五、沉淀溶解平衡的应用

1、五、沉淀溶解平衡的应用五、沉淀溶解平衡的应用(1)意义：意义：在物质的检验、在物质的检验、分离分离提纯及工厂废水提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义。的处理等方面有重要意义。(2)沉淀法工艺流程示意图：沉淀法工艺流程示意图：(3)方法：方法： 当当Qc Ksp 时有沉淀生成时有沉淀生成. A.调节调节pH法法如：如： pH11.1时时 Mg2+完全水解成完全水解成Mg(OH)2 pH9.6时时 Fe2+完全水解成完全水解成Fe(OH)2 pH6.4时时 Cu2+完全水解成完全水解成Cu(OH)2 pH3.7时时 Fe3+完全水解成完全水解成Fe(OH)3 练习：为了除去练习：为了除去MgClM

2、gCl2 2溶液中的溶液中的FeClFeCl3 3，可在加热搅拌，可在加热搅拌条件下加入下列哪种试剂（条件下加入下列哪种试剂（ ） A. NaOH A. NaOH B. NaB. Na2 2COCO3 3 C. C. 氨水氨水D. MgOD. MgOD练习：练习： 工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值至值至78Fe3 + 3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4 B.加沉淀剂法：加沉淀剂法：沉淀剂的选择：要求除去溶液中的某沉淀剂的选择：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

3、的杂质离子还要便于除去。引入溶液的杂质离子还要便于除去。如：以如：以NaNa2 2S S、H H2 2S S等作为沉淀剂，使某些金属离子如等作为沉淀剂，使某些金属离子如CuCu2+2+、HgHg2+2+等生成极难溶的硫化物等生成极难溶的硫化物CuSCuS、HgSHgS等沉淀。等沉淀。加入相同离子，平衡向沉淀方向移动加入相同离子，平衡向沉淀方向移动通过氧化还原反应等方式改变某离子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便分离出去(4)原则原则 生成沉淀的反应能发生且进行得越完全越好生成沉淀的反应能发生且

4、进行得越完全越好Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS练习：如果要除去某溶液中的练习：如果要除去某溶液中的SO42-，你选择加，你选择加 入钡盐还入钡盐还是钙盐？为什么？是钙盐？为什么？加入钡盐，因为加入钡盐，因为BaSO4比比CaSO4更难溶，使用钡更难溶，使用钡盐可使盐可使SO42-沉淀更完全沉淀更完全练习：练习： 你认为是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全你认为是否可能使要除去的离子通过沉淀反应全部除去？部除去？ 不可能不可能 练习：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽练习：如果误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用快用5.05.0的硫酸钠溶液给患者洗胃的硫酸钠溶液给患者洗胃. .为什么

5、？为什么？ 练习：练习：精制食盐水时，可加入适量的氢氧化钠精制食盐水时，可加入适量的氢氧化钠溶液除去氯化钠溶液中的镁离子溶液除去氯化钠溶液中的镁离子. . 增大增大c(SOc(SO4 42- 2-) )、c(OHc(OH- -) )， 使使Qc Qc KspKsp 以产生以产生BaSOBaSO4 4、Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀沉淀. . 溶液中含有几种离子，加入某种沉淀剂均可生溶液中含有几种离子，加入某种沉淀剂均可生成沉淀，沉淀生成的先后顺序按成沉淀，沉淀生成的先后顺序按离子积大于溶度离子积大于溶度积的先后顺序沉淀，积的先后顺序沉淀，叫作分步沉淀叫作分步沉淀.练习 将硫酸铜溶液的将硫酸

6、铜溶液的pHpH调节到调节到3 34 4，就可以除去溶，就可以除去溶液中的铁离子，为什么不形成氢氧化铜沉淀？液中的铁离子，为什么不形成氢氧化铜沉淀？K Kspsp(Fe(OH)(Fe(OH)3 3) K) Kspsp(Cu(OH)(Cu(OH)2 2) ) 对对同一类型同一类型的沉淀，的沉淀，KspKsp越小越先沉淀越小越先沉淀，且，且K Kspsp相差越大分步沉淀越完全相差越大分步沉淀越完全, ,如如AgClAgCl、AgBrAgBr、AgIAgI. . 一般认为沉淀离子浓度小于一般认为沉淀离子浓度小于1.01.010-5 mol10-5 mol/L/L时时, ,则认为已经沉淀完全则认为已经

7、沉淀完全. .CaCO3 Ca2+ + CO32-+H+ 根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如根据平衡移动原理，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，就可以使沉淀溶解。衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。 例如难溶于水的例如难溶于水的CaCO3沉淀可以溶于盐酸中：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除了酸，某些盐也可以用来溶解沉淀。解沉淀。 难溶电解质溶解的规律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，不断减小

