章沉淀平衡
普通化学 第八章 沉淀溶解平衡
Example 2
实验测得4.6gBa(OH)2可溶于0.250L水中,试求Ba(OH)2 的Ksp⊙。
解:
Ba(OH
)2 溶解度为:s
4.6 171 0.250
0.1076(mol
•
L1 )
K
sp
[
Ba(OH
)2
]
4s3
4
(0.1076)3
4.98 103
2022/9/29
Solubility product of hard-dissolved electrolyte
2s
s
Ksp⊙[Mg(OH)2] = c2 (Ag+)c (CrO2-) = (2s)2 ·s = 4s3
s3
K
sp
4
3 1.121012 4 6.54105 (mol • L1)
2022/9/29
Solubility product of hard-dissolved electrolyte
8
General Chemistry
Chapter 8 Precipitation-dissolution Equilibrium
(4)
Fe(OH)3(s)
平衡浓度/(mol·L-1)
Fe3+(aq) + 3OH-(aq)
s
3s
Ksp⊙[Fe(OH)3] = c(Fe3+)c3(OH-) = s·(3s)3 = 27s4
11
General Chemistry
Example 3
Chapter 8 Precipitation-dissolution Equilibrium
已知298K时,ΔfGm⊙(AgCl)=-109.80kJ·mol-1, ΔfGm⊙(Ag+)= 77.12 kJ·mol-1, ΔfGm⊙(Cl-)= -132.26 kJ·mol-1, 求298K时AgCl的溶度积Ksp⊙。
第九章沉淀平衡
例如 Ksp(BaSO4)、Ksp(PbCl2 )、Ksp{Fe(OH)3}。
9.1溶度积和溶解度
一、溶度积常数、溶解度和溶度积规则 难溶(强)电解质:在水中溶解度很小,而 且溶解的部分完全解离。 摩尔溶解度S:一升溶液中溶解难溶电解质摩尔数。 沉淀反应:Ag+(aq)+ Cl—(aq)≒ AgCl(s) 溶解平衡: AgCl(s) ≒ Ag+(aq)+ Cl-(aq) 平衡常数:Ks pθ=[Ag+][Cl-](称为溶度积常数)
K sp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
• Pb2+开始沉淀的OH-浓度: K sp=[Pb2+][OH-]2 K sp=1.2×10-15 =[Pb2+][OH-]2=0.003 [OH-]2 解得: [OH-]=6.32×10 -7 PH=7.80 • Cr3+开始沉淀的OH-浓度:K sp=[Cr3+][OH-]3 K sp=6.3×10-31 =[Cr3+][OH-]3=0.02 [OH-]3 解得: [OH-]=3.16 × 10 -10 PH=4.50 ★因此: Cr3+先开始沉淀.
Question
Solution
在含有0.10 mol· -1 Fe3+和 0.10 mol· -1 L L
Ni2+的溶液中,欲除掉Fe3+,Ni2+仍留在 溶液中,应控制 pH为多少?
θ K sp
开始沉淀 pH 沉淀完全 pH 7.15 3.2
Ni(OH) 2 2.0 1015 Fe(OH) 3 4.0 1038
)ห้องสมุดไป่ตู้
1 — 3
=1.59 × 10 –12
无机化学之沉淀平衡题目+答案
第10章沉淀平衡1.(0671)CaF2的K sp=3.9510-11,在氟离子浓度为3.0mol·dm-3的溶液中Ca2+离子可能的最高浓度是……………………………………………………………………………………………(D)(A)4.3910-11mol·dm-3 (B)1.0910-12mol·dm-3(C)1.0910-13mol·dm-3 (D)4.3910-12mol·dm-32.(3669)CaC2O4的K sp=2.610-9,在含0.020mol·dm-3Ca2+的溶液中形成沉淀时,所需离子浓度至少应为……………………………………………………………………………………(B)(A)1.110-9mol·dm-3 (B)1.310-7mol·dm-3(C)2.210-5mol·dm-3 (D)2.210-7mol·dm-33.(4363)下列试剂中,能溶解CuS沉淀的是……………………………………………………(D)(A)浓HCl(B)浓H2SO4(C)浓HAc(D)浓HNO34.(1637)在Fe3+溶液中加入NH3·H2O生成的物质是……………………………………………(A)(A)Fe(OH)3(B)Fe(OH)6]3-(C)[Fe(NH3)6]3+ (D)[Fe(NH3)3(H2O)3]3+5.(6649)AgCl在纯水中的溶解度比在0.10mol·dm-3NaCl溶液中的溶解度大………………(A)(AgCl:K sp=1.7710-10)(A)约7.5103倍(B)约7.5102倍(C)约75倍 (D)不是以上数据6.(6685)有0.050dm3含0.10mol·dm-3[Fe(H2O)6]3+的溶液,当向其中加入0.050dm3含0.02mol·dm-3NaOH溶液时,有棕色沉淀生成,此时溶液为……………………………………………(B)(A)碱性(B)酸性(C)中性 (D)无法知道7.