五、沉淀溶解平衡的应用.

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1、1 1、沉淀的生成、沉淀的生成 五、沉淀溶解平衡的应用 (1)意义：在物质的检验、分离提纯及工厂废水 的处理等方面有重要意义。 (2)沉淀法工艺流程示意图： (3)方法： 当Qc Ksp 时有沉淀生成. A.调节pH法 如： pH11.1时 Mg2+完全水解成Mg(OH)2 pH9.6时 Fe2+完全水解成Fe(OH)2 pH6.4时 Cu2+完全水解成Cu(OH)2 pH3.7时 Fe3+完全水解成Fe(OH)3 ：为了除去MgCl2溶液中的FeCl3，可在加热搅拌 条件下加入下列哪种试剂（ ） A. NaOH B. Na2CO3 C. 氨水D. MgO D 练习： 工业原料氯化铵中混有氯化

2、铁，加氨水调pH 值至78 Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 B.加沉淀剂法：沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某 种离子，又不能影响其他离子的存在，并且由沉淀剂 引入溶液的杂质离子还要便于除去。 如：以Na2S、H2S等作为沉淀剂，使某些金属离子如 Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。 C C. .同离子效应同离子效应 加入相同离子，平衡向沉淀方向移动 D. D.氧化还原法氧化还原法 通过氧化还原反应等方式改变某离子 的存在形式，促使其转变为溶解度更小的难电解质以 便分离出去 (4)原则 生成沉淀的反应能发生且进行得越完全越好 Cu2+S2=CuS H

3、g2+S2HgS 练习：如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加 入钡盐还 是钙盐？为什么？ 加入钡盐，因为BaSO4比CaSO4更难溶，使用钡 盐可使SO42-沉淀更完全 练习： 你认为是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全 部除去？ 不可能 练习：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽 快用5.0的硫酸钠溶液给患者洗胃.为什么？ 练习：精制食盐水时，可加入适量的氢氧化钠 溶液除去氯化钠溶液中的镁离子. 增大c(SO42-)、c(OH-)， 使Qc Ksp 以产生BaSO4、 Mg(OH)2沉淀. ( (5 5) ) 分步沉淀分步沉淀. . 溶液中含有几种离子，加入某种沉淀剂均可生成 沉淀，沉淀

4、生成的先后顺序按离子积大于溶度积 的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀. 练习 将硫酸铜溶液的pH调节到34，就可以除去溶 液中的铁离子，为什么不形成氢氧化铜沉淀？ Ksp(Fe(OH)3) Ksp(Cu(OH)2) 对同一类型的沉淀，Ksp越小越先沉淀，且Ksp 相差越大分步沉淀越完全,如AgCl、AgBr、AgI. 一般认为沉淀离子浓度小于1.010-5 mol/L时, 则认为已经沉淀完全. 2 2、沉淀的溶解、沉淀的溶解 CaCO3 Ca2+ + CO32- +H+ 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如 果能设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，使平 衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀

5、溶解。 例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中： HCO3- H2CO3 H2O+CO2 +H+ 除了酸，某些盐也可以用来溶 解沉淀。 难溶电解质溶解的规律 不断减小溶解平衡体系中的相应离子，Qc Ksp 时, 平 衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解 方法 加入足量的水 使沉淀转化为气体 使沉淀转化为弱电解质 氧化还原法 适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物 使沉淀转化为配合物 AgClAgCl （AgCl加氨水生成银氨离子可溶） 难溶于水的电解质溶于某些盐溶液 滴加试剂蒸馏水盐酸氯化氨溶液 现象 固体无明显溶解现象 迅速溶解逐渐溶解 Mg(OH)2 在溶液中存在Mg(OH)2的溶解

6、平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq) 加入盐酸时，H中和OH-,使c(OH)减小， 平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解 解释1：加入NH4Cl时,NH4水解产生的H中和 OH,使c(OH)减小,平衡右移, 使Mg(OH)2溶解 实验设计：在Mg(OH)2沉淀中，加入浓的 CH3COONH4溶液，若结果沉淀也完全溶解 ，则解释2合理。 解释2：加入NH4Cl时,NH4直接和OH生成氨水 ,使c(OH)减小,平衡右移,从而使Mg(OH)2溶解 H2S FeS Fe2+ + S2- S + NO + H2O 向盛有2mLAgNO3溶液的试管中逐滴滴入 氯化钠溶液. 完成下列实

7、验并记录实验现象. 实验1： 实验2： 向实验1的试管中滴加碘化钾溶液. 实验3： 向实验2的试管中滴加硫化钠溶液. 生成白色沉淀. 白色沉淀转化为淡黄色沉淀. 淡黄色色沉淀转化为黑色沉淀. 加入可与体系中某些离子发生反应加入可与体系中某些离子发生反应生成更难溶生成更难溶 电解质电解质的离子，平衡会向溶解的方向移动，同时的离子，平衡会向溶解的方向移动，同时 生成另一种溶解度更小的沉淀生成另一种溶解度更小的沉淀 . 3 3、沉淀的转化、沉淀的转化 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以 先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。锅 炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用Na2CO3溶液处理

