1、1第三章第三章电解质溶液电解质溶液Electrolytic Solution23.1.1 基本概念基本概念1.电解质电解质(electrolyte)溶于水中或者熔融状态下能导电的化合物溶于水中或者熔融状态下能导电的化合物 ClNaClNaNaCl3.1 强电解质溶液理论强电解质溶液理论3HAcAcH K3.弱电解质弱电解质(weak electrolyte)弱电解质的解离平衡(弱电解质的解离平衡(动态可逆动态可逆)HAc H+Ac 44.解离度解离度(degree of dissociation)原有分子总数已解离的分子数5例例3-1 某电解质某电解质HA溶液,其质量摩尔浓度溶液,其质量摩尔浓
2、度b(HA)为)为0.10 molkg-1,测得溶液的测得溶液的Tf为为0.19,求该物质的解离度。,求该物质的解离度。解:解:设该物质的解离度为设该物质的解离度为,HA在水溶液中在水溶液中达到解离平衡时,则有达到解离平衡时,则有HA H+A 平衡时平衡时 0.100.10 0.10 0.106溶液中各种分子离子的总浓度为溶液中各种分子离子的总浓度为 HA+H+A-=(0.100.10)+0.10+0.10 molkg-1 =0.10(1+)molkg-1根据根据 Tf =Kf bB0.19K1.86 Kkgmol-10.10(1+)molkg-1 0.022 2.2 73.1.2 强电解质溶
3、液理论强电解质溶液理论离子氛离子氛(ion atmosphere)DebyeHckel理论理论 离子相互作用理论离子相互作用理论8离子相互作用理论要点:离子相互作用理论要点:强电解质在水中全部解离;强电解质在水中全部解离;离子间通过静电力相互作用;离子间通过静电力相互作用;各离子周围被反电荷离子包围各离子周围被反电荷离子包围离子氛;离子氛;离子氛的存在使溶液中离子的运动受到限制。离子氛的存在使溶液中离子的运动受到限制。93.1.3 离子的活度和活度因子离子的活度和活度因子有效浓度(表观浓度、活度有效浓度(表观浓度、活度activity)在单位体积电解质溶液中,表观上所含有的在单位体积电解质溶液
4、中,表观上所含有的离子浓度称为有效浓度,也称为活度。离子浓度称为有效浓度,也称为活度。a=BbB/b B 活度因子活度因子(activity factor)b 标准态的浓度标准态的浓度(即即1 mol kg-1)aB bB,B 110离子强度(离子强度(ionic strength)定义:定义:iiibI2z21bi :第第 i 种离子的质量摩尔浓度种离子的质量摩尔浓度z zi :第第 i 种离子的电荷数种离子的电荷数单位:单位:mol kg-111离子强度是溶液中存在的离子所产生的电场离子强度是溶液中存在的离子所产生的电场强度的量度。它与离子的本性无关。强度的量度。它与离子的本性无关。离子强
5、度离子强度I反映了离子间作用力的强弱,反映了离子间作用力的强弱,I值越值越大,离子间的作用力越大。反之,大,离子间的作用力越大。反之,I值越小,值越小,离子间的作用力也越小。离子间的作用力也越小。离子强度的含义离子强度的含义:离子强度和活度因子的关系离子强度和活度因子的关系?12DebyeHckel方程方程i :第:第i种离子的活度因子种离子的活度因子zi :第第i种离子的电荷数种离子的电荷数I:离子强度,单位:离子强度,单位 molkg-1A:常数,:常数,298.15 K时水溶液中为时水溶液中为0.509 kg1/2 mol-1/2IAzii2lg13一、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数一
