基础化学7.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7.1 难溶电解质的 沉淀溶解平衡与溶度积,7.1.2,溶度,积,7.1.1,沉淀溶解平衡,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。,7.1.1,沉淀溶解平衡,在一定条件下，当溶解和沉淀速率相等时，便建立了一种动态的多相离子平衡，可表示如下：,溶度积常数，简称溶度积。,(aq),Cl,(aq),Ag,(s),Cl,Ag,-,+,+,),(Cl,),(Ag,),Cl,(Ag,-,+,=,c,c,),(SO,),(Ba,),BaSO,(,2,4,2,4,-,+,=,c,c,可简写为)/,(SO,)/,(Ba,),BaSO,(,2,4,2,4,-,+,=,c,c,c,c,溶解,沉淀,在一定温度下，1L难溶电解质的饱和溶液中电解质溶解的量，叫做溶解度，通常以符号,S,表示。单位：mol/L.,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。,7.2.1,溶解度,7.2.2,溶解度和溶度积的关系,n,S,m,S,溶度积和溶解度的相互换算,在有关溶度积的计算中，离子浓度必须是物质的量浓度，其单位为,molL,1,，,n,m,-,+,+,(aq),mB,(aq),nA,(s),B,A,m,n,m,n,),m,(,),n,(,S,S,=,例：,25,o,C，AgCl的溶解度为1.9210,-,3,gL,-1,，求同温度下AgCl的溶度积。,),L,/(mol,1,-,S,S,平衡浓度,3,.,143,M,r,(AgCl),=,解：,已知,1,5,1,3,L,mol,10,34,.,1,L,mol,3,.,143,10,92,.,1,-,-,-,-,=,=,S,),aq,(,Cl,(aq),Ag,AgCl(s),-,+,+,10,2,10,80,.,1,),Cl,(,),Ag,(,),AgCl,(,-,-,+,=,=,=,S,c,c,AB,S,=,型,2,),L,/(mol,1,S,S,-,平衡浓度,5,3,12,10,5,.,6,4,10,1,.,1,-,-,=,=,S,S,例：,25,o,C，,已知 (,Ag,2,CrO,4,)=,1.110,-12,，,求,同温下,S,(,Ag,2,CrO,4,),),aq,(,CrO,(aq),2Ag,(s),CrO,Ag,4,4,2,2-,+,+,2,4,2,4,2,),CrO,(,),Ag,(,),CrO,Ag,(,-,+,=,c,c,解：,mol,L,-1,2,),(,),2,(,S,S,=,=4,S,3,A,2,B或 AB,2,型,间的关系,与,的,思考题：求,2,4,3,),(PO,Ca,S,5,108,S,=,),CrO,Ag,(,),AgCl,(,4,2S,S,*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。,例题,：,求 25时，Ag,2,CrO,4,在 0.010 molL,-1,K,2,CrO,4,溶液中的溶解度。,解,：,AgCl在KNO,3,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,当 时，增大，,S,(PbSO,4,)显著减小，同离子效应占主导；,当 时，增大，,S,(PbSO,4,)缓慢增大，盐效应占主导。,7.3,溶度积规则,7.3,溶度积规则,沉淀溶解平衡的反应商判据,即,溶度积规则,：,7.3,溶度积规则,(aq),mB,(aq),nA,(s),B,A,n,m,m,n,-,+,+,Q,平衡向左移动，沉淀析出；,Q,=处于平衡状态，饱和溶液；,Q,平衡向左移动，沉淀析出。,2,4,2,),CrO,(,),Ag,(,Q,-,+,=,c,c,=（0.002）,2,0.002=8,10,-9,=1.1,10,-12,有沉淀生成,例：,BaCO,3,的生成。,加,BaCl,2,或 Na,2,CO,3,加酸,(aq),CO,(aq),Ba,(s),BaCO,2,3,2,3,-,+,+,利于 BaCO,3,的溶解。,2,3,),(CO,Q,Q,c,-,为 6.010,-4,mol,L,-1,。若在 40.0L,该溶液中，加入 0.010mol,L,-1,BaCl,2,溶液 10.0L，问是否能生成BaSO,4,沉淀？