酸碱反应和沉淀反应.ppt

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1、第第3 3章章 酸碱反应和沉淀反应酸碱反应和沉淀反应 3.4 沉淀反应沉淀反应 3.3 盐类的水解反应盐类的水解反应 3.2 弱电解质的解离反应弱电解质的解离反应 3.1 水的解离和溶液的酸碱性水的解离和溶液的酸碱性 3.1 酸碱质子理论概述酸碱质子理论概述 3 酸的相对强度和酸的相对强度和 碱的相对强度碱的相对强度 2 酸碱质子理论的基本概念酸碱质子理论的基本概念*1 历史回顾历史回顾3-1 3-1 水的自电离和溶液的酸碱性水的自电离和溶液的酸碱性 一、酸碱理论一、酸碱理论一、酸碱理论一、酸碱理论 1.Arrhenius(1.Arrhenius(阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯)18871887年提出了

2、年提出了酸碱电酸碱电离理论离理论：凡是在凡是在水溶液水溶液中中能够电离能够电离产生的产生的阳离子全阳离子全部都是部都是H H+的化合物叫酸；电离时产生的的化合物叫酸；电离时产生的阴离子全阴离子全部是部是OHOH 的化合物叫碱。的化合物叫碱。局限：局限：无法解释无法解释NaNa2 2COCO3 3，NaNa3 3POPO4 4 呈碱性；呈碱性；NHNH4 4ClCl现酸现酸性的事实；无法解释非水溶液中的酸碱行为性的事实；无法解释非水溶液中的酸碱行为液氨中：液氨中：NH NH4 4+NH+NH2 2-=2 NH=2 NH3 3酸：酸：凡是能释放出质子（凡是能释放出质子（H+）的任何）的任何含氢原子

3、的分子或离子的物种。含氢原子的分子或离子的物种。（质子的给予体）（质子的给予体）碱：碱：凡是能与质子（凡是能与质子（H+）结合的分子）结合的分子或离子的物种。或离子的物种。（质子的接受体）（质子的接受体）二、酸碱质子理论的基本概念酸碱质子理论的基本概念酸 H+碱-+AcHHAc -+-+2442HPOHPOH-+-+3424POHHPO+34NHHNH+2333NHCHHNHCH+252362O)Fe(OH)(HHO)Fe(H+422252O)(HFe(OH)HO)Fe(OH)(H例：HAc的共轭碱是Ac，Ac的共轭酸HAc，HAc和Ac为一对共轭酸碱。两性物质：既能给出质子，又能接受质子的物

4、质。酸 H+碱 酸碱解离反应是质子转移反应，如HF在水溶液中的解离反应是由给出质子的半反应和接受质子的半反应组成的。水是两性物质，它的自身解离反应也是质子转移反应。H+酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)HF(aq)H+F(aq)H+H2O(l)H3O+(aq)HF(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+F(aq)H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH(aq)盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如NaAc水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+NH4Cl水解：酸(1)碱(2)酸(2)碱(1)H+Ac+H2O OH+HAc +H2O H3O+NH3 非水溶液中的酸碱反应，也是离子酸

5、碱的质子转移反应。例如NH4Cl的生成：H+液氨中的酸碱中和反应：H+的酸碱电子理论的酸碱电子理论1 1）LewisLewis的酸碱电子理论的提出的酸碱电子理论的提出质子理论无法解释如质子理论无法解释如SnClSnCl4 4、AlClAlCl3 3等的酸碱性行为等的酸碱性行为2 2）理论要点：）理论要点：凡可以凡可以接受电子对接受电子对的分子、原子团、离子的分子、原子团、离子为酸（为酸（electron pair acceptorelectron pair acceptor）；）；凡可以凡可以给出电子对给出电子对的物质为碱。的物质为碱。3）Lewis的电子理论有关酸、碱的划分的电子理论有关酸、

6、碱的划分凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸；凡金属阳离子及缺电子的分子都是酸；凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。凡与金属离子结合的阴离子或中性分子都是碱。4 4）酸碱反应的实质：酸碱反应的实质是酸碱反应的实质：酸碱反应的实质是形成配位键的反应；碱提供电子对，酸以形成配位键的反应；碱提供电子对，酸以空轨道接受电子对形成配位键。空轨道接受电子对形成配位键。H H :OH:OH H HOH AlClOH AlCl3 3 :Cl Cl AlCl AlCl4 4 Cu Cu2+2+4+4:NH:NH3 3 Cu Cu2+2+4(NH4(NH3 3)5）Lewis的酸碱电子理论的优缺点：的酸碱电子理