(6684)如果HgCl2的K SP=410-15,则HgCl2的饱和溶液中Cl离子浓度(mol·dm-3)是…(D)(A)810-15(B)210-15(C)110-5(D)210-58.(6677)设AgCl在水中,在0.01mol·dm-3的CaCl2中,在0.01mol·dm-3NaCl中,在0.01mol·dm-3KNO3中以及在0.05mol·dm-3AgNO3中的溶解度分别为s0、s1、s2、s3和s4,这些量之间的正确关系是……………………………………………………………………………………………(D)(A)s0>s3>s2>s1>s4(B)s3>s0>s1=s2>s4(C)s3>s0>s2>s4>s1(D)s3>s0>s 9.(0696)Ag2CrO4的K sp=9.010-12,其饱和溶液中Ag+浓度为………………………………(C)(A)1.310-4mol·dm-3 (B)2.110-4mol·dm-3(C)2.610-4mol·dm-3 (D)4.210-4mol·dm-310.(3653)某溶液中含有KCl、KBr和K2CrO4其浓度均为0.010mol·dm-3,向该溶液中逐滴加入0.010mol·dm-3的AgNO3溶液时,最先和最后沉淀的是…………………………………………(A)(已知:K sp(AgCl)=1.5610-10,K sp(AgBr)=7.710-13,K sp(Ag2CrO4)=9.010-12)(A)AgBr和Ag2CrO4(B)Ag2CrO4和AgCl(C)AgBr和AgCl(D)一齐沉淀11.(0698)某溶液中含有0.01mol·dm-3AgNO3、0.01mol·dm-3Sr(NO3)2和0.01mol·dm -3Pb(NO3)2、0.01mol·dm-3Ba(NO3)2四种盐,向该溶液中逐滴加入K2CrO4溶液时,则沉淀的先后顺序是…(D)(A)Ag2CrO4,PbCrO4,SrCrO4,BaCrO4(B)PbCrO4,Ag2CrO4,SrCrO4,BaCrO4(C)SrCrO4,PbCrO4,Ag2CrO4,BaCrO4(D)PbCrO4,Ag2CrO4,BaCrO4,SrCrO4(注:K sp(Ag2CrO4)=1.110-12,K sp(PbCrO4)=1.810-14K sp(BaCrO4)=1.210-10,K sp(SrCrO4)=2.210-5)12.(6675)在一定温度下,Zn(OH)2饱和溶液的pH为8.3,则该温度时Zn(OH)2的K SP为…(B)(A)8.010-18 (B)4.010-18 (C)3.210-17 (D)4.010-1213.(6672)难溶强电解质A2B在水溶液中达到溶解平衡,设平衡时[A+]=xmol·dm-3,[B2-]=ymol·dm-3,则其K SP可表达为………………………………………………………………………(A)(A)K SP=x2·y(B)K SP=x·y(C)K SP=(2x)2·y (D)K SP=x2·y14.(6669)在100cm3含有0.010molCu2+溶液中通H2S气体使CuS沉淀,在沉淀过程中,保持c(H+)=1.0mol·dm-3,则沉淀完全后生成CuS的量是………………………………………………(B)(已知H2S:K1=5.710-8,K2=1.210-15,K sp(CuS)=8.510-45;原子量:Cu63.6,S32)(A)0.096g(B)0.96g(C)7.010-22g (D)以上数值都不对15.(6600)BaSO4的相对分子质量为233,K sp=1.010-10,把1.0mmol的BaSO4配成10dm3溶液,BaSO4没有溶解的量是………………………………………………………………………………(C)(A)0.0021g (B)0.021g (C)0.21g D)2.1g16.(6651)已知:K sp(AgCl)=1.810-10,K sp(Ag2CrO4)=2.010-12。
第8章 沉淀溶解平衡
2、加入Na2SO4 cr,e(SO42-)≈cr(Na2SO4) = 5.0×10-2 cr,e (Ba2+)(5.0×10-2) = 1.08×10-10
cr,e(Ba2+) = 2.2×10-9
化铵时,能正好阻止沉淀的形成。已知
Mg(OH)2标准溶度积常数、氨水的标准解离
常数分别为1.2 × 10-11、1.8 × 10-5。
第8章 沉淀溶解平衡
1、思路:2、解题过程: 第一问
3、解(1)cr(Mg2+) = 0.2/2 = 0.1
(2) cr,e(OH-) = √ Kbө × cr(NH3)
MS(s) + 2H+ ⇌ M2++H2S
Kjө=
cr,e(M2+) cr,e (H2S)
cr,e
2(H+)
×cr,e(S2-) × cr,e
比较Ba2+浓度 :10-9 ~ 10-5
•同离子效应
第8章 沉淀溶解平衡
三、 Ksp 与反应ΔrGm ( T )的关系
ө
ө
ΔrGm (T) = - RT lnKsp
ө
ө
第8章 沉淀溶解平衡
例4 、 根据AgCl的有关热力学数据,计算 25℃时AgCl 的 Kspө
数 据 AgCl
-127 96.2
的强电解质溶液中,或在其饱和溶液
中加入含有相同离子的强电解质,则
难溶电解质的溶解度会如何变化呢?
