第三章溶解与沉淀讲课.ppt

第二节 沉淀-溶解平衡 物质的溶解度只有大小之分，没有在水中绝对不溶的物质，如AgCl，CaCO3，BaSO4和CaC2O4（肾结石的主要成分）等都为难溶强电解质（溶解度小于0.01g/100g水）。 2、溶度积(Ksp)与溶解度(S)的关系 择选性沉淀的注意问题： 1. 加入沉淀剂后体系中哪种离子先发生沉淀？ 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； 对不同类型的沉淀？ 2. 当第二种离子开始沉淀时，第一种被沉淀离子的残留浓度有多大？分离是否完全（离子浓度＜10-5 mol·L-1）？ 二、沉淀的转化 三、 沉淀的溶解 条件：Q Ksp，降低该难溶电解质饱和溶液中的有关离子浓度。 2. 生成配离子使沉淀溶解 3. 发生氧化还原反应使沉淀溶解 CuS(Ksp = 1.27 × 10-36)可溶于HNO3，反应如下 3.在含有固体AgCl的饱和溶液中，分别加入下列物质，对AgCl的溶解度有什么影响，并解释之： （1）盐酸 （2）AgNO3 （3）KNO3 （4）氨水 解：由 AgCl(s) ? Ag+ + Cl- (1) 溶液中Cl-浓度增大（同离子效应），AgCl的溶解度减小。 (2) 溶液中Ag+浓度增大（同离子效应），AgCl的溶解度减小。 (3) 盐效应，AgCl溶解度稍有增加。 (4) 加入氨水，溶液中Ag+与NH3生成[Ag(NH3)2]+ 配离子，降低了溶液中Ag+ 浓度，平衡右移，使 AgCl的溶解度增大。 同离子效应使难溶电解质溶解度降低 一、同离子效应和盐效应 AgCl Ag+ + Cl- NaCl NaCl Na+ + Cl- 平衡向左移动 第三节 影响沉淀-溶解平衡的因素 a.同离子效应 【例8】 BaSO4的Ksp=1.07×10-10，求 298K 时BaSO4在纯水中和 0.010 mol ·L-1 Na2SO4溶液中的溶解度。 解：1 BaSO4在纯水中的溶解度为S，则 S = [Ba2+] = [SO42-] = (Ksp,BaSO4)1/2 =1.03×10-5mol·L-1 2 设BaSO4 在0.010 mol ·l-1Na2SO4中的溶解度为x，则 BaSO4(s) Ba2+ + SO42-平衡 x 0.01+x ≈ 0.01 mol ·L-1 x · 0.010 = 1.07×10-10 x = 1.07×10-8 mol ·L-1 答：…….. 在难溶电解质的饱和溶液中加入易溶强电解质, 使难溶电解质的溶解度略微增大的现象。 b.盐效应 溶解度增大的原因分析： 其他离子（如K+，NO3-）存在下，溶液中离子数目骤增，离子间相互作用加强，离子受到束缚而活动性有所降低。单位时间内离子与沉淀表面的碰撞次数减小，使沉淀的溶解速率暂时超过了沉淀速率，平衡向溶解方向移动，直到达到新的平衡时，难溶电解质的溶解度就增大了。 同离子效应与盐效应的效果相反，但前者比后者显著得多。当有两种效应时，可忽略盐效应的影响 在试剂作用下，由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程。 如 锅炉内壁锅垢(CaSO4)的除去: 用Na2CO3 CaSO4(s) + CO32- CaCO3(s) + SO42- 4.93×10-5 2.8×10-9 = = 1.8×104 K = = = [SO42-] [ SO42-]· [ Ca2+] Ksp(CaSO4) [CO32-] [ CO32-]· [ Ca2+] Ksp(CaCO3) 沉淀转化趋势较大 1. 生成弱电解质使沉淀溶解 2. 生成配离子使沉淀溶解 3. 发生氧化还原反应使沉淀溶解 (1) 生成弱酸 难溶的碳酸盐、亚硫酸盐、部分硫化物等可以溶于强酸。 1、生成弱电解质使沉淀溶解 (2) 生成弱碱 少数溶度积较大的难溶氢氧化物可溶于铵盐。 Mg(OH)2(s) + 2OH－ 2NH4 2NH4Cl 平衡 移动 方 向 + 2Cl－ 2NH3·H2O Mg2+ 1、生成弱电解质使沉淀溶解 Fe(OH) 2 (s) Fe 2