第十一章沉淀反应.ppt
11.1 难溶电解质的溶度积和溶解度 11.2 沉淀反应 11.3 沉淀的溶解和转化 11.4 沉淀反应的某些应用,第十一章 沉淀反应,11.1 难溶电解质的溶度积和溶解度,1. 溶解度 (S):,单位：g (克); mol/L (摩尔每升),当：S0. 1g时 溶质为 易溶物,2. 溶度积,定义：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,意义：表征难溶电解质的溶解能力的特 性常数，是温度的函数。,3. 溶度积和溶解度的关系,(1) 由溶度积求溶解度,平衡,nS,mS,例(1) 已知某温度时Mg(OH)2的,求：S,例(2) 求：Mg(OH)2的在NaOH(0.01mol/L)中的S。,解：,起始浓度：,0.01,平衡浓度：,S,0.01+S,0,(2) 由溶解度求溶度积,例：25 时，每升Ag2CrO4饱和溶液中含有 2.16×10-2g的Ag2CrO4，求其溶度积。,问题 ：是否可以说：Ksp越大，S就越大？,(1) 相同类型 大的 S 也大 减小 S 减小 (2) 不同类型要通过计算,结论：相同类型才有可比性,注意：以上计算不适用于如下情况 （1） 易水解的难溶电解质。 （2）难溶弱电解质及某些易于在溶液中以离子对等形式存在的难溶电解质。 如：AB(s),AB(aq),A+ + B-,此时,若忽略C(AB),计算误差太大。,(1) Q 过饱和溶液，沉淀析出。,1. 溶度积规则,11.2 沉淀反应,（1） 同离子效应,（1） 同离子效应,如：AgCl(s),Ag+ + Cl-,加入 NaCl(s) Na+ + Cl-,则：C(Cl-)增加，平衡左移，S下降。,2. 影响沉淀反应的因素,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。,定义：,例：求 25时， PbSO4在 0. 10 mol·L-1 Na2SO4溶液中的溶解度。,（2） 盐效应,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。,加入 NaCl(s) Cl-(aq) + Na+(aq),则：离子氛浓度增加，平衡右移，S增大。,问题：PbSO4 中加入Na2SO4 ，S一定减小吗？,(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。,（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 a. 溶于酸,例：在含有0.10mol·L-1 Fe3+和 0.10mol·L-1 Ni2+的溶液中，欲除掉Fe3+，Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?,3.2 c(Fe3+)10-5,7.15 Ni2+开始沉淀,pH,可控制 pH = 4,b 溶于酸也溶于碱,c 溶于铵盐,例 在0.20L的 0.50mol·L-1 MgCl2溶液中加入 等体积的 0.10mol·L-1的氨 水溶液，问是否有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),解:(1),（4） 分步沉淀,1L溶液,实验：,a. 分步沉淀和共沉淀,分步沉淀的次序,(a) 与 和沉淀类型有关 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, 则要通过计算确定。,问题：AgCl可以先生成吗？,(b) 与被沉淀离子浓度有关,(c)当AgCl生成时，C(I-)有多大？,例: 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 所引起的体积变化).,解:析出 所需的最低 浓度,例: 已知某溶液中含有0.1mol.L-1Zn2+ 和0.1mol.L-1Cd2+ ,当在此溶液中通入H2S使之饱和时,C(H2S)为 0.1mol.L-1 . (1)试判断哪一种沉淀首先析出？ (2)为了使Cd2+沉淀完全问溶液中H+浓度应为多少？此时，ZnS是否能析出？ （3）在 Zn2+ 和 Cd2+ 的分离中，通常加HCl调节溶液的H+浓度，如果加入HCl后 c(H+)为 0.30mol.L-1，不断通入H2S，最后溶液中的H+，Zn2+和Cd2+浓度各为多少？,解: (1) ZnS和CdS类型相同，,1 沉淀的溶解,条件： QKsp,11.3 沉淀的溶解和转化,(1) 生成弱电解质（H2O）,平衡时：,结论：Ksp越大，越容易溶解。,（2）生成弱酸,CaCO3(s) + 2H+ Ca2+2CO2+2H2O,例：若将0.1mol的ZnS溶于1升的HCl 中， 问：要用多大浓度的盐酸可将其溶 解。（Ksp(ZnS)=2.5×10-22）,解：,起始浓度mol/L,X 0 0,转化,0.1 0.2,平衡浓度mol/L,X-0.2 0.1 0.1,(3) 生成弱碱,(4) 氧化-还原溶解,(5)氧化配位溶解,HNO3,浓HCl,浓HNO3,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,2 沉淀的转化,结论：由一种难溶物转化为另一种更难溶的 难溶物较容易。,例:在1L 溶液中使 的 全部转化为 ,求 的最初浓度为多少? 解:,结论,(1)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)类型不同,计算反应的,例:如果在1.0L 溶液中使 的 完全转化为 ,问 的溶液最初浓度为多少? 解:,11.4 沉淀反应的某些应用,例1：1mol/L的CoSO4溶液中，含0.01mol/L 的Fe3+,如何控制PH值,使Fe3+生成Fe（OH）3 而除去。,解：,（1）开始生成Fe(OH)3时的PH值：,POH=11.8 PH=2.2 (强酸性),（2）完全沉淀Fe(OH)3时的PH值：,POH=10.5 PH=3.5,（3）开始沉淀Co(OH)3时的PH值：,POH=7.4 PH=6.6,结论：只要控制PH值在5左右，可完全除去Fe3+,例2：在0.01mol/L的Co2+盐溶液中含有少量的 Cu2+杂质，问：应用硫化物分步沉淀法除去Cu2+的条件是什么？,解：,（1）开始生成CuS时的S2-浓度：,（1）开始生成CoS时的S2-浓度：,结论：只要控制C(S2-)值在:,可完全除去Cu2+,如何控制C(S2-)?,需控制溶液的 PH值！,对于：,饱和溶液中，C(H2S)=0.1mol/l,当C(S2-)=4.0×10-20mol·l-1时，,结论：只要控制PH0.72左右，可完全除去Cu2+,PH=0.72,
