沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化

1、沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化沉淀的生成、溶解與轉(zhuǎn)化沉淀溶解平衡的應(yīng)用沉淀溶解平衡的應(yīng)用v交流與討論交流與討論:請運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理解釋請運(yùn)用沉淀溶解平衡的原理解釋下列事實(shí)下列事實(shí),將你的想法與同學(xué)交流討論將你的想法與同學(xué)交流討論.v1.如果誤食可溶性鋇鹽如果誤食可溶性鋇鹽,造成鋇中毒造成鋇中毒,應(yīng)盡快應(yīng)盡快用用5.0%的硫酸鈉溶液給患者洗胃的硫酸鈉溶液給患者洗胃.v2.將溶液的將溶液的pH調(diào)節(jié)到調(diào)節(jié)到34,可除去硫酸銅溶液可除去硫酸銅溶液中的鐵離子中的鐵離子.v3.精制食鹽水時(shí)精制食鹽水時(shí),可加入適量的氫氧化鈉溶液可加入適量的氫氧化鈉溶液除去氯化鈉溶液中的鎂離子除去氯化鈉溶液中的鎂離子. 根據(jù)溶

2、度積的規(guī)則，在難溶電解質(zhì)溶液中，根據(jù)溶度積的規(guī)則，在難溶電解質(zhì)溶液中，如果相關(guān)離子積大于溶度積常數(shù)如果相關(guān)離子積大于溶度積常數(shù)Ksp，就會有沉，就會有沉淀生成。因此，要使溶液析出沉淀或要使沉淀淀生成。因此，要使溶液析出沉淀或要使沉淀得更完全，就必須創(chuàng)造條件，使其離子積大于得更完全，就必須創(chuàng)造條件，使其離子積大于溶度積，溶度積，即即QC KSP 。 一、沉淀的生成一、沉淀的生成那些方法可以得到沉淀？那些方法可以得到沉淀？加入沉淀劑、蒸發(fā)濃縮液體等加入沉淀劑、蒸發(fā)濃縮液體等例題：例題：求求 2525時(shí)，時(shí)， BaSOBaSO4 4在水中的溶解度是在水中的溶解度是1.051.051010-5-5 m

3、ol molL-1,L-1,問在問在0.01 mol0.01 molL L-1 -1NaNa2 2SOSO4 4溶液中溶液中BaSOBaSO4 4的溶解度是多少的溶解度是多少? ? -104101.1=BaSOKsp) )( (已知：已知：沉淀沉淀BaCl2溶液中的溶液中的Ba2+，加入，加入Na2SO4 溶液，溶液，從沉淀效果看是加恰好完全反應(yīng)的量，還是從沉淀效果看是加恰好完全反應(yīng)的量，還是稍過量？為什么？稍過量？為什么？1. 同離子效應(yīng)同離子效應(yīng)x0.01 x ) L/(mol 0.01 0 )L/(mol(aq)SO(aq)Ba (s)BaSO Lmolx BaSOSONaLmol 0.

4、01 112424-1442-1 的溶解度為 溶液中設(shè)在平平衡衡濃濃度度初初始始濃濃度度 解解：，151842181010spLmol1050 . 1S Lmol101 . 1S OSNaL0.01mol 101.1 X101.10.01x 0.01x)(0.01 x 101.1Kx)(0.01x 純純水水中中即即在在中很小 在難溶電解質(zhì)溶液中加入與其含有相同在難溶電解質(zhì)溶液中加入與其含有相同離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)的離子的易溶強(qiáng)電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的作用叫做同離子效應(yīng)。溶解度降低的作用叫做同離子效應(yīng)。1. 同離子效應(yīng)同離子效應(yīng) 利用同離子效應(yīng)，加入適當(dāng)過量的沉淀利用同