8、溶解平衡体系中的相应离子，Qc Ksp 时时, 平平衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解衡就向沉淀溶解的方向移动，从而使沉淀溶解 方法方法加入足量的水加入足量的水使沉淀转化为气体使沉淀转化为气体使沉淀转化为弱电解质使沉淀转化为弱电解质氧化还原法氧化还原法适用于具有明显氧化性或还原性的难溶物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使沉淀转化为配合物AgClAgCl （AgCl加氨水生成银氨离子可溶）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难溶于水的电解质溶于某些盐溶液滴加试剂滴加试剂蒸馏水蒸馏水盐酸盐酸氯化氨溶液氯化氨溶液现象现象固体无明显溶解现象固体无明显溶解

9、现象迅速溶解迅速溶解逐渐溶解逐渐溶解Mg(OH)2在溶液中存在在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡：的溶解平衡： Mg(OH)2(s) Mg2(aq)+2OH(aq)加入盐酸时，加入盐酸时，H中和中和OH-,使使c(OH)减小，减小，平衡右移，从而使平衡右移，从而使Mg(OH)2溶解溶解解释解释1：加入加入NH4Cl时时,NH4水解产生的水解产生的H中和中和OH,使使c(OH)减小减小,平衡右移平衡右移, 使使Mg(OH)2溶解溶解实验设计实验设计：在在Mg(OH)2沉淀中沉淀中，加入浓的加入浓的CH3COONH4溶液，溶液，若若结果沉淀也完全溶解结果沉淀也完全溶解，则则解释解释2合理合理。解

10、释解释2：加入加入NH4Cl时时,NH4直接直接和和OH生成氨水生成氨水,使使c(OH)减小减小,平衡右移平衡右移,从而使从而使Mg(OH)2溶解溶解 H H2 2S SFeSFeS Fe Fe2+2+ + S + S2- 2- H+HNO3S + NO + HS + NO + H2 2O O向盛有向盛有2mLAgNO2mLAgNO3 3溶液的试管中逐滴滴入溶液的试管中逐滴滴入氯化钠溶液氯化钠溶液. .完成下列实验并记录实验现象完成下列实验并记录实验现象. .实验实验1 1：实验实验2 2： 向实验向实验1 1的试管中滴加碘化钾溶液的试管中滴加碘化钾溶液. .实验实验3 3： 向实验向实验2

11、2的试管中滴加硫化钠溶液的试管中滴加硫化钠溶液. .生成白色沉淀生成白色沉淀. .白色沉淀转化为淡黄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淡黄色色沉淀转化为黑色沉淀. . . . 对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀，可以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。锅炉中水垢中含有炉中水垢中含有CaSO4 ，可先用，可先用Na2CO3溶液处理，使溶液处理，使 之转化为疏松、易溶于酸的之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3。CaSO4 SO42- + Ca2+ +CO32-CaCO

12、3沉淀转化的实质：沉淀转化的实质： 沉淀溶解平衡的移动沉淀溶解平衡的移动. .一般说来，溶解能力相对较一般说来，溶解能力相对较强强的物质易转化为溶解能力相对较的物质易转化为溶解能力相对较弱弱的物质的物质. . 应用应用： 沉淀转化的实质就是沉淀溶解沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。平衡的移动。（实验（实验3 34 4、3 35 5沉淀转化）沉淀转化）步步骤骤NaCl和和AgNO3溶溶液混合液混合向所得固体混合物向所得固体混合物中滴加中滴加KI溶液溶液向新得固体混合物向新得固体混合物中滴加中滴加Na2S溶液溶液现现象象有白色沉淀析出有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色白色沉淀转化为黄色 黄色沉

13、淀转化为黑色黄色沉淀转化为黑色步步骤骤向向MgCl2溶液中溶液中滴加滴加NaOH溶液溶液向有白色沉淀的溶向有白色沉淀的溶液中滴加液中滴加FeCl3溶液溶液静置静置现现象象有白色沉淀析出有白色沉淀析出白色沉淀变红褐色白色沉淀变红褐色红褐色沉淀析出溶红褐色沉淀析出溶液褪至无色液褪至无色思考思考:如果将上述两个实验中沉淀生成和转化的操作步骤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？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沉淀的转化的实质实质：使溶液中的离子浓度使溶

14、液中的离子浓度更小更小沉淀转化的沉淀转化的应用应用（1）锅炉除水垢）锅炉除水垢（CaSO4）（2 2）一些自然现象的解释）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，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。两者差别越大，转化越容易。沉淀转化的沉淀转化的方法方法: :加入可与体系中某些离子反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。向溶解的方向移动。【小结】：【小结】：沉淀的生成、溶解、转化本质沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题，其基本上都是沉淀