第8章 沉淀溶解平衡
例3. 25℃时BaSO4饱和溶液浓度为1.04×10-5 mol· -1 L 计算BaSO4在0.050 mol· -1Na2SO4溶液中的溶解度。 L 解: 1、BaSO4(s) ⇌ Ba2+ + SO42
第9章 沉淀平衡和沉淀滴定法
K sp = S / c
2
θ
θ2
θ S = K sp ⋅ cθ
θ K sp = 4S 3 / cθ 3
3 4
θ 4 θ4 A3B型或AB3型 K sp = 27 S / c 型或AB
4 θ K sp θ S=4 ⋅c 27
θ K sp
Hale Waihona Puke S=3θ K sp
的大小与难溶电解质本性 温度有关 难溶电解质本性和 有关, ①溶度积(Kspθ)的大小与难溶电解质本性和温度有关, 溶度积( 与沉淀的量无关。离子浓度的改变可使平衡发生移动, 与沉淀的量无关。离子浓度的改变可使平衡发生移动, 但不能改变溶度积。 但不能改变溶度积。 反映了难溶电解质在水中的溶解度, 越大, ②Kspθ反映了难溶电解质在水中的溶解度,Kspθ越大, 溶解度就越大; 越小, 溶解度就越小。 溶解度就越大;Kspθ 越小, 溶解度就越小。Kspθ大小一 般可由实验方法测定,也可由热力学方法计算. 般可由实验方法测定,也可由热力学方法计算. 课本附录P 课本附录 537列出了常温下某些难溶电解质的溶度积 的实验数据K 的实验数据 spθ。
⋅ cθ
A mB n型
θ K sp = mm n n S m+n / (cθ ) m+n S = m+n
mm nn
⋅ cθ
例9-2 298K时, Kspθ(CuS)=6.3×10-36, Kspθ(Ag2S) 时 × 在纯水中溶解度. =6.3×10-50,求CuS和Ag2S在纯水中溶解度 × 求 和 在纯水中溶解度 × 解: s(CuS)= Kspθ = 6.3×10-36 =2.5×10-18mol·L-1 √ √ ×
第十章 沉淀平衡 习题
第十章 沉淀平衡1(1) Ag +、Pb 2+、Ba 2+ 混合溶液中,各离子浓度均为0.10 mol ·dm -3,往溶液中滴加K 2CrO 4试剂,各离子开始沉淀的顺序为________________________。
(2) 有Ni 2+、Cd 2+浓度相同的两溶液,分别通入H 2S 至饱和,_____________开始沉淀所需酸度大,而_________________开始沉淀所需酸度小。
PbCrO 4 K sp = 1.77 ⨯ 10-14 BaCrO 4 K sp = 1.17 ⨯ 10-10 Ag 2CrO 4 K sp = 9.0 ⨯ 10-12 NiS K sp = 3 ⨯ 10-21 CdS K sp = 3.6 ⨯ 10-29 2欲洗涤新沉淀的CaC 2O 4,若用100 cm 3水洗,将会溶失__________克,若用100 cm 3 0.01 mol ·dm -3 (NH 4)2C 2O 4洗,将会溶失___________克,因此应选择_______________________洗涤CaC 2O 4。
已知:K sp (CaC 2O 4) = 1.6 ⨯ 10-9,CaC 2O 4摩尔质量为128 g ·mol -1,(假设洗涤时,CaC 2O 4 溶解达饱和,并不考虑 (NH 4)2C 2O 4的水解) 3把1.50 ⨯ 10-2 mol Sr(NO 3)2和3.0 ⨯ 10-3 mol NaF 混合,用水稀释到0.200 dm 3,溶液中各离子浓度是多少?(K sp (SrF 2) = 7.9 ⨯ 10-10) 4如果25℃ 时,K sp (CaCO 3) = 8.7 ⨯ 10-9,m f G ∆(Ca 2+, aq) = -555.7 kJ ·mol -1, m f G ∆(CO 32-, aq) = -528.1 kJ ·mol -1, 计算: m f G ∆(CaCO 3, s)。
环境化学 第五章_沉淀溶解平衡
K
θ d
aM aA a MA(aq)
aM
aA
K
θ d
s0
K
θ ap
活度积(常数) activity product
K
θ ap
aM
aA
γ
M [M]/cθ
γ
A [A]/cθ
γ
M
γ
A
K
θ sp
K
θ sp
[M] cθ
[A] cθ
[M][A]
γ
K
θ ap
M γ
A
溶度积(常数)
小结:
(1) 相同类型
K sp
大的 s也大
AgCl AgBr AgI
K
