《无机化学》全套课件.ppt

不同的金属离子生成难溶M(OH)n 的pH不同，因此可控制溶液的pH ，分离某些金属离子 例：在0.20L 0.50mol/L的MgCl2溶液中，加入等体积的0.10mol/L氨水溶液， （1）通过计算判断有无Mg(OH)2 沉淀生成。 （2）为了不生成Mg(OH)2沉淀，加入NH4Cl(s)的质量最低为多少？ 已知：Ksp?=5.1×10－12，Kb ?=1.8 ×10－5 解：（1）等体积混合后 C(Mg2+ )=0.25 mol/L, C(NH3)=0.050 mol/L 设溶液中C(OH- )=x mol/L Mg(OH)2(s) ? Mg2+ (aq) + 2OH- (aq) NH3 (aq) +H2O (l) ? NH4+ (aq) +OH－(aq) 平衡 0.050-x x x x=9.5x10-4 J= C(Mg2+ ) C2 (OH- ) =0.25x(9.5x10-4 ) 2 = 2.3x10-7 因为J > Ksp? ,故有Mg(OH)2 沉淀析出 （2）要不产生Mg(OH)2沉淀，最大C (OH- )为： 设加入NH4Cl(s)后，溶液中C(NH4+)=y mol/L NH3 (aq) +H2O (l)?NH4+(aq)+ OH－(aq) 平衡 0.050- 4.5x10-6 y+4.5x10-6 4.5x10-6 =0.050 =y y = 0.20 C(NH4+)=0.20 mol/L m(NH4Cl) = 0.20x0.40x53.5 = 4.3 g 结论：在适当浓度的NH3-NH4Cl 缓冲溶液中，不生成Mg(OH)2沉淀 则 例：有一瓶含Fe3+杂质的0.10mol/L的ZnCl2溶液，试问pH值应控制在什么范围，才能使Fe3+以Fe(OH)3的形式定性除去？（沉淀完全C ≤ 10-5 mol/L) 已知：Ksp?Fe(OH)3=1.1×10－36 , Ksp?Zn(OH)2=1.2×10－17 解：由Ksp? Fe(OH)3 =c（Fe3+）c（OH－）3 则 1.1×10－36=10－5×c（OH－）3 所以c（OH－）=4.79×10－11(mol/L) 即 pH=14－pOH=3.68 又由Ksp? Zn(OH)2=c（ Zn2+）c（OH－）2 则 1.2×10－17=0.10×c（OH－）2 所以 [OH－]=1.1×10－8(mol/L) 即pH=14－pOH=6.0 所以使Fe3+以Fe(OH)3的形式定性除去有pH值范围是：3.68~6.0。 2、金属硫化物 金属硫化物是弱酸H2S 的盐 MS(s)+2H2O+(aq)M2+ ?(aq)+H2S(aq)+2H2O(l) Kspa? —难溶金属硫化物在酸中的溶度积 常数 P166 表6-4 注： H2S的饱和水溶液 C(H2S)=0.10 mol/l 金属硫化物在酸中的溶解度有较大差异： （1）Ksp?较大的硫化物，溶于稀HCl和HAc，只有在碱性溶液中才生成硫化物沉淀，如MnS （2）FeS、ZnS等可溶于稀HCl ，而CdS、 PbS则在浓HCl 中才溶解 ZnS + 2 HCl(稀) = ZnCl2 + H2S CdS + 2 H+ +4Cl- = CdCl42- + H2S （3）CuS、Ag2S 不溶于浓HCl ，溶于硝酸 （4）HgS的Ksp?非常小，只溶于王水 5-3 两种沉淀之间的平衡 5-3-1 分步沉淀 1、定义：指在一定条件，向混合离子溶液中加入沉淀剂，离子按顺序先后沉淀下来的现象 2、判据： 先满足J > Ksp?的离子先沉淀析出。即开始沉淀时所需沉淀剂浓度较小的离子先沉淀析出 5-4-3 缓冲溶液pH的计算 例：弱酸与其共轭碱 HA— NaA 组成缓冲溶液 HA(aq) + H2O(l) ? H3O+(aq) +A -(aq) 两边取负对数，得 若为碱与弱碱盐组成的缓冲溶液，如NH3-NH4Cl，得pH的计算式为： NH3 (aq) +H2O (l) ? NH4+ (aq) +OH－ (aq) 例：在90mLHAc-NaAc缓冲溶液中，HAc与NaAc浓度均为0.10mol/L，分别加入： ① 10mL0.010mol/LHCl溶液； ② 10mL0.