第4章电解质溶液案例.ppt

某些难溶氢氧化物还能溶于铵盐，是由于OH-离子与NH4+ 生成了难离解的弱碱NH3·H2O，降低了OH-的浓度，致使 ，平衡向沉淀溶解 的方向移动。 Mg(OH)2(s) + 2NH4+ Mg2+ + H2O + 2NH3 一些难溶的弱酸盐，如碳酸盐、醋酸盐、硫化物等，由于它们离解出来的酸根离子能与强酸提供的H+作用生成相应的弱酸，降低了弱酸根离子的浓度，致使 ，于是平衡向沉淀溶解的方向移动。 CaCO3(s) + 2H+ Ca2+ + CO2 FeS(s) + 2H+ Fe2+ + H2S ②氧化还原法 通过加入合适的氧化剂或还原剂，使某些离子发生氧化还原反应而降低其浓度，使 ＜ ， 从而发生沉淀的溶解。如CuS可以溶于硝酸： + H2O 3CuS + 8HNO3 3Cu(NO3)2+3S+2NO ③配位溶解法 许多难溶化合物在配位剂的作用下能生成配离子而溶解， 这就是配位溶解法。例如:AgCl(s)+2NH3 [Ag(NH3)2]++Cl- 由于[Ag(NH3)2]+的生成，降低了溶液中Ag＋浓度，使 ＜ ,从而 发生AgCl的溶解。 特别小的难溶物质，需要用王水来溶解，它兼有 配位溶解和氧化还原溶解： 而像HgS这样 3HgS+ 2NO3-+12Cl-+8H+ 3[HgCl4]2- + 3S +2NO +4H2O （3）分步沉淀 【案例4-18】某种混合溶液中，含有0.20 mol/L的Ni2+和0.3mol/L的Fe3+，若通过加入滴加NaOH溶液（忽略溶液体积变化）的方法来分离这两种离子，应如何控制溶液的pH值范围？ 前面所讨论的沉淀反应都是加入一种试剂只能使一种离子生成沉淀的情况。在实际工作中，溶液中往往会同时含有多种离子，当加入某种沉淀剂时，这些离子均有可能与沉淀剂发生沉淀反应，生成难溶电解质。在这种情况下 ＞ 在混合溶液中多种离子发生先后沉淀的现象称为分步沉淀。 根据溶度积规则，可以计算出AgCl和AgI开始发生沉淀时所需要Ag+的最低浓度。已知 (AgCl)=1.8 10-10、 (AgI)=8.3 10-17。 【案例4-18解答】根据溶度积规则，可计算出两种离子开始沉淀所 需OH-的最低浓度： 对于Ni(OH)2: mol/L 对于Fe(OH)3: mol/L 因为[OH-]1=[OH-]2，所以Fe(OH)3先沉淀。 Fe(OH)3沉淀完全时所需的OH-最低浓度为 mol/L Ni(OH)2沉淀不析出所允许的OH-最高浓度则为 mol/L 因此，应控制： mol/L＜[OH-]＜ mol/L mol/L 或 应控制： mol/L＜[H+]＜ mol/L mol/L 即 3.15＜pH＜6.72 利用分步沉淀原理，可使两种离子分离，而且两种沉淀的溶度积相差愈大，分离得愈完全。 （4）沉淀的转化 【案例4-19】如果在1.0LNa2CO3溶液中溶解0.010molBaSO4固体，则Na2CO3溶液的最初浓度不得低于多少mol/L？ 在含有难溶电解质沉淀的溶液中，加入适当试剂，把一种沉淀转化为另一种更为难溶的沉淀的过程，叫做沉淀转化。 例如，为了除去附在锅炉内壁的锅垢（主要成分为难溶于水、也难溶于酸的CaSO4）,可加入Na2CO3溶液，将CaSO4沉淀转化为疏松且可溶于酸的CaCO3，其反应方程式为： 计算表明，上述沉淀转化反应向右进行的趋势较大。 对于类型相同的难溶电解质，沉淀转化程度的大小，取决于两种难溶物质的溶度积的相对大小。溶度积较大的沉淀容易转化为溶度积较小的沉淀；两种沉淀物质的溶度积相差越大，沉淀转化越完全。 1.缓冲溶液的作用原理 【案例4-9】计算20mL0.20 mol/L HAc和30mL0.20 mol/L NaAc混合溶液的pH。 =1.75×10-5 缓冲溶液的缓冲作用是由其组成决定的。例如，在由HAc-NaAc组成的缓冲溶液中，NaAc完全解离，而HAc存在解离平衡： HAc H+ ＋Ac－ Na+＋Ac－ NaAc NaAc提供了大量的Ac－，在同离子效应的作用下，HAc的解离度更低，因此溶液中还存在着大量的HAc分子。大量存在