第七章 重量分析法和沉淀滴定法

第七章 重量分析法和沉淀滴定法7.1 沉淀 溶解平衡 沉淀-溶解平衡 7.2 溶度积规则及其应用(重点掌握) 溶度积规则及其应用(重点掌握) 重点掌握 7.3 重量分析法简述 7.4 沉淀滴定法 重点掌握) 沉淀滴定法(重点掌握 重点掌握

§7-1 沉淀-溶解平衡 沉淀一、溶度积常数

A g C l ( s ) 沉淀 A g + ( a q ) + C l ( a q ) 溶解

由化学平衡定律，平衡常数为： 由化学平衡定律，平衡常数为：

[ Ag + ][Cl ] Θ K = [ AgCl ]

K = [ Ag ][Cl ]溶度积常数 溶度积) (溶度积)反映了物质的溶解能力。 反映了物质的溶解能力。 温度的变化而变化 与溶液的浓度无关 而变化， 浓度无关。 随温度的变化而变化，与溶液的浓度无关。

Θ sp

+

对任意难溶强电解质Am Bn来说在一定温度下，其饱和溶液的沉淀 溶解平衡为 溶解平衡为： 在一定温度下，其饱和溶液的沉淀-溶解平衡为：

Am Bn ( s ) mA (aq) + nB (aq )

n+

m

K ( Am Bn ) = [ A ] [ B ]KΘ sp

Θ sp

n+ m

m n

仅适用于难溶强电解质的饱和溶液， 对中等或易溶的电解质不适用

二、溶解度和溶度积的关系溶解度常以g (100g水 表示，换算成mol/L 溶解度常以g· (100g水)-1表示，换算成 难溶电解质溶解度很小，故其饱和溶液密度≈ 难溶电解质溶解度很小，故其饱和溶液密度≈纯水密度

例7-1 已知 CaCO3 的 Ksp = 8.7×10-9 , × 在水中的溶解度。 求 CaCO3 在水中的溶解度。 解：CaCO3在水中的溶解度为 ，则s为平衡浓度 在水中的溶解度为s, 为平衡浓度CaCO3 (s) Ca2+ (aq) + CO32 (aq)

沉淀-溶解平衡时： 沉淀 溶解平衡时： 溶解平衡时

s

s

Θ K sp (CaCO3 ) = [Ca 2+ ][CO32 ] = s 2 = 8.7 ×10 9

所以， 所以，溶解度 s=9.3×10-5 mol/L ×

(1)AB型

Θ 如AgCl,AgBr,BaSO4及CaCO3等，s = Ksp Θ Ksp

(2)AB2型或A2B型 如PbI2 ,Ag2S及Ag2CrO4等，s= 3

4Θ Ksp

(3) AB3或A3 B型如Ag3PO4 ,Fe(OH) 及Al(OH)等，s= 4 3 3

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注意： 注意：溶解度概念用来表示各类物质(包括电解质和非电解质、 溶解度概念用来表示各类物质(包括电解质和非电解质、易溶 各类物质 电解质和难溶电解质)的溶解性能， 电解质和难溶电解质)的溶解性能，溶解度受共同离子浓度的影 响。 溶度积只用来表示难溶电解质的溶解性能。 溶度积只用来表示难溶电解质的溶解性能。 难溶电解质的溶解性能 例如： 饱和溶液中加入NaCl,平衡时 sp不变，溶解度减小 平衡时K 例如：向AgCl饱和溶液中加入 饱和溶液中加入 平衡时 不变，

想一想？

CaF2和BaCO3的溶度积常数很接近(分 的溶度积常数很接近( 别为5.3× )。两者饱和 别为 ×10-9和5.1×10-9 )。两者饱和 × 溶液中Ca 溶液中 2+和Ba2+的浓度是否也很接近 呢？为什么？ 为什么？

§7-2 溶度积规则及其应用一、溶度积规则离子积Q 沉淀-溶解平衡中 溶解平衡中， 离子积 i:沉淀 溶解平衡中，反应没有达到平衡 积为离子积Q 时的离子浓度幂的乘 积为离子积 i

CaCO3 Ca + CO3

2+

2

平衡时：[Ca2+]=[CO32-], Qi=[Ca2+][CO32-] =Ksp 平衡时： , 加入Ca 加入 2+ ,则Qi=[Ca2+][CO32-] >Ksp,平衡向左移动， ,平衡向左移动， 沉淀析出，直至达到新的平衡为止。 有 CaCO3沉淀析出，直至达到新的平衡为止。 加入HCl,H++CO32-→H2CO3→CO2+H2O,则平衡向 ， 加入 ， 右移 动 Qi=[Ca2+][CO32-] <Ksp,直至达到新的平衡为 止，无沉淀析出。 无沉淀析出。

