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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,
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