高中化学沉淀反应

高中化学沉淀反应高中化学沉淀反应无机化学中的无机化学中的四大平衡体系：四大平衡体系：酸碱平衡酸碱平衡沉淀平衡沉淀平衡配位平衡配位平衡氧化还原平衡氧化还原平衡 在化学平衡及其移动原理在化学平衡及其移动原理的基础上，着重讨论的基础上，着重讨论微溶化合微溶化合物与其溶液间的平衡关系物与其溶液间的平衡关系。基基 本本 要要 求求1.掌握掌握溶度积、溶解度、同离子效应、溶度积、溶解度、同离子效应、盐效应、离子积等盐效应、离子积等基本概念。基本概念。2.2.会会进行溶度积和溶解度的相互换算。进行溶度积和溶解度的相互换算。3.掌握掌握溶度积规则及其应用和有关计算。溶度积规则及其应用和有关计算。4.了解了解分步沉淀及沉淀转化的概念。分步沉淀及沉淀转化的概念。重点：重点：溶度积规则及沉淀生成和溶解的溶度积规则及沉淀生成和溶解的 有关计算。有关计算。难点：难点：分步沉淀的有关计算。分步沉淀的有关计算。目目 录录4.1 微溶化合物的溶解度和溶度积微溶化合物的溶解度和溶度积4.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解4.3 沉淀反应的某些应用沉淀反应的某些应用4.1 微溶化合物的溶解度和溶度积微溶化合物的溶解度和溶度积沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡 一定温度下，溶解与一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为子达到多相离子平衡，称为沉淀沉淀-溶解平衡。溶解平衡。BaSO4(s)溶解平衡的平衡常数表达式为：溶解平衡的平衡常数表达式为：BaSO4(s)Ba2+SO42-Ksp=Ba2+SO42-1.溶度积常数溶度积常数:(沉淀溶解平衡的平衡常数沉淀溶解平衡的平衡常数)AmBn(s)mAn+nBm-Ksp(AmBn)=An+m Bm-n2、溶度积表达式的含义：、溶度积表达式的含义：在一定温度下在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度计量各组分离子浓度计量系数系数（绝对值）（绝对值）次方次方的乘积的乘积为一常数。为一常数。(Ksp 只与温度有关，与浓度无关。只与温度有关，与浓度无关。)溶度积规则溶度积规则 难溶电解质溶液中离子浓度系数次方的乘积难溶电解质溶液中离子浓度系数次方的乘积称称离子积离子积Ip Ip Ksp 过饱和溶液，沉淀析出。过饱和溶液，沉淀析出。Ip=Ksp 饱和溶液，无沉淀析出，无沉淀溶解。饱和溶液，无沉淀析出，无沉淀溶解。Ip Ksp(Ag2CrO4)S(AgCl)？S(Ag2CrO4)解解:对于对于同类型同类型的难溶强电解质，标准溶度积的难溶强电解质，标准溶度积常数越大，溶解度也就越大。常数越大，溶解度也就越大。(如：如：1:1的的AgCl,AgBr,BaSO4）但对于但对于不同类型不同类型的难溶强电解质，不能直的难溶强电解质，不能直接用标准溶度积常数来比较溶解度的大小，必接用标准溶度积常数来比较溶解度的大小，必须通过计算进行判断须通过计算进行判断。（如（如1：1型的型的AgCl与与1：2型的型的Ag2CrO4）类型类型难溶电解质难溶电解质Ksps/(molL-1)ABAgCl1.7710-101.3310-5AgBr5.3510-137.3310-7AgI8.5210-179.2510-9AB2MgF26.510-91.210-3A2BAg2CrO41.1210-126.5410-5 只有相同类型、基本不水解的难溶强电解质，只有相同类型、基本不水解的难溶强电解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。练练:1、求、求CaF2在水中的溶解度。在水中的溶解度。（Ksp(CaF2)=3.95 10-11)解：解：CaF2 Ca2+2F-s 2s Ksp(CaF2)=Ca2+F-2 Ca2+.F-2 =3.95 10-11 s.(2s)2 =3.95 10-11 s=2.15 10-4(mol.L-1)2、某沉淀、某沉淀M3A2在水中的溶解度为在水中的溶解度为2.00 10-5mol.L-1,求求Ksp解解：M2+=3s,A3-=2s s=2.00 10-5mol.L-1 Ksp=（3s)3 (2s)2 =3.46 10-22 常见的难溶电解质的溶度积见附录常见的难溶电解质的溶度积见附录 例例:教材教材4.1.4 同离子效应对沉淀反应的影响同离子效应对沉淀反应的影响例例 计算计算BaSO4在在0.10molL-1Na2SO4溶液中的溶液中的溶解度。溶解度。1.同离子效应同离子效应使难溶电解质溶解度降低使难溶电解质溶解度降低如如 BaSO4(s)Ba2+SO42-Na2SO4 2Na+SO42-平衡移动方向平衡移动方向解：解：BaSO4(s)Ba2+SO42-2-平衡浓度平衡浓度/molL-1 s s+0.10s=1.110-9molL-1 Ksp例：例：0.004 molL-1 AgNO3 与与 0.004 molL-1 K2CrO4等体积混合，有无等体积混合，有无Ag2CrO4沉沉 淀生成？淀生成？(Ag2CrO4的的Ksp=1.1 10-12)解：解：2Ag+CrO42-Ag2CrO4 Ip=Ag+2 CrO42-=(0.002)3 =810-94.2 沉淀的生成和溶解沉淀的生成和溶解I p Ksp(Ag2CrO4)有有Ag2CrO4 沉淀生成。沉淀生成。