15、溶解平衡的移动问题，其基本依据主要有：依据主要有：浓度：加水，平衡向溶解方向移动。浓度：加水，平衡向溶解方向移动。温度：升温，多数平衡向溶解方向移动。温度：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。使平衡向溶溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。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（、下列说法中正确的是（ ） A.不溶于不的物质溶解度为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绝

16、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某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为浓度为0 D.物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水B2、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大、下列各组离子，在水溶液中能以较高浓度大量共存的是（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 HSO3 Ca2 Na SO42- CO32- AB CDB3、以、以MnO2为原料制得的为原料制得的MnCl2溶液中常含有溶液中常含有Cu2+、P

17、b2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解等金属离子，通过添加过量难溶电解质质MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除去包括过滤除去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净的可得纯净的MnCl2。根据上述实验事实，可推知。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相关性质是（具有的相关性质是（ ） A.具有吸附性具有吸附性 B.溶解度与溶解度与CuS、PbS、CdS等相同等相同 C.溶解度大于溶解度大于CuS、PbS、CdS D.溶解度小于溶解度小于CuS、PbS、CdSC4、试利用平衡移动原理解释下列事实：、试利用

18、平衡移动原理解释下列事实：(1)FeS不溶于水，但能溶于稀盐酸中不溶于水，但能溶于稀盐酸中(2)CaCO3难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中难溶于稀硫酸，却能溶于醋酸中(3)分别用等体积的蒸馏水和分别用等体积的蒸馏水和0.010molL-1硫酸洗涤硫酸洗涤BaSO4沉淀，用水洗涤造成沉淀，用水洗涤造成BaSO4的损失量大于的损失量大于用稀硫酸洗涤的损失量。用稀硫酸洗涤的损失量。5 5、为什么医学上常用、为什么医学上常用BaSOBaSO4 4作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”，而不用，而不用BaCOBaCO3 3作为内服造影剂作为内服造影剂“钡餐钡餐”？ BaSOBaSO4 4 和和BaCOBa

19、CO3 3的沉淀溶解平衡分别为：的沉淀溶解平衡分别为： BaSOBaSO4 4 Ba Ba2+2+ + SO + SO4 42- 2- K Kspsp=1.1=1.11010-10-10molmol2 2L L-2 -2 BaCO BaCO3 3 Ba Ba2+2+ + CO + CO3 32- 2- K Kspsp=5.1=5.11010-9 -9molmol2 2L L-2 -2 由于人体内胃酸的酸性较强由于人体内胃酸的酸性较强(pH0.9-1.5)(pH0.9-1.5)，如果服下，如果服下BaCOBaCO3 3, ,胃胃酸会与酸会与COCO3 32- 2-反应生成反应生成COCO2 2和

20、水，使和水，使COCO3 32- 2-离子浓度降低，使离子浓度降低，使Q Qc c K Kspsp，使，使BaCOBaCO3 3的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的的沉淀溶解平衡向右移动，使体内的BaBa2+2+浓度增大而引起人体中毒浓度增大而引起人体中毒. .BaCOBaCO3 3 Ba Ba2+2+ + CO + CO3 32- 2- + + H H+ +COCO2 2+H+H2 2O O所以，不能用所以，不能用BaCOBaCO3 3作作为内服造影剂为内服造影剂“钡餐钡餐”. .而而SOSO4 42- 2-不与不与H H+ +结合生成硫酸，结合生成硫酸，胃酸中的胃酸中的H H+ +对对BaSO

21、BaSO4 4的溶解的溶解平衡没有影响，平衡没有影响，BaBa2+2+浓度保浓度保持在安全浓度标准下，所以持在安全浓度标准下，所以用用BaSOBaSO4 4 作作“钡餐钡餐”. .6、. .牙齿的主要成份是什么？牙齿的主要成份是什么？. .为什么吃糖会引起龋齿？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，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？使牙齿更健康？ 羟基磷灰石羟基磷灰石CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3(OH).(OH).CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3(OH)(OH)5Ca5Ca2+2+ + 3PO + 3PO4 4 3-

22、 3- + OH + OH- - 食物在酶的作用下会生成一种有机弱酸乳酸，电在酶的作用下会生成一种有机弱酸乳酸，电离出的离出的H H+ +与与OHOH- -反应，使溶解平衡正向移动反应，使溶解平衡正向移动. . F F- -可以和可以和CaCa2+2+、POPO4 43- 3-反应生成更难溶的氟基磷灰反应生成更难溶的氟基磷灰石石CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3F. F.7、氢氧化钙的溶解度较小，氢氧化钙的溶解度较小，20时，每时，每100g水中仅溶解水中仅溶解0.165g。20时，在烧杯中放入时，在烧杯中放入7.40gCa(OH)2固体，加水固体，加水100g，经充分搅拌后，所得饱