sp
减小
s 减小
(2)
不同类型则不能用
K sp
比较溶解度的大小,
要通过计算才能比较
(3) 若为难溶弱电解质,或易水解的强电
解质,以MA型为例,则 s
K sp
MA(s)
MA(aq) M+(aq) + A–(aq)
s [MA] [M ] [MA]
sp
M2A型或MA2型 难溶化合物
s3
K
sp
4
例:已知室温下AgBr和Mg(OH)2 的溶度积 分别为5.010-13 和1.810-11,求它们的
溶解度(不考虑其它副反应及固有溶解度)。
解: s (AgBr ) Ksp (AgBr ) 5.0 1013
7.07 107 mol dm3
s(Mg(OH )2 ) 3
➢ 无定形沉淀(amorphous precipitates)
0.0010
基础化学-第七章沉淀溶解平衡
对于m:n型沉淀(MmAn) MmAn (s) mM(aq) + nA(aq)
对于Mg(OH)2: Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
总反应 CaSO4(s) + CO32-(aq) CaCO3(s) + SO42-(aq)
转化反应的平衡常数:
根据CaSO4的Ksp,在饱和的CaSO4溶液中
需要多大的[CO32-]才能生成CaCO3沉淀呢?
即只要[CO32-]>9.310-7mol· L-1 ,转化作用即可进行,这个条件是很容易满足的。
MA(s) MA(aq) M+(aq) + A-(aq)
(1) (2)
(1)——溶解平衡 (2)——解离平衡
溶解平衡:
Kθ=aMA(aq)= MA× [MA]
设 MA=1
则: [MA](aq)= Kθ =s0 固有溶解度
沉淀转化反应平衡常数不大,转化不会彻底。但在反应中,[CO32-]随反应的进行而逐渐降低,[SO42-]则不断增大,最后当[SO42-]/[CO32-]=1/46时,反应趋于平衡,转化反应不能继续进行。
但是,如转化停止后,倒掉上层清液,再加入新鲜的Na2CO3溶液,转化反应重复发生。如此反复处理,就能将BaSO4全部转化为BaCO3。
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq) Ba2+(aq) + CO32-(aq) BaCO3(s)
总反应为 BaSO4(s) + CO32-(aq) BaCO3(s) + SO42-(aq)
8.沉淀
5 ´10 16 [OH ]Ni 2+ 7.07 ´108 0.1 pOH lg 7.07 ´108 7.51 pH 14 7.51 6.85
Fe3+ 沉淀完全的最小 pH [OH- ]Fe 3+
39 2 . 8 ´ 10 12 3 6 . 5 ´ 10 105
0 2x
0.010 0.010+ x
(2x) 2 (0.010+ x) Ksp 1.1´1012
x很小 0.010 + x 0.010 6 x 5.2 ´ 10
0.010mol L K 2 CrO4 中 S 5.2 ´10 mol L
纯水中 S 6.5´10 mol L
12
6.5 ´10
5
•相同类型的难溶电解质,其 Ksp大的 S 也
大。 · 不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积比
较其溶解度的相对大小。 Ksp (AgCl) > Ksp (Ag 2CrO 4 ) S (AgCl) < S (Ag 2CrO 4 )
例: BaCO3 (s)
Ba (aq) + CO (aq)
3CuS(s) + 8HNO3 (aq) 3Cu(NO3 ) 2 (aq) + 3S(s) + 2NO(g)+ 4H2O(l) S
2
HNO3
S(s),c(S ) ,Q ,Q< Ksp
2
5) 氧化—配位溶解:
53 K sp (HgS) 6.4× 10
3HgS(s) + 12HCl(aq) + 2HNO3 (aq)
第九章 沉淀平衡
22
θ
(2) 氧化还原反应: 氧化还原反应: 3CuS(s) + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2+3S(s)+2NO(g)+4H2O
2+
M
n+
(aq) + nOH (aq )
2−
−
M (aq) + S (aq)
21
p 290 [p 9-5]