7、论的优缺点：优点：优点：一切化学反应都可概括为酸碱反应一切化学反应都可概括为酸碱反应缺缺点点：太太笼笼统统，不不易易掌掌握握酸酸碱碱的的特特性性；无无法法判断酸碱性的强弱判断酸碱性的强弱 水的解离平衡和水的解离平衡和pH值值2 溶液的溶液的pH值值1 水的解离平衡水的解离平衡水的解离平衡水的解离平衡 H2O(l)+H2O(l)H3O+(aq)+OH(aq)或 H2O(l)H+(aq)+OH(aq)水的离子积常数，简称水的离子积。25纯水：c(H+)=c(OH)=1.010-7molL-1100纯水：=1.010-14=5.4310-13T，)OH()OH(3-+=cc或)OH()OH(3-+=

8、cccc)(OHlgpOH-=-令c)O(HlgpH 3-=+c2 溶液的酸碱性与溶液的酸碱性与pH值值101.0)(OH)O(H143=-+根据cc14lg)OH(lg)H(lg =-=-+即cc14ppOHpH=+溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pH溶液的酸碱性溶液的酸碱性7=71.010-71.010-71.010-7c(OH-)/molL-11.010-7c(H+)/molL-1碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性10/28/2022c(H+)/(molL-1)1 10-1 10-2 10-3 10-4 10-510-6 10-7 10-810-910-1010-1110-1210

9、-1310-14 pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14酸性增强酸性增强中性中性碱性增强碱性增强溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pH10/28/2022例例0.10 molL-1HOAc溶液中溶液中,c(H+)=1.3410-3molL-1pH=-lgc(H+)/c =-lg1.3410-3=2.87例例20.10 molL-1NH3H2O溶液中溶液中,c(OH-)=1.3210-3molL-1 pH=14-pOH=14-lgc(OH-)/c =14-lg(1.3210-3)=11.12pH值越大，溶液酸性越弱，碱性越强。值越大，溶液酸性越弱，碱性越强。10/2

10、8/2022酸碱指示剂酸碱指示剂能在一定能在一定pH范围内保持一定颜色的某些范围内保持一定颜色的某些有机弱酸或弱碱。有机弱酸或弱碱。甲基橙甲基橙 红红 橙橙 黄黄3.1 4.4石蕊石蕊 红红 5.0 紫紫 8.0 蓝蓝酚酞酚酞 无色无色 粉红粉红 红红8.0 10.0pH试纸在不同的试纸在不同的pH溶液中显不同的颜色溶液中显不同的颜色10/28/2022 3.2 弱酸、弱碱的解离平衡弱酸、弱碱的解离平衡3 盐溶液的酸碱平衡盐溶液的酸碱平衡2 多元弱酸的解离平衡多元弱酸的解离平衡1 一元弱酸、弱碱的解离平衡一元弱酸、弱碱的解离平衡3-2-1 3-2-1 解离平衡和解离常数解离平衡和解离常数一元弱

11、酸一元弱酸 HA(aq)H+(aq)+A-(aq)弱电解质在水溶液中部分解离，存在解离平衡。弱电解质在水溶液中部分解离，存在解离平衡。c(H+)/c c(A-)/c c(HA)/c Ki(HA)=c(H+)c(A-)c(HA)简化为简化为Ki(HA)=解离平衡解离平衡Ki 标准解离常数标准解离常数Ka、Kb分别表示弱酸、弱碱标准解分别表示弱酸、弱碱标准解 离常数离常数10/28/2022K Ki i 越小越小,弱电解质解离越困难弱电解质解离越困难,电解质越弱。电解质越弱。弱电解质：一般弱电解质：一般Ki 10-4 中强电解质：中强电解质：Ki=10-210-3解离常数解离常数K Ki i 可表

12、示弱电解质可表示弱电解质解离程度大小解离程度大小。K Ki i 与与浓度无关浓度无关，与，与温度有关温度有关。由于温度对由于温度对K Ki i 影响不大，一般可不考虑影响不大，一般可不考虑其影响。其影响。10/28/2022例例试计算试计算298.15K298.15K、标准态下、标准态下K Ka a(HOAc)(HOAc)值。值。解：解：HOAc H+OAc-rGm/(kJmol-1)-396.46 0 -369.31rGm=(-369.31)-(-396.46)kJmol-1 =27.15 kJmol-1-rGm -27.151000 RT 8.314298.15ln K =-10.95Ka

