第八章沉淀溶解平衡和沉淀测定法课件.ppt
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- 第八 沉淀 溶解 平衡 测定法 课件
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1、第八章第八章 沉淀溶解平衡和沉淀测定沉淀溶解平衡和沉淀测定法法Chapter 8 Precipitation-dissolution Equilibrium and Precipitation Analysis 1.1.掌握溶度积掌握溶度积K Kspsp与溶解度与溶解度S S的关系的关系 2.2.掌握难溶电解质的溶度积规则掌握难溶电解质的溶度积规则3.3.了解同离子效应和介质酸度对沉淀溶解平衡的了解同离子效应和介质酸度对沉淀溶解平衡的 影响影响 4.4.掌握沉淀生成和溶解的方法掌握沉淀生成和溶解的方法,并作简单计算并作简单计算5.5.了解分步沉淀的原理,了解如何控制溶液酸度了解分步沉淀的原理,
2、了解如何控制溶液酸度来分离某些金属离子来分离某些金属离子6.6.了解沉淀滴定法的原理和应用了解沉淀滴定法的原理和应用 本章学习要求本章学习要求7.1 7.1 难溶电解质的溶度积难溶电解质的溶度积1.1.溶度积溶度积)K(Kspsp 沉淀溶解平衡常数沉淀溶解平衡常数AmDn(s)m An+(aq)n Dm-(aq)+平衡时平衡时)(Dc)(AmnnmcKsp 一定温度下,难溶电解质饱和溶液中一定温度下,难溶电解质饱和溶液中各离子浓度(活度)以其计量系数为指数的各离子浓度(活度)以其计量系数为指数的乘积为一常数乘积为一常数2.溶解度与溶度积的关系:溶解度与溶度积的关系:nKsp的大小反应难溶电解质
3、的溶解能力的大小反应难溶电解质的溶解能力n溶解度(溶解度(s):一定温度下,):一定温度下,1升难溶电解质饱升难溶电解质饱和溶液中所含溶质的量,是浓度的一种形式。和溶液中所含溶质的量,是浓度的一种形式。单位:单位:gL-1;molL-1sKsp 相同点相同点表示难溶电解质溶解能力的大小表示难溶电解质溶解能力的大小不同点不同点浓度的一种形式浓度的一种形式 平衡常数的一种形式平衡常数的一种形式单位单位gL-1无无 AD型型:Ksp=s2 A2D或或AD2型型:Ksp=s(2s)2=4s3 条件:条件:1)难溶电解质的离子在溶液中不发生任何)难溶电解质的离子在溶液中不发生任何 化学反应化学反应 2)
4、难溶电解质要一步完全电离)难溶电解质要一步完全电离 例例1.已知已知298K时时AgCl的溶解度为的溶解度为 1.9310-3 g.L-1,求其求其Ksp。102sp15AgCl153AgCl1AgCl101.8)(Cl)(Ag故Lmol101.35)(Cl)(AgClAg又AgClLmol101.35143.4101.93mol143.4gSccKSccSM解:解:例例2.已知已知298K时时Mg(OH)2的的Ksp=5.6110-12,求其,求其溶解度溶解度s。解:解:143sp322sp22Lmol101.6544)(OH)(Mg2OHMgMg(OH)KSSccK平衡时平衡时 S 2Sn
5、同温时,同类型的难溶电解质,同温时,同类型的难溶电解质,Ksp大,则大,则s大。大。n不同类型的难溶电解质,只能求不同类型的难溶电解质,只能求s来比较大小。来比较大小。例题例题:Ag2CO3,Ag2CrO4,CaCO3,BaSO4中何者溶解中何者溶解度最大?度最大?解解:Ag2CO3 Ag2CrO4 CaCO3 BaSO4Ksp 8.110-12 1.110-12 2.810-9 1.110-10 显然:显然:S(Ag2CO3)S(Ag2CrO4)S(CaCO3)S(BaSO4)S(Ag2CO3)=S(CaCO3)=S(Ag2CO3)S(CaCO3),所以所以Ag2CO3溶解度最大。溶解度最大
6、。43,1043AgCOspK510spK 难溶电解质难溶电解质AmDn溶液中,离子积溶液中,离子积QB=c m(An+)c n(D m-)(1)QB Ksp 时,时,过饱和溶液,有沉淀过饱和溶液,有沉淀 析出,直至饱和析出,直至饱和3.溶度积规则溶度积规则溶溶度度积积规规则则1.1.沉淀的生成沉淀的生成例例1.将将0.10 mol.L-1 MgCl2 与与0.10 mol.L-1 NH3.H2O溶液等体积混合溶液等体积混合 能否产生能否产生Mg(OH)2 沉淀?沉淀?若上述溶液中,加若上述溶液中,加入入NH4Cl(s),不使,不使Mg(OH)2沉淀出来,沉淀出来,问问C(NH4Cl)至少需多
7、大?至少需多大?7.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解 解:解:混合后混合后:沉淀OHg 溶液中产液中产生Mg104.4)(OH)(Mg109.40.05101.75)(OH500L0.05mol20100.12sp82245bbOHNH1Mg232KccQcKcKccc不产生沉淀,至多不产生沉淀,至多Q Q=K Kspsp0.05g53.50.02104.74Cl)(NHLmol104.74Cl)(NHCl)(NH0.05101.76)(OHLmol101.9)(Mg)(OHOHMg2412445sbb152spsp2mccccKccKcKcc 0.3mol.L-1 HCl 溶液中含有溶液
