无机化学沉淀溶解平衡省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第六章第六章 沉淀沉淀溶解平衡溶解平衡 6.3 两种沉淀之间平衡两种沉淀之间平衡 6.2 沉淀生成与溶解沉淀生成与溶解 6.1 溶解度和溶度积溶解度和溶度积第1页 6.1 溶解度和溶度积溶解度和溶度积6.1.3 溶度积和溶解度间关系溶度积和溶解度间关系6.1.2 溶度积溶度积6.1.1 溶解度溶解度第2页 在一定温度下，到达溶解平衡时，一定量溶剂中含有溶质质量，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。6.1.1 溶解度溶解度第3页 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。6.1.2 溶度积溶度积第4页 在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一个动态多相离子平衡，可表示以下：普通沉淀反应：溶度积常数，简称溶度积。(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+mnnmmn)(B)(A)B(A-+=cc)(SO)(Ba)BaSO(2424-+=cc可简写为：)/(SO)/(Ba)BaSO(2424-+=cccc溶解沉淀第5页6.1.3溶度积和溶解度间关系溶度积和溶解度间关系nSmS溶度积和溶解度相交换算nm-+(aq)mB(aq)nA (s)BAmnmn)m()n(SS=ABS=型第6页例：25oC，AgCl溶解度为1.9210-3 gL-1，求同温度下AgCl溶度积。)L/(mol1-SS平衡浓度3.143Mr(AgCl)=解：已知1313Lmol1034.1Lmol3.1431092.1 -=S)aq(Cl(aq)Ag AgCl(s)-+1021080.1)Cl()Ag()AgCl(-+=Scc第7页 2 )L/(mol1xx-平衡浓度42331.7)CrOMr(Ag=1215Lg102.2Lg 331.7105.6-=S5312105.6 ,4101.1-=xx例：25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下S(Ag2CrO4)/gL-1。)aq(CrO(aq)2Ag (s)CrOAg4422-+24242)CrO()Ag()CrOAg(-+=cc解：间关系与思索题：求243)(POCaS第8页5108 S=第9页)CrOAg()AgCl(42SS第10页 6.2 沉淀生成与溶解沉淀生成与溶解6.2.4 配合物生成对溶解度影响配合物生成对溶解度影响 沉淀配位溶解沉淀配位溶解6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡影响对沉淀溶解平衡影响6.2.2 同离子效应与盐效应同离子效应与盐效应6.2.1 溶度积规则溶度积规则第11页沉淀溶解平衡反应商判据,即溶度积规则：6.2.1 溶度积规则溶度积规则(aq)mB(aq)nA (s)BAnmmn-+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。第12页PbCrO4(s)第13页例：BaCO3生成。加 BaCl2 或 Na2CO3 加酸(aq)CO(aq)Ba (s)BaCO2323-+利于 BaCO3 溶解。23 )(CO JJc-第14页 为 6.010-4 molL-1。若在 40.0L该溶液中，加入 0.010molL-1 BaCl2溶液10.0L，问是否能生成BaSO4 沉淀？假如有沉淀生成，问能生成 BaSO4多少克？最终溶液中 是多少？例题：25时，晴纶纤维生产某种溶液中，第15页第16页(aq)SO (aq)Ba (s)BaSO2424-+第17页6.2.2 同离子效应与盐效应同离子效应与盐效应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易溶强电解质，而使难溶电解质溶解度降低作用。第18页例题：求 25时，Ag2CrO4在 0.010 molL-1 K2CrO4溶液中溶解度。解：第19页盐效应：在难溶电解质溶液中，加入易溶强电解质而使难溶电解质溶解度增大作用。2.盐效应第20页 当 时，增大，S(PbSO4)显著减小，同离子效应占主导；当 时，增大，S(PbSO4)迟缓增大，盐效应占主导。第21页 6.2.3 pH 对沉淀溶解平衡影响对沉淀溶解平衡影响1.难溶金属氢氧化物 溶于酸第22页2.826.85pH可将pH值控制在 2.82 6.85 之间Fe3+沉淀完全Ni2+开始沉淀例题：在含有0.10molL-1 Fe3+和 0.10molL-1 Ni2+溶液中，欲除掉Fe3+，使Ni2+仍留在溶液中，应控制pH值为多少?解：c(Fe3+)10-5第23页溶于酸也溶于碱(aq)Al(OH)(aq)OH(s)Al(OH)43-+O(l)3H(aq)Al (aq)3H(s)Al(OH)233+第24页溶于铵盐22Mn(OH)Mg(OH)比如：上。