13、(HOAc)=1.810-510/28/20223-2-2 解离度和稀释定律解离度解离度解离部分弱电解质浓度解离部分弱电解质浓度未解离前弱电解质浓度未解离前弱电解质浓度解离度解离度()100%解离度可解离度可表示弱电解质解离程度的大小表示弱电解质解离程度的大小在温度、在温度、浓浓度相同条件下度相同条件下,越小，越小，电电解解质质越弱。越弱。10/28/2022稀释定律稀释定律一元弱酸一元弱酸 HA(aq)H+(aq)+A-(aq)c(H+)c(HA)c(H+)/c c(A-)/c c(HA)/c Ka(HA)=()2 c1-cKi ()2 cc Kic/c若(c/c )/Ki 500,1-1稀

14、释定律：稀释定律：在一定温度下在一定温度下(为定值为定值)，某，某弱电解质的解离度随着其溶液的稀释而增大。弱电解质的解离度随着其溶液的稀释而增大。10/28/20223-2-3 3-2-3 弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算若Ki Kw,c(molL-1)不很小,可忽略水的解离。一元弱酸溶液中c(H+)的计算一元弱电解质溶液中离子浓度的计算一元弱酸一元弱酸 HA H+A-若(c/c )/Ka 500,c(H+)c,c-c(H+)cKa c(H+)/c 2 c2(H+)c-c(H+)/c ccc(H+)(cc )Ka pH=-lg =pKa+p()c(H+)1 c c 2

15、c注意10/28/20223-2-3 弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算弱酸或弱碱溶液中离子浓度计算一元弱碱溶液中一元弱碱溶液中c(H+)的计算的计算c(OH-)cpOH=-lg一元弱碱一元弱碱 BOH B+OH-同理同理c(OH-)(cc )Kb c(OH-)cpH=14-lg10/28/2022例例计算计算L-1氨水溶液中的氨水溶液中的c(OH-)、pH和氨水的解离度。和氨水的解离度。解：解：NH3H2O NH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.100-x x x则则 x10-3 c(OH-)=1.3410-3 molL-1 Kw 1.010-14c(OH-)1.3410-3 c(H

16、+)=molL-1=7.510-12 molL-110-12)=c 1.3410-3 c 0.100=100%=100%=1.34%10/28/20223-2-4多元弱酸的分步解多元弱酸的分步解3-2-4 多元弱酸的分步解离多元弱酸的分步解离多元弱酸在水溶液中多元弱酸在水溶液中分步解离分步解离如如 H2S H+HS-HS-H+S2-2-Ka(1)=1.110-7c(H+)/c c(HS-)/c c(H2S)/c Ka(2)=1.310-13c(H+)/c c(S2-2-)/c c(HS-)/c H2S溶液中的溶液中的c(H+)主要决定于第一步解主要决定于第一步解离的离的H+，即，即 c(H+)

17、c(HS-)多元弱酸的强弱主要取决于多元弱酸的强弱主要取决于Ki(1)10/28/2022例例已知常温、常压下已知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为0.10molL-1，计算，计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c(H+)、c(S2-)和和H2S的解离度。的解离度。解：解：H2S H+HS-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-x x xKa(1)=1.110-7c(H+)/c c(HS-)/c xx c(H2S)/c 0.1-x(c/c )/Ka(1)=0.10/(1.110-7)500，0.10-xxx=1.110-4c(H+)=1.110-4 molL-110/28/2022例例已知

18、常温、常压下已知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为-1，计算，计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c(H+)、c(S2-)和和H2S的解离度。的解离度。解：解：HS H+S2-因为因为 Ka(2)Ka(1)所以所以 c(HS-)c(H+)Ka(2)=1.310-13c(H+)/c c(S2-2-)/c c(HS-)/c Kic/c 1.110-7 0.10=0.11%c(S2-2-)=Ka(2)c =1.310-13 molL-1二元弱酸溶液中二元弱酸溶液中:c(A2-)Ka(2)10/28/2022H2S H+HS-Ka(1)=c(H+)/c c(HS-)/c c(H2S)/c Ka(2)=c

19、(H+)/c c(S2-2-)/c c(HS-)/c c(H+)与与c(S2-2-)的关系的关系HS-H+S2-2-两式相加两式相加H2S 2H+S2-2-Ka=Ka(1)Ka(2)c(H+)2c(S2-2-)c(H2S)(c )2=Ka(1)Ka(2)常温下常温下,H2S饱和溶液中饱和溶液中,c(H2molL-1调节调节H2S溶液的酸度，可控制溶液的酸度，可控制c(S2-)。c(H+)2c(S2-2-)=1.410-21(molL-1)310/28/2022小结小结:多元弱酸中多元弱酸中,若若K K1 1K K2 2K K3 3,通常通常K K1 1/K/K2 210102 2,求求HH+时

