week5 2-2电解质溶液二沉淀溶解

K θ sp, Fe(OH) =4.87×10-17, K θ b(NH · = H O) 2 3 2 -5 1.8×10
解(2)：
[Fe2+] = 0.01 mol· L-1 [NH3· H2O] = 0.01 mol· L-1 [NH4Cl] = 6 mol· L-1
平衡浓度
NH3· H2O ↔ NH4+ + OH0.01 – x 6+x x
牙齿可以被强酸溶解。
糖及碳水化合物在牙齿上产生菌，这些菌 可以将牙齿内的残渣转化成酸性物质。
含氟牙膏！
含氟牙膏中的F离子可以代替羟基磷酸钙中的羟基， 其抗腐蚀性极强，可以保护牙齿。
本章作业：
Ｐ１１０ ２９题
注意：写的字要大，答案要框起来， 下次课提前来交作业。
第三章 氧化还原与电化学
3.1 氧化还原反应
By definition, a saturated solution饱和 溶液must be in contact with undissolved（没有溶解的） solid
溶解度定义：在一定温度下，物质 的饱和溶液的物质的量浓度，单位 -1 为mol· L 。
难溶电解质的沉淀溶解平衡
AmBn(s) ↔ mAn+ + nBm难溶电解质在水中部分溶解，溶解部分是 以水合离子形式进入溶液。在溶液中存在着固 体与其离子之间的平衡，故称多相离子平衡。
分析：先求什么后求什么？ 先求溶液混合后[Fe2+] 和[NH3· H2O]， 后求氨水产生的[ OH-]2 如何确定Jc = [Fe2+][ OH-]2
解(1) ：溶液混合后
[Fe2+] = 0.01 mol· L-1 [NH3· H2O] = 0.01 mol· L-1 NH3· H2O ↔ NH4+ + OH平衡浓度 0.01 – x x x θ K b = x2/ (0.01 – x)
∵ K θ b = x(6+ x) / (0.01 - x) = 1.8×10-5 x =[OH-] = 0.01×1.8×10-5 /6 = 0.3 ×10-7 mol· L-1
Jc = [Fe2+][ OH-]2 = 0.4×10-17< 4.87×10-17
∴没有Fe(OH)2沉淀生成。
固体NH4Cl使NH3· H2O产生的 [OH-] 减少
∴ 有PbI2沉淀析出。
₩如何根据Ksp求溶解度（x,s）
例如：计算BaF2溶解度 解： BaF2(s) ⇌ Ba2+(aq) + 2F(aq) x 2x
∵ K θ sp = 1.0 10–6 = [Ba2+][F]2
1.0 10–6 =
(x)(2x)2 = 4x3 ∴ x = 0.0063
θ K
–28 = x(1 .0 104 + 2x)2 x (1 .0 104)2 = 1.4 10 sp
∴ x = 1.4 1020 M
Sn(OH)2在pH = 10.0时的溶解度: x = 1.4 1020 M 在纯水中: x = 3.3 1010 M
由于OH加入，减小了Sn(OH)2溶解度——
sp, PbI2
=1.4×10-8
分析：
Jc =[An+]m [Bm-]n
如果Jc > K
θ
sp：有沉淀析出，
解（1）溶液混合后 [Pb2+] = 0.010 / 2 = 0.0050 mol· L-1 [I-] = 0.0010 / 2 = 0.00050 mol· L-1
∵ Jc =
[Pb2+][I-]2
sp：
如果Jc > K θ sp：
有沉淀析出，直到Jc = K θs p
例：在0.010 mol· L-1 Pb(NO3)2溶液中，
1）加入等体积的0.0010 mol· L-1的KI溶液，是否有PbI2沉淀析出？ 2）加入等体积的0.010 mol· L-1 的KI溶液，是否有PbI2沉淀析出？ Kθ
上式为AB型（1：1）溶解度计算式，同理可导 出AB2和A2B型： SAg
2CrO4
=
= =6.5*10-5mol.l-1
相同类型的电解质，可以通过溶度积数据直接 比较溶解度大小，不同类型，不可直接比较。
例： 1）在50 ml 0.02 mol· L-1 FeCl2溶液中，加入 50 ml的0.02 mol· L-1的NH3· H2O，有无 Fe(OH)2沉淀生成？
已知：K θ sp AgI = 8.52 1017 0.01M I-
K θ sp Agcl = 1.77 1010
0.01M Cl-
要生成AgCl沉淀需要的Ag+浓度比生成AgI需要 的Ag+浓度大吗？
3、沉淀溶解的方法（看书P92）：
（1） 生成易溶的弱电解质或水。
（2） 生成配离子。
配平原则：