6、、弱酸、弱碱的解离平衡及其平衡常数 3.2 弱电解质溶液的解离平衡弱电解质溶液的解离平衡 弱酸、弱碱属于弱电解质,在水溶液中仅部分解弱酸、弱碱属于弱电解质,在水溶液中仅部分解离。在溶液中建立起动态的解离平衡。离。在溶液中建立起动态的解离平衡。HAc(aq)+H2O(l)Ac-(aq)+H3O+(aq)NH3(aq)+H2O(l)NH4+(aq)+OH-(aq)上述反应达平衡时称为上述反应达平衡时称为酸碱解离平衡酸碱解离平衡或或酸碱酸碱平衡平衡。14HBBOH3a K 酸酸HB的水溶液的水溶液 HB +H2O B-+H3O+酸解离常数酸解离常数OHBHBOH23 K15 碱碱B 水溶液水溶液 B
7、-+H2O HB +OH-BHBOHb K碱解离常数碱解离常数OHBHBOH2K16 解离常数可衡量酸(碱)的强度解离常数可衡量酸(碱)的强度HAc+H2O H3O+Ac-Ka=1.7510-5HCN+H2O H3O+CN-Ka=6.210-10HClO+H2O H3O+ClO-Ka=3.910-8 酸的强弱顺序:酸的强弱顺序:HAc HClO HCN 17 同离子效应同离子效应(common ion effect)弱酸弱碱水溶液中,加入弱酸弱碱水溶液中,加入含有相同离子含有相同离子的的强电解质,而使弱电解质的解离度降低。强电解质,而使弱电解质的解离度降低。平衡移动的方向平衡移动的方向二、酸碱
8、平衡的移动二、酸碱平衡的移动18盐效应盐效应(salt effect)弱酸(碱)水溶液中加入弱酸(碱)水溶液中加入不含相同离子不含相同离子的强电的强电解质而使弱电解质的解离度略微增大的效应解质而使弱电解质的解离度略微增大的效应 HAc H+Ac-193.3 酸碱的质子理论酸碱的质子理论(proton theory of acid and base)Arrhenius S A 电离理论电离理论(1887年)年)Lewis G N 电子理论(电子理论(1923年)年)Brnsted J N与与Lowry T M 质子理论质子理论(1923年)年)Pearson S G 软硬酸碱理论(软硬酸碱理论(
9、1963年)年)20凡能给出质子凡能给出质子(H+)的物质都是的物质都是酸酸(acid)如:如:HCl、HCO3-、NH4+;凡能接受质子的物质都是凡能接受质子的物质都是碱碱(base)如:如:NH3、OH-、HCO3-、Al(H2O)5OH2+两性物质两性物质:HCO3-、H2O3.3.1 质子酸碱的概念质子酸碱的概念 酸碱质子理论对酸碱的定义酸碱质子理论对酸碱的定义21酸酸 质子质子 +碱碱22质子理论:给出质子质子理论:给出质子(H+)的物质的物质 酸酸 接受质子的物质接受质子的物质 碱碱HA H+A酸酸碱碱酸碱共轭体系酸碱共轭体系共轭酸碱对共轭酸碱对酸碱存在着对应的相互依存的关系;酸碱
10、存在着对应的相互依存的关系;物质的酸性或碱性要通过给出质子或接受质子来物质的酸性或碱性要通过给出质子或接受质子来体现。体现。23实质:两对共轭酸碱对之间的实质:两对共轭酸碱对之间的质子传递反应质子传递反应3.3.2 酸碱反应的实质酸碱反应的实质243.3.3 水的质子自递平衡水的质子自递平衡质子自递反应质子自递反应与与离子积离子积半半反反应应 2 H+H2O H3O+碱碱2 酸酸2 25KW为水的为水的质子自递平衡常数质子自递平衡常数(proton self-transfer constant),或,或水的离子积水的离子积(ion product of water),其值,其值与温度有关:温度
11、与温度有关:温度,KW 25时时 Kw=1.0010-14 OOHHOHOH223KOHHOHOH3WKKW适用于纯水及所有稀水溶液适用于纯水及所有稀水溶液26溶液的酸碱性溶液的酸碱性(二)水溶液的(二)水溶液的 pH酸性:酸性:H+OH-H+10-7 molL-1 OH-10-7 molL-1中性:中性:H+=OH-OH-=10-7 molL-1 H+=10-7 molL-1碱性:碱性:H+OH-OH-10-7 molL-1 H+10-7 molL-127 pH值值pH与与H+的关系的关系 pH,H+,酸度酸度,碱性,碱性;pOH,OH-,碱性碱性,酸性,酸性;pH值的应用范围值的应用范围
