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时间:2020-11-17
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1、沉淀溶解平衡计算为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”,而不用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”?BaSO4和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为:BaSO4Ba2++SO42-Ksp=1.1×10-10mol2L-2BaCO3Ba2++CO32-Ksp=5.1×10-9mol2L-2由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5),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Qc2、起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2+H2O所以,不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42-不与H+结合生成硫酸,胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响,Ba2+浓度保持在安全浓度标准下,所以用BaSO4作“钡餐”。(1)沉淀的溶解BaCO3(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中:BaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ba2+CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ZnS(s)+2H+=Zn2++H2S难溶于水的氢氧化物溶解在酸中:Mg(OH)2(s)+23、H+=Mg2++2H2OFe(OH)3(s)+3H+=Fe3++3H2OMg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3(2)沉淀的生成例1:将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2L-2解:只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:[Ag+]=2×10-3molL-1,[Cl-]=2×10-3molL-1Qc4、=[Ag+][Cl-]=2×10-3molL-1×2×10-3molL-1=4.0×10-6mol2L-2>1.8×10-10mol2L-2Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。练习:将4×10-3molL-1的Pb(NO3)2溶液与4×10-3molL-1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3L-3解:Qc=[pb2+][I-]2=2×10-3molL-1×(2×10-3molL-1)2=8×10-9>Ksp(PbI2)所以有PbI2沉淀5、析出。已知离子浓度,判断是否形成沉淀例2.在1L含1.0×10-3molL-1的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解:c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后,Ba2+过量,剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×6、10-8(mol/L)因为,剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L所以,SO42-已沉淀完全,即有效除去了SO42-。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。已知某一离子浓度,求形成沉淀所需另一离子浓度。例.用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解:5%的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,[Ba2+]=(1.1×7、10-10mol2L-2)/(0.352mol/L)=2.9×10-10molL-1因为剩余的[Ba2+]<10-5mol/L所以有效除去了误食的Ba2+。交流•研讨1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的?2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的?2.沉淀的转化ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,观察现象。(2).静置后倾去上层清液,蒸馏水洗涤沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液,观察现象。实验现象:有白色沉淀出现,白色沉淀转化成为8、黑色沉淀。为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀?观察思考ZnS在水中存在沉淀溶解平衡:CuS在水中存在沉淀溶解平衡:ZnS与CuS是同类难溶物,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时,ZnS溶解产生的S2-与CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件,S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成,使得S2-的浓度降低,导致S2-与Zn2+的
2、起人体中毒。BaCO3Ba2++CO32-+H+CO2+H2O所以,不能用BaCO3作为内服造影剂“钡餐”。而SO42-不与H+结合生成硫酸,胃酸中的H+对BaSO4的溶解平衡没有影响,Ba2+浓度保持在安全浓度标准下,所以用BaSO4作“钡餐”。(1)沉淀的溶解BaCO3(s)等难溶盐溶解在强酸溶液中:BaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ba2+CaCO3(s)+2H+=CO2+H2O+Ca2+ZnS(s)+2H+=Zn2++H2S难溶于水的氢氧化物溶解在酸中:Mg(OH)2(s)+2
3、H+=Mg2++2H2OFe(OH)3(s)+3H+=Fe3++3H2OMg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中:Mg(OH)2(s)+2NH4+=Mg2++H2O+2NH3(2)沉淀的生成例1:将4×10-3molL-1的AgNO3溶液与4×10-3molL-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2L-2解:只有当Qc>Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:[Ag+]=2×10-3molL-1,[Cl-]=2×10-3molL-1Qc
4、=[Ag+][Cl-]=2×10-3molL-1×2×10-3molL-1=4.0×10-6mol2L-2>1.8×10-10mol2L-2Qc>Ksp,所以有AgCl沉淀析出。练习:将4×10-3molL-1的Pb(NO3)2溶液与4×10-3molL-1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(PbI2)=7.1×10-9mol3L-3解:Qc=[pb2+][I-]2=2×10-3molL-1×(2×10-3molL-1)2=8×10-9>Ksp(PbI2)所以有PbI2沉淀
5、析出。已知离子浓度,判断是否形成沉淀例2.在1L含1.0×10-3molL-1的SO42-溶液中,注入0.01molBaCl2溶液(假设溶液体积不变)能否有效除去SO42-?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解:c(Ba2+)=0.01mol/L,c(SO42-)=0.001mol/L,生成BaSO4沉淀后,Ba2+过量,剩余的即[Ba2+]=0.01-0.001=0.009mol/L.[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=1.1×10-10/9.0×10-3=1.2×
6、10-8(mol/L)因为,剩余的即[SO42-]=1.2×10-8mol/L<1.0×10-5mol/L所以,SO42-已沉淀完全,即有效除去了SO42-。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。已知某一离子浓度,求形成沉淀所需另一离子浓度。例.用5%的Na2SO4溶液能否有效除去误食的Ba2+?已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2L-2解:5%的Na2SO4溶液中的[SO42-]≈0.352mol/L,[Ba2+]=(1.1×
7、10-10mol2L-2)/(0.352mol/L)=2.9×10-10molL-1因为剩余的[Ba2+]<10-5mol/L所以有效除去了误食的Ba2+。交流•研讨1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的?2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的?2.沉淀的转化ZnS沉淀转化为CuS沉淀(1).在1试管中加入ZnSO4溶液,再滴入Na2S溶液,观察现象。(2).静置后倾去上层清液,蒸馏水洗涤沉淀2-3次。(3).向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液,观察现象。实验现象:有白色沉淀出现,白色沉淀转化成为
8、黑色沉淀。为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀?观察思考ZnS在水中存在沉淀溶解平衡:CuS在水中存在沉淀溶解平衡:ZnS与CuS是同类难溶物,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时,ZnS溶解产生的S2-与CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件,S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成,使得S2-的浓度降低,导致S2-与Zn2+的
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