加入铵盐溶解，道理同(s)Mn(OH)21312102.1 10.15 -)aq(2OH)aq(Mg (s)Mg(OH)22+-+-+)aq(OHNH )aq(OH)aq(NH234+使 JJ第28页o c0.05066o6 105.4 105.4 105.4050.0 )L(mol/1c+-平衡浓度25.0101.5)Mg()(Mg(OH)OH(1222-+-=ccMg(OH)2(2J沉淀析出，为了不使423(aq)OH (aq)NH O(l)H (aq)NH+-+第29页016.0)108.1(101.52512=-0.050 0.25 )Lmol/(1-y平衡浓度此题也能够用双平衡求解：)l(O2H)aq(2NH)aq(Mg)aq(2NH(s)Mg(OH)23242+)(NH)Mg(OH)()NH()NH()Mg(23224232=+cccc(OH)2c(OH)2第30页PbS Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS2.金属硫化物第31页难溶金属硫化物在酸中沉淀-溶解平衡：难溶金属硫化物多相离子平衡：+-+22(aq)S(aq)M MS(s)：强碱+-222(aq)OH(aq)HS O(l)H(aq)S S-+22(aq)HS(aq)OH(aq)M O(l)HMS(s)=-+2)HS()OH()M(ccc+22S(aq)H(aq)M (aq)2HMS(s)=-+22222+spa)S()S()H()SH()M(cccccK或=2a22a1spspa)SH(S)H()MS(KKKK在酸中溶度积常数spaK第32页 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调整pH值，使c(HCl)=0.30molL-1。试判断能否有FeS生成。011.0)30.0(10.001.0)(HS)(H)Fe(2222cccJ=+S(aq)H(aq)Fe (aq)H2FeS(s)22+解：600 spaK=沉淀生成。无FeS spaKJ spaK越大,硫化物越易溶。第33页稀HClHAcMnSCdSPbSCuS Ag2SHgS浓HCl王 水ZnS FeS第34页 6.2.4 配合物生成对溶解度影响配合物生成对溶解度影响 沉淀配位溶解沉淀配位溶解c(Cd2+)c(S2)c(Cd2+)c(S2)aq(SH)aq(CdCl (aq)Cl4)aq(2HCdS(s)224+-+42224)Cl()H()SH()CdCl(ccccK=-+-fspa2a22a124fsp)SH()SH()CdCl()CdS(KKKKKK=-fspKKK=(aq)Cl(aq)Ag(NH (aq)2NHAgCl(s)233-+(aq)AgI (aq)IAgI(s)2-+第35页3103.00-=7101067.1108.1-=1123oL2.0molL0.20)mol1.8(O)HNH(-=+=c8.1=x例题：室温下，在1.0L氨水中溶解0.10mol固体AgCl(s)，问氨水浓度最小应为多少?(aq)Cl(aq)Ag(NH (aq)2NHAgCl(s)233-+解：32103.0010.010.0-=Kx23fsp)Ag(NH()AgCl(+=KKK第36页氧化配位溶解：223)l(O4H2NO(g)3S(s)aq()3Cu(NO+242O(l)4H3S(s)2NO(g)(aq)HgCl3H+氧化还原溶解：36sp102.1)CuS(K=-3)aq(8HNO3CuS(s)+，sp22)S(S(s)SKJJc-HNO353sp104.6HgS)(K=-3(aq)2HNO12HCl(aq)3HgS(s)+sp222242 )S(S(s)S)Hg(HgCl HgKJcccc)(I102.2 6-=c)(Ag)Ag(I2Cl1+cc)I()(AgI)Cl()(AgClspsp-ccKKc 与被沉淀离子浓度相关第43页 例题：某溶液中含Cl和 ，它们浓度分别是 0.10mol.L-1和0.0010mol.L-1，经过计算证实，逐滴加入AgNO3试剂，哪一个沉淀先析出。当第二种沉淀析出时，第一个离子是否被沉淀完全(忽略因为加入AgNO3所引发体积改变)。第44页解：析出AgCl(s)所需最低Ag+浓度)Cl(AgCl)sp-=cK)(CrO)CrO(Ag2442sp-=cK第45页)(Ag(AgCl)2sp+=cK第46页6.3.2 沉淀转化沉淀转化(aq)SO(s)aCOC (aq)CO(s)CaSO243234-+)(Ca)(CO)(Ca)(SO223224+-+-=ccccK)(CaCO)(CaSO3sp4spKK=第47页 例题：在1LNa2CO3溶液中使0.010molCaSO4全部转化为CaCO3,求Na2CO3最初浓度为多少?解：(aq)SO(s)CaCO (aq)CO(s)CaSO243234-+4104.1010.0=Kx第48页结论：沉淀类型不一样，计算反应 。沉淀类型相同,大（易溶)者向 小（难溶)者转化轻易，二者 相差越大，转化越完全，反之 小者向 大者转化困难；第49页 例题：假如在1.0LNa2CO3 溶液中使0.010molBaSO4完全转化为BaCO3，问Na2CO3溶液最初浓度为多少?解：(aq)SO(s)BaCO (aq)CO(s)BaSO243234-+Kx=010.0)(BaCO)(BaSO3sp4spKK=第50页