23、和溶，经充分搅拌后，所得饱和溶液的体积为液的体积为100mL，计算溶液中的，计算溶液中的OH-的物质的物质的量浓度。的量浓度。在的烧杯中，需要加入多少升在的烧杯中，需要加入多少升0.1mol/L的的Na2CO3溶液，才能使沉淀全部转溶液，才能使沉淀全部转为为CaCO3，并使原溶液中的，并使原溶液中的Ca2+降至降至0.01mol/L？0.0446mol/L0.9L8、已知：某温度时，、已知：某温度时，Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl) 1.81010 Ksp(Ag2CrO4)=(Ag+) 2(CrO 42-)1.11012试求：试求：（1 1）此温度下）此温度下AgClAgCl饱和溶液

24、和饱和溶液和AgAg2 2CrOCrO4 4饱和溶液的物质的量浓饱和溶液的物质的量浓度，并比较两者的大小。度，并比较两者的大小。（2 2）此温度下，在）此温度下，在0.010mo10.010mo1L L-1-1的的AgNOAgNO3 3溶液中，溶液中，AgClAgCl与与AgAg2 2CrOCrO4 4分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。分别能达到的最大物质的量浓度，并比较两者的大小。 (1)(1)对相同类型的难溶电解质溶度积大，溶解度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。就大，可直接比较。 (2)(2)对不同类型的难溶电解质不能认为溶度积大对不同类型的难溶电解质

25、不能认为溶度积大，溶解度也大。，溶解度也大。注意：注意：1.1 10-86.5 10-51.1 10-12Ag2CrO41.8 10-81.3 10-51.8 10-10 AgCl 0.010AgNO3中溶解度中溶解度 moldm-3 水中溶解度水中溶解度 moldm-3 溶度积溶度积Ksp9、在在100mL0.01mol/LKCl溶液中，加入溶液中，加入1mL0.01mol/LAgNO3溶液，下列说法正确的是溶液，下列说法正确的是(AgClKsp=1.810-10)（）A.有有AgCl沉淀析出沉淀析出B.无无AgCl沉淀沉淀C.无法确定无法确定D.有沉淀但不是有沉淀但不是AgClA10、为除

26、去、为除去MgCl2溶液中的溶液中的FeCl3，可在加热搅拌的条，可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是件下加入的一种试剂是（）A、NaOHB、Na2CO3C、氨水、氨水D、MgOD11、将将AgNO3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变碘化钾溶液中都会出现不同颜色的沉淀，沉淀的颜色变化是化是_。出现这种。出现这种颜色变化的原因是：颜色变化的原因是：。1212、重晶石不溶于水，也不溶于酸，且溶解度小于、重晶石不溶于水，也不溶于酸，且溶解度小于BaCO3的溶的溶解度，但在实际生产中，常用重晶石（解度，但在实际生产中

27、，常用重晶石（BaSO4）为原料制备其）为原料制备其它钡化合物，例如通常用饱和它钡化合物，例如通常用饱和Na2CO3溶液处理却可使溶液处理却可使 BaSO4转化为溶解度较大且可溶于盐酸、硝酸的转化为溶解度较大且可溶于盐酸、硝酸的BaCO3，处理方法是，处理方法是，在饱和在饱和Na2CO3溶液中加入溶液中加入BaSO4，搅拌，静置，移走上层清，搅拌，静置，移走上层清液，再加饱和液，再加饱和Na2CO3溶液，如此多次重复，可使大部分溶液，如此多次重复，可使大部分BaSO4转化为转化为BaCO3，如果加入盐酸，可使，如果加入盐酸，可使BaCO3转变成可溶转变成可溶的氯化钡。的氯化钡。 （1）反应的一

28、般规律通常都是向生成更难溶的沉淀的方向，）反应的一般规律通常都是向生成更难溶的沉淀的方向，为什么这里生成的是溶解度更大些的为什么这里生成的是溶解度更大些的BaCO3？请运用相关原理？请运用相关原理作一说明。作一说明。 （2）上层清液是什么）上层清液是什么?写出有关的化学反应方程式。写出有关的化学反应方程式。 （1）把）把BaSO4加入饱和加入饱和Na2CO3溶液中，虽然溶液中，虽然Ba2+浓度低，但浓度低，但C032-浓度高，浓度高，可以使离子积大于其溶度积，从而使可以使离子积大于其溶度积，从而使BaCO3沉淀析出。（沉淀析出。（2）上层清液是）上层清液是Na2SO4溶液。溶液。BaSO4+ Na2CO3= BaCO3+ Na2SO4 将难