沉淀溶解平衡、溶度积及计算
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二、沉淀溶解平衡的应用
离子的浓度商Qc和浓度积Ksp的关系(溶度积规则): Qc > Ksp,溶液处于过饱和溶液状态,生成沉淀。 Qc = Ksp,沉淀和溶解达到平衡,溶液为饱和溶液 Qc < Ksp,溶液未饱和,沉淀全部溶解,无沉淀生成。
(1)沉淀的溶解 Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中: Mg(OH)2(s) + 2NH4+ = Mg2+ + H2O + 2NH3↑ (2)沉淀的生成(满足Qc > Ksp ) 例1:将4×10-3mol· L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol· L-1 的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出? Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2· L-2 解:只有当 Qc > Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后: [Ag+]=2 ×10-3mol· L-1,[Cl-]= 2 ×10-3mol· L-1 Qc= [Ag+][Cl-] = 2 ×10-3mol· L-1 × 2 ×10-3mol· L-1 = 4.0 ×10-6mol2· L-2 > 1.8×10-10mol2· L-2 Qc > Ksp,所以有AgCl沉淀析出。 注意:当溶液中剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时, 认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。
AC 5、下列说法正确的是: A.往NaCl饱和溶液中滴加浓盐酸,NaCl的溶解度减小; B.升高温度,物质的溶解度都会增大; C.在饱和NaCl溶液中存在溶解平衡; D.在任何溶液中都存在溶解平衡。 6、在一定温度下,硫酸铜晶体的培养皿中存在下列平 衡:Cu2++SO42-+xH2O CuSO4· xH2O,当向溶液中加少 量无水硫酸铜粉末后,下列说法正确的是 BC 2+ A、溶液中Cu 浓度增大 B、溶液中Cu2+离子数目减少 C、该硫酸铜晶体体积增大 D、溶液的蓝色变浅
中和滴定: 已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液
c( NaOH ) C( HCl )V( HCl ) V( NaOH )
(1)酸碱中和滴所用的仪器: 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、 铁架台、锥形瓶、烧杯。 (2)标准液:已知准确浓度的溶液(滴定管中) (3)待测液:未知浓度的溶液(锥形瓶中) (4)滴定的操作步骤 ① 检查(检查滴定管是否漏液) ② 洗涤(水洗和润洗滴定管) ③ 取液(标准液和待测液) ④ 加入指示剂(酚酞、滴入待测液)
一、沉淀溶解平衡: PbI2 (s) Pb2+ + 2IPb2+和I-的沉淀与PbI2固体的溶解达到平衡状态[ V (溶解)= V(沉淀)]即达到沉淀溶解平衡状态。 1、溶度积常数或溶度积(Ksp ): 25℃时, Ksp = [Pb2+][I-]2 = 7.1×10-9 mol3 · L-3 2、溶度积(Ksp )的性质: 溶度积(Ksp )的大小只与温度有关。 Ksp表示难溶电解质在水中的溶解能力,相同类型的 难溶电解质的Ksp越小,溶解度S越小,越难溶解。 如: Ksp (AgCl) > Ksp (AgBr) > Ksp (AgI) 溶解度: S(AgCl) > S(AgBr) > S(AgI)
正移 正移 逆移 逆移 正移
C(Ag+)
增大 瞬间减小最终不变 增大 减小 减小
4、简单计算:
氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡: Cu(OH)2(s) Cu2+ (aq)+2OH-(aq),常温下其 Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=2×10-20 mol3· L-3 (1)某硫酸铜溶液里c(Cu2+)=0.02 mol· L-1,如要生成 5 Cu(OH)2,应调整溶液pH使之大于________ 。 (2)要使0.2 mol· L-1硫酸铜溶液Cu2+浓度降至原来的千 6 分之一,则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液pH为__
⑧ 数据处理,计算滴定结果 将三次滴定用去盐酸体积的平均值代入关系式计算
误差的分析: 下列操作会造成 NaOH 溶液浓度偏高或
偏ห้องสมุดไป่ตู้,或没影响? 分析时要考虑实际情况和计算情况,最终结果以计 算为准。
偏高 (1) 滴定管用蒸馏水润洗,而没有用标准盐酸润洗。 偏高 (2) 锥形瓶用蒸馏水洗后,用待测液润洗。 没影响 (3) 在滴定过程中,往锥形瓶补加蒸馏水。 偏低 (4) 振荡时,少量溶液溅出锥形瓶外。 (5) 滴定完毕,滴定管尖嘴部分有液滴悬挂未滴入 偏高 锥形瓶中。 偏高 (6) 滴定前滴定管有气泡,滴定终点时,气泡消失。 (7) 滴定前,仰视读数,终点时俯视。 偏低
⑤ 滴定 左手控制旋塞,右手拿住锥形瓶颈,边滴边振荡;眼 睛要始终注视锥形瓶中溶液的颜色变化。 ⑥ 判断终点并记录实验数据 当看到滴加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无 色,且在半分钟内不褪色时。 ⑦ 滴定操作重复三次。
次 待测液体积 (L) 数 1 2 标准液体积(L)
滴定前
滴定后
实际
平均值
3
实质:沉淀溶解平衡的移动。一种沉 (3)沉淀的转化 淀可转化为更难溶的沉淀,难溶物的溶解度相差越大, 这种转化的趋势越大。 例:在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否 有CuS沉淀生成?已知:Ksp(ZnS) = 1.6×10-24 mol2· L-2 Ksp(CuS) = 1.3×10-36mol2· L-2 解:ZnS沉淀中的硫离子浓度为: [S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(mol/L) Qc = [Cu2+][S2-] = 1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L =1.26×10-15mol2· L-2 因为:Qc(CuS) > Ksp(CuS),所以ZnS沉淀会转化为 CuS沉淀 练习:要除去MgCl2酸性溶液中少量的FeCl3,不宜选用 的试剂是( C ) A、MgO B、MgCO3 C、NaOH D、Mg(OH)2
3、影响沉淀溶解平衡的因素
(1)温度: 升高温度能促进沉淀的溶解. (2)浓度: 加水稀释,可以促进沉淀的溶解. (3)化学平衡原理也适用于沉淀溶解平衡,外界条件 改变,沉淀溶解平衡发生移动。 AgCl(s) Ag+ + Cl-
条件改变 升温 加水 加AgNO3(S) 通HCl(g) 加NaBr
平衡移动方向
3、下列说法中正确的是( B ) A、不溶于水的物质溶解度为0 B、绝对不溶解的物质是不存在的 C、某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 D、物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
4、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质 MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除 去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净 的MnCl2。根据上述实验事实,可推知MnS具有的相 关性质是 (C) A、具有吸附性 B、溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C、溶解度大于CuS、PbS、CdS D、溶解度小于CuS、PbS、CdS
1、某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图 所示。下列说法正确的是 C A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点 B.通过蒸发可以 使溶液由d点变到c点 C.d点无BaSO4 沉淀生成 D.a点对应的Ksp大 于c点对应的Ksp
2、已知Ag2SO4的KSP 为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固体 溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO42- 浓 度随时间变化关系如右图(饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)= 0.034 mol· L-1)。若t1时刻在上述体系中加入 100mL 0.020 mol· L-1 Na2SO4 溶液,下列示意图中,能正确表 示t1时刻后Ag+和SO42- 浓度随时间变化关系的是 B