1、复习,rGm 0，J K 平衡向逆反应方向移动,平衡移动方向的判断,平衡移动的规律,第三章 酸碱反应和沉淀反应,第四节 沉淀反应,本节教学要求,1、熟悉溶度积和溶解度的相互换算2、掌握溶度积规则及其应用和有关计算3、了解分级沉淀和沉淀转化的概念,在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含有溶质的质量，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。,3-4-1难溶电解质的溶解度和溶度积,溶解度,难溶电解质： 溶解度S 0.01g/100gH2O,微溶电解质： 溶解度S: 0.1g0.01g/100gH2O,易溶电解质
2、： 溶解度S 0.1g/100gH2O,溶度积,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。溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为溶解平衡, 溶度积常数，简称溶度积。,一般难溶电解质,例,8.5210-17 =xx,x=9.2510-9,即s(AgI)= 9.2510-9 molL-1,已知298.15K时Ksp(AgI)=8.5210-17,计算298.15K时的 s(AgI)。,溶解度与溶度积的相互换算,25oC，已知 (Ag2CrO4)=1.110-12，求同温下S(Ag2CrO4)/gL-1。,解：,例,不同类型的难溶电解质不能直接用
3、溶度积比较其溶解度的相对大小。,Ag2CrO4,* 相同类型的难溶电解质，其 大的 S 也大。,沉淀溶解平衡的反应商判据,即溶度积规则：, 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。,3-4-2 沉淀反应,溶度积规则,例,1 在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入10mL 0.10molL-1NH3H2O,问有无Mg(OH)2沉淀生成？,x=9.510-4 c(OH-)=9.510-4 molL-1,有Mg(OH)2沉淀生成,例2,在10 mL 0.10 molL-1 MgSO4溶液中加入10
4、mL 0.10molL-1NH3H2O,若使Mg(OH)2沉淀溶解, 最少要加入多少摩尔NH4Cl？,解: 使沉淀溶解 J=c(Mg2+)c(OH)2- KspMg(OH)2,c(OH-) = molL-1 =1.110-5 molL-1,Ksp c(Mg2+),使沉淀溶解 c(OH-) (8.210-2-1.110-5)molL-10.082molL-1,平衡浓度/(molL-1) 0.050-1.110-5 y 1.110-5,最少要加入NH4Cl (0.0820.020)mol=0.0016 mol,影响沉淀反应的因素,s =1.110-9molL-1 s,沉淀完全的概念 一般当c(离子
5、)10-5molL-1,认为沉淀完全。 为使离子沉淀完全, 可利用同离子效应, 加入过量沉淀剂 (一般过量20%50%)。,难溶氢氧化物,例,为除去1.0molL-1ZnSO4溶液中的Fe3+, 溶液的pH应控制在什么范围？,pH应控制为： 2.81pH5.7,调节溶液pH, 可进行离子的分离和提纯。 如:为除去 1 molL-1 ZnSO4溶液中的Fe3+ 溶液pH 2.81pH5.7,分步沉淀,演示实验,现象：AgCl先沉淀，AgCrO4后沉淀。,在浓度均为0.010 molL-1的Cl- 和CrO4 溶液中加入AgNO3溶液。,2-,解：(1) 判断沉淀次序 同类型 Ksp(AgCl)
6、= 1.7710-10 Ksp(AgI) = 8.5210-17,沉淀次序: 同类型、同浓度, Ksp小的先沉淀,为达到分离, 即AgI沉淀完全时AgCl不沉出,即AgCl开始沉淀时AgI已沉淀完全,在含0.20molL-1Ni2+、0.30molL-1Fe3+ 溶液中加入NaOH溶液使其分离，计算溶液的pH控制范围。,例,c2(OH-) c1(OH-) , Fe(OH)3先沉淀,沉淀次序：不同类型，须计算开始沉淀所需沉淀剂的浓度，所需浓度小 的先沉淀。,解: (2) 计算Fe(OH)3沉淀完全时的pH,pH=2.81,为使离子分离, pH应控制在2.816.72之间,3-4-3 沉淀的溶解和
7、转化,沉淀的溶解,生成弱酸 CaCO3(s) + 2H+ Ca2+ + H2CO3,生成水 Fe(OH)3(s) + 3H+ Fe3+ + 3H2O,生成弱碱 Mg(OH)2(s) + 2NH4 Mg2+ + 2NH3H2O,+,PbI2(s) + 2I- PbI42-,沉淀的转化,在试剂作用下，由一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程。,沉淀转化趋势较大,类型相同的难溶强电解质， 一般来说，溶度积大的难溶电解质易转化为溶度积小的难溶电解质。 难溶电解质溶度积相差越大, 转化越完全。,又如 锶盐的生产 需先用Na2CO3将SrSO4(不溶于水和一般酸)转化为SrCO3,3-4-4 沉淀反应
8、的应用,制备难溶化合物,如 Pb(NO3)2 + H2SO4 PbSO4 + 2HNO3,Mn(NO3)2 + 2NH4HCO3 MnCO3 + 2NH4NO3 + CO2 +H2O,除去溶液中杂质,如 氯碱工业饱和食盐水的精制,离子鉴定,离子分离,对于M2+形成MS型难溶硫化物,开始沉淀时,沉淀完全时,c(S2-) molL-1,c(H+) molL-1,0.10 molL-1 Co2+溶液中, 通入H2S, 使其沉淀为CoS。分别求开始沉淀与完全沉淀时的c(H+) 和pH。,例,解：,开始沉淀时,沉淀完全时,Ksp c c(M2+),4.010-21/0.10 =4.010-20,4.01
9、0-21/10-5 =4.010-16,0.10 molL-1 Co2+溶液中, 通入H2S, 使其沉淀为CoS。分别求开始沉淀与完全沉淀时的c(H+) 和pH值。,例,开始沉淀时,沉淀完全时,1.410-2110-5 Ksp(MS),=0.19 molL-1,1.410-2110-5 4.010-21,=0.0019 molL-1,pH 0.72 2.72,题1： 在0.20L的 0.50molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10molL-1的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？ (设加入NH4Cl(s)后体积
10、不变),题2：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AgNO3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AgNO3所引起的体积变化)。,题1： 在0.20L的 0.50molL-1 MgCl2溶液中加入等体积的 0.10molL-1的氨水溶液，问有无Mg(OH)2沉淀生成？为了不使 Mg(OH)2沉淀析出，至少应加入多少克NH4Cl(s)？ (设加入NH4Cl(s)后体积不变),解：,=,此题也可以用双平衡求解：,题2：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AgNO3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AgNO3所引起的体积变化)。,解：析出AgCl(s)所需的最低Ag+浓度,