例：例：取取5ml0.002molL-1Na2SO4与等体积的与等体积的 0.02molL-1的的BaCl2混合，计算混合，计算SO42-是是 否沉淀完全否沉淀完全(即即SO42-10-5molL-1)？（BaSO4的的 Ksp=1.110-10.）沉淀沉淀 0.009 0.001平衡平衡 x 0.009+x 0.001-x 解：解：SO42-+Ba2+BaSO4 初初 0.001 0.01 mol/LKsp=(0.009+x)x =1.110-100.009+x 0.009x =1.210-8(molL-1)20Kw，c/Kb500，用，用最简式最简式计算：计算：OH-=Kb c13510331108110-=mol.L.OH Ip=Mg2+OH-2=0.1(1.3310-3)2 =1.7810-7 Ip Ksp(Mg(OH)2)有有Mg(OH)2 沉淀生成。沉淀生成。练习练习 在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O，若使，若使Mg(OH)2沉淀溶解沉淀溶解,最少应加入多少摩尔最少应加入多少摩尔NH4Cl？Mg(OH)2 的的 Ksp=1.810-10，氨水，氨水的的Kb=1.810-5答案：答案：0.0016mol作业：作业：p1564.2.2 分步沉淀分步沉淀 在在相相同同浓浓度度的的Cl-、Br-、I-的的溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入AgNO3 溶溶液液，AgI最最先先沉沉淀淀，其其次次是是AgBr，最后是，最后是AgCl。在在不不同同浓浓度度的的Cl-、Br-、I-的的溶溶液液中中逐逐滴滴加入加入AgNO3 溶液，沉淀次序可能不同。溶液，沉淀次序可能不同。沉淀次序：开始沉淀所需沉淀剂的浓度小沉淀次序：开始沉淀所需沉淀剂的浓度小的先沉淀。的先沉淀。同类型同浓度离子，难溶物同类型同浓度离子，难溶物Ksp 小的先沉淀。小的先沉淀。例：例：在含在含0.05molL-1Pb(NO3)2和和0.05molL-1 AgNO3混合液中，逐滴加入混合液中，逐滴加入K2CrO4 溶溶 液液(设体积不变设体积不变)，问，问PbCrO4和和Ag2CrO4 哪哪 种先沉淀种先沉淀?(PbCrO4的的Ksp=1.810-14,Ag2CrO4的的Ksp=1.110-12)解：解：生成生成PbCrO4时，时，CrO42-的最低浓度为的最低浓度为 Pb2+CrO42-1.810-14 CrO42-1.810-14/0.05 =3.6 10-13 (molL-1)生成生成Ag2CrO4 时，时，CrO42-的最低浓度为的最低浓度为 Ag+2 CrO42-1.110-12 CrO42-1.110-12/0.052 =4.4 10-10(molL-1)先产生的沉淀为先产生的沉淀为PbCrO4。4.2.3 沉淀溶解沉淀溶解1、沉淀溶解的条件：、沉淀溶解的条件：Ip 2.8353933391010621062-+-=.Fe.OH)Lmol(.1121046-.=Cu(OH)2 Cu 2+2OH Ip=Cu 2+OH 2 Ksp=5.610-20 pH 4.4 控制控制 pH范围：范围：2.8 4.411065106520220-+-=.Cu.OH)Lmol(.1101042-.=补充补充：在：在1molL-1NiSO4溶液中含有少量的溶液中含有少量的Fe3+杂质，杂质，pH值控制在什么范值控制在什么范 围才能除去围才能除去 Fe3+?（使（使Fe3+10-5molL-1）（已知：已知：Fe(OH)3的的 Ksp=2.810-39，Ni(OH)2 的的Ksp=5.510-16 ）作业：作业：p156 3(1)、5(2)、8、12自测题自测题1.Ca3(PO4)2的溶解度的溶解度为 a/2 molL-1，其，其 Ksp为 A.36a5 B.C.D.Ca3(PO4)2 3Ca2+2PO42-S 3S 2S Ksp=(3S)3(2S)2=108S5=108(a/2)5=2.已知在已知在25时，PbI2的的Ksp为1.3910-8，则饱和溶液中，和溶液中，c(I-)是多少是多少molL-1？A.1.5110-3 B.3.0210-3 C.2.4310-3 D.3.5110-3解：解：PbI2 Pb2+2I-S 2SI-=2S=3.0210-3(molL-1)选B)Lmol(.KSsp13383105114103914-.=3.0.208%(g/g)的的BaCl2溶液中，溶液中，SO42 离子离子 的允的允许浓度是多少？度是多少？Ba+SO42-Ksp(BaSO4)SO42-1.110-10/0.01=1.110-8(molL-1)解：解：1201020820801000-=mol.L.%.)BaCl(c4.过量过量AgCl溶解在下列各种物质中，问哪溶解在下列各种物质中，问哪 种溶液中种溶液中c(Ag+)最小最小()A.100mL水水 B.1000mL水水 C.100mL0.2molL-1KCl溶液溶液 D.1000mL0.5molL-1KNO3溶液溶液C 基基 本本 要要 求求1.掌握掌握溶度积、溶解度、同离子效应、溶度积、溶解度、同离子效应、盐效应、离子积等盐效应、离子积等基本概念。基本概念。2.2.会会进行溶度积和溶解度的相互换算。进行溶度积和溶解度的相互换算。3.掌握掌握溶度积规则及其应用和有关计算。溶度积规则及其应用和有关计算。重点：重点：溶度积规则及沉淀生成和溶解的溶度积规则及沉淀生成和溶解的 有关计算。有关计算。难点：难点：分步沉淀的有关计算。分步沉淀的有关计算。4.了解了解分步沉淀及沉淀转化的概念。分步沉淀及沉淀转化的概念。总总 结结