① 电荷守恒：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数。
② 质量守恒：反应前后各元素原子总数相等。
③在大多数化合物中，氢的氧化值为 +1；只有 在金属氢化物中氢的氧化值为 -1。
④通常氧在化合物中的氧化值为-2；但是在过 氧化物中，氧的氧化值为-1，
在氟的氧化物中，如OF2 和O2F2中，氧的氧化 值分别为+2和+1。
⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的代 数和为零 ，复杂离子的电荷等于各元素
[OH-]2 = x2 = K θ b(0.01 – x) 1.8×10-5 × 0.01 = 2×10-7
∵ Jc = [Fe2+][ OH-]2 = 2×10-9 > K θ sp =
4.87×10-17
∴有Fe(OH)2沉淀生成。
2）若在50 ml 0.02 mol· L-1 FeCl2溶液中， 先加入0.6 mol固体NH4Cl（忽略体积变 化），然后再加入50 ml的0.02 mol· L-1的 NH3· H2O，有无Fe(OH)2沉淀生成？
[Ba2+] = 0.0063 M [F] = 0.013 M BaF2溶解度solubility= 0.0063 M 这就是饱和溶液的物质的量浓度
如：已知AgCl、Ag2CrO4的溶度积，求AgCl、 Ag2CrO4的溶解度。 AgCl(s) Ag+ S + ClS
Ksp = [Ag+][Cl-] = S2 = 1.8*10-10 SAgCl = Ksp = 1.8*10-10 = 1.3*10-5mol.l-1
氧化值的代数和。
例：
H 5 I O6
I的氧化值为 7
Fe 3 O 4
8 Fe的氧化值为 3
氧化还原反应: 有电子转移的反应。
Cu (aq) Zn(s)
2
Zn (aq) Cu(s) 得失电子 电子偏移
2
H 2 (g） Cl2（ g） 2HCl（ g）
二、氧化还原反应方程式的配平
书上P111
一、氧化数(氧化值) 是指元素原子在其化合态中的形式电荷数。 在Nacl中，Na的氧化值为+1， Cl为-1 ；
共价化合物：荷电数是假定把每一化学键中
的电子指定;1，Cl的形式电荷为-1
确定氧化值的规则：
①单质中，元素的氧化值为零。 ②在单原子离子中，元素的氧化值等于该离子 所带的电荷数 。
含有以下碱性阴离子的难溶盐也随[H+]增大 （ pH 减小），溶解度增大： CO32, PO43, CN, or S2
而NO3, Cl, Br, I, ClO4, HSO4 盐类溶 解度不受pH影响
If 0.100 L of 0.0015 M MgCl2 and 0.200 L of 0.025 M NaF are mixed, will a precipitate form? MgF2 K θ sp = 3.7 108 解： total volume 0.100 L + 0.200 L = 0.300 L
—
—
(二）多相离子平衡移动
1、同离子效应 在难溶电解质溶液中加入与难溶电解质具有相 同离子的易溶电解质时，使难溶电解质的溶解 度降低，这种现象叫做共同离子效应。
溶解度与 pH
例： Sn(OH)2 在纯水中容易溶解还是在碱性溶 液中容易溶解? 25°C K θ sp = 1.4 10–28 解：在纯水中： Sn(OH)2(s) ⇌ Sn2+(aq) + 2OH(aq) 平衡浓度 x 2x
=
1.3×10-9
<K
θ
-8 = 1.4 × 10 sp
∴ 无PbI2沉淀析出。
(2) [I-] = 0.010 / 2 = 0.0050 mol· L-1 [Pb2+] = 0.010 / 2 = 0.0050 mol· L-1
∵ Jc = [Pb2+][I-]2 = 1.3×10-7 > K θ sp = 1.4×10-8
同离子效应的用处？
同离子效应可使沉淀反应更加完全，有利于鉴定和分离；
增加廉价的离子的浓度，从而提高贵重物质产量
★Will pH affect the solubility of CaF2? CaF2(s) ⇌ Ca2+(aq) + 2F(aq)
Fluoride F is a strong conjugate base F(aq) + H2O(l) ⇌ HF(aq) + OH(aq) +OH +H+ H+(aq) + F(aq) HF(aq) 加入碱 会 溶解度 低 pH 会 溶解度
1、溶度积原理
在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中， 有关离子浓度适当次方的乘积是一个常数， 这个常数叫溶度积。