20、时,可做一元弱酸处理。可做一元弱酸处理。二元弱酸中二元弱酸中,酸根的浓度近似等于二级电酸根的浓度近似等于二级电离常数离常数,与酸原始浓度关系不大。与酸原始浓度关系不大。在多元弱酸溶液中在多元弱酸溶液中,酸根浓度极低酸根浓度极低,在需要在需要大量大量酸根离子酸根离子参加的化学反应中参加的化学反应中,要用要用相应相应的盐的盐而不是相应的酸。而不是相应的酸。3-2-5 解离平衡的移动解离平衡的移动 同离子效应同离子效应在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的易溶强电解质，使弱电解质解离度降低的现象,称为同离子效应同离子效应。如如 HOAc H+OAc-NaOAc Na+OAc-平衡向左移动 OAc-OA

21、c-10/28/20223-2-5 3-2-5 解离平衡的移动解离平衡的移动 盐效应盐效应vv盐效应盐效应 HAc H+Ac-加入加入NaClNaCl，平衡向解离的方向移动，增大了，平衡向解离的方向移动，增大了弱电解质的电离度。弱电解质的电离度。在弱电解质溶液中加入强电解质时，该弱电在弱电解质溶液中加入强电解质时，该弱电解质的电离度将会增大，这种效应称为盐解质的电离度将会增大，这种效应称为盐效应。效应。例例在在L-1NH3H2O溶液中，加入固体溶液中，加入固体NH4Cl,使其浓度为使其浓度为0.100molL-1，计算溶，计算溶液中液中c(H+)、NH3H2O的解离度。的解离度。解：解：NH3

22、H2O NH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1x 0.100+x xc(OH-10-5 molL-11.010-14 1.810-5c(H+)=5.610-10 molL-11.810-5 0.100=100%=0.018%未加未加NH4Cl的的0.100molL-1NH3H2O溶液溶液 1.34%,即即由于同离子效应，使由于同离子效应，使降低降低。利用同离子效应利用同离子效应:可调节溶液的酸碱性可调节溶液的酸碱性;控制弱酸溶液中酸根离子浓度，控制弱酸溶液中酸根离子浓度，达到离子分离、提纯的目的。达到离子分离、提纯的目的。10/28/20223-2-6 缓冲溶液缓冲溶液3-2-6 缓冲

23、溶液缓冲溶液缓冲作用：能使溶液缓冲作用：能使溶液pH值基本保持不变的值基本保持不变的 作用。作用。缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。缓冲溶液：具有缓冲作用的溶液。缓冲作用原理：如缓冲作用原理：如 HOAc+NaOAc混合液混合液HOAc H+OAc-大量大量 极小量极小量 大量大量 外加适量酸外加适量酸(H)，平衡向左移动，平衡向左移动外加适量碱外加适量碱(OH-)，平衡向右移动，平衡向右移动NaOAc:抵消抵消H+物质物质;HOAc:抵消抵消OH-物质。物质。10/28/2022常见的缓冲溶液常见的缓冲溶液如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，多元弱酸组成的

24、两种不同酸度的盐混合液。多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液。缓冲溶液缓冲溶液pKipH值范围值范围HOAc-NaOAc4.763.65.6NH3H2O-NH4Cl4.768.310.3NaHCO3-Na2CO310.339.211.0KH2PO4-K2HPO47.205.98.0H3BO3-Na2B4O79.27.29.210/28/2022缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算例例(1)试计算含试计算含L-1HOAc、molL-1NaOAc溶液的溶液的pH值。值。解：解：HOAc H+OAc-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.100-x x 0.100+xKa=1.810-5x(0.10

25、0+x)0.100-x因为因为 (c/c )/Ka=0.100/(1.810-5)500所以所以 0.10-x0.100,0.100+x0.100pH=4.74x=1.810-5c(H+)=1.810-5 molL-1=1.810-50.100 x 0.10010/28/2022例例(2)在含在含L-1HOAc、molL-1NaOAc溶液中加入溶液中加入HCl，使，使 c(H+)=0.001molL-1，计算溶液的，计算溶液的pH值。值。HOAc H+OAc-Ka=1.810-5x(0.099+x)0.101-x平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.101-x x 0.099+xx=1.810