5、離子效應(yīng)，加入適當(dāng)過量的沉淀劑劑, ,可以使沉淀更趨完全可以使沉淀更趨完全, ,達(dá)到我們所要求的達(dá)到我們所要求的目的目的. . 硫酸鈉溶液中含有鐵離子硫酸鈉溶液中含有鐵離子 ，應(yīng)如何除去？，應(yīng)如何除去？ 交流與討論交流與討論:硫酸銅溶液中含有的鐵離子呢？硫酸銅溶液中含有的鐵離子呢？2. pH 值對沉淀狀況的影響值對沉淀狀況的影響 如果溶液中如果溶液中Fe3+和和Cu2+的濃度均為的濃度均為0.01mol/L, 使使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Cu2+不沉淀的不沉淀的pH條件是什么條件是什么? 注：一般濃度小于注：一般濃度小于10-5mol/L時(shí)時(shí),就認(rèn)為該微粒不存在就認(rèn)為該微粒不存在了，即

6、沉淀完全。了，即沉淀完全。2. pH 值對沉淀狀況的影響值對沉淀狀況的影響1Lmol12107.43510139104.033FespKOH pOH = 11.13 , pH = 2.87解解: Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ksp = Fe3+OH-3 = 4.0 10-39 Fe3+ 沉淀完全時(shí)沉淀完全時(shí)的的OH-為為:2. pH 值對沉淀狀況的影響值對沉淀狀況的影響Cu2開始沉淀開始沉淀的的pH值為值為:12Lmol0.01c(Cu(OH920sp104 . 2106 . 5)K)cpOH = 8.6, pH =5.4 因此因此, 只要控制只要控制pH值在值在2.87 5.4之

7、間即可使之間即可使Fe3+完全沉淀而使完全沉淀而使Cu2+不沉淀。不沉淀。 Cu(OH)2 Cu2+ + 2OH- Ksp = Cu2+OH-2 = 5.6 10-202. pH 值對沉淀狀況的影響值對沉淀狀況的影響 可向溶液中加入氫氧化銅或堿式碳酸銅可向溶液中加入氫氧化銅或堿式碳酸銅,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)溶液的溶液的pH至至34,鐵離子就會轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀鐵離子就會轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去。除去。 2.87 5.4pHFe3+沉淀完全沉淀完全 Cu2+開始沉淀開始沉淀2. pH 值對沉淀狀況的影響值對沉淀狀況的影響工業(yè)廢水工業(yè)廢水重金屬離子（如重金屬離子（如CuCu2+2+、HgHg2+2+等）轉(zhuǎn)化成沉

8、淀等）轉(zhuǎn)化成沉淀 根據(jù)溶度積原理根據(jù)溶度積原理,沉淀溶解的必要條件是溶沉淀溶解的必要條件是溶液中離子積小于溶度積液中離子積小于溶度積 Ksp因此因此,創(chuàng)造一定條件創(chuàng)造一定條件,降低溶液中的離子濃度降低溶液中的離子濃度,使離子積小于其溶度積使離子積小于其溶度積,就可使沉淀溶解，就可使沉淀溶解，即即QC KSP 。 二、沉淀的溶解二、沉淀的溶解那些方法可以溶解沉淀？那些方法可以溶解沉淀？實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)： 向向3支分別盛有少量支分別盛有少量Mg(OH)2固體的試固體的試管中，分別滴加適量的蒸餾水、稀鹽酸、管中，分別滴加適量的蒸餾水、稀鹽酸、氯化銨溶液。觀察現(xiàn)象。氯化銨溶液。觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：加蒸餾水

9、的沉淀未溶解，加稀鹽酸、加蒸餾水的沉淀未溶解，加稀鹽酸、氯化銨溶液的沉淀逐步溶解。氯化銨溶液的沉淀逐步溶解。 6H 6Cl 6HCl 6OH3Mg 3Mg(OH)2S)2(加稀鹽酸：加稀鹽酸：6H2O+由于溶液中生成了弱電解質(zhì)由于溶液中生成了弱電解質(zhì)H2O,使使COH-減小減小,溶溶液中液中CMg2+(COH-)2Mg(OH)2的的Ksp,使平衡向使平衡向Mg(OH)2溶解的方向移動溶解的方向移動,即向右移動即向右移動.若有足量鹽酸若有足量鹽酸,沉淀可以完全溶解沉淀可以完全溶解. 4422(S)2NH 2Cl Cl2NH 2OH Mg Mg(OH) 加氯化銨：加氯化銨：2NH3H2O+由于溶液