12、114 pH:pH=-lgH+pH=-lgH+pOH标度标度:pOH=-lgOH-pOH=-lgOH-OHHW KpH+pOH 1428共共轭轭碱碱 B-+H2O HB +OH-BOHHBbK 29Kb=Kw/KapKa pKb =pKw可见可见:Ka与与Kb成反比;成反比;酸愈强,其共轭碱愈弱酸愈强,其共轭碱愈弱;碱愈强,其共轭酸愈弱。碱愈强,其共轭酸愈弱。30例例 已知已知 HCOOH 和和 CH3COOH 的的 Ka 分别为分别为 1.810-4 和和 1.710-5,试比较,试比较 HCOOH 和和 CH3COOH 酸性强弱酸性强弱 HCOONa 和和 CH3COONa 碱性强弱碱性强
13、弱解解:Ka(HCOOH)Ka(CH3COOH)HCOOH 酸性比酸性比 CH3COOH 酸性强酸性强 CH3COONa 碱性比碱性比HCOONa碱性碱性强强31例例 NH4+作为酸作为酸,其,其 Ka 等于多少?等于多少?解解:NH4+的共轭碱为的共轭碱为NH3 查手册查手册 Kb(NH3)=1.7810-5,Ka(NH4+)=1.00 10-14/(1.7810-5)=5.6210-1032多元弱酸的分步解离及多元弱酸的分步解离及Ka的规律的规律 如如:H3PO4,质子自递反应分步进行,质子自递反应分步进行相对应的共轭碱的质子传递平衡常数为:相对应的共轭碱的质子传递平衡常数为:H3PO4
14、+H2O H2PO4-+H3O+H2PO4-+H2O HPO42-+H3O+HPO42-+H2O PO43-+H3O+Ka1Ka2Ka3HPO42-+OH-PO43-+H2OH2PO4-+OH-PO42-+H2OHH3PO4 +OH-2PO4-+H2OHKb1Kb2Kb333433421aPOHOHPOHK423242aPOHOHHPOK243343aHPOOHPOK34241bPOOHHPOK24422bHPOOHPOHK42433bPOHOHPOHKWb1a3b2a2b3a1KKKKKKK34注注 意意 多元酸每一级解离都有一个解离常数,而且多元酸每一级解离都有一个解离常数,而且 Ka1
15、Ka2 Ka3 因此,因此,H+主要来自第一级解离。主要来自第一级解离。比较多元酸的强弱,只比较比较多元酸的强弱,只比较Ka1的大小。的大小。对于无机多元酸,有如下规律:对于无机多元酸,有如下规律:Ka1 /Ka2 104 Ka2 /Ka3 104 对于有机多元酸,对于有机多元酸,相邻两级相邻两级 Ka 相差相差 10 100 倍。倍。35CO32 的共轭酸为的共轭酸为HCO3,则,则 Kb1=Kw /Ka2 HCO3的共轭酸为的共轭酸为H2CO3,则,则 Kb2=Kw /Ka1 查表可知查表可知H2CO3 的的Ka1、Ka2 代入计算即可。代入计算即可。363.4 酸碱溶液酸碱溶液pH值的计
16、算值的计算此节为本章重点内容此节为本章重点内容37 平衡浓度平衡浓度:平衡状态时溶液中溶质各:平衡状态时溶液中溶质各型体的浓度。型体的浓度。表示:表示:分析浓度分析浓度:平衡体系中各种存在型体的平平衡体系中各种存在型体的平衡浓度之和,即该物质总的浓度。衡浓度之和,即该物质总的浓度。表示:表示:c38 例:例:0.10 molL-1 的的NaCl溶液与溶液与HAc溶液溶液NaCl溶液溶液HAc溶液溶液1Lmol10.0AcHAc 1NaClLmol10.0 c1HAcLmol10.0 c分析浓度分析浓度平衡浓度平衡浓度1Lmol10.0ClNa 39例:例:c molL-1 H3PO4溶液溶液c
