備用 沉淀溶解平衡(第五講)

1、7/25/2022難溶電解質(zhì)的溶解平衡 水溶液中的離子1 一、 難溶電解質(zhì)的溶解平衡1、沉淀溶解平衡：（1）概念：在一定條件下，當(dāng)難溶電解質(zhì)的溶解速率與溶液中的有關(guān)離子重新生成沉淀的速率相等時，此時溶液中存在的溶解和沉淀間的動態(tài)平衡，稱為沉淀溶解平衡.溶解平衡時的溶液是飽和溶液。（2）特征：逆、等、動、定、變（3）影響因素：內(nèi)因、外因（4）表示式：AgCl(s） Ag+(aq)+ Cl-(aq)22. 溶度積常數(shù)（1）難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的含義 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 當(dāng)溶解與結(jié)晶速度相等時，達(dá)到平衡狀態(tài)Ksp，AgCl = c(Ag+) . c(Cl-) 為一常

2、數(shù)，該常數(shù)稱為難溶電解質(zhì) 的溶度積常數(shù)，簡稱溶度積。（2）難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)用Ksp表示。 通式：AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 則Ksp, AnBm= c( Am+ )n . c(Bn- )m練習(xí)：Ag2CrO4、Fe(OH)3的溶度積表示式3（3）溶度積與溶解度之間的關(guān)系例1、已知Ksp,AgCl 1.56 10-10， Ksp,Ag2CrO4 9.0 10-12， 試求AgCl和Ag2CrO4的溶解度4例2、把足量的AgCl放入1L 1 .0 mol L的鹽酸溶液中溶解度是多少？（g/L）解：設(shè)AgCl的溶解度為S（molL), AgCl(s) Ag+(aq)

3、 + Cl-(aq) 平 S S 1 1AgCl在鹽酸溶液中溶解度比在水中的小。5（4）溶度積規(guī)則 離子積 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) Q c Ksp 時，沉淀從溶液中析出（溶液過飽和），體系中不斷析出沉淀，直至達(dá)到平衡（此時Q c =Ksp ）(2) Q c =Ksp 時，沉淀與飽和溶液的平衡Q c Ksp 時，溶液不飽和，若體系中有沉淀， 則沉淀會溶解直至達(dá)到平衡（此時Q c =Ksp ）Q c= c( Am+ )n . c(Bn- )mQ c稱為離子積，其表達(dá)式中離子濃度是任意的，為此瞬間溶液中的實(shí)際濃度，所以其數(shù)值不定，但對一難溶電解質(zhì)，在一定溫度下，Ksp

4、 為一定值。溶度積規(guī)則6例1、下列情況下，有無CaCO3沉淀生成？（1）往盛有1.0 L純水中加入0.1 mL濃度為0.01 mol /L 的CaCl2和Na2CO3；（2）改變CaCl2和Na2CO3的濃度為1.0 mol /L 呢？ Ca2+ = CO32- = 0.110-3 0.01/1.0 = 10-6 mol /L Qc = Ca2+CO32- = 10-12 Ksp,CaCO3 因此有CaCO3沉淀生成。7二、沉淀溶解平衡的應(yīng)用 1. 沉淀的生成 加入沉淀劑，應(yīng)用同離子效應(yīng)，控制溶液的pH，當(dāng) 時有沉淀生成。8例1、向1.0 10-3 moldm-3 的K2CrO4溶液中滴加Ag

5、NO3溶液,求開始有Ag2CrO4沉淀生成時的Ag+ =? CrO42-沉淀完全時, Ag+= ?解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = Ag+2 CrO42-CrO42-沉淀完全時的濃度為1.0 10-5 moldm-3故有9例2、向0.1 moldm-3 的ZnCl2溶液中通H2S氣體至飽和時（ H2S 的濃度為0.1 moldm-3 ），溶液中剛有ZnS沉淀生成，求此時溶液的H+ = ? H2S 2H+ + S2-= 0.21 moldm-3解: ZnS Zn2+ + S2-102. 沉淀的溶解Qc Ksp 時,沉淀發(fā)生溶解，使Qc減小的方法有 (1) 利用氧化還原

6、方法降低某一離子的濃度。 (2) 生成弱電解質(zhì)。如： H2SFeS Fe2+ + S2- S + NO + H2O (3) 生成絡(luò)合物，例銀銨溶液的配制113. 分步沉淀 溶液中含有幾種離子，加入某沉淀劑均可生成沉淀，沉淀生成的先后順序按離子積大于溶度積的先后順序沉淀，叫作分步沉淀。 對同一類型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI 對不同類型的沉淀，其沉淀先后順序要通過計(jì)算才能確定。如AgCl和Ag2CrO4 一般認(rèn)為沉淀離子濃度小于1.010-5 mol/L時,則認(rèn)為已經(jīng)沉淀完全124. 沉淀的轉(zhuǎn)化 由一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過程, 如:

7、BaCO3 + CrO42- BaCrO4 + CO32-13例1：如果溶液中Fe3+和Mg2+的濃度均為0.10 molL, 使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的pH條件是什么? pOH = 10.8 , pH = 3.2解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全時的OH-為:14Mg2開始沉淀的pH值為:pOH = 4.9, pH =9.1因此, 只要控制pH值在3.2 9.1之間即可使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀。15例2、如果溶液中Zn2+和Fe2+的濃度均為0.10 moldm-3,能否利用通入H2S

8、氣體使Zn2+和Fe2+定量分離？Zn2+和Fe2+分離完全的PH值為多少?解： Zn2+ + H2S ZnS + 2H+ -1 Fe2+ + H2S FeS + 2H+ -216Zn2+ 沉淀完全時的pH值為：pH = 3.87控制pH值在3.12-3.87之間即可將Zn2+和Fe2+分離完全pH = 3.12Fe2+ 開始沉淀時的PH值為：17（2）同離子效應(yīng)在沉淀溶解平衡中應(yīng)用 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 加入AgNO3，平衡向沉淀方向移動， Cl-減少。 18三、緩沖溶液 實(shí)驗(yàn)事實(shí)：向純水(pH=7.0)中加入少量酸或堿，pH值會發(fā)生顯著變化 向HAc-NaAc

9、混合液中加入少量酸或堿，溶液的pH值幾乎不變。1. 緩沖溶液的概念: 是一種能抵抗少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和水的稀釋而保持體系的pH值基本不變的溶液。19 HAc H+ + Ac- 0.1 0.1例1、向1L 0.1molL-1HAc -NaAc混合液中分別滴加0.1 mL 1molL-1HCl或NaOH溶液，pH改變多少解： 0.1molL-1HAc -NaAc溶液的pH值：pH = pKa = 4.7520 滴加0.1L 1molL-1HCl后： HAc H+ + Ac- 0.1+110-4 0.1-110-4 pH = pKa = 4.7521 滴加0.1cm3 1moldm-3NaOH溶液后： HAc H+ + Ac- 0.10.110-4 0.1+110-4 結(jié)論：加入少量酸堿pH值不發(fā)生改變pH = pKa = 4.75222. 緩沖作用原理： HAc H+ + Ac- NaAc Na