溶度积规则用 途：

判断某一难溶电解质在一定条件下， 判断某一难溶电解质在一定条件下，能否生成 沉淀或已有沉淀是否发生溶解。 沉淀或已有沉淀是否发生溶解。 (1) Qi=Ksp时，饱和溶液，无沉淀析出，沉淀和溶 饱和溶液，无沉淀析出， 解处于动态平衡； 解处于动态平衡； (2) Qi<Ksp时，不饱和溶液，无沉淀析出，若原 不饱和溶液，无沉淀析出， 来有固体存在，则沉淀固体溶解， 来有固体存在，则沉淀固体溶解，直至溶液饱呈 和状态。 和状态。 (3) Qi>Ksp时，过饱和溶液，有沉淀析出，直至溶 过饱和溶液，有沉淀析出， 液呈饱和状态。 液呈饱和状态。

例7-2 : 25℃下，在1.00L 0.030mol·L-1 AgNO3 溶液中加入 ℃ 0.50L 0.060 mol·L-1CaCl2 溶液，能否生成 溶液，能否生成AgCl沉淀，生 沉淀， 沉淀 的质量是多少？ 是多少？ 成AgCl的质量是多少？最后溶液中 (Ag+)是多少？ 的质量是多少 最后溶液中c 是多少 解：考虑混合稀释Qi

所以Qi>Ksp,所以有 所以有AgCl沉淀析出 。 所以 沉淀析出AgCl = Ag+ + Cl设平衡时 c (Ag+) = x mol·L-1 0.020 0.040 开始浓度 /(mol·L-1) 0.020-x 0.020-x 变化浓度 /(mol·L-1) x 0.040-(0.020-x) 平衡浓度 /(mol·L-1) x [ 0.040 - ( 0.020-x ) ] = 1.80×10-10 × x = 9.0 ×10-9 c (Ag+) = 9.0 ×10-9 mol·L1 m ( AgCl ) = (0.020-c) mol·L-1 × 1.50 L ×143.3 g· mol-1 = 4.3 g

二、沉淀的生成1.沉淀生成的条件：离子积 Qi>Ksp 沉淀生成的条件： 沉淀生成的条件 氨水中加入等体积0.5mol/LMgCl2,问： 例7-3 向0.1mol/L氨水中加入等体积 氨水中加入等体积 Θ K sp [ Mg (OH ) 2 ] = 1.8 ×10 11 (1)是否有 是否有Mg(OH)2沉淀生成？ 沉淀生成？ 是否有 (2)欲控制不生成 欲控制不生成Mg(OH)2沉淀，需加多少克固体NH4Cl? 沉淀，需加多少克固体 欲控制不生成

MgCl2 + 2 NH 3 H2O Mg (OH )2 + 2 NH4Cl解:(1)

0.5V [Mg ] = = 0.25mol L 1 2V2+

0.1V [ NH 3 H2O] = = 0.05mol L 1 2V

[OH ] = cNH3 H2O KbΘ = 0.05 ×1.8 ×10 5 mol L 1 = 9.5 ×10 4 mol L 1

Qi = [Mg 2+ ][OH ]2 = 0.25 × (9.5 ×10 4 )2 = 2.26 ×10 7Θ 故

,Qi Ksp [Mg (OH )2 ] = 1.8 ×10 11,有Mg (OH )2 沉淀生成。

氨水中加入等体积0.5mol/LMgCl2,问： 例7-3 向0.1mol/L氨水中加入等体积 氨水中加入等体积 Θ K sp [ Mg (OH ) 2 ] = 1.8 ×10 11 (1)是否有 是否有Mg(OH)2沉淀生成？ 沉淀生成？ 是否有 (2)欲控制不生成 欲控制不生成Mg(OH)2沉淀，需加多少克固体 沉淀，需加多少克固体NH4Cl? 欲控制不生成

MgCl2 + OH Mg (OH )2 + Cl 解:(2)

NH 3 H 2O NH 4+ + OH

欲控制不生成Mg(OH)2沉淀，在氨水中加入氯化铵，使离子 沉淀，在氨水中加入氯化铵， 欲控制不生成 浓度下降，不生成沉淀。且氨水和氯化铵组成缓冲溶液， 浓度下降，不生成沉淀。且氨水和氯化铵组成缓冲溶液，则

1.8 ×10 11 [OH ] = = mol / L = 8.5 ×10 6 mol / L [Mg 2+ ] 0.25[OH ] =Θ cNH3 H2O Kb

Θ Ksp

cNH4Cl

cNH4Cl

0.05 ×1.8 ×10 5 = = = 0.11mol / L 6 [OH ] 8.5 ×10

cNH3 H2O KbΘ

二、沉淀的生成2. 沉淀的完全程度 ：

沉淀—溶解平衡总是存在， 沉淀 溶解平衡总是存在，没有一种沉淀反应是绝对 溶解平衡总是存在 完全的； 完全的； 所谓“沉淀完全”不是说溶液中某种离子完全不存在， 所谓“沉淀完全”不是说溶液中某种离子完全不存在， 而是其含量极少 …… 此处隐藏：3501字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……