9.2.2. 沉淀的溶解 与沉淀的生成相反, 与沉淀的生成相反,当 Qc< Ksp 时, 则沉淀溶解。根据沉淀的性质, 则沉淀溶解。根据沉淀的性质,可以选 择不同的溶解方法。 择不同的溶解方法。
常见难溶电解质的 在教材P 附录5中查询 常见难溶电解质的Ksp在教材 533附录 中查询 难溶电解质的
4
9.1.2. 溶度积与溶解度的关系 若溶解度用S (mol·dm-3)表示: 若溶解度用 表示: 表示
An Bm (s) nA (aq) + mB (aq)
mol⋅ dm
−3
m+
n−
nS
n m
3
对于一般的难溶物: 对于一般的难溶物:
A mBn (s) + nB m− (aq) mA (aq)
n+
Ksp = [Am+])m([Bn-]n Ksp称为溶度积常数,简称溶度积。 称为溶度积常数,简称溶度积。 一定温度下,在难溶电解质的 一定温度下, 饱和溶液中, 饱和溶液中,各离子浓度系数次 方的乘积是一个常数。 方的乘积是一个常数。
无机化学第三章 沉淀溶解平衡
一、难溶电解质的溶解度和溶度积
1. 溶度积常数
BaCO3(s)
BaCO3
溶解 沉淀
Ba2+ + CO322+ 2−
当υ溶 = υ沉时
2+ 2−
[Ba ] ⋅ [CO 3 ] =K [BaCO3 ]
[Ba ] ⋅ [CO 3 ] = K ⋅ [BaCO3 ] = K sp
K sp
2+
溶度积常数,大小与S(溶解度)有关, 是T的函数
c 0.100 Q = = 5.68 × 103>400 K b 1.75 ×10 −5
= 1.32 ×10 −3 [OH ] = K b c = 1.75 ×10 × 0.10
−
−5
( mol·L-1)
又∵ [Mg2+]·[OH-]2 = 1.0×10-3×(1.32×10-3)2 = 1.75×10-9 1.75×10-9 >K sp {Mg (OH) 2 } ∴有Mg(OH)2↓产生
先↓的离子↓完全,后↓的离子留在溶液中 计算出pH范围
MS
M 2+ + S2-
Ksp(MS) = [M2+]·[S2-] ∴↓时,[S2-] 不同。
K sp (MS) [M ]
2+
∵Ksp(MS)不同, 沉淀开始时:
2−
[S ]min >
······⑴
[S 2 − ] 与 [ H + ] 的关系
H2S
Ba3(PO4)2(s)
K sp = [Ba ] ⋅ [PO 4 ]
2+ 3
2. 溶解度和溶度积的换算
例1: 25℃时,AgCl在水中的溶解度为0.00192g·L-1, 试求该温度下的溶度积?(M(AgCl)=143.4g/mol)
化学反应原理第三章 沉淀溶解平衡
2、化学平衡和电离平衡的平衡常数如何表达?其 意义:表示反应的限度,弱酸弱碱的相对强弱。 意义和影响因素有哪些?
3、判断化学平衡移动的方法 影响因素:温度
Q与K的关系 Q = K 达到平衡状态.
Q< K 平衡正向移动,直到达到平衡状态. 化学平衡移动原理(勒夏特列原理) Q> K 平衡逆向移动,直到达到平衡状态.
逆:沉淀溶解与沉淀的形成是一个可逆过程
等:达到沉淀溶解平衡,沉淀溶解速率与沉淀的形成的速率相等
定:达到沉淀溶解平衡,溶质离子浓度保持不变
动态平衡,达到沉淀溶解平衡,沉淀的生成与溶解仍在进 动:行,其速率相等
变:沉淀溶解平衡是在一定条件下建立起来的,当条件改变,
会建立新的平衡
练一练
下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是(B) A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等 B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率与溶解 的速率相等 C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中离子的浓度 相等且保持不变 D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入该沉淀 物,将促进溶解
加NaI(s) 加AgNO3(s) 加NH3· 2O H
→
↓
↑
思考:
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
这种平衡属于我们学过的哪种平衡?
探究:
在饱和NaCl的水溶液中,再加入固体溶质, 固体有没有溶解过程?
可溶的电解质溶液中 存在溶解平衡,难溶 的电解质在水中是否 也存在溶解平衡呢?