17、 H3PO4+H2PO4-+HPO42-+PO43-H3PO4H2PO4-HPO42-PO43-40强酸或强碱属于强电解质,在水中完全解离。强酸或强碱属于强电解质,在水中完全解离。3.4.1 强酸或强碱溶液强酸或强碱溶液一元强酸一元强酸HCl水溶液存在两种质子传递平衡:水溶液存在两种质子传递平衡:HCl +H2O H3O+Cl-(1)H2O +H2O H3O+OH-(2)由于由于HCl解离出的解离出的H+强烈地抑制了强烈地抑制了H2O的解离,故的解离,故H2O解离出的解离出的H+可忽略不计。可忽略不计。41因此,一般浓度下:因此,一般浓度下:对于强酸对于强酸HA,H3O+=c(HA)对于强碱对
18、于强碱B,OH-=c(B)OlgHpH3lgOHpOH423.4.2 一元弱酸或弱碱溶液一元弱酸或弱碱溶液弱酸弱酸HA水溶液存在两种质子传递平衡水溶液存在两种质子传递平衡 1、HA +H2O H3O+A-HAAOH3aK2、H2O +H2O H3O+OH-OHOH3WKHHHAOHAHWaKK43另另 :HA=ca A-A-=H+-OH-=H+-Kw/H+得得:HA=ca-H+Kw/H+H+3+KaH+2-(Ka ca+Kw)H+-Ka Kw=0 解一元三次方程,解一元三次方程,H+=?-精确式精确式HHHAOHAHWaKK代入:代入:44(1)当当Kaca 20Kw,(忽略水的质子自递平衡提
19、供忽略水的质子自递平衡提供的的H+)HHHAOHAHWaKK HA=ca-H+H+2=Ka(ca-H+)24Haa2aacKKK 即近似式近似式45(2)若若Kaca 20Kw,且且ca/Ka 500时,酸的离解、时,酸的离解、水的解离均可忽略。水的解离均可忽略。HA=ca-H+caaaHcK计算一元弱酸计算一元弱酸H+的最简式的最简式HHHAOHAHWaKK46v Kbcb 20Kw 时时,Kw可忽略可忽略24OHbb2bbKcKK 一元弱碱溶液:一元弱碱溶液:v cbKb20Kw 且且 cb/Kb 500 时,时,Kw可忽略,可忽略,碱的离解也可忽略碱的离解也可忽略bbOHKc 最简式最简
20、式47Example.Knowing Ka (ClCH2COOH)=1.3810-3.Calculate pH of 0.10 M ClCH2COOH solution.Solution:95.1pHM101.124H2a2aa cKKKKa ca 20Kw,且,且ca/Ka 500,故需用,故需用近似式计算近似式计算48例例.计算计算1.010-4 molL-1 NaCN液的液的pH值值查表得查表得 Ka=6.210-10,故故 Kb=KW/Ka=1.610-5 Kbcb 1.610-5 1.010-4 1.610-9 20Kw cb/Kb=1.010-4/1.610-5 500解:解:CN
21、-是是HCN的共轭碱的共轭碱491545255bb2bbLmol103.31000.1106.14)106.1(2106.124OHKcKK52.948.400.14pH48.4pOH503.4.3 多元酸碱溶液多元酸碱溶液多元弱酸,质子是分步解离的。多元弱酸,质子是分步解离的。H2A+H2OHA+H3OAHHAOH23a1KHA+H2OA2+H3OHAAOH23a2K51对于多元弱酸对于多元弱酸(碱)溶液,有:碱)溶液,有:1.当当Ka1 ca 20Kw时,忽略水的质子自递平衡时,忽略水的质子自递平衡a1aHcK 2.当当Ka1/Ka2 100时,忽略第二步解离,可时,忽略第二步解离,可当一
