大学物理化学授课课件第章沉淀与溶解平衡本科专业.ppt

* * * * * * * NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)??? (mol·L-1) 平衡浓度 0.050 - 4.5×10-6 c0 + 4.5×10-6 4.5×10-6???????? ≈ 0.050 ≈ c0 4.5×10-6 · c0 0.050 = 1.8×10-5 设加入 NH4Cl(s) 后 NH4+ 的初始浓度为 c0，则： 解得： c0(NH4+) = 0.20 mol·L-1????????????????????????? 要不析出 Mg(OH)2 沉淀，至少应加入 NH4Cl(s) 的质量为： m (NH4Cl) = (0.20×0.40?×53.5) g = 4.3 g 起始浓度 0.050 c0 ?????? ???????? 金属硫化物的溶解 很多金属硫化物是难溶于水的，在实际应用中，常利用硫化物溶度积的差异以及硫化物的特征颜色来分离或鉴定某些金属离子。 金属硫化物也是弱酸盐，最近研究表明，S2- 像 O2-一样是很强的碱，在水中不能存在。析出难溶金属硫化物 MS 的多相离子平衡必须考虑强碱 S2- 对质子的亲和作用（即 S2- 的水解作用）： S2- (aq) + H2O (l) HS- (aq) + OH- (aq) MS (s) M2+ (aq) + S2- (aq) 所以，难溶金属硫化物的多相离子平衡为：?????MS(s) + H2O(l) M2+ (aq) + OH-(aq) + HS-(aq) 难溶金属硫化物的多相离子平衡：?????MS(s) + H2O(l) M2+ (aq) + OH-(aq) + HS-(aq) 其平衡常数表示式为： K = c(M2+) · c(OH-) · c(HS-) 难溶金属硫化物在酸中的沉淀-溶解平衡： MS(s) + 2H3O+(aq) M2+(aq) + H2S(aq) + 2H2O(l) 其平衡常数为： Kspa = c(M2+) · c(H2S) c(H3O+)2 或： Kspa = Ksp(MS) Ka1(H2S) · Ka2(H2S) Kspa: 难溶金属硫化物在酸中的溶度积常数。 设溶液中 M2+ 的初始浓度为 c(M2+)，通入 H2S 气体达饱和时，c(H2S) = 0.10 mol·L-1，则产生 MS 沉淀的最高 H3O+ 离子浓度 c(H3O+)（或最低 pH）为： 此即 MS 开始沉淀时的 c(H3O+)。 显然，M2+ 的初始浓度不同，Ksp 不同，开始沉淀的 c(H3O+) 亦不同。 c(H3O+) = c(M2+) · c(H2S) Kspa(MS) c(H3O+) = c(M2+)·c(H2S)· Ka1(H2S)·Ka2(H2S) Ksp(MS) 表：金属硫化物的溶解方法 HAc 稀HCl 浓HCl HNO3 王水 MnS 溶 ZnS、FeS 不溶 溶 CdS 不溶 不溶 溶 PbS 不溶 不溶 溶 溶 CuS、Ag2S 不溶 不溶 不溶 溶 HgS 不溶 不溶 不溶 不溶 溶 例6、25℃下，于 0.010 mol·L-1 FeSO4 溶液中通入 H2S 气体至饱和 ( c(H2S)= 0.10 mol·L-1)。 用 HCl 调节 pH 值，使 c(HCl) = 0.30 mol·L-1。试判断能否有 FeS 生成。 解： FeS(s) + 2H3O+(aq) Fe2+(aq) + H2S(aq) + 2H2O(l) J = = c(Fe2+) · c(H2S) Kspa(FeS) = c(H3O+)2 0.01×0.10 (0.30)2 J Kspa(FeS) Ksp(FeS) Ka1(H2S) · Ka2(H2S) = 6500 因此没有 FeS 沉淀生成。 = 0.011 例7、计算使 0.010 mol 的 SnS 溶于 1.0 L 盐酸中，所需盐酸的最低浓度。 溶液中的 c(H3O+) 为： 解：当 0.010 mol 的 SnS 全部溶于 1.