26、-5c(H+)1.810-5 molL-1pH=4.74=1.810-50.099x 0.101解解:反应反应 H+OAc-HOAc0.001 0.001 0.001HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量外混合溶液能抵抗少量外来酸的作用，而保持溶液来酸的作用，而保持溶液pH值不变。值不变。10/28/2022例例(3)在含在含L-1HOAc、molL-1NaOAc溶液中加入溶液中加入NaOH,使使 c(OH-molL-1，计算溶液的，计算溶液的pH值。值。HOAc H+OAc-Ka=1.810-5x(0.101+x)0.099-x平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.099-x x 0.101

27、+xx=1.810-5c(H+)1.810-5 molL-1pH=4.74=1.810-50.101x 0.099解解:反应反应 OH-+HOAc OAc-+H2O 0.001 0.001 0.001HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量外混合溶液能抵抗少量外来碱的作用，而保持溶液来碱的作用，而保持溶液pH值不变。值不变。10/28/2022例例(4)在含在含L-1HOAc、0.10molL-1 NaOAc溶液中加入溶液中加入H2O.使溶液稀释使溶液稀释10倍倍,计算溶液的计算溶液的pH值。值。解：解：HOAc H+OAc-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.010-x x 0.010+xK

28、a=1.810-5x(0.010+x)0.010-xc(H+)1.810-5 molL-1pH=4.74x=1.810-5=1.810-50.010 x 0.010HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量水混合溶液能抵抗少量水的稀释作用，而保持溶液的稀释作用，而保持溶液pH值不变。值不变。10/28/20223.3 盐类的水解反应盐类的水解反应3-3-1 水解反应和水解常数水解反应和水解常数水解反应水解反应盐的水解反应:盐的组分离子与水解离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。强碱弱酸盐水溶液显碱性如如NaOAc Na+OAc-H2O OH-+H+HOAc强碱弱酸盐的水解是弱酸根阴离子的水解

29、水解反应式：水解反应式：OAc-H2O HOAcOH-10/28/2022强酸弱碱盐水溶液显酸性如 NH4Cl NH4+Cl-H2O OH-+H+NH3H2O强酸弱碱盐的水解强酸弱碱盐的水解 实际上是其弱碱阳离子的水解实际上是其弱碱阳离子的水解水解反应式：NH4+H2O NH3H2O H+10/28/2022弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性视生成弱酸、弱碱的Ki 而定。A+B-+H2O HB+AOH 如如 NH4F NH4+F-+H2O NH3H2O+HFKa(HB)Kb(AOH)水溶液显酸性如如 NH4OAc NH4+OAc-+H2O NH3H2O+HOAc Ka(HB)Kb(AOH)水溶液显中性水

30、溶液显中性如如 NH4CN NHNH4 4+CN+CN-+H+H2 2O NHO NH3 3HH2 2O+HCNO+HCNKa(HB)Kb(AOH)水溶液显碱性水溶液显碱性强酸强碱盐不水解强酸强碱盐不水解,溶液呈中性。溶液呈中性。10/28/2022水解常数水解常数水解常数水解常数OAc-H2O HOAcOH-Kh=c(HOAc/c c(OH-)/c c c(OAc-)/c c c(HOAc/c c(OH-)/c c c(H+)/c c(OAc-)/c c c(H+)/c c Kh=KwKa即即 一元弱酸盐一元弱酸盐 一元弱碱盐一元弱碱盐 一元弱酸弱碱盐一元弱酸弱碱盐KwKaKh=KwKbKh

31、=KwKa Kb Kh=10/28/2022水解常数水解常数K Kh h 值越大，相应盐的水解程度越大。值越大，相应盐的水解程度越大。水解度水解度表示盐的水解程度。表示盐的水解程度。盐水解部分的浓度盐水解部分的浓度盐的开始浓度盐的开始浓度水解度水解度(h)=100%K Kh h 与水解度均可表示盐的水解程度，与水解度均可表示盐的水解程度，但但 K Kh h 与盐的浓度无关；与盐的浓度无关；h h 与盐的浓度有关。与盐的浓度有关。10/28/20223-3-2 3-3-2 分步水解分步水解多元弱酸盐或多元弱碱盐水解是分步的多元弱酸盐或多元弱碱盐水解是分步的如如 S S2-2-+H+H2 2O H

