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沉 淀 溶 解 平 衡

沉 淀 溶 解 平 衡. 溶解度与溶解性. 溶解. 晶体 ( 固体 ). 溶液. 结晶. 溶解平衡. ( 饱和溶液 ). 溶解平衡也是动态平衡，符合勒夏特列原理. 思考 1. 在 NaOH 的饱和溶液中，加入少量的 Na 2 O 固体，恢复到原温度，下列有关说法正确的是 A. 溶液中溶质的质量增大 B. 溶液中溶剂的质量不变 C. 溶液中 Na + 的数目保持不变 D. 溶液中 Na + 的浓度保持不变. 难溶电解质的沉淀溶解平衡.

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沉 淀 溶 解 平 衡

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Presentation Transcript

  1. 沉 淀 溶 解 平 衡

  2. 溶解度与溶解性

  3. 溶解 晶体(固体) 溶液 结晶 溶解平衡 (饱和溶液) 溶解平衡也是动态平衡，符合勒夏特列原理 思考1.在NaOH的饱和溶液中，加入少量的Na2O固体，恢复到原温度，下列有关说法正确的是 A.溶液中溶质的质量增大 B.溶液中溶剂的质量不变 C.溶液中Na+的数目保持不变 D.溶液中Na+的浓度保持不变

  4. 难溶电解质的沉淀溶解平衡 （1）概念：在一定条件下，当难溶电解质的溶解速率与溶液中的有关离子重新生成沉淀的速率相等时，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡. 溶解平衡时的溶液是饱和溶液。 （2）特征：逆、等、动、定、变 （3）影响因素：内因、外因（浓度、温度） （4）沉淀溶解平衡方程式： 例如：AgCl(s） Ag+(aq) + Cl-(aq)

  5. 溶度积常数 （1）难溶电解质的溶度积常数的含义 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态Ksp，AgCl =[Ag+][Cl-] 为一常数，该常数称为难溶电解质的溶度积常数，简称溶度积。 （2）难溶电解质的溶度积常数用Ksp表示。 通式：AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq) 则Ksp, AnBm= [Am+]n . [Bn-]m Ksp与其它平衡常数一样，只与温度有关 练习20- 10

  6. 常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度的关系(25℃)常见难溶电解质的溶度积常数和溶解度的关系(25℃) 练习20- 15 难溶电解质的Ksp大小反映了物质在水中的溶解能力 一般地，对于组成相似的难溶电解质， Ksp越小，其溶解能力越弱

  7. 解：（1）设AgCl的浓度为S1（mol／L),则： AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) 平衡 S1 S1 (2)设Ag2CrO4的浓度为S2（mol/ L),则： Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 平 2S2 S2 例2已知Ksp,AgCl＝ 1.56  10-10， Ksp,Ag2CrO4＝ 9.0  10-12，试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度（用g/L表示） (1.25 X 10-5) mol/L X 143.5g/mol = 1.8X10-3 g/L 1.31 X 10-4 X 332=4.35X10-2 g/L 在水中：AgCl溶解度小于Ag2CrO4的溶解度

  8. 对于溶解平衡AgCl(s) Ag+ + Cl- 溶度积规则 ①当溶液中c(Ag+ )·c(Cl- ) <Ksp时， 形成不饱和溶液 ②当溶液中c(Ag+ )·c(Cl- ) =Ksp时， 形成饱和溶液 ③当溶液中c(Ag+ )·c(Cl- ) >Ksp时， 形成过饱和溶液

  9. 练习20- 3 例3：如果将2×10-4mol·L-1的CaCl2溶液与3×10-4mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合，问能否产生沉淀？ [已知CaCO3的Ksp=5.0×10-9(mol·L-1)2] Qc=1.5×10-8(mol·L-1)2﹥Ksp 结论是能产生沉淀

  10. 沉淀溶解平衡的应用 1. 沉淀的生成 化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于10-5mol/L时,沉淀达到完全。 例4、向1.0 × 10-3 molL-1的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+] =? CrO42-沉淀完全时, [Ag+]= ? Ksp,Ag2CrO4＝ 9.0  10-12

  11. 解: Ag2CrO4 2Ag+ + CrO42- Ksp = [Ag+]2 ×[CrO42-] 例4、向1.0 × 10-3 molL-1的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的[Ag+] =? CrO42-沉淀完全时, [Ag+]= ? CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0 ×10-5 molL-1 故有