如果有沉淀生成，问能生成 BaSO,4,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，,(aq),SO,(aq),Ba,(s),BaSO,2,4,2,4,-,+,+,7.4.2,沉淀的溶解,1.难溶金属氢氧化物,溶于酸,2.82,6.85,pH,可将,pH值,控制,在 2.82 6.85 之间,Fe,3+,沉淀完全,Ni,2+,开始沉淀,例题：,在含有0.10molL,-1,Fe,3+,和 0.10molL,-1,Ni,2+,的溶液中，欲除掉Fe,3+,，使Ni,2+,仍留在溶液中，应控制pH值为多少?,解：,c,(,Fe,3+,)10,-5,溶于酸也溶于碱,(aq),Al(OH),(aq),OH,(s),Al(OH),4,3,-,-,+,O(l),3H,(aq),Al,(aq),3H,(s),Al(OH),2,3,3,+,+,+,+,溶于铵盐,2,2,Mn(OH),Mg(OH),例如：,上。,加入铵盐溶解，道理同,(s),Mn(OH),2,13,12,10,2.1,10,.1,5,-,-,),aq,(,2OH,),aq,(,Mg,(s),Mg(OH),2,2,+,-,+,-,+,),aq,(,O,H,NH,),aq,(,OH,),aq,(,NH,2,3,4,+,使,Q,Q,o,c,0.050,6,6,o,6,10,5,.,4,10,5,.,4,10,5,.,4,050,.,0,),L,(mol,/,1,c,+,-,-,-,-,-,平衡浓度,25,.,0,10,1,.,5,),Mg,(,),(Mg(OH),),OH,(,12,2,2,-,+,-,=,c,c,Mg(OH),),2,(,2,Q,沉淀析出，,为了不使,4,2,3,(aq),OH,(aq),NH,O(l),H,(aq),NH,+,+,016,.,0,),10,8,.,1,(,10,1,.,5,2,5,12,=,=,-,-,0.050,0.25,),L,mol,/(,1,-,y,平衡浓度,此题也可以用双平衡求解：,),l,(,O,2H,),aq,(,2NH,),aq,(,Mg,),aq,(,2NH,(s),Mg(OH),2,3,2,4,2,+,+,+,+,+,),(NH,),Mg(OH),(,),NH,(,),NH,(,),Mg,(,2,3,2,2,4,2,3,2,=,=,+,+,c,c,c,c,(OH,),2,c,(OH,),2,PbS Bi,2,S,3,CuS CdS Sb,2,S,3,SnS,2,As,2,S,3,HgS,2.金属硫化物,难溶金属硫化物在酸中的沉淀,-,溶解平衡：,难溶金属硫化物的多相离子平衡：,+,-,+,2,2,(aq),S,(aq),M,MS(s),：,强碱,+,+,-,-,-,-,2,2,2,(aq),OH,(aq),HS,O(l),H,(aq),S,S,-,-,+,+,+,+,2,2,(aq),HS,(aq),OH,(aq),M,O(l),H,MS(s),=,-,-,+,2,),HS,(,),OH,(,),M,(,c,c,c,+,+,+,+,2,2,S(aq),H,(aq),M,(aq),2H,MS(s),=,-,-,+,2,2,2,2,2+,j,),S,(,),S,(,)H,(,),S,H,(,),M,(,c,c,c,c,c,K,或,=,2,a2,2,a1,sp,j,),S,H,(,S),H,(,),MS,(,K,K,K,K,竞争平衡,常数,j,K,例题：,25下,于0.010molL,-1,FeSO,4,溶液中通入H,2,S(g),使其成为饱和溶液(,c,(H,2,S)=0.10molL,-1,)。用HCl,调节pH值，使,c,(HCl)=0.30molL,-1,。试判断能否有FeS生成。,011,.,0,),30,.,0,(,10,.,0,01,.,0,),(H,S),(H,),Fe,(,2,2,2,2,c,c,c,Q,=,=,=,+,+,S(aq),Haq),Fe,(aq),H,2,FeS(s),2,2,+,+,+,+,解：,600,j,K,=,沉淀生成。,无,FeS,j,K,Q,j,K,越大,硫化物越易溶。