难溶电解质的溶解平衡（第2课时）课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 难溶电解质的溶解平衡,第二课时,选修四 化学反应原理,第四节 难溶电解质的溶解平衡选修四 化学反应原理,1,4、溶度积规则,任一状态，Qcc(M,n,),m,c(A,m-,),n,(,离子积,),QcKsp：,溶液过饱和，析出沉淀,Qc= Ksp：,饱和溶液，沉淀溶解平衡状态,QcKsp：,溶液未饱和，还会溶解沉淀,利用溶度积规则，我们可以通过控制溶液中离子的浓度，使沉淀产生或溶解。,对于M,m,A,n,(s) mM,n,(aq) nA,m-,(aq)，,知识链接,4、溶度积规则对于MmAn(s) mMn(,2,例3 在浓度为0.10mol/LCaCl,2,溶液中，加入少量Na,2,CO,3,，使Na,2,CO,3,浓度为0.0010mol/L，是否会有沉淀生成？若向混合后的溶液中滴入盐酸，会有什么现象？,解：,CaCO,3,(s) Ca,2+,(aq)+ CO,3,2,(aq),Q,c,=C(Ca,2+,)C(CO,3,2,)=0.100.0010=1.010,4,查表可得：K,sp,(CaCO,3,)8.710,9,Q,c,K,sp,，有CaCO,3,生成。,最终会建立新的平衡，Q,c,=K,sp,。如果此时再向溶液中滴入几滴稀盐酸，溶液中的CO,3,2-,与H,发生反应，使得Q,c,K,sp,，原先生成的沉淀溶解，直至Q,c,=K,sp,时为止。若加入的盐酸量足够多，生成的CaCO,3,沉淀有可能全部溶解。,科学视野,溶度积规则的应用,例3 在浓度为0.10mol/LCaCl2溶液中，加入少量,3,例4 向0.010mol/L的硝酸银溶液中滴入盐酸溶液(不考虑体积的变化)，当氯离子浓度为多少时开始生成氯化银沉淀？加入过量的盐酸溶液，反应完成后，溶液中氯离子浓度为0.010 mol/L，此时溶液中银离子是否沉淀完全？,解： ,Qc= C(Ag,+,)C(Cl,-,)= 0.010C(Cl,-,)K,sp,C(Cl,-,)K,sp,/,0.010=1.810,-10,/,0.010=1.810,-8,mol/L,C(Ag+)=,K,sp,/,C(Cl,-,)=1.810,-10,/,0.010,=1.810,-8,mol/L,110,-5,mol/L,所以,银离子已经沉淀完全,。,科学视野,溶度积规则的应用,例4 向0.010mol/L的硝酸银溶液中滴入盐酸溶液(不,4,1、沉淀的生成,同离子效应：,在难溶电解质溶液中加入与其含有相同离子的易溶强电解质，而使难溶电解质的溶解度降低的作用叫做同离子效应。,加沉淀剂：,沉淀Cu,2+,、Hg,2+,等，以Na,2,S、H,2,S做沉淀剂。,Cu,2,+S,2-,= CuS Hg,2,+S,2-,= HgS,调整溶液的pH：,工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至78,Fe,3,+ 3NH,3,H,2,O=Fe(OH),3,+3NH,4,沉淀反应的应用,(QcKsp),分离和除去杂质离子,1、沉淀的生成沉淀反应的应用(QcKsp)分离和除去杂,5,1、沉淀的生成,【讨论】,已知Fe,3+,、Fe,2+,、Cu,2+,沉淀完全的pH如下，如何除去CuCl,2,酸性溶液中的Fe,3+,、Fe,2+,呢？,限用试剂：氧化剂：HNO,3,、KMnO,4,、Cl,2,、O,2,、H,2,O,2,等,调PH：氨水、氢氧化钠、氧化铜、碳酸铜、碱式碳酸铜,先加入足量,Cl,2,或H,2,O,2,将,Fe,2+,全部氧化为Fe,3+,，再加,入CuO、 Cu(OH),2,或Cu,2,(OH),2,CO,3,调节溶液的pH=4，Fe,3+,转化为Fe(OH),3,沉淀，Cu,2+,保留在溶液中。,沉淀反应的应用,(QcKsp),分离和除去杂质离子,离子,Fe,3+,Cu,2+,Fe,2+,开始沉淀时的pH,2.7,4.6,4.3,完全沉淀时的pH,3.7,6.4,9.4,1、沉淀的生成沉淀反应的应用(QcKsp)分离和除去杂,6,例 5 在1.0mol/LCo,2+,溶液中，含有少量Fe,3+,杂质。问应如何控制pH值，才能达到除去Fe,3+,杂质的目的?