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1、第九章、沉淀平衡和沉淀滴定法9-1溶度積和溶解度一、溶度積常數(shù)、溶解度和溶度積規(guī)則難溶(強(qiáng))電解質(zhì):在水中溶解度很小,而且溶解的部分完全解離。摩爾溶解度S:一升溶液中溶解難溶電解質(zhì)摩爾數(shù)。沉淀反應(yīng):Ag+(aq)+Cl—(aq)≒AgCl(s)溶解平衡:AgCl(s)≒Ag+(aq)+Cl—(aq)平衡常數(shù):Ksp=[Ag+][Cl—](稱為溶度積常數(shù))例如:某工藝中,制取了粗硫酸銀200克,用蒸餾水100毫升進(jìn)行充分洗滌,求在洗滌過程中損失了硫酸銀多少克?(Ag2SO4摩爾質(zhì)量312g,Ksp為1.4×10—5)解:Ag2SO4≒2Ag++SO42—平衡時(shí)
2、:2SSKsp=[Ag+]2[SO42—]=(2S)2S=4S3=1.4×10—5解得S=0.01518摩爾/升(有效數(shù)字對嗎?加減乘除運(yùn)算:)100毫升水中溶解的硫酸銀摩爾數(shù):0.001518摩爾重量:W=0.001518×312=0.4736克沉淀-溶解平衡是一個(gè)特殊的動(dòng)態(tài)化學(xué)平衡.移動(dòng)的規(guī)則-----溶度積規(guī)則:AgCl(s)≒Ag+(aq)+Cl—(aq)Qc>Ksp有沉淀生成,左移,直到Qc=Ksp(飽和溶液)Qc<Ksp沉淀溶解或不生成沉淀(不飽和溶液)Qc=Ksp是飽和溶液,平衡態(tài).★處理沉淀-溶解平衡的關(guān)鍵:任何時(shí)候都找溶度積關(guān)系式!9-2沉
3、淀-溶解平衡的移動(dòng)一、沉淀的生成和沉淀完全的方法:為使沉淀完全,需要加入合適(Ksp更?。┑某恋韯?,并使沉淀劑過量。例如:某酸性廢水中含有0.003mol/l的Pb2+和0.002mol/l的Cr3+,向溶液中加入氫氧化鈉,假設(shè)溶液體積不變,哪種離子先沉淀?怎樣控制PH值使Cr3+沉淀完全而Pb2+不沉淀?解:查表:Ksp[Pb(OH)2]=1.2×10-15Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31Pb2+開始沉淀的OH-濃度:Ksp=[Pb2+][OH-]2Ksp=1.2×10-15=[Pb2+][OH-]2=0.003[OH-]2解得:[OH-]=6
4、.32×10-7PH=7.80Cr3+開始沉淀的OH-濃度:Ksp=[Cr3+][OH-]3Ksp=6.3×10-31=[Cr3+][OH-]3=0.02[OH-]3解得:[OH-]=3.16×10-10PH=4.50★因此:Cr3+先開始沉淀.解2:Cr3+沉淀完全的OH-濃度:Ksp=[Cr3+][OH-]3Ksp=6.3×10-31=[Cr3+][OH-]3=10-6[OH-]3解得:[OH-]=8.57×10-9PH=5.93★Cr3+開始沉淀PH=4.50,沉淀完全PH=5.93Pb2+開始沉淀PH=7.80★控制PH5.93~7.80例如:0.0
5、1mol/l的硫酸銅溶液中,通入H2S維持飽和(濃度0.1mol/l),求溶液中銅離子濃度和PH值?用NaOH調(diào)整PH=6,求銅離子濃度?解(1)Kspcus=8.5×10-45H2SKa1=1.1×10-7Ka2=1.0×10-14H2S+Cu2+→CuS+2H+初:0.10.010平衡0.1X0.02-2XK=K1K2/Ksp=0.02/0.1X=1.18×1023X=1.69×10-24PH=1.7其他離子濃度?解(2):能用上述平衡式嗎?NO!yes!PH=6,H2S濃度0.1mol/l,→[S2-]→Kspcus=[Cu2+][S2-]→[Cu2+
6、]二、沉淀的溶解(1)、生成氣體CaCO3≒Ca2++CO32-加入酸:CO32-+H+≒HCO3-(+H+)≒H2CO3H2CO3≒CO2↑+H2O(或H++Ac-≒HAc)(2)、生成若電解質(zhì),如水、醋酸、氫硫酸等例如:Mg(OH)2≒Mg2++2OH-H++OH-≒H2OCuS≒Cu2++S2+2H++S2-≒H2S(無法溶解,不能有效降低離子濃度)★溶解與否與物質(zhì)的量有關(guān).(保護(hù)膠、防水劑)例如:計(jì)算溶解0.0001摩爾Sn(OH)4或Cu(OH)2于1升醋酸中所需醋酸的濃度?解:假設(shè)完全溶解,則Sn4+或Cu2+濃度為0.1摩爾/升.相應(yīng)的OH-濃
7、度分別為:Sn(OH)4:Ksp=1.0×10-56=[Sn4+][OH-]4=10-1[OH-]4解得:[OH-]=1.78×10-14(mol/l)[H+]=0.56(mol/l)相應(yīng)的醋酸濃度為17920mol/lCu(OH)2:Ksp=2.2×10-20=[Cu2+][OH-]2=10-4[OH-]2解得:[OH-]=4.69×10-10[H+]=2.13×10-5(mol/l)相應(yīng)的醋酸濃度為:1.47×10-4mol/l(3)通過氧化還原反應(yīng)(4)生成配合物三、分步沉淀例如:0.01mol/lCl-和0.01mol/lI-的混合溶液中,滴加AgN
8、O3溶液,哪種離子首先沉淀?在后沉淀的離子開始沉淀時(shí)