32、SO HS-+OH+OH-HS HS-+H+H2 2O HO H2 2O+OHO+OH-Kw 1.010-14Ka(2)(H2S)1.310-13Kh(1)=7.710-2 Kw 1.010-14Ka(1)(H2S)1.110-7Kh(2)=9.110-8K Kh(2)h(2)K Kh(2)h(2)K Kh(3)h(3)所以在所以在FeClFeCl3 3溶液中一般不会有溶液中一般不会有Fe(OH)Fe(OH)3 3。10/28/20223-3-3 3-3-3 盐溶液盐溶液pHpH的近似计算的近似计算例例计算L-1NaOAc溶液的pH和水解度。解：OAc-+H2O HOAc+OH-平衡浓度/(m

33、olL-1)0.10-x x x0.01-x0.10 x=7.510-10c(OH-)=7.510-6 molL-1 pH=14-lg(7.510-6)=8.88Kh=5.610-10 Kw 1.010-14Ka(HOAc)1.810-5 xx0.10-x7.510-6 0.01h=100%=7.510-310/28/20223-3-4 3-3-4 影响盐类水解度的因素影响盐类水解度的因素水解离子的本性水解离子的本性水解产物弱酸或弱碱越弱，则水解 程度越大。水解产物是弱电解质，且为难溶或为易挥发气体,则水解程度很大或完全水解。如 Al2S3+6H2S Al(OH)3+3H2S10/28/202

34、23-3-4 3-3-4 影响盐类水解度的因素影响盐类水解度的因素盐溶液浓度、温度盐溶液浓度、温度一般来说，盐浓度越小，温度越高，盐的水解度越大。盐溶液酸度降低溶液的降低溶液的pHpH值，可增大阴离子的水解度。值，可增大阴离子的水解度。升高溶液的升高溶液的pHpH值，可增大阳离子的水解度。值，可增大阳离子的水解度。10/28/20223-3-5 3-3-5 盐类水解的抑制和利用盐类水解的抑制和利用易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制为抑制水解，必须将它们溶解在相应的碱或酸中。Sn2+H2O+Cl-Sn(OH)Cl+H+配制SnCl2、SbCl3溶液,应先加入适量HCl。如如 Sn2+H2O S

35、n(OH)+H+Sn(OH)Cl+Cl-加入加入 HCl10/28/2022易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制配制SnCl2、SbCl3溶液,应先加入适量HCl。加入加入HCl如如 Sb3+H2O Sb(OH)2+H+SbOCl+Cl-+H2OSb(OH)2+H+-H2O(氯化氧锑氯化氧锑)Sb3+H2O+Cl-SbOCl+2H+10/28/2022易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制配制配制NaNa2 2S S溶液溶液,应先加入适量应先加入适量NaOHNaOH。S2-+H2O HS-+OH-+H2O H2S+OH-加入加入NaOH10/28/2022利用盐类水解进行离子的分离和提纯利用盐类

36、水解进行离子的分离和提纯如除去溶液中的如除去溶液中的FeFe2+2+、FeFe3+3+。2Fe2+H2O2 2 2Fe3+3+H2O+H+1.加入氧化剂加入氧化剂(如如H2O2)，使，使Fe2+Fe3+；2.2.降低酸度，调节溶液降低酸度，调节溶液pH=3pH=3 4 4，促使，促使FeFe3+3+水解，生成水解，生成Fe(OH)Fe(OH)3 3；.加热，加热，促使促使FeFe3+3+水解，生成水解，生成Fe(OH)Fe(OH)3 3。10/28/2022第四节沉淀反应第四节沉淀反应沉淀反应沉淀反应10/28/2022难溶电解质：难溶电解质：溶解度溶解度 2O微溶电解质：微溶电解质：溶解度溶

37、解度 2O易溶电解质：易溶电解质：溶解度溶解度 2O10/28/20223-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度难溶电解质的溶度积和溶解度3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度难溶电解质的溶度积和溶解度溶解平衡溶解平衡一定温度下，溶解与沉淀速一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到率相等时，晶体和溶液中的相应离子达到多相离子平衡，称为溶解平衡。多相离子平衡，称为溶解平衡。溶度积常数溶度积常数如：如：BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)溶解溶解沉淀沉淀Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)/c c(SO42-)/c 10/28/2022溶度积表达式也适用于难溶弱电解质

