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时间:2020-04-02
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1、沉淀溶解平衡原理的应用1若用Qc表示某难溶电解质溶液某一时刻的离子积,下面三个关系式分别能得出哪些结论呢?沉淀的生成和溶解这两个相反的过程相互转化的条件是离子浓度的大小,控制离子浓度的大小,可以使反应向所需要的方向转化。以上规则称为溶度积规则。AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)Qc=cm(An+)·cn(Bm-)Qc>KspQc=KspQc2、上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9-1.5),如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水,使CO32-离子浓度降低,使Qc3、和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为:BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9BaCO3Ba2++CO32-+CO2+H2OH+1、沉淀的溶解3BaCO3(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中:BaCO3(s)+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+;FeS(s)+2H+=Fe2++H2S↑沉淀溶解的方法使Qc减小的方法有:①加入足量的水;Qc4、2OAg(NH3)2+AgOH(s)OH-+Ag+④利用氧化还原方法降低某一离子的浓度⑤生成络合物,如银氨溶液的配制③使沉淀转化为弱电解质;难溶于水的氢氧化物溶解在酸或碱中:Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2OAl(OH)3(s)+OH-=AlO2-+2H2O或Al(OH)4-Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O②使沉淀转化为气体;4例1:将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的5、NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10解:只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:c(Ag+)=2×10-3mol·L-1,c(Cl-)=2×10-3mol·L-1Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-3×2×10-3=4.0×10-6>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。【注意】当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。2、用5%的Na2SO4溶液给误食的Ba2+的患者洗胃,能否有效6、除去?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10解:5%的Na2SO4溶液中的c(SO42-)≈0.352mol/L,c(Ba2+)=(1.1×10-10)/(0.352)=2.9×10-10mol·L-1因为剩余的c(Ba2+)<10-5mol/L,所以有效除去了误食的Ba2+。2、沉淀的生成5CuSO4(aq)(含Fe3+)CuO或Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3调节溶液pH=3~4Cu2+Fe(OH)3↓除去Fe3+①将硫酸铜溶液的pH调节到3~4,就可以除去溶液中的铁离子,为什么不7、形成氢氧化铜沉淀?3.除去硫酸铜溶液中混有少量铁离子的流程图同理:可求出0.010mol·L-1Cu2+开始沉淀的pH=5.17故:0.010mol·L-1Cu2+和0.010mol·L-1Fe3+的混合溶液,若要使Fe3+沉淀完全而Cu2+不沉淀,应控制的溶液pH值为:2.82≤pH<5.17【拓展计算】计算使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的pH值。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)Fe3+开始沉淀时,c(Fe3+8、)=0.010mol·L-1c(OH-)=6.4×10-13mol·L-1pOH=12.2pHmin=1.8pH≥2.82c(OH-)≥6.4×10-12mol·L-1Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1解:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)6②为什么不用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3等物质调节溶液pH值?③CuSO4(aq)中混有少量Fe2+(pH>9.6可完全沉淀),如何除去?使Qc增大的方法有:加入沉淀剂、应用同离子效
2、上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?由于人体内胃酸的酸性较强(pH=0.9-1.5),如果服下BaCO3,胃酸会与CO32-反应生成CO2和水,使CO32-离子浓度降低,使Qc3、和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为:BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9BaCO3Ba2++CO32-+CO2+H2OH+1、沉淀的溶解3BaCO3(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中:BaCO3(s)+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+;FeS(s)+2H+=Fe2++H2S↑沉淀溶解的方法使Qc减小的方法有:①加入足量的水;Qc4、2OAg(NH3)2+AgOH(s)OH-+Ag+④利用氧化还原方法降低某一离子的浓度⑤生成络合物,如银氨溶液的配制③使沉淀转化为弱电解质;难溶于水的氢氧化物溶解在酸或碱中:Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2OAl(OH)3(s)+OH-=AlO2-+2H2O或Al(OH)4-Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O②使沉淀转化为气体;4例1:将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的5、NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10解:只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:c(Ag+)=2×10-3mol·L-1,c(Cl-)=2×10-3mol·L-1Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-3×2×10-3=4.0×10-6>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。【注意】当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。2、用5%的Na2SO4溶液给误食的Ba2+的患者洗胃,能否有效6、除去?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10解:5%的Na2SO4溶液中的c(SO42-)≈0.352mol/L,c(Ba2+)=(1.1×10-10)/(0.352)=2.9×10-10mol·L-1因为剩余的c(Ba2+)<10-5mol/L,所以有效除去了误食的Ba2+。2、沉淀的生成5CuSO4(aq)(含Fe3+)CuO或Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3调节溶液pH=3~4Cu2+Fe(OH)3↓除去Fe3+①将硫酸铜溶液的pH调节到3~4,就可以除去溶液中的铁离子,为什么不7、形成氢氧化铜沉淀?3.除去硫酸铜溶液中混有少量铁离子的流程图同理:可求出0.010mol·L-1Cu2+开始沉淀的pH=5.17故:0.010mol·L-1Cu2+和0.010mol·L-1Fe3+的混合溶液,若要使Fe3+沉淀完全而Cu2+不沉淀,应控制的溶液pH值为:2.82≤pH<5.17【拓展计算】计算使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的pH值。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)Fe3+开始沉淀时,c(Fe3+8、)=0.010mol·L-1c(OH-)=6.4×10-13mol·L-1pOH=12.2pHmin=1.8pH≥2.82c(OH-)≥6.4×10-12mol·L-1Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1解:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)6②为什么不用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3等物质调节溶液pH值?③CuSO4(aq)中混有少量Fe2+(pH>9.6可完全沉淀),如何除去?使Qc增大的方法有:加入沉淀剂、应用同离子效
