沉淀平衡和沉淀滴定法

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1、第九章、沉淀平衡和沉淀滴定法9-1溶度积和溶解度一、溶度积常数、溶解度和溶度积规则难溶（强）电解质：在水中溶解度很小，而且溶解的部分完全解离。摩尔溶解度S：一升溶液中溶解难溶电解质摩尔数。沉淀反应：Ag+（aq）+Cl—（aq）≒AgCl（s）溶解平衡：AgCl（s）≒Ag+（aq）+Cl—（aq）平衡常数：Ksp=[Ag+][Cl—]（称为溶度积常数）例如：某工艺中，制取了粗硫酸银200克，用蒸馏水100毫升进行充分洗涤，求在洗涤过程中损失了硫酸银多少克？（Ag2SO4摩尔质量312g，Ksp为1.4×10—5）解：Ag2SO4≒2Ag++S

2、O42—平衡时：2SSKsp=[Ag+]2[SO42—]=(2S)2S=4S3=1.4×10—5解得S=0.01518摩尔/升(有效数字对吗?加减乘除运算:)100毫升水中溶解的硫酸银摩尔数:0.001518摩尔重量:W=0.001518×312=0.4736克沉淀-溶解平衡是一个特殊的动态化学平衡.移动的规则-----溶度积规则:AgCl（s）≒Ag+（aq）+Cl—（aq）Qc＞Ksp有沉淀生成,左移,直到Qc=Ksp(饱和溶液)Qc＜Ksp沉淀溶解或不生成沉淀(不饱和溶液)Qc=Ksp是饱和溶液,平衡态.★处理沉淀-溶解平衡的关键:任何时

3、候都找溶度积关系式!9-2沉淀-溶解平衡的移动一、沉淀的生成和沉淀完全的方法：为使沉淀完全，需要加入合适（Ksp更小）的沉淀剂，并使沉淀剂过量。例如：某酸性废水中含有0.003mol/l的Pb2+和0.002mol/l的Cr3+，向溶液中加入氢氧化钠，假设溶液体积不变，哪种离子先沉淀？怎样控制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+开始沉淀的OH－浓度:Ksp=[Pb2+][OH－]2Ksp=1.2×10－15=[Pb2+][OH－]2=

4、0.003[OH－]2解得:[OH－]=6.32×10－7PH=7.80Cr3+开始沉淀的OH－浓度: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+先开始沉淀.解2:Cr3+沉淀完全的OH－浓度: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+开始沉淀PH=4.50,沉淀完全PH=5.93Pb2+开始沉

5、淀PH=7.80★控制PH5.93~7.80例如：0.01mol/l的硫酸铜溶液中,通入H2S维持饱和(浓度0.1mol/l),求溶液中铜离子浓度和PH值?用NaOH调整PH=6，求铜离子浓度？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其他离子浓度?解(2):能用上述平衡式吗?NO!yes！PH=6,H2S浓度0.1mo

6、l/l,→[S2-]→Kspcus=[Cu2+][S2-]→[Cu2+]二、沉淀的溶解（1）、生成气体CaCO3≒Ca2++CO32－加入酸：CO32－+H+≒HCO3－（+H+）≒H2CO3H2CO3≒CO2↑+H2O（或H++Ac－≒HAc）（2）、生成若电解质，如水、醋酸、氢硫酸等例如：Mg(OH)2≒Mg2++2OH－H++OH－≒H2OCuS≒Cu2++S2+2H++S2-≒H2S（无法溶解，不能有效降低离子浓度）★溶解与否与物质的量有关.(保护胶、防水剂)例如：计算溶解0.0001摩尔Sn(OH)4或Cu(OH)2于1升醋酸中所需醋

7、酸的浓度?解:假设完全溶解,则Sn4+或Cu2+浓度为0.1摩尔/升.相应的OH－浓度分别为: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)相应的醋酸浓度为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)相应的醋酸浓度为:1.47×10－4mol/l（3）通过氧化还原反应（4）生

8、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AgNO3溶液，哪种离子首先沉淀?在后沉淀的离子开始沉淀时