10、中生成了弱電解質(zhì)由于溶液中生成了弱電解質(zhì)NH3H2O，使，使COH-減小，溶液中減小，溶液中CMg2+(COH-)2Mg(OH)2的的Ksp,使平衡向使平衡向Mg(OH)2溶解的方向移動。溶解的方向移動。若有足量銨鹽，沉淀可以完全溶解。若有足量銨鹽，沉淀可以完全溶解。 沉淀溶解的方法：沉淀溶解的方法：小結(jié)小結(jié)加入適當(dāng)試劑，使難溶物溶液中離加入適當(dāng)試劑，使難溶物溶液中離子生成弱電解質(zhì)子生成弱電解質(zhì)加入適當(dāng)氧化劑或還原劑，與溶液加入適當(dāng)氧化劑或還原劑，與溶液中某種離子發(fā)生氧化中某種離子發(fā)生氧化-還原反應(yīng)還原反應(yīng) 加入適當(dāng)試劑，與溶液中某種離子加入適當(dāng)試劑，與溶液中某種離子結(jié)合生成配合物。結(jié)合生成配

11、合物。 例如，在例如，在CuS沉淀中加入稀沉淀中加入稀HNO3，因?yàn)?，因?yàn)镾2-被氧化成單質(zhì)硫，從而使溶液中被氧化成單質(zhì)硫，從而使溶液中CS2-減小，所以溶減小，所以溶液中液中 CCu2+CS2-Ksp(CuS)，使，使CuS沉淀逐步溶沉淀逐步溶解。反應(yīng)如下：解。反應(yīng)如下： 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O+3S利用氧化利用氧化-還原反應(yīng)：還原反應(yīng)：例如，例如，AgCl沉淀能溶于氨水。沉淀能溶于氨水。由于生成了穩(wěn)定的由于生成了穩(wěn)定的Ag(NH3)2+,大大降低了大大降低了Ag+的濃度，所以的濃度，所以AgCl沉淀溶解。沉淀溶解。反應(yīng)如下：反應(yīng)如下：(aq)Cl(aq)

12、 Ag(NH (aq)32NHAgCl(s)23 利用形成配合物：利用形成配合物：又如，銀氨溶液的制取又如，銀氨溶液的制取, 反應(yīng)的離子方程式如下：反應(yīng)的離子方程式如下： Ag+NH3H2O=AgOH+NH4+ Ag(OH)+2NH3H2O=Ag(NH3)2+OH-+2H2Ov 小結(jié)：難溶電解質(zhì)溶解的規(guī)律小結(jié)：難溶電解質(zhì)溶解的規(guī)律v 不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)不斷減小溶解平衡體系中的相應(yīng)離子濃度，平衡就向沉淀溶解的方離子濃度，平衡就向沉淀溶解的方向移動，從而使沉淀溶解向移動，從而使沉淀溶解.總結(jié)總結(jié)沉淀的生成沉淀的生成沉淀的溶解沉淀的溶解KspQC大小關(guān)系大小關(guān)系相關(guān)條件及反應(yīng)相關(guān)條件及反應(yīng)

13、的影響的影響(1)記錄現(xiàn)象，寫出相應(yīng)的方程式記錄現(xiàn)象，寫出相應(yīng)的方程式產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀白色沉淀慢慢轉(zhuǎn)化為黃色沉淀白色沉淀慢慢轉(zhuǎn)化為黃色沉淀黃黃色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀(2) 如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作如果將上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中沉淀生成和轉(zhuǎn)化的操作步驟顛倒順序，會產(chǎn)生什么結(jié)果？試?yán)闷胶庖苿硬襟E顛倒順序，會產(chǎn)