（K,SP,Co(OH),2,=1.09l 0,-15,，K,SP,Fe(OH),3,=2.6410,-39,）,解：使Fe,3+,定量沉淀完全时的pH值：,Fe(OH),3,(s) Fe,3+,(aq) +3OH,(aq),Q,c,=C(Fe,3+,)C,3,(OH,)K,SP,Fe(OH),3,pH14-log(1.3810,-11,)3.14,沉淀反应的应用,例 5 在1.0mol/LCo2+溶液中，含有少量Fe3+,7,例 5 在1.0mol/LCo,2+,溶液中，（K,SP,Co(OH),2,=1.09l 0,-15,）,解：使Co,2+,不生成Co(OH),2,沉淀的pH值,：,Co(OH),2,(s) Co,2+,(aq) +2OH,(aq),Q,c,= C(Co,2+,)C,2,(OH,)K,SP,Co(OH),2,pH14-log(,3.3010,-8,)6.50,所以应将,PH值控制在3.146.50之间才能保证除去Fe,3+,，而,Co,2+,留在溶液中。,沉淀反应的应用,例 5 在1.0mol/LCo2+溶液中，（KSPCo(,8,【思考与交流】如果要除去某溶液中的SO,4,2-,，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么？,加入钡盐，因为BaSO,4,比CaSO,4,更难溶，使用钡盐可使SO,4,2-,沉淀更完全。,以现有的知识，你认为判断沉淀能否生成可从哪方面考虑？是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？说明原因。,从溶解度是否足够小考虑。选择合适的沉淀剂或不断破坏溶解平衡，使平衡向生成沉淀的方向移动。不可能使要除去的离子通过沉淀完全除去，因为存在溶解平衡。但一般当离子浓度小于10,-5,mol/L时，认为沉淀基本完全。,沉淀反应的应用,【思考与交流】如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入,9,2、分步沉淀,如果在溶液中含有几种离子能与同一种沉淀剂反应，当向溶液中加入该沉淀剂时，根据溶度积规则，生成沉淀时所需沉淀剂浓度小的离子先生成沉淀，需要沉淀剂浓度大的离子后生成沉淀，这种现象称为分步沉淀。,应用分步沉淀方法分离离子，首先两种离子应该先后沉淀，并且还必须保证先开始沉淀的离子沉淀完全（一般认为沉淀离子浓度小于1.010,-5,mol/L时，则认为已经沉淀完全。）以后，第二种离子才开始生成沉淀。,沉淀反应的应用,2、分步沉淀 沉淀反应的应用,10,例 6 溶液中Ba,2,离子浓度为0.10mol/L ，Pb,2+,离子浓度为 0.0010 mol/L ，向溶液中慢慢加入Na,2,SO,4,。哪一种沉淀先生成？当第二种沉淀开始生成时，先生成沉淀的那种离子的剩余浓度是多少？（不考虑Na,2,SO,4,溶液加入所引起的体积变化）,解：开始生成BaSO,4,沉淀所需SO,4,2-,离子的最低浓度：,C(SO,4,2-,)=,开始生成PbSO,4,沉淀所需SO,4,2-,离子的最低浓度：,C(SO,4,2-,)=,沉淀反应的应用,例 6 溶液中Ba2离子浓度为0.10mol/L ，Pb,11,例 6 溶液中Ba,2,离子浓度为0.10mol/L ，Pb,2+,离子浓度为 0.0010 mol/L ，向溶液中慢慢加入Na,2,SO,4,。哪一种沉淀先生成？当第二种沉淀开始生成时，先生成沉淀的那种离子的剩余浓度是多少？（不考虑Na,2,SO,4,溶液加入所引起的体积变化）,解：在PbSO,4,沉淀开始生成时，溶液中剩余Ba,2,离子浓度为：,C(Ba,2+,)=,所以在PbSO,4,开始沉淀时，Ba,2,已经沉淀得相当完全了，后生成的PbSO,4,沉淀中基本不含有BaSO,4,沉淀。,沉淀反应的应用,例 6 溶液中Ba2离子浓度为0.10mol/L ，Pb,12,1为除去MgCl,2,溶液中的FeCl,3,，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是（ ）,ANaOH BNa,2,CO,3,C氨水 DMgO,2磷酸镁铵（NH,4,MgPO,4,）是一种重要的盐，难溶于水。化学上制备磷酸镁铵从反应原理看，是用氯化镁溶液、磷酸氢二钠和氨水混合反应的方法。,写出制备磷酸镁铵反应的离子方程式：_。,在实际制备的反应中，要向混合液中加入适量的铵盐(NH,4,+,)，请分析说明加入铵盐的目的是_。,布置作业,1为除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条件下,13,3将0.001mol/LNaCl和0.001mol/LAgNO,3,溶液等体积混合，是否有AgCl沉淀生成？（已知K,sp,(AgCl)=1.8010,-10,）,4如果溶液中Fe,3+,和Mg,2+,的浓度均为0.1molL，使Fe,3+,完全沉淀而使Mg,2+,不沉淀的pH条件是什么?,布置作业,3将0.001mol/LNaCl和0.001mol/LAg,14,Thank You !,Thank You !,15,