3、溶度积常数或溶度积(Ksp ):
表达式
如 PbI2 (s)
Pb2 + (aq) +2I- (aq)
25℃时, Ksp= [Pb2+ ][I-]2 = 7.1×10-9mol3L-3
第四章沉淀溶解平衡
第四章:沉淀溶解平衡一、填空题26、Bi 2S 3的标准溶度积常数表达式为K θsp= [c ′(Bi 3+)]2[c ′(S 2-)]3 。
27、已知K θsp[Mg (OH )2]=1.8×10-11,在Mg (OH )2的饱和溶液中,c (OH-)= 1.65×10-4mol/L ,溶液的pH= 10.22 。
28、溶液中含有相同浓度的Cl -、Br -、I -,向溶液中逐滴加入AgNO 3溶液,则沉淀的先后顺序是 I -、Br -、Cl - 。
[已知K θsp (AgCl )=1.8×10-10,K θsp (AgBr )=5.0×10-13,K θsp (AgI )=8.3×10-17]29、在BaSO 4平衡体系中,若加入BaCl 2溶液,则由于 同离子 效应,溶解度 减小 ;若加入NaCl 溶液,则由于 盐效应 ,溶解度 增大 。
30、一般来说,一种沉淀转化为另一种沉淀,总是由溶解度 大 的沉淀转化为溶解度 小 的沉淀。
31、分步沉淀的原理是,在混合离子的溶液中, 需要沉淀剂浓度最小的 先沉淀。
二、选择题32、在下列液体中,CaCO 3的溶解度最大的是( C )。
A.H 2O B.Na 2CO 3 C.KNO 3D.CaCl 233、在洗涤BaSO 4沉淀时,应选用的洗涤液是( B )。
A.H 2OB.稀H 2SO 4C.NaClD.HCl34、在Ca 3(PO 4)2的饱和溶液中,c (Ca 2+)=2.0×10-6mol/L ,c(PO 43-)=1.58×10-6mol/L ,则Ca 3(PO 4)2的K θsp 为( D )A.6.3×10-18B.3.2×10-12C.5.1×10-27D.2.0×10-2935、欲使PbS 的溶解度增大,可采用的方法是( C )。
第9章__沉淀溶解平衡
则沉淀物将发生溶解。
化合物 AgCl AgI Ag2CrO4
Ksp
Ө
Ag2S BaCO3 BaSO4 BaCrO4 CaCO3 CaC2O4 CaF2 CuS CuI Fe(OH)3
1.8×10–10 8.5×10–17 1.1×10–12 6.3×10–50 2.6×10–9 1.1×10–10 1.2×10–10 2.8×10–9 2.3×10–9 5.3×10–9 6.3×10–36 1.3×10–12 2.8×10–39
氨水时,刚开始只生成 Fe(OH)3 沉淀;加入的氨水到一定 量时才出现 Mg(OH)2 沉淀。这种先后沉淀的现象,称为 分步沉淀。
例:溶液中 Fe3+ 和 Mg2+ 的浓度都为 0.010 mol· –3, dm
求使 Fe3+ 沉淀完全而 Mg2+ 不沉淀的 pH 范围。已知 KspӨ
[ Fe(OH)3] =2.8×10–39 KspӨ[ Mg(OH)2] =5.6×10–12。 解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH-
3) 使有关离子生成弱酸的方法。
FeS 沉淀可以溶于盐酸,
FeS
Fe2+ + S2–
生成的 S2– 与盐酸中的 H+ 可以结合成弱电解质 H2S,
于是使沉淀溶解平衡右移,引起 FeS 的继续溶解。这个
过程可以示意为: FeS 2 HCl Fe2+ + S2– + 2Cl- + 2H+
H2S
只要 [H+] 足够大,总会使 FeS 溶解。
这些数据提示我们,当溶液中同时存在适当浓度的
Cd2+ 和 Fe2+ 时,可以通过控制体系中 [S2-] 的做法使
无机与分析化学第八章1沉淀溶解平衡
0.0010(mol L1)
cBa 2
0.020 20 40
0.010(mol L1)
IP
c Ba
2
cSO
2 4
0.0100.0010 1.0105
Ksp
∴ 有BaSO4沉淀生成
⑵ 设平衡时 [SO42-] = x mol·L-1
BaSO4 (s) 起始浓度/mol·L-1
子浓度幂的乘积为一常数。
设
AmBn (s)
mAn+ + nBm-
Ksp = [ An+]m[ Bm-]n
二、溶度积和溶解度的相互换算
例 3-1 已 知 298K 时 ,BaSO4 的 Ksp= 1.0710-10 , Ag2CrO4的Ksp=1.1210-12, 试比较二者溶解度S的 大小。
解:
∴ pH = 14﹣(12﹣lg6.42) =2.81
例3-5 在 100 ml 0.20mol·L-1 的 MgCl2 溶液 中,加入 100ml 含有 NH4Cl 的 0.010mol·L-1 氨水溶液 , 欲阻止 生成 Mg(OH)2 沉淀,上述氨水中需含几克 NH4Cl ?
解:混合后
cMgCl 2
第八章(1)沉淀溶解平衡
Precipitation solubility equilibrium
第一节 溶度积 第二节 沉淀的生成 第三节 分步沉淀和沉淀的转化 第四节 沉淀的溶解
沉淀的生成与溶解
一般可用溶解度的大小来衡量物质在水中溶解能力 的大小.