  12. Fe (OH)3 Fe3+ + 3OH – Ksp = c(Fe3+ )c3(OH–) = 2.6×10-39 例5:在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质，pH值控制在什么范 围才能除去Fe3+ ? [使c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-1] 解： Fe(OH)3的 Ksp = 2.6×10-39， Cu(OH)2的Ksp= 5.6×10-20 pH = 2.8 pH > 2.8

  13. Cu(OH)2 Cu 2+ + 2OH – Ksp = c(Cu 2+ )c2(OH –) = 5.6×10-20 例5:在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质，pH值控制在什么范 围才能除去Fe3+ ? [使c(Fe3+) ≤ 10-5mol·L-1] pH = 4.4 控制 pH：2.8 ~ 4.4 .

  14. 2. 分步沉淀 溶液中含有几种离子，加入某沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀。 对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp相差越大分步沉淀越完全;如AgCl、AgBr、AgI 对不同类型的沉淀，其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。如AgCl和Ag2CrO4 一般认为沉淀离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,则认为已经沉淀完全

  15. 思考6.难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如：思考6.难溶化合物的饱和溶液存在着溶解平衡，例如： AgCl(s) Ag++Cl-，Ag2CrO4(s) 2Ag++CrO42-，在一定温度下，已知： Ksp (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10 Ksp (Ag2CrO4)=c(Ag+)2·c(CrO42-)=1.9×10-12 现有0.001mol·L-1AgNO3溶液滴定0.001mol·L-1KCl和0.001mol·L-1K2CrO4的混合溶液，试通过计算回答： (1)Cl-和CrO42-中哪种先沉淀？ (2)当CrO42-以Ag2CrO4形式，溶液中的Cl-离子浓度是多少？ Cl-与CrO42-能否达到有效分离？ (设当一种离子开始沉淀时，另一种离子浓度小于10-5mol·L-1时，则认为可以达到有效分离)

  16. （1）当溶液中某物质离子浓度的乘积大于Ksp时，会形成沉淀。几种离子共同沉淀某种离子时，根据各离子积计算出所需的离子浓度越小越容易沉淀。 AgCl饱和所需 Ag+浓度[Ag+]1=1.8×10-7摩/升Ag2CrO4饱和所需Ag+浓度[Ag+]2==4.36×10-5摩/升，[Ag+]1<[Ag+]2，Cl-先沉淀。 （2）由Ag2CrO4沉淀时所需Ag+浓度求出此时溶液中Cl—的浓度可判断是否达到有效分离 Ag2CrO4开始沉淀时[Cl-]=4.13×10-6<10-5， 所以能有效地分离。

  17. 3、沉淀的溶解和转化 导引 P80 沉淀转化的实质：沉淀溶解平衡的移动。 一般规律：溶解能力相对较强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质,难溶物的溶解度相差越大，这种转化的趋势越大

  18. (1)沉淀的转化在工业废水处理上的应用 在工业废水的处理过程中，常用FeS(s)、MnS(s)等难溶物作为沉淀剂除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。 Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2 Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2 Ksp(HgS)=6.4×10-53mol2·L-2 Ksp(PbS)=3.4×10-28mol2·L-2

  19. (2)沉淀的转化在生活中的应用 锅炉水垢中除了CaCO3、Mg（OH）2外，还含有难溶于水和酸的 CaSO4 ，如何清除？ 难点：如何清除CaSO4？

  20. CaSO4SO42- +Ca2+ 锅炉水垢中含有CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 + CO32- CaCO3

  21. (3)沉淀的转化在工业生产上的应用 重晶石（主要成分是BaSO4）是制备钡化合物的重要原料，但BaSO4不溶于水也不溶于酸，这给转化为其他钡盐带来了困难，但若能将其转化为易溶于酸的BaCO3，再由BaCO3制备其他钡盐则要容易得多。

  22. ①饱和Na2CO3溶液 ②移走上层溶液 Na2CO3 CO32-+ 2Na+ H+ + （重复①②操作） BaSO4 + CO32- BaCO3 +SO42- BaSO4Ba2++ SO42- BaCO3(s) 分析： 当CO32-的浓度达到SO42-浓度的一定倍数时，就可实现由BaSO4转化成BaCO3沉淀。 BaSO4 、BaCO3 BaSO4 …… BaCO3 Ba2+

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