22、元酸处理:当一元酸处理:3.当当ca/Ka1 500,可用最简式:,可用最简式:24Ha1a21a1acKKK 524.多元酸第二级解离很弱,多元酸第二级解离很弱,H+HA-bb1OHcKAHAAOH223a2K5.多元弱碱多元弱碱:按一元弱碱溶液计算。按一元弱碱溶液计算。当当Kb1/Kb2 100,cb/Kb1 500,可用最,可用最简式:简式:53例例.计算室温下计算室温下H2CO3饱和溶液饱和溶液(0.040 mol L-1)中的中的H+、HCO3-、H2CO3和和CO32-。因因 Ka1 Ka2,忽略第二步质子转移所产生的,忽略第二步质子转移所产生的H+,把,把H2CO3当作一元酸处理
23、,又因当作一元酸处理,又因:解解:500103.4/040.0/7a1KcH2CO3+H2O H3O+HCO3-Ka1HCO3-+H2O H3O+CO32-Ka2147a1Lmol103.1040.0103.4HcK54CO32-是第二步解离的产物,应用是第二步解离的产物,应用Ka2计算:计算:多元酸中多元酸中Ka1/Ka2 100,计算溶液的,计算溶液的H+可按可按一元酸处理,二元弱酸酸根离子浓度近似等一元酸处理,二元弱酸酸根离子浓度近似等于于Ka2,与酸的原始浓度关系不大。,与酸的原始浓度关系不大。1432143Lmol040.0103.1040.0COHLmol103.1HCOH11a2
24、23311323a2106.5COHCOH106.5HCOCOHKK55例例.求求0.1 M 磷酸中各种离子的浓度。磷酸中各种离子的浓度。H3PO4 H+H2PO4-H2PO4-H+HPO42-HPO42-H+PO43-解解:POHPOHH4342a1 KPOHHPOH4224a2 KHPOPOH2434a3 K56溶液中存在溶液中存在5种离子:种离子:H+、H2PO4-、HPO42-、PO43、OH-H2PO4-H+=0.024 M500105.7/01.0/3a1Kc不能用最简式不能用最简式HPO42-Ka2=6.2310-8 MH+=Ka1(c-H+)H+=0.024 MpH=1.625
25、7PO43-=Ka2Ka3/H+=5.710-19 MHPOPOH2434a3KHPO42-Ka2OH-=Kw/H+=4.210-13 M583.4.4 两性物质溶液两性物质溶液 1.两性阴离子溶液,如两性阴离子溶液,如HCO3-,H2PO4-等等 )pp(21pH或H2a1a2a1aKKKK 两性物质溶液的两性物质溶液的pH值与浓度无关!值与浓度无关!最简式:最简式:59n 对于对于H2PO4,其最简式为:,其最简式为:)pp(21pH或H2a1a2a1aKKKK n 对于对于HPO42,其最简式为:,其最简式为:)(3a2a3a2app21pH或HKKKK 602.由弱酸弱碱组成的两性物质
26、溶液,如由弱酸弱碱组成的两性物质溶液,如NH4AcNH4+H2O H3O+NH3Ac +H2O H3O+HAc以以Ka 表示阳离子酸表示阳离子酸(NH4+)的解离常数;的解离常数;以以Ka 表示表示 Ac的共轭酸的共轭酸(HAc)解离常数;解离常数;与上述推导方法相似,可得到最简式:与上述推导方法相似,可得到最简式:)pp(21pH或HaaaaKKKK 61Example:Calculate pH values of 0.10 M NH4CN solution.Solution:c Ka 20Kw,且,且c 20 Ka pH=(pKa+pKa)/2=(9.25+9.21)/2=9.23NH4+
27、H2O H3O+NH3HAc +H2O H3O+Ac KaKa623.6 难溶强电解质的沉淀溶解平衡难溶强电解质的沉淀溶解平衡 是强电解质,但溶解度较小。是强电解质,但溶解度较小。在水溶液中存在沉淀溶解平衡。在水溶液中存在沉淀溶解平衡。)s(AgClClAg平衡时平衡时ClAgsp溶度积常数溶度积常数633.6.1 溶度积溶度积和溶度积规则和溶度积规则对于对于AaBb型的难溶电解质型的难溶电解质 AaBb(s)aAn+bBm-Ksp=An+a Bm-b 注意注意:1.难溶强电解质的饱和溶液中才有上述关系式。难溶强电解质的饱和溶液中才有上述关系式。2.溶度积的大小反映了物质的溶解能力。溶度积的大