,稀HCl,HAc,MnS,CdS,PbS,CuS Ag,2,S,HgS,浓HCl,王 水,ZnS FeS,*配合物的生成对溶解度的影响 沉淀的配位溶解,c,(Cd,2+,),c,(S,2,),c,(Cd,2+,),c,(S,2,),),aq,(,S,H,),aq,(,CdCl,(aq),Cl,4,),aq,(,2H,CdS(s),2,2,4,+,+,+,-,-,+,4,2,2,2,4,),Cl,(,),H,(,),S,H,(,),CdCl,(,c,c,c,c,K,=,-,+,-,2,a2,2,a1,2,4,f,sp,),S,H,(,),S,H,(,),CdCl,(,),CdS,(,K,K,K,K,=,-,f,sp,K,K,K,=,(aq),Cl,(aq),),Ag(NH,(aq),2NH,AgCl(s),2,3,3,-,+,+,+,(aq),AgI,(aq),I,AgI(s),2,-,-,+,3,10,3.00,-,=,7,10,10,67,.,1,10,8,.,1,-,=,1,1,2,3,o,L,2.0mol,L,0.20)mol,1.8,(,O),H,NH,(,-,-,=,+,=,c,8,.,1,=,x,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?,(aq),Cl,(aq),),Ag(NH,(aq),2NH,AgCl(s),2,3,3,-,+,+,+,解：,3,2,10,3.00,10,.,0,10,.,0,-,=,=,K,x,2,3,f,sp,),),Ag(NH,(,),AgCl,(,+,=,K,K,K,氧化配位溶解：,2,2,3,),l,(,O,4H,2NO(g),3S(s),),aq,(,),3Cu(NO,+,+,+,2,4,2,O(l),4H,3S(s),2NO(g),(aq),HgCl,3H,+,+,+,氧化还原溶解：,36,sp,102,.,1,),CuS,(,K,=,-,3,),aq,(,8HNO,3CuS(s),+,，,，,，,sp,2,2,),S,(,S(s),S,K,Q,Q,c,-,-,HNO,3,53,sp,10,4,.,6,HgS),(,K,=,-,3,(aq),2HNO,12HCl(aq),3HgS(s),+,+,sp,2,2,2,2,4,2,),S,(,S(s),S,),Hg,(,HgCl,Hg,K,Q,c,c,c,c,),(I,10,2,.,2,6,-,=,c,),(Ag,),Ag,(,I,2,Cl,1,+,+,c,c,),I,(,),(AgI,),Cl,(,),(AgCl,sp,sp,-,-,c,c,K,K,c,与被沉淀离子浓度有关,例题：,某溶液中含Cl,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AgNO,3,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AgNO,3,所引起的体积变化)。,解：,析出AgCl(s)所需的最低Ag,+,浓度,),Cl,(,(AgCl),sp,-,=,c,K,),(CrO,),CrO,(Ag,2,4,4,2,sp,-,=,c,K,),(Ag,(AgCl),2,sp,+,=,c,K,7.4.4,沉淀的转化,(aq),SO,(s),aCO,C,(aq),CO,(s),CaSO,2,4,3,2,3,4,-,-,+,+,),(Ca,),(CO,),(Ca,),(SO,2,2,3,2,2,4,+,-,+,-,=,c,c,c,c,K,),(CaCO,),(CaSO,3,sp,4,sp,K,K,=,例题：,在1LNa,2,CO,3,溶液中使0.010mol的CaSO,4,全部转化为CaCO,3,求Na,2,CO,3,的最初浓度为多少?,解：,(aq),SO,(s),CaCO,(aq),CO,(s),CaSO,2,4,3,2,3,4,-,-,+,+,4,10,4,.,1,010,.,0,=,=,K,x,结论：,沉淀类型不同，计算反应的 。,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；,例题：,如果在1.0,LNa,2,CO,3,溶液中使0.010mol的BaSO,4,完全转化为BaCO,3,，问Na,2,CO,3,的溶液最初浓度为多少?,解：,(aq),SO,(s),BaCO,(aq),CO,(s),BaSO,2,4,3,2,3,4,-,-,+,+,K,x,=,010,.,0,),(BaCO,),(BaSO,3,sp,4,sp,K,K,=,