8、中含有0.1mol.L-1 Cd2+,若在此溶液通入若在此溶液通入H2S 达饱和(达饱和(0.1 mol.L-1),能否生成能否生成CdS 沉淀?沉淀?(Ksp=1.410-29)例例2 2 在在0.1mol.L-1 HAc 和和0.1mol.L-1FeCl2混合溶液混合溶液中通入中通入H2S达饱和(达饱和(0.1mol.L-1),是否有),是否有沉淀生成?沉淀生成?例例3 3解:解:Ka(HAc)=1.7610-5Ka1(H2S)=9.110-8 溶液中溶液中H+主要来自主要来自HAc 的电离的电离 QB=0.15.710-15Ksp=1.610-19 此时有此时有FeS 沉淀生成沉淀生成(
9、HAc)(HAc)(HacKc=1.310-3 mol.L-1)(HS)(H)(S22a2a12ccKKc6191076.11.0100.1 =5.710-15 mol.L-1 spK在在AgCl饱和溶液中,加入饱和溶液中,加入NaCl,AgCl的的S变大还是变小?加入变大还是变小?加入KNO3呢?呢?思考:思考:在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子的易溶强电解质,使沉淀溶解平衡向着沉淀的易溶强电解质,使沉淀溶解平衡向着沉淀的方向移动,沉淀溶解度降低。的方向移动,沉淀溶解度降低。例:分别计算例:分别计算Mn(OH)2 在纯水、在纯水、0.01mol.L-
10、1 NaOH 溶液和溶液和0.01mol.L-1 MnCl2 溶液中的溶溶液中的溶解度。解度。4.同离子效应同离子效应例:已知例:已知BaSO4在水中溶解度在水中溶解度s=1.0510-5 molL-1,问在,问在0.01 molL-1Na2SO4溶液中溶液中BaSO4的溶解度是多少?的溶解度是多少?2424114110BaSOsp,SOBaBaSOLmolNaSOL0.01mol101.14sK中溶解度为设在已知解:解:平衡时平衡时 s1 0.01+s118BaSOsp,1122412411Lmol101.10.010.01)(Ba)(SO0.01s0.01)(SOL0.01mol4Kssc
11、cKspcss1则很小,在难溶电解质饱和溶液中加入强电解在难溶电解质饱和溶液中加入强电解质,使难溶物的溶解度略有增大。质,使难溶物的溶解度略有增大。5.盐效应盐效应 1)适当过量的沉淀剂可使沉淀趋于完全)适当过量的沉淀剂可使沉淀趋于完全 (20-50%为宜为宜)2)选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂,使)选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂,使离子沉淀更完全离子沉淀更完全 3)注意沉淀剂的电离度)注意沉淀剂的电离度 4)定性沉淀完全)定性沉淀完全 c 10-5 mol.L-1,定量沉淀完全定量沉淀完全 c 10-6 mol.L-1 6.选择和使用沉淀剂时注意:选择和使用沉淀剂时注意:某溶液中某溶液中cCl-
12、=cBr-=cI-=0.01 mol.L-1,慢慢滴加慢慢滴加AgCl溶液,会有会么现象?溶液,会有会么现象?Ksp,AgCl=1.77 10-10 Ksp,AgBr=5.35 10-11 Ksp,AgI =8.51 10-17思考:思考:7.分步沉淀分步沉淀 离子沉淀的先后次序,决定于沉淀物的离子沉淀的先后次序,决定于沉淀物的Ksp 和和被沉淀离子的浓度。根据溶度积规则被沉淀离子的浓度。根据溶度积规则,离子积离子积Q 先先超过超过Ksp 的离子先沉淀,即的离子先沉淀,即生成沉淀所需沉淀剂生成沉淀所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀浓度越小的越先沉淀。所以,对于同类型难溶电。所以,对于同类型难溶电解质
13、,当被沉淀离子浓度相同或相近时,沉淀物解质,当被沉淀离子浓度相同或相近时,沉淀物Ksp 小的先沉淀,小的先沉淀,Ksp大的后沉淀。大的后沉淀。Ksp 相差越大,相差越大,离子分离的效果越好。离子分离的效果越好。向离子混合溶液中慢慢滴加入沉淀剂,离子向离子混合溶液中慢慢滴加入沉淀剂,离子分先后被沉淀的现象。分先后被沉淀的现象。同类型难溶电解质,当被沉同类型难溶电解质,当被沉淀离子浓度相近时,沉淀物淀离子浓度相近时,沉淀物K Kspsp的小的先沉淀,的小的先沉淀,K Kspsp大的大的后沉淀。后沉淀。Ksp(AgI)Ksp(AgBr)Ksp(AgCl)按按AgI,AgBr,AgCl顺序析出顺序析出
14、滴加AgNO3Cl-,Br-,I-在浓度均为在浓度均为0.10 mol.L-1的的Mg2+和和Ca2+的混合溶液中滴的混合溶液中滴加加(NH4)2C2O4溶液时,哪种离子先沉淀?当第一种离子溶液时,哪种离子先沉淀?当第一种离子沉淀完全时(小于沉淀完全时(小于1.010-6 mol.L-1),第二种离子沉),第二种离子沉淀了百分之几?(忽略体积变化)淀了百分之几?(忽略体积变化)已知已知 Ksp(MgC2O4)=8.510-5,Ksp(CaC2O4)=2.310-9。例:例:解:解:Ksp(CaC2O4)Ksp(MgC2O4)CaC2O4先沉淀先沉淀 当当CaC2O4沉淀完全(沉淀完全(2.3
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