沉淀溶解平衡的应用

1、一、沉淀的生成一、沉淀的生成(QKsp) 根据溶度积规则，在一定温度下，难根据溶度积规则，在一定温度下，难溶电解质形成沉淀的必要条件是溶电解质形成沉淀的必要条件是QKsp 。 因此要使某物质以沉淀方式从溶液中因此要使某物质以沉淀方式从溶液中析出，必须设法增大析出，必须设法增大Mn和和Am的浓度，的浓度，使平衡向生成沉淀方向移动。通常采用的使平衡向生成沉淀方向移动。通常采用的方法是加入适当的沉淀剂。方法是加入适当的沉淀剂。 MmAn (s) mMn(aq) nAm(aq) 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）应用）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工：生成难溶电解质的沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究

2、中业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯除杂或提纯物质的重要方法之一。物质的重要方法之一。(2)(2)原则：原则：生成沉淀的反应能发生，且生成沉淀的反应能发生，且 进行得越完全越好。进行得越完全越好。 QcKsp，生成沉淀，生成沉淀（3）常用方）常用方法法a、加沉淀剂：如沉淀加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀剂做沉淀剂Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS例：将例：将410-3molL-1的的AgNO3溶液与溶液与410-3molL-1的的NaCl溶液溶液等体积混合能否等体积混合能否有沉淀析出？有沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.810-10分析：只有当

3、分析：只有当 Qc Ksp时，离子才能生成时，离子才能生成沉淀沉淀C(Ag+)=2 10-3, c(Cl-)= 2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3 =4.0 10-6 1.810-10（2）b、调调pH法法如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值值至至78氢氧化物氢氧化物开始沉淀时的开始沉淀时的pH值值（0.1mol/L）沉淀完全时的沉淀完全时的pH值值(10-5 mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81已知：已知：例：根据上表的数据，例：根据上表的数据，CuCl2中混有中混有少量少量Fe3+如何除去？如

4、何除去？例：如何控制如何控制pH值？（讨论）值？（讨论）加入加入氢氧化铜氢氧化铜或或碱式碳酸铜碱式碳酸铜或或氧化铜氧化铜，调节，调节至，铁离子全部转化为氢氧化铁至，铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去沉淀除去试剂选择的原则：调节溶液的酸碱性，又不能引入新的杂质1、误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应、误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应尽快用尽快用5%的的Na2SO4溶液给患者洗胃溶液给患者洗胃2、精制食盐时，可加入适量的、精制食盐时，可加入适量的NaOH溶液除去氯化钠中的溶液除去氯化钠中的Mg2+ 请运用沉淀溶解平衡请运用沉淀溶解平衡的原理解释下列事实的原理解释下列事实 为什么不用为什么不用Na2CO3除去

5、除去Mg2+ 2、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理设法不断移去溶解平衡体系中的相应设法不断移去溶解平衡体系中的相应离子，离子，使使QcKsp,平平衡向沉淀溶解的方衡向沉淀溶解的方向移动向移动 MmAn (s) mMn(aq) nAm(aq) QcKsp（2）常用方法）常用方法(1) 生成弱酸生成弱酸CaCO3(s) Ca2+ + CO32-+HCO3-平 衡 移 动 方 向H+ + Cl-HClH+CO2 + H2OMg(OH)2可溶解在可溶解在NH4Cl溶液中，因为溶液中，因为NH4+导致导致OH-离子浓度降低离子浓度降低, (Mg(OH)2) Ksp(Mg(OH)2) ，引起沉淀溶解

6、。引起沉淀溶解。Mg(OH)2(s) + 2OH2NH42NH4Cl平衡 移动 方 向 + 2Cl2NH3H2OMg2+Fe(OH)3(s) Fe3+ + 3OH-+3H+ + 3Cl-3HCl3H2O平衡 移动 方 向（3）生成水生成水加入加入HCl后，生成后，生成H2O，OH-降低，降低， (Fe(OH)3) Ksp(Fe(OH)3) ，沉淀溶解。沉淀溶解。2. 生成配离子使沉淀溶解生成配离子使沉淀溶解由于由于Ag+可以和氨水中的可以和氨水中的NH3结合成难解离的结合成难解离的配离子配离子Ag(NH3)2+，使溶液中使溶液中Ag+降低，导降低，导致致AgCl沉淀溶解沉淀溶解AgCl(s)

7、Ag+ + Cl-+平衡 移动 方 向2NH3Ag(NH3)2+3. 发生氧化还原反应使沉淀溶解发生氧化还原反应使沉淀溶解金属硫化物像如金属硫化物像如HgS、CuS等等Ksp值很小，值很小，不能溶于非氧化性酸。只能通过加入氧化剂，使不能溶于非氧化性酸。只能通过加入氧化剂，使某一离子发生氧化还原反应而降低其浓度，达到某一离子发生氧化还原反应而降低其浓度，达到溶解的目的。例如溶解的目的。例如CuS(Ksp = 1.27 10-36)可溶于可溶于HNO3，反应如下反应如下CuS Cu2+ + S2-HNO3S+ NO(CuS) CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq) 2HCO3

8、-+H2O+CO2溶洞的形成：溶洞的形成：CaCO3 + CO2+H2O = 2 HCO3- + Ca2+ 若换上有龋齿的牙若换上有龋齿的牙齿她还会那么美吗齿她还会那么美吗?沉沉淀溶解平衡表达式：淀溶解平衡表达式： CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3(OH) 5Ca(OH) 5Ca2+2+3PO+3PO4 43-3-+ +OHOH- - 残留在牙齿上的糖发酵会产残留在牙齿上的糖发酵会产生生有机酸有机酸能能与上述方程与上述方程式中的式中的OHOH- -反应，平衡右移，造成反应，平衡右移，造成龋齿。龋齿。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

9、餐”?学以致用 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，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”。3、沉淀的转化、沉淀的转化 实验实验3- 43- 4 有白色沉淀析出有白色沉淀析出有白色沉淀转变有白色沉淀转变为黄色为黄色有黄色沉淀转变有黄色沉淀转变为黑色为黑色（2）规律）规律：溶解度小的沉淀溶解度小的沉淀趋趋向于生成溶解度更小向于生成溶解度更小的沉淀

10、的沉淀 两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化两种沉淀的溶解度差别越大，沉淀越容易转化（1）实质）实质：AgCl AgCl AgI AgI AgAg2 2S SI I- -S S2-2-溶解度溶解度/g1.510-4 310-7 1.310-16AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl- -(aq)(aq)+I I- -(aq)(aq)AgI(s)AgI(s)沉淀溶解平衡的移动。沉淀溶解平衡的移动。沉淀转化的应用沉淀转化的应用CaSOCaSO4 4 CaCa2+2+ + + SOSO4 42 2- - + +CaCOCaCO3 3(s)(s)CaSOCaSO4

11、4 + + COCO3 32 2- - CaCOCaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + 1 1、锅炉的水垢中除了、锅炉的水垢中除了CaCOCaCO3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2外，还有外，还有CaSOCaSO4 4使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速使得水垢结实，用酸很难快速除去，要快速除去水垢，可以用饱和除去水垢，可以用饱和NaNa2 2COCO3 3溶液处理，使之转化溶液处理，使之转化为易溶于酸的为易溶于酸的CaCOCaCO3 3, ,而快速除去。而快速除去。（2 2）含氟牙膏的使含氟牙膏的使用可预防龋齿用可预防龋齿使用含氟牙膏，可以使难溶物转化为更难溶物使用含氟