物质 溶解度(g/100g水)
易溶物 微溶物 难溶物
同离子效应
纯水中:
S Ksp 1.071010 1.03105(mol L1)
第3章 第3节 沉淀溶液平衡
其浓度商Q=cm(An+)·n(Bm-),通过比较Q和Ksp的相对大小, c 可以判断沉淀的溶解与生成: (1)Q > Ksp时,溶液过饱和,有沉淀析出,直至 溶液 溶液 ,达到新的沉淀溶解平衡。
(2)Q = Ksp时,溶液饱和,沉淀与溶解 处于平衡状态。
____________。
返回
分析:在AgI饱和溶液中存在平衡AgI(s) Ag+(aq)+I-
(aq)。(1)AgNO3溶于水,使[Ag+]增大,而Ksp(AgI)不变, AgI的沉淀溶解平衡向左移动,[I-]变小;(2)加入AgI固体, 平衡不移动,c(Ag+)不变;(3)加入AgBr固体,由于AgBr的 溶度积比AgI大,[Ag+]变大,[I-]变小。
过程。
答案:不正确
返回
4.难溶电解质AB2的饱和溶液中,[A2+]=x mol· -1,[B-] L
=y mol· -1,则Ksp(AB2)为________。 L
分析:在难溶电解质的饱和溶液中存在平衡:AB2(s)
A2+(aq)+2B-(aq),Ksp(AB2)=[A2+][B-]2=xy2
返回
1.沉淀的生成
(1)调节溶液的pH法:
使杂质离子转化为氢氧化物沉淀。如工业原料氯化铵 中含杂质氯化铁,为除去氯化铁,可使原料溶于水,再加 入氨水调pH>4,即可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)加沉淀剂法:
加入沉淀剂而析出沉淀。如以Na2S、H2S等作沉淀剂,
使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、 HgS等沉淀。 返回
+ -
S
S
Ksp=[Mn+][An-]=S2 S=[Mn ]=[An ]= Ksp
无机化学 沉淀溶解平衡.ppt
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
例:298K时,Ag2CrO4的 Ksθp
, 计算其溶解度S。
解:
=1.1×10-12
S 3 Ksθp 3 1.110-12 = 6.5105 mol L-1
4
4
比较: S(AgCl) < S(Ag2CrO4)
氨水的
K
θ b
=1.78×10-5]
解: c (Mg2+ ) = 0.2/2 = 0.1 (mol·L-1)
c (NH3·H2O )= 0.2/2 = 0.1 (mol·L-1)
NH3·H2O
NH4+ + OH-
平衡 0.1-x
x
x
22
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
Ksθp(AgCl) > Ksθp (Ag2CrO4)
10
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
补充:溶度积与自由能
∆rGmӨ = -RTlnKӨ
∆rGmӨ(T) = -RTlnKӨT
对于Ksp 也适用: ∆rGmӨ = -RTlnKspӨ
∆rGmӨ(T )= △rHmӨ- T△rSmӨ
例: AgCl(s)
Ag + + Cl –
初始 v溶 > v沉
平衡 v溶 = v沉 2
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无机及分析化学 第八章 沉淀溶解平衡
Ksθp= [Ag+]r[Cl -]r
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难溶物质溶解度: <0.01g/100gH2O 。
10-1-1 溶度积常数
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。在一定条件下 ,当溶解和沉淀速率相等时,便 建立了一种动态平衡。
溶解
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl-(aq)
沉淀
在一定温度下 K = [Ag+][Cl-]
Ksp = 1.4 × 10-8
解:PbI2 (s) Pb2+ (aq) + 2 I- (aq)
J = c(Pb2+)c(I-)2 = 0.1 × (0.1)2
= 1 × 10-3
J >> Ksp 会产生PbI2沉淀
[例10-1] P.338
10-1-3 溶度积与溶解度的关系
二者都表示物质的溶解能力。既有联系也 有区别。
解: Ag2CrO4 (s) 2Ag (aq) CrO42 (aq)
平衡浓度(mol·L-1)
2sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
s
Ksp [Ag ]2[CrO42]
1.1×1012 4s 3, s 6.5×105 (mol·L-1)
Mr(Ag 2CrO4 ) 331.7
S=6.5×10-5×331.7=2.2×10-2g·L-1
MmAn(s) = MmAn(aq)→ mMn+ + nAm-
平衡时:
1 mol m mol n mol
1升中:
s mol s×m mol s×n mol
平衡浓度:
[Mn+]= s×m mol.L-1;[Am-]= s×n mol.L-1。
Ksp=[Mn+]m[Am-]n =(m×s)m(s×n)n
解:∵ BaSO4 饱和溶液很稀(近似认为难溶电 解质饱和溶液的密度和纯水一样为1g·mL-1)
∴ 100 g水看作100 ml 溶液。 s=2.42 ×10-4 /233.4/0.1=1.04 ×10-5mol·L-1
Ksp=[Ba2+][SO42-]= s 2 =1.08 ×10-10
溶解度为s mol.L-1时:
上述结论,称为溶度积规则。 注意当J>Ksp时,可能没有沉淀析出。 原因: a、若生成的沉淀太少,肉眼不能辨别; b、若生成过饱和溶液,沉淀不能析出; c、若发生其它副反应,沉淀不能析出。
例.等体积的0.2 mol·L-1的Pb(NO3)2和0.2mol·L-1 KI水溶液混合是否会产生PbI2沉淀?