38、溶度积表达式也适用于难溶弱电解质AB(s)AB(aq)K1=c(AB)/cAB(aq)A+B-c(A+)c(B-)c(AB)cK2=(1)+(2)AB(s)A+B-K1 K2 =c(A)c(B)/(c )2=Ksp(AB)即即 AB(s)A+B-Ksp(AB)=c(A)c(B)/(c )210/28/2022 AmBn(s)mAn+nBm-溶解溶解沉淀沉淀一般难溶物一般难溶物溶度积常数溶度积常数Ksp(AmBn)=c(An+)/c mc(Bm-)/c n溶度积常数溶度积常数(简称溶度积简称溶度积)即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液即在一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中，各组分离子浓度幂的乘积

39、是一个常数。中，各组分离子浓度幂的乘积是一个常数。Ksp 只与温度有关，与浓度无关。只与温度有关，与浓度无关。10/28/2022溶解度与溶度积的相互换算溶解度与溶度积的相互换算例例已知时已知时Ksp(AgI)=8.5210-17,计算时计算时s(AgI)。如：如：AgI(s)Ag+I-平衡浓度平衡浓度/molL-1 x xKsp(AgI)=c(Ag+)/c c(I-)/c 8.5210-17=xx/(c )2x=9.2510-9 molL-1即即s(AgI)=9.2510-9 molL-1对于对于 AB(s)A+B-s=Ksp c c10/28/2022溶解度与溶度积的相互换算溶解度与溶度积

40、的相互换算对于对于 AB(s)A+B-s=Ksp c c同理同理 AB2或或A2B型难溶电解质型难溶电解质如如 A2B(s)2A+B2-2-平衡浓度平衡浓度/molL-1 2s sKsp(A2B)=(2s)2s/(c )3Ksp 4s=c c310/28/2022 ZnS(s)Zn2+S2-2-如如 ZnS 在饱和溶液中在饱和溶液中Zn2+H2O Zn(OH)+H+S2-+H2O HS-+OH-s(ZnS)c(Zn2+)+c(Zn(OH)+)s(ZnS)c(S2-)+c(HS-)应用计算公式应应用计算公式应注意注意1.不适用于易水解的难溶电解质不适用于易水解的难溶电解质且水解程度且水解程度 S

41、2-Zn2+,使使c(Zn2+)c(S2-)s=Ksp c c按按式计算会产生较大误差。式计算会产生较大误差。10/28/20222.不适用于难溶弱电解质不适用于难溶弱电解质应用计算公式应应用计算公式应注意注意 AB(s)A+B-s(AB)=c(AB)+c(A+)=c(AB)+c(B-)Ksp(AB)cs=c(AB)+10/28/2022只有相同类型、基本不水解的难溶强电只有相同类型、基本不水解的难溶强电解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。解度的大小。类型类型 难溶电解质难溶电解质Ksps/(molL-1)ABAgCl1.7710-101.3310-

42、5AgBr5.3510-137.3310-7AgI8.5210-179.2510-9AB2MgF26.510-91.210-3A2BAg2CrO41.1210-126.5410-510/28/20223-4-2沉淀反应沉淀反应3-4-2 沉淀反应沉淀反应溶度积规则溶度积规则 反应逆向进行反应逆向进行 AmBn(s)mAn+nBm-rGm=RT(lnJ lnKsp )J=c(An+)mc(Bm+)n/(c )(m+n)反应逆向进行反应逆向进行10/28/2022例例 在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O,问有无问有无Mg(OH)2

43、沉淀生成？沉淀生成？解解:c(Mg2+)=0.10molL-1=0.050molL-112c(NH3H2O)=0.10molL-1=0.050molL-112 NH3H2O NH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.050-x x x xx0.050-xKb=;0.050-x0.050;1.810-5=xx0.050 x=9.510-4 c(OH-)=9.510-4 molL-1J=c(Mg2+2+)c(OH-)2/(c )3=0.050(9.510-4)2 =4.510-8Ksp=5.6110-12 J 有有Mg(OH)2沉淀生成沉淀生成10/28/2022例例 在在10mL0.1

44、0molL-1MgSO4溶液中加入溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O,若使若使Mg(OH)2沉淀溶解沉淀溶解,最最少应加入多少摩尔少应加入多少摩尔NH4Cl？Ksp 5.6110-12 c(Mg2+)5.010-2c(OH-)=1.110-5molL-1解解:使沉淀溶解使沉淀溶解 c(Mg2+2+)c(OH-)2(8.210-2-1.110-5)molL-10.082molL-1(0.0820.020)mol=10/28/2022影响沉淀反应的因素影响沉淀反应的因素例例 计算计算BaSO4在在0.10molL-1Na2SO4溶液溶液中的溶解度。中的溶解度。(s=1.0410-5

