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  • 發布時間:2022-06-22 15:42 原文鏈接: 分步沉淀的概念和計算

    在實際工作中,常常會遇到系統中同時含幾種離子,當加入某種沉淀劑時,幾種離子均可能發生沉淀反應,生成難溶電解質。例如,向含有相同濃度的Cl-和CrO42-的溶液中,滴加AgNO3溶液,首先會生成白色的AgCl沉淀,然后生成磚紅色的Ag2CrO4沉淀。這種先后沉淀的現象,叫分步沉淀。對于混合溶液中幾種離子與同一種沉淀劑反應生成沉淀的先后次序,可用溶度積規則來進行判斷。

    比如,設某混合液中,c(Cl-) = c(CrO42-) = 0.010 mol/L, 逐滴加入AgNO3后,析出沉淀所需要的Ag+最低濃度是_____

    AgCl: c(Ag+) = = = 1.8×10^-8 mol/L

    Ag2CrO4:c(Ag+) = = 3.10×10^-5 mol/L

    由于析出AgCl沉淀所需的c(Ag+)比析出Ag2CrO4沉淀所需要的小得多,所以AgCl會先沉淀。

    隨著AgCl沉淀不斷地生成,c(Cl-)會不斷減少,若要繼續生成沉淀,就必須繼續加入Ag+,當c(Ag+)增加到能使CrO42-開始析出Ag2CrO4沉淀時c(Ag+) = = 3.10×10^-5 mol/L 此時由于兩者處于同一溶液

    用c(Ag+) c (Cl-) = (AgCl) = 1.8×10^-10 mol/L 可算出

    c(Cl-)= 6.72×10^-7mol/L

    計算表明,當Ag2CrO4開始析出沉淀,c(Cl-)<<10-5 mol/L,Cl-早已沉淀完全。因此,根據溶度積原理,適當地控制條件就可以達到分離的目的。

    對于同類型的沉淀來說,Ksp小的先沉淀,溶度積差別越大,后沉淀離子的濃度越小,分離效果就越好。

    分步沉淀的次序

    (1) 與 Ksp 及沉淀類型有關

    沉淀類型相同,被沉淀離子濃度相同, Ksp 小者先沉淀, Ksp 大者后沉淀;

    沉淀類型不同,要通過計算確定。

    (2) 與被沉淀離子濃度有關

    有關金屬硫化物沉淀的計算

    --對于酸溶解反應來說,例如,MnS和CuS在酸中的溶解,實際上是一個包含了沉淀溶解平衡和酸堿平衡的多重平衡。

    例題:在0.10 mol·L-1 ZnCl2 溶液中用H2S飽和(0.10 mol·L-1)。試計算為防止ZnS沉淀所需的 c(H+)。

    ∵ (1) = (2) + (3) ∴ K1? = c2(H+) / c(Zn2+) c(H2S) = K2 &acute; K3

    c2(H+) /(0.1 &acute;0.1) = 91.3 c(H+) = &Ouml; 91.3 &acute; 0.01 = 0.96 mol·L-1

    即 c(H+)大于0.96 mol·L-1 即可防止ZnS沉淀產生。


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