28、小反映了物质的溶解能力。(一)(一)溶度积溶度积(solubility product constant)643.对于同类型的难溶电解质,如对于同类型的难溶电解质,如A2B型型或或AB2型可以直接根据溶度积来比较溶型可以直接根据溶度积来比较溶解度的大小。解度的大小。4.对于不同类型的难溶电解质,不能直接对于不同类型的难溶电解质,不能直接根据溶度积来比较溶解度的大小。根据溶度积来比较溶解度的大小。65 2 S S 平衡时平衡时 Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq)平衡时平衡时 S S ClAgsp=S 2S=Ksp溶解度溶解度 S 与溶度积与溶度积 Ksp的关系的关系=(2
29、S)2S S=3 Ksp/4Ksp(Ag2CrO4)=Ag+2CrO42-=4 S 366溶解度溶解度 S 与溶度积与溶度积 Ksp的关系的关系AaBb(s)aAn+bBm-a S b S Ksp=An+a Bm-b=(a S)a (b S)b babaspbaKS 67Example:a.The measured solubility of AgAc in water at 20 is 0.045 molL-1.Calculate Ksp for silver acetate.b.Calculate the solubility of CaCO3(Ksp=510-9)Solution:a.A
30、gAc Ag+Ac-Ksp=Ag+Ac-=SS=S2=2.010-3b.CaCO3 Ca2+CO32-Ksp=Ca2+CO32-=SS=S2=510-9 S=510-9=710-5 molL-168(二)(二)溶度积规则溶度积规则离子积离子积 IP(ion product):离子浓度幂的乘积离子浓度幂的乘积 1.IP=Ksp 溶液饱和溶液饱和。沉淀与溶解达到平衡,沉淀与溶解达到平衡,既无沉淀析出既无沉淀析出,也无沉淀溶解;也无沉淀溶解;2.IPKsp 溶液不饱和溶液不饱和。沉淀溶解;沉淀溶解;3.IPKsp 溶液过饱和。有沉淀析出。溶液过饱和。有沉淀析出。IP=c a(A n+)c b(B m
31、-)69例例 3-9 判断是否有沉淀生成:判断是否有沉淀生成:将将0.020 molL-1CaCl2溶液溶液10mL与等体积同浓度与等体积同浓度的的Na2C2O4溶液相混合;溶液相混合;(一)(一)沉淀的生成沉淀的生成:条件条件 IPKsp解解:混合后,混合后,Ca2+=C2O42-=0.010molL-1 IP=Ca2+C2O42-=(1.010-2)(1.010-2)=1.010-4有沉淀生成有沉淀生成 Ksp(CaC2O4)=2.3210-93.6.2 沉淀沉淀溶解平衡移动溶解平衡移动70 沉淀溶解中的沉淀溶解中的同离子效应同离子效应:加入含有相同离子的强电解质而使得难溶电加入含有相同离
32、子的强电解质而使得难溶电解质的解质的溶解度降低溶解度降低的效应。的效应。应用:应用:(1)加入相同离子,可降低沉淀溶解度;加入相同离子,可降低沉淀溶解度;(2)加入过量沉淀剂,可使沉淀更完全。加入过量沉淀剂,可使沉淀更完全。71 沉淀溶解中的沉淀溶解中的盐效应盐效应:两种效应同时存在时常可忽略盐效应两种效应同时存在时常可忽略盐效应加入一定量的含不同离子的强电解质而使加入一定量的含不同离子的强电解质而使得沉淀得沉淀溶解度略微增大溶解度略微增大的效应。的效应。72(二)分级沉淀(二)分级沉淀如果溶液中有两种以上的离子能与同一试如果溶液中有两种以上的离子能与同一试剂发生沉淀反应,那么沉淀将按一定的顺