8、，使 之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。 CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32- CaCO3 沉淀转化的实质： 沉淀溶解平衡的移动.一般说来，溶解能力相对较 强的物质易转化为溶解能力相对较弱的物质. 应用： 沉淀转化的实质就是沉淀溶解 平衡的移动。 （实验34、35 沉淀转化） 步 骤 NaCl和AgNO3溶 液混合 向所得固体混合物 中滴加KI溶液 向新得固体混合物 中滴加Na2S溶液 现 象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色 黄色沉淀转化为黑色 步 骤 向MgCl2溶液中 滴加NaOH溶液 向有白色沉淀的溶 液中滴加FeCl3溶液 静置 现 象 有白色沉淀析出 白色沉淀变

9、红褐色 红褐色沉淀析出溶 液褪至无色 思考:如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤 颠倒顺序，会产生什么结果？ 沉淀不会转化。沉淀只是从溶解度小的向溶解度更小的方向转化 沉淀的转化的实质：使溶液中的离子浓度 更小 沉淀转化的应用 （1）锅炉除水垢（CaSO4） （2）一些自然现象的解释 沉淀可以从溶解度小的向溶解度更小的方向转化， 两者差别越大，转化越容易。 沉淀转化的方法:加入可与体系中某些离子反 应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡 向溶解的方向移动。 【小结】：沉淀的生成、溶解、转化本质 上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本 依据主要有： 浓度：加水，平衡向溶解方向移动。 温

10、度：升温，多数平衡向溶解方向移动 。 加入相同离子，平衡向沉淀方向移动。 加入可与体系中某些离子反应生成更难 溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶 解的方向移动。 中学化学资料网 http:/www.e- 1、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于不的物质溶解度为0 B.绝对不溶解的物质是不存在的 C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的 浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B 2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大 量共存的是（ ） I ClO NO3 H K NH4 HCO3 OH SO42 SO32- Cl OH Fe3+ Cu2+ SO42 Cl H K Al O 2

11、 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- AB CD B 3、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+ 、Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电 解质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀， 经过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结 晶，可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推 知MnS具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性 B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同 C.溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于CuS、PbS、CdS C 4、试利用平衡移动原理解释下列事实： (1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中 (2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能

12、溶于醋酸中 (3)分别用等体积的蒸馏水和0.010molL-1硫酸洗涤 BaSO4沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于 用稀硫酸洗涤的损失量。 5、为什么医学上常用BaSO4作为内服造影剂“钡餐”，而不用 BaCO3作为内服造影剂“钡餐”？ BaSO4 和BaCO3的沉淀溶解平衡分别为： BaSO4 Ba2+ + SO42- Ksp=1.110-10mol2L-2 BaCO3 Ba2+ + CO32- Ksp=5.110-9mol2L-2 由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃 酸会与CO32-反应生成CO2和水，使CO32-离子浓度降低，使 Qc Ksp，

13、使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的Ba2+ 浓度增大而引起人体中毒. BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+ CO2+H2O 所以，不能用BaCO3作 为内服造影剂“钡餐”. 而SO42-不与H+结合生成硫酸 ，胃酸中的H+对BaSO4的溶 解平衡没有影响，Ba2+浓度 保持在安全浓度标准下，所 以用BaSO4 作“钡餐”. 6、 .牙齿的主要成份是什么？ .为什么吃糖会引起龋齿？ .为什么使用含氟牙膏可以降低龋齿的发生率 ，使牙齿更健康？ 羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH). Ca5(PO4)3(OH)5Ca2+ + 3PO4 3- + OH- 食物在酶的作用下会生成一种

14、有机弱酸乳酸，电 离出的H+与OH-反应，使溶解平衡正向移动. F-可以和Ca2+、PO43-反应生成更难溶的氟基磷灰 石Ca5(PO4)3F. 7、氢氧化钙的溶解度较小，20时，每100g 水中仅溶解0.165g。 20时，在烧杯中放入7.40gCa(OH)2 固体，加水100g，经充分搅拌后，所得饱和溶 液的体积为100mL，计算溶液中的OH-的物质 的量浓度。 在的烧杯中，需要加入多少升 0.1mol/L的Na2CO3溶液，才能使沉淀全部转 为CaCO3，并使原溶液中的Ca2+降至 0.01mol/L？ 0.0446mol/L 0.9L 8、已知：某温度时时，Ksp(AgCl)=c(Ag

15、+)c(Cl) 1.81010 Ksp(Ag2CrO4)=(Ag+) 2(CrO 42-)1.11012 试求： （1）此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓 度，并比较两者的大小。 （2）此温度下，在0.010mo1L-1的AgNO3溶液中，AgCl与 Ag2CrO4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小 。 (1)对相同类型的难溶电解质溶度积大，溶解度 就大，可直接比较。 (2)对不同类型的难溶电解质不能认为溶度积大 ，溶解度也大。 注意： 1.1 10-86.510-51.1 10-12Ag2CrO4 1.8 10-81.310-51.8 10-10 AgCl 0.010AgNO3 中溶解度 moldm-3 水中溶解度