大学物理化学授课课件第章电离平衡xiugai本科专业.ppt

2、沉淀的转化 加入适当试剂，使一种沉淀转化为另一种更难溶的沉淀，叫沉淀的转化。　 最典型的例子就是用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4. 小　结 1. 酸碱概念； 2. 水、弱酸、弱碱溶液中有关离子浓度的计算； 3. 盐类水解的特点及计算； 4. 缓冲溶液的性质、特点及pH计算； 溶度积规则、沉淀的生成和转化条件，及相关的计算。 题：某溶液中含有0.100mol·L-1Zn2+和0.100mol·L-1Mn2+，不断通入H2S始终保持溶液饱和，要使Zn2+沉淀完全而Mn2+不沉淀，溶液的pH值应控制在什么范围？ 已知：K(MnS)=2.50?10-13，K(ZnS)=2.50?10-22，H2S饱和浓度为0.10mol·L-1， K1(H2S)=1.07?10-7，K2(H2S)=1.26?10-13。 解： 饱和H2S溶液中M2+与H+浓度的关系： M2+(aq) + H2S(aq) MS(s) + 2 H+(aq) K = c2(H+)/ [c(M2+)·c(H2S)] =K1(H2S)·K2(H2S)/ K(MS) Zn2+沉淀完全时：CZn2+ = 10-5mol/L Mn2+恰好不沉淀时：CMn2+ = 0.1mol/L pH= -log(7.34×10-3)= 2.13 pH= -log(2.32×10-5)=4.63 答：应控制的溶液pH范围为2.13~4.63 题：在10.0 mL 0.015 mol·L-1 MnSO4溶液中加入5.0 mL 0.15 mol·L-1 NH3·H2O，通过计算说明： ①能否产生Mn(OH)2沉淀；②若使Mn(OH)2沉淀不生成，应预先在MnSO4溶液中加入多少摩尔的(NH4)2SO4固体？ 已知：Kb(NH3) = 1.8 ? 10-5， = 1.9×10-13 解：混合后：[Mn2+] = 0.010 mol·L-1 [NH3·H2O] = 0.050 mol·L-1 ① NH3·H2O = NH4+ + OH- c / K(NH3·H2O) 500 可近似处理 [OH-]2 = c ? K(NH3·H2O) = 0.050 ? 1.8 ? 10-5 = 9.0 ? 10-7 [Mn2+][OH-]2 = 0.010 ? 9.0 ? 10-7 = 9.0 ? 10-9 KSP(Mn(OH)2) 所以有沉淀生成。 （2）刚产生沉淀Mn(OH)2所需[OH?]： [OH?] = = 4.4 ? 10-6 (mol·L-1) NH3·H2O = NH4+ + OH? 平衡浓度/mol·L-1 0.05 x 4.4? 10-6 K(NH3·H2O) =1.8 ? 10-5 解得x = 0.20 mol·L-1 需NH4Cl固体 0.20 ? 0.015 = 0.003 (mol) 题： 溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.01 mol?L-1，欲通过生成氢氧化物使二者分离，问溶液的pH值应控制在什么范围？（[Fe(OH)3]=2.79×10-39，[Mg(OH)2]=5.61×10-12） 解： 开始生成Fe(OH)3沉淀时所需OH-浓度： 开始生成Mg(OH)2沉淀时所需OH-浓度： c1(OH-) c2(OH-) Fe(OH)3先沉淀 使Fe3+完全沉淀，c(Fe3+)≤10-5, 则要分离Mg2+和Fe3+，6.53×10-12 ≤ c(OH-) ≤ 2.37×10-5 所以pH值的范围是：2.81≤ pH ≤ 9.37 例 在10ml 0.15mol/LMgCl2溶液中加入20ml 0.30mol/LNH3·H2O溶液，是否会生成Mg(OH)2沉淀？如果计算结果说明会产生沉淀，那么至少需加入多少克NH4Cl才能阻止沉淀产生?（忽略固体加入后引起的体积变化） 已知Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5, Ksp[Mg(OH)2]＝1.2×10－11，M(NH4Cl) =53.5 解：（1）两溶液混合后c(Mg2+)=0.050 mol·L－1，c(NH3·H2O)=0.10 mol·L－1 c(OH -)= = =1.34×10-3( m