33、剂发生沉淀反应,那么沉淀将按一定的顺序先后析出序先后析出。对同一类型的沉淀,对同一类型的沉淀,Ksp 越小越先沉淀,且越小越先沉淀,且Ksp相差越大分步沉淀越完全。相差越大分步沉淀越完全。对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通对不同类型的沉淀,其沉淀先后顺序要通过计算才能确定。过计算才能确定。用途:离子的分离用途:离子的分离73例:例:如果溶液中如果溶液中Fe3+和和Mg2+的浓度均为的浓度均为0.10 mol dm-3,使,使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Mg2+不沉淀的不沉淀的条件是什么条件是什么?(当当Fe3+沉淀沉淀99.9时视为完全时视为完全)解解:Fe(OH)3 Fe3+3OH-K
34、sp=Fe3+OH-3=2.8 10-3931439313sp)101108.2()Fe(OHK =3.0 10-12 moldm-3 pOH=11.52,pH=2.48 Fe3+沉淀完全时的沉淀完全时的OH-为为:74Mg开始沉淀的开始沉淀的pH值为值为:2112212sp)1.0106.5()Mg(OHK =7.5 106 moldm-3 pOH=5.12,pH=8.88因此因此,只要控制只要控制pH值在值在2.52 8.88之间即可之间即可使使Fe3+定量沉淀而使定量沉淀而使Mg2+不沉淀。不沉淀。75 例例.在在 0.100 molL-1 I-和和 0.100 molL-1 Cl-混混
35、合溶液中滴加合溶液中滴加AgNO3溶液时,哪种离子先沉淀?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子的浓度为多少(忽略溶液体积的变化)?(Ksp,AgCl=1.7710-10;Ksp,AgI=8.5110-17)解解:I-沉淀时需要沉淀时需要 Ag+的浓度是的浓度是:Ag+=Ksp,AgI/I-=76 生成生成AgI 沉淀所需沉淀所需Ag+浓度,比生成浓度,比生成AgCl 沉淀沉淀所需所需 Ag+浓度小得多,所以先生成浓度小得多,所以先生成 AgI 沉淀。沉淀。Cl-沉淀时需要沉淀时需要 Ag+的
36、浓度是的浓度是:Ag+=Ksp,AgCl/Cl-=继续滴加继续滴加AgNO3,当,当Ag+浓度大于浓度大于 1.7710-9 molL-1 时,时,AgCl 沉淀析出。沉淀析出。慢慢滴加慢慢滴加AgNO3 溶液,当溶液,当Ag+浓度为浓度为 8.5110-16 1.7710-9 molL-1时,生成时,生成AgI 沉淀;沉淀;77 AgCl 开始沉淀时,开始沉淀时,I-浓度低于初始浓度浓度低于初始浓度(0.100 molL-1)的的 0.1%:0.1000.1%=1.0010-4 molL-1,AgI 已经沉淀完全。已经沉淀完全。当当 AgCl 刚沉淀时,刚沉淀时,Ag+浓度为浓度为。此时溶液中。此时溶液中 I-的浓度为的浓度为:I-=Ksp,AgI/Ag+=78(三)(三)沉淀的溶解沉淀的溶解条件条件:IPKsp79CaCO3(s)Ca2+CO32-平衡移动方向平衡移动方向 +2H+2 Cl-2 HCl H2CO3 CO2 +H2O 80ZnS(s)Zn2+S2-平平衡衡移移动动方方向向 +2H+2 Cl-2 HCl H2S 81AgCl(s)Ag+Cl-平平衡衡移移动动方方向向 +2NH3 Ag(NH3)2+823CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2 +3S+2NO+4H2O
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