的分离和提纯。 如为除去1molL-
7、1ZnSO4溶液中的Fe3+, 溶液 2.81pH6.2,2019/4/9,例,为除去1.0molL-1ZnSO4溶液中的Fe3+, 溶液的pH值应控制在什么范围?,pH应控制为: 2.81pH5.74,例题:在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+的溶液中,欲除掉Fe3+,使Ni2+仍留在溶液中,应控制pH值为多少?,2.82 c(Fe3+)10-5,6.85,pH,可将pH值控制在 2.82 6.85 之间,Fe3+沉淀完全,Ni2+开始沉淀,(2) 溶于酸也溶于碱,(3) 溶于铵盐,例如:,例题: 在0.20L的 0.50molL-1 MgCl2溶液中加入等
8、体积的 0.10molL-1的氨水溶液,问有无Mg(OH)2沉淀生成?为了不使 Mg(OH)2沉淀析出,至少应加入多少克NH4Cl(s)? (设加入NH4Cl(s)后体积不变),此题也可以用双平衡求解:,PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS,2 金属硫化物,例题 25下,于0.010molL-1FeSO4溶液中通入H2S(g), 使其成为饱和溶液 (c(H2S)= 0.10molL-1) 。用HCl调节pH值,使c(HCl)= 0.30molL-1 。试判断能否有FeS生成。,解:,越大,硫化物越易溶。,稀HCl,HAc,MnS,CdS,PbS,CuS
9、Ag2S,HgS,浓HCl,王 水,ZnS FeS,2019/4/9,3-4-沉淀反应的应用,6-2-4 配合物的生成对溶解度的影响沉淀的配位溶解,c(Cd2+) c(S2),c(Cd2+) c(S2),例题:室温下,在1.0L氨水中溶解0.10mol固体的AgCl(s),问氨水的浓度最小应为多少?,氧化还原溶解,氧化配位溶解,沉淀溶解的方法:,(1)酸(碱或 盐)溶解 (2)配位溶解 (3)氧化还原溶解 (4)氧化 配位(王水)溶解,6.3.1 分步沉淀 6.3.2 沉淀的转化,6.3 两种沉淀之间的平衡,2019/4/9,3-4-2沉淀反应,6-3-1 分步沉淀,1L溶液,实验:,2019
10、/4/9,分步沉淀,2019/4/9,即AgCl开始沉淀时AgI已沉淀完全,2019/4/9,在含0.20molL-1Ni2+、0.30molL-1Fe3+ 溶液中加入NaOH溶液使其分离,计算溶 液的pH控制范围。,例,c2(OH-) c1(OH-) , Fe(OH)3先沉淀。,沉淀次序:不同类型,需计算开始沉淀所 需沉淀剂的浓度,所需浓度小 的先沉淀。,2019/4/9,在含0.20molL-1Ni2+、0.30molL-1Fe3+ 溶液中加入NaOH溶液使其分离,计算溶 液的pH控制范围。,例,为使离子分离, pH应控制在3.156.72之间。,分步沉淀的次序,(1) 与 的大小及沉淀的
11、类型有关 沉淀类型相同,被沉淀离子浓度相同, 小者先沉淀, 大者后沉淀; 沉淀类型不同, 要通过计算确定。,(2) 与被沉淀离子浓度有关,例题: 某溶液中含 和 ,它们的浓度分别是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1,通过计算证明,逐滴加入 试剂, 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 所需的最低 浓度,2019/4/9,在试剂作用下,由一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程。,沉淀转化趋势较大,一般来说,溶度积大的难溶电解质易转化 为溶度积小的难溶电解质。 难溶电解质溶度积相差越大, 转化越完全。,6-3-2 沉淀的转化,2019/4/9,又如 锶盐的生产 需先用Na2CO3将SrSO4(不溶于水和一般酸) 转化为SrCO3,例题: 在1LNa2CO3溶液中使0.010mol的CaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3的最初浓度为多少? 解:,结论,(1)沉淀类型相同, 大(易溶)者向 小(难溶)者转化容易,二者 相差越大,转化越完全,反之 小者向 大者转化困难; (2)沉淀类型不同,计算反应的,例题: 如果在1.0LNa2CO3 溶液中使0.010mol的BaSO4完全转化为BaCO3,问Na2CO3的溶液最初浓度为多少?,
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