45、 molL-1)同离子效应同离子效应使难溶电解质溶解度降低使难溶电解质溶解度降低如如 BaSO4(s)Ba2+SO42-Na2SO4 2Na+SO42-平衡移动方向平衡移动方向解：解：BaSO4(s)Ba2+SO42-2-平衡浓度平衡浓度/molL-1 s s +0.10s =1.110-9molL-1 =molL-1 =1.7710-8 molL-1 Ksp(c )2 1.7710-10 c(Cl-)0.010 (3)计算计算c(Ag+)=1.7710-8 molL-1时时c(I-)c(I-)=molL-1 =4.8110-9 molL-1 =molL-1 =5.2310-8 molL-1

46、Ksp(c )3 5.4810-16 c(Ni2+2+)0.203c2(OH-)=molL-1 =2.1010-13 molL-1 Ksp(c )4 2.7910-39 c(Fe3+3+)0.303c2(OH-)=molL-1 =1.4110-11 molL-1 Ksp(c )4 2.7910-39 c(Fe3+3+)10-53pH=3.15 (3)计算计算Ni(OH)2开始沉淀时的开始沉淀时的pHc(OH-)=5.2310-8 molL-1 pH=6.72为使离子分离为使离子分离,pH应控制在之间应控制在之间。10/28/20223-4-3沉淀的溶解和转化沉淀的溶解和转化3-4-3 沉淀的溶

47、解和转化沉淀的溶解和转化沉淀的溶解沉淀的溶解必要条件：必要条件：J Ksp方法：方法：1.生成弱电解质生成弱电解质生成弱酸生成弱酸 CaCO3(s)+2H+Ca2+H2CO3生成水生成水 Fe(OH)3(s)+3H+Fe3+3H2O生成弱碱生成弱碱 Mg(OH)2(s)+2NH4+Mg2+2NH3H2O10/28/2022方法：方法：2.氧化还原法氧化还原法3CuS(s)+8HNO3 3Cu(NO3)2+3S +2NO +4H2OAgCl(s)+2NH3H2O Ag(NH3)2+Cl-+2H2O3.生成配离子生成配离子PbI2(s)+2I-PbI42-10/28/2022沉淀的转化沉淀的转化在

48、试剂作用下，由一种难溶电解质转化为在试剂作用下，由一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程。另一种难溶电解质的过程。如如 锅炉内壁锅垢锅炉内壁锅垢(CaSO4)的除去的除去用用Na2CO3CaSO4(s)+CO32-CaCO3(s)+SO42-4.9310-5 2.810-9=1.8104K =c(SO42-)c(SO42-)c(Ca2+)Ksp(CaSO4)c(CO32-)c(CO32-)c(Ca2+)Ksp(CaCO3)沉淀转化趋势较大沉淀转化趋势较大一般来说，溶度积大的难溶电解质易转化一般来说，溶度积大的难溶电解质易转化为溶度积小的难溶电解质。为溶度积小的难溶电解质。难溶电解质溶度积相

49、差越大难溶电解质溶度积相差越大,转化越完全转化越完全。10/28/2022又如又如 锶盐的生产锶盐的生产需先用需先用Na2CO3将将SrSO4(不溶于水和一般酸不溶于水和一般酸)转化为转化为SrCO3SrSO4(s)+CO32-SrCO3(s)+SO42-3.4410-75.6010-10=6.1104K =c(SO42-)c(SO42-)c(Sr2+)Ksp(SrSO4)c(CO32-)c(CO32-)c(Sr2+)Ksp(SrCO3)10/28/20223-4-沉淀反应的应用沉淀反应的应用3-4-4 沉淀反应的应用沉淀反应的应用制备难溶化合物制备难溶化合物如如 Pb(NO3)2+H2SO4

50、 PbSO4 +2HNO3CuSO4+2NaOH Cu(OH)2 +Na2SO4Mn(NO3)2+2NH4HCO3 MnCO3 +2NH4NO3+CO2 +H2O10/28/2022除去溶液中杂质除去溶液中杂质Ca2+CO32-CaCO3如如 氯碱工业饱和食盐水的精制氯碱工业饱和食盐水的精制Mg2+2OH-Mg(OH)2Ba2+SO42-BaSO4采用采用Na2CO3 NaOH BaCl2采用采用BaCO3 NaOHMg2+2OH-Mg(OH)2Ca2+SO42-+BaCO3(s)CaCO3 +BaSO410/28/2022离子鉴定离子鉴定AgCl(s)+2NH3H2OAg(NH3)2+Cl-