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第一节标准溶度积常数一、标准溶度积常数溶解和沉淀过程标准溶度积常数的大小反映了难溶强电解质的溶解能力的大小,越小,难溶强电解质就越难溶于水。只与温度有关,而与电解质离子的浓度无关。例题例6-1298.15K时,Mg(OH)2在水中达到沉淀溶解平衡,溶液中Mg2+和的浓度分别为1.1×10-4mol·L-1和2.2×10-4mol·L-1,计算该温度下Mg(OH)2的标准溶度积常数。解:Mg(OH)2为1-2型难溶电解质,其标准溶度积常数为:二、标准溶度积常数与溶解度的关系例6-2298.15K时,AgCl的溶解度为1.8×10-3g·L-1。试求该温度下AgCl的标准溶度积常数。解:AgCl的摩尔质量是143.4g·mol-1,AgCl饱和溶液的浓度为:AgCl为1-1型难溶电解质,其标准溶度积常数为:例6-3已知298.15K时,Ag2CrO4的标准溶度积常数为1.1×10-12,计算该温度下Ag2CrO4的溶解度。解:Ag2CrO4为2-1型难溶电解质,其溶解度为:第二节沉淀的生成和溶解一、溶度积规则由上式可以得出如下结论:(1)当时,,沉淀-溶解反应正向进行。若溶液中有难溶强电解质固体,则固体溶解,直至时重新达到沉淀-溶解平衡。(2)当时,,沉淀-溶解反应处于平衡状态,此时的溶液为饱和溶液。(3)当时,,沉淀-溶解反应逆向进行,有沉淀析出,直至时重新达到沉淀-溶解平衡。这就是沉淀溶解平衡的反应商判据,也称溶度积规则。利用溶度积规则,可以判断沉淀的生成或溶解。二、沉淀的生成例6-4将10mL0.010mol·L-1BaCl2溶液30mL0.040mol·L-1Na2SO4溶液混合,能否析出BaSO4沉淀?混合后,反应商为:由于J>(BaSO4),反应向生成BaSO4沉淀的方向进行,混合后能析出BaSO4沉淀。三、沉淀的溶解(一)生成弱电解质(二)发生氧化还原反应(三)生成配离子四、同离子效应和盐效应例6-5计算298.15K时Ag2CrO4在0.010K2CrO4溶液中的溶解度。解:Ag2CrO4在水中的沉淀-溶解反应为:若Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度为s,则Ag+和的平衡浓度分别为2s和0.010mol·L-1+s≈0.010mol·L-1。到达平衡时:298.15K时Ag2CrO4在0.010mol·L-1K2CrO4溶液中的溶解度为:在难溶强电解质溶液中加入不具有相同离子的易溶强电解质,将使难溶强电解质的溶解度增大,这种现象也称为盐效应。这是由于加入易溶强电解质后,溶液中阴、阳离子的浓度增大,难溶强电解质的阴、阳离子受到了较强的牵制作用,降低了它们的有效浓度,使沉淀反应速率减慢,难溶强电解质的溶解速率暂时大于沉淀速率,平衡向沉淀溶解的方向移动。不但加入与难溶强电解质没有相同离子的易溶强电解质能产生盐效应,而且加入具有相同离子的易溶强电解质,在产生同离子效应的同时,也能产生盐效应。由于盐效应的影响较小,通常可以忽略不计。第三节分步沉淀和沉淀的转化一、分步沉淀例6-6在0.010mol·L-1I-和0.010mol·L-1Cl-混合溶液中滴加AgNO3溶液时,哪种离子先沉淀?当第二种离子刚开始沉淀时,溶液中第一种离子的浓度为多少(忽略溶液体积的变化)?解:I-沉淀时需要Ag+的相对浓度是:Cl-沉淀时需要Ag+的相对浓度是:生成AgI沉淀所需Ag+浓度,比生成AgCl沉淀所需Ag+浓度小得多,所以先生成AgI沉淀。慢慢滴加AgNO3溶液,当Ag+浓度为8.3×10-15~1.8×10-8mol·L-1时,生成AgI沉淀;继续滴加AgNO3溶液,当Ag+浓度大于1.8×10-8mol·L-1时,AgCl沉淀析出。当AgCl刚沉淀时,Ag+浓度为。溶液中I-的相对浓度为:AgCl开始沉淀时,I-浓度低于1.0×10-5mol·L-1,已经沉淀完全。例6-7若溶液中Fe3+和Mg2+的浓度都是0.10mol·L-1,如何控制溶液的pH使Fe3+定量形成氢氧化物沉淀,而与Mg2+加以分离?如果不考虑因加入试剂而造成溶液体积的改变,根据溶度积规则,Fe3+沉淀完全时:Mg2+不生成沉淀时:控制pH在2.81~9.04之间,Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,可与Mg2+分离。二、沉淀的转化例6-8欲使1.0gBaCO3沉淀转化为BaCrO4沉淀,需要加入多少毫升0.10mol·L-1K2CrO4溶液?解:沉淀转化反应为:反应的标准平衡常数为:若加入0.10mol·L-1K2CrO4溶液的体积为