Ksp=mm×nn×s(m+n)
n :m型:AnBm(s) s
nAm+(aq)+mBn-(aq)
ns
ms
Ksp= [nS]n[mS]m = nnmmSn+m
•1: 1型:
Ksp=S×S=S2
如AgCl,CaCO3
•1: 2或2: 1型: Ksp=(2S)2×S=4S3
如Mg(OH)2 , Ag2CrO4
AgCl Ksp=1.8×10-10 S=1.34×10-5mol·L-1 AgBr Ksp=4.1×10-13 S=6.4×10-7mol·L-1 B. 不同类型:则不能用Ksp的大小来比较溶解度的大 小,必须经过换算才能得出结论。
1. 已知 S求Ksp
溶解度S指在一定温度下饱和溶液的浓度。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mol·L-1,而通常的溶解度的单位 是g /100g水。因此,计算时有时要先将难溶电
解质的溶解度S 的单位换算为mol·L-1。
例 :已知BaSO4 在25 oC的水中溶解度为 2.42×10-4 g/100gH2O ,求Ksp=?
Fe(OH)3
Fe3+ + 3OH-
Ksp = [Fe3+][OH-]3
Ag2CrO4
2Ag+(aq)+ CrO42- (aq)
Ksp= [Ag+]2[CrO42- ]
Ca5(PO4)3F
5Ca2+(aq)+ 3PO43- (aq) + F- (aq)
Ksp= [Ca2+]5[PO43- ]3[F- ]
第10章 沉淀平衡
基本要求: 1.掌握难溶电解质的溶度积原理,应用溶 度积常数进行相关计算。
2.利用溶度积规则判断沉淀的生成和溶解。
3.熟悉pH值对难溶金属氢氧化物和金属硫化 物沉淀溶解平衡的影响及有关计算。
沉淀-溶解平衡(简称沉淀平衡): 是指在一定温度下难溶电解质饱和溶液中的 离子与难溶物固体之间的多相动态平衡。 溶液中难溶电解质的固相和其溶解于液相的 离子间的平衡。
10-1-2 溶度积原理
讨论Ksp表达式: 沉淀溶解平衡时: Ksp=[Mn+]m[Am-]n 任意状态(非平衡态)的溶液中:
J=c(Mn+)m ×c(Am-)n J称为离子积。 分析J与Ksp的关系: a、J=Ksp,饱和溶液; b、J>Ksp,过饱和溶液,沉淀析出,至溶液成 饱和溶液为止;
c、J<Ksp,不饱和溶液,溶液中如有沉淀则沉 淀溶解, 至溶液成饱和溶液为止。
或
s 3 ksp
4
作Ksp与s的换算时,应注意: ( 1)、稀溶液,离子强度小(溶解度较小); (2)、Mn+与Am-在水中不发生副反应或程度不大; ( 3)、难溶盐是强电解质;
(4).溶解度与溶液中存在的离子有关, Ksp 却不变。
3.Ksp 与S的关系
A.同种类型的难溶电解质:在一定温度下,Ksp越大, 则 溶解度越大。
•1: 3或3: 1型: Ksp=(3S)3 ×S=27S4 如 Fe(OH)3 ,Ag3PO4
•2: 3或3: 2型:Ksp=(3S)3 ×(2S)2=108S5 如Bi2S3, Ca3(PO4)2
2. 已知 Ksp 求S
例 :25oC,已知Ksp (Ag2CrO4)=1.1×10-12, 求同温下S(Ag2CrO4)/g·L-1。
Ksp越大则难溶电解质在溶液中溶解趋势越大, 反之越小.
指出:①各离子浓度用物质的量浓度(mol·L-1)
②严格来说:
K sp
am M n
an Am
f
m M n
[
M
n
]m
f
n Am
[
Am
]n
③ Ksp只与温度有关。温度一定,值一定,不 论含不含其它离子。溶度积为一常数,在数据表中 可查得。
例:
K---Ksp (solubility product), 难溶电解质溶解-沉 淀平衡的平衡常数,它反应了物质的溶解能力。 溶度积常数,简称溶度积。
难溶物:MmAn(s)
mMn+(aq)+nAm-(aq)
在一定温度下 Ksp= [Mn+]m[Am-]n
溶度积常数的意义:一定温度下,难溶强电解 质饱和溶液中各离子浓度以其化学计量系数为次方 的乘积是一常数。