4.3.4难溶电解质的溶解平衡(第2课时).ppt

4、溶度积规则 任一状态，Qc＝[c(Mn＋)]m·[c(Am-)]n(离子积) Qc＞Ksp：溶液过饱和，析出沉淀 Qc= Ksp：饱和溶液，沉淀溶解平衡状态 Qc＜Ksp：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。 例3 在浓度为0.10mol/LCaCl2溶液中，加入少量Na2CO3，使Na2CO3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：CaCO3(s) Ca2+(aq)+ CO32－(aq) Qc=C(Ca2+)·C(CO32－)=0.10×0.0010=1.0×10－4 查表可得：Ksp (CaCO3)＝8.7×10－9 Qc＞Ksp，有CaCO3生成。 最终会建立新的平衡，Qc=Ksp。如果此时再向溶液中滴入几滴稀盐酸，溶液中的CO32-与H＋发生反应，使得Qc＜Ksp，原先生成的沉淀溶解，直至Qc=Ksp时为止。若加入的盐酸量足够多，生成的CaCO3沉淀有可能全部溶解。 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)，⑴当氯离子浓度为多少时开始生成氯化银沉淀？⑵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： ⑴ Qc= C(Ag+)·C(Cl-)= 0.010×C(Cl-)≥Ksp C(Cl-)≥Ksp/0.010=1.8×10-10/0.010=1.8×10-8 mol/L ⑵C(Ag+)= Ksp/C(Cl-)=1.8×10-10/ 0.010 =1.8×10-8 mol/L＜1×10-5mol/L 所以银离子已经沉淀完全 。 1、沉淀的生成 ⑴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。 ⑵加沉淀剂：沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、H2S做沉淀剂。 Cu2＋+S2-= CuS↓ Hg2＋+S2-= HgS↓ ⑶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7~8 Fe3＋+ 3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4＋ 1、沉淀的生成 【讨论】已知Fe3+、Fe2+、Cu2+沉淀完全的pH如下，如何除去CuCl2酸性溶液中的Fe3+ 、Fe2+呢？ 限用试剂：氧化剂：HNO3、KMnO4、Cl2、O2、H2O2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Cl2或H2O2将Fe2+全部氧化为Fe3+，再加入CuO、 Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3调节溶液的pH=4，Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Cu2+保留在溶液中。 例 5 在1.0mol/LCo2+溶液中，含有少量Fe3+杂质。问应如何控制pH值，才能达到除去Fe3+杂质的目的?（KSP[Co(OH)2]=1.09×l 0-15，KSP[Fe(OH)3]=2.64×10-39） 解：①使Fe3+定量沉淀完全时的pH值： Fe(OH)3(s) Fe3+(aq) +3OH－(aq) Qc=C(Fe3+)·C3(OH－)≥KSP[Fe(OH)3] pH＝14－[-log(1.38×10-11)]＝3.14 例 5 在1.0mol/LCo2+溶液中，（KSP[Co(OH)2]=1.09×l 0-15） 解：②使Co2+不生成Co(OH)2沉淀的pH值 ： Co(OH)2(s) Co2+(aq) +2OH－(aq) Qc= C(Co2+)·C2(OH－)＜KSP[Co(OH)2] pH＝14－[-log(3.30×10-8 )]＝6.50 所以应将PH值控制在3.14~6.50之间才能保证除去Fe3+，而 Co2+留在溶液中。 【思考与交流】⑴如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡盐还是钙盐？为什么？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡盐可使SO42-沉淀更完全。 ⑵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10-5mol/L时，认为沉淀基本完全。 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。