3、和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为:BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9BaCO3Ba2++CO32-+CO2+H2OH+1、沉淀的溶解3BaCO3(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中:BaCO3(s)+2H+=CO2↑+H2O+Ba2+;FeS(s)+2H+=Fe2++H2S↑沉淀溶解的方法使Qc减小的方法有:①加入足量的水;Qc4、2OAg(NH3)2+AgOH(s)OH-+Ag+④利用氧化还原方法降低某一离子的浓度⑤生成络合物,如银氨溶液的配制③使沉淀转化为弱电解质;难溶于水的氢氧化物溶解在酸或碱中:Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2OAl(OH)3(s)+OH-=AlO2-+2H2O或Al(OH)4-Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O②使沉淀转化为气体;4例1:将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的5、NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10解:只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:c(Ag+)=2×10-3mol·L-1,c(Cl-)=2×10-3mol·L-1Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-3×2×10-3=4.0×10-6>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。【注意】当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。2、用5%的Na2SO4溶液给误食的Ba2+的患者洗胃,能否有效6、除去?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10解:5%的Na2SO4溶液中的c(SO42-)≈0.352mol/L,c(Ba2+)=(1.1×10-10)/(0.352)=2.9×10-10mol·L-1因为剩余的c(Ba2+)<10-5mol/L,所以有效除去了误食的Ba2+。2、沉淀的生成5CuSO4(aq)(含Fe3+)CuO或Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3调节溶液pH=3~4Cu2+Fe(OH)3↓除去Fe3+①将硫酸铜溶液的pH调节到3~4,就可以除去溶液中的铁离子,为什么不7、形成氢氧化铜沉淀?3.除去硫酸铜溶液中混有少量铁离子的流程图同理:可求出0.010mol·L-1Cu2+开始沉淀的pH=5.17故:0.010mol·L-1Cu2+和0.010mol·L-1Fe3+的混合溶液,若要使Fe3+沉淀完全而Cu2+不沉淀,应控制的溶液pH值为:2.82≤pH<5.17【拓展计算】计算使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的pH值。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)Fe3+开始沉淀时,c(Fe3+8、)=0.010mol·L-1c(OH-)=6.4×10-13mol·L-1pOH=12.2pHmin=1.8pH≥2.82c(OH-)≥6.4×10-12mol·L-1Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1解:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)6②为什么不用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3等物质调节溶液pH值?③CuSO4(aq)中混有少量Fe2+(pH>9.6可完全沉淀),如何除去?使Qc增大的方法有:加入沉淀剂、应用同离子效
4、2OAg(NH3)2+AgOH(s)OH-+Ag+④利用氧化还原方法降低某一离子的浓度⑤生成络合物,如银氨溶液的配制③使沉淀转化为弱电解质;难溶于水的氢氧化物溶解在酸或碱中:Mg(OH)2(s)+2H+=Mg2++2H2OAl(OH)3(s)+OH-=AlO2-+2H2O或Al(OH)4-Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O②使沉淀转化为气体;4例1:将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的
5、NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10解:只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:c(Ag+)=2×10-3mol·L-1,c(Cl-)=2×10-3mol·L-1Qc=c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-3×2×10-3=4.0×10-6>1.8×10-10Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。【注意】当剩余离子即平衡离子浓度≤10-5mol/L时,认为离子已沉淀完全或离子已有效除去。2、用5%的Na2SO4溶液给误食的Ba2+的患者洗胃,能否有效
6、除去?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10解:5%的Na2SO4溶液中的c(SO42-)≈0.352mol/L,c(Ba2+)=(1.1×10-10)/(0.352)=2.9×10-10mol·L-1因为剩余的c(Ba2+)<10-5mol/L,所以有效除去了误食的Ba2+。2、沉淀的生成5CuSO4(aq)(含Fe3+)CuO或Cu(OH)2Cu2(OH)2CO3调节溶液pH=3~4Cu2+Fe(OH)3↓除去Fe3+①将硫酸铜溶液的pH调节到3~4,就可以除去溶液中的铁离子,为什么不
7、形成氢氧化铜沉淀?3.除去硫酸铜溶液中混有少量铁离子的流程图同理:可求出0.010mol·L-1Cu2+开始沉淀的pH=5.17故:0.010mol·L-1Cu2+和0.010mol·L-1Fe3+的混合溶液,若要使Fe3+沉淀完全而Cu2+不沉淀,应控制的溶液pH值为:2.82≤pH<5.17【拓展计算】计算使0.010mol·L-1Fe3+开始沉淀及沉淀完全时的pH值。(Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)Fe3+开始沉淀时,c(Fe3+
8、)=0.010mol·L-1c(OH-)=6.4×10-13mol·L-1pOH=12.2pHmin=1.8pH≥2.82c(OH-)≥6.4×10-12mol·L-1Fe3+完全沉淀时,c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1解:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)6②为什么不用NaOH、NH3·H2O、Na2CO3等物质调节溶液pH值?③CuSO4(aq)中混有少量Fe2+(pH>9.6可完全沉淀),如何除去?使Qc增大的方法有:加入沉淀剂、应用同离子效
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