沉淀反应及沉淀溶解平衡资料.ppt

例：向含有Zn2+、Mn2+均为0.1mol?L–1溶液中通入H2S至饱和(0.1mol?L–1) ① 哪种离子先被沉淀? ② pH控制在什么范围能将两种离子分开？ Ksp?(ZnS) = 1.2 ? 10–23，Ksp?(MnS) = 1.4 ? 10–15 Ka1?(H2S) = 1.3 ? 10–7， Ka2?(H2S) = 7.1 ? 10–15 解：(1) 两种沉淀ZnS、MnS类型相同，离子浓度相同，Ksp?小的先沉淀，ZnS先沉淀。 7.4 沉淀的转化 沉淀是否能发生转化? 转化的完全程度由什么因素决定？ 由一种难溶电解质借助于某一种试剂的作用，转变为另一种难溶电解质的过程。 在含沉淀的溶液中加入一种试剂，与某离子结合生成另一种更难溶的新沉淀。 PbSO4(s，白色) = Pb2+ (aq) + SO42– (aq) 加入 (NH4)2S 溶液： Pb2+ (aq) + S2– (aq) = PbS(s，黑色) 总反应：PbSO4(s) + S2– (aq) = PbS(s) + SO42– (aq) K很大，反应很彻底。 c(SO42–) c(SO42–) · c(Pb2+) K = ———— = ———————— c(S2–) c(S2–) · c(Pb2+) Ksp?(PbSO4) = —————— = 3.12 ? 1019 Ksp?(PbS) 平衡常数很大，这个转化反应进行得很完全。 PbSO4逐渐溶解，同时PbS不断生成。转化达到平衡时，平衡常数K = 3.12 ? 1019。 PbSO4(s) Pb2+(aq) + SO42+ (aq) 溶解 沉淀 原因：Ksp?(PbS) = 3.4 ? 10–28 Ksp?(PbSO4) = 1.06 ? 10–8，PbS沉淀的生成，降低了溶液中Pb2+的浓度，破坏了PbSO4与溶液中离子建立的平衡： 总趋势 ① 转化成溶解度更小的沉淀； ② 溶解度小的转化成溶解度大的很难； ③ 调节试剂浓度来实现转化。 分析能否实现下列沉淀的转化，为使转化完全需要采取什么措施？ 1. BaSO4 + CO32– = BaCO3 + SO42– K = 0.04 2. Ag2CrO4 + 2Cl– = 2AgCl + CrO42– K = 3.57 × 107 3. AgI + Cl– = AgCl + I– K = 4.8 × 10–7 例：欲使0.2 mol BaSO4完全转化为BaCO3，若每次用1L饱和Na2CO3溶液(1.6 mol/L)，需处理几次？ 解：设一次转化 x mol/L BaSO4 + CO32– = BaCO3 + SO42– 初始 1.6 0 mol/L 平衡 1.6 – x x mol/L x = 0.059 mol/L，所以需用饱和NaCO3，处理0.2/0.059 ≈4次。 7.5 沉淀的溶解 促使沉淀溶解：降低多相离子平衡体系中阴离子或阳离子的浓度。 常用方法： 酸溶法 通过发生氧化还原反应使沉淀溶解 通过生成配合物使沉淀溶解 条件：Qc ? Ksp? 常见的弱酸盐、氢氧化物沉淀等在酸中的溶解度比在纯水中大，弱酸根和 OH– 可与 H+ 结合为难离解的弱酸和水，从而降低弱酸根和 OH– 的浓度，使得Qc Ksp?，沉淀溶解。 酸溶法 例：向CaCO3中加入HCl使其溶解。 CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32–(aq) CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32–(aq) H+(aq) + HCO3–(aq) H2CO3(aq) CO2(g) + H2O 总反应： CaCO3(s) + 2H+(aq) Ca2+(aq) + CO2(g) + H2O H+(aq) + CO32–(aq) HCO3–(aq) 当加入HCl时，溶液中的H3O+离子与CO32–结合生成HCO3–，随着HCO3–的生成和增加，它与H3O+进一步结合成H2CO3， H2CO3进一步分解为CO2和H2O，降低了沉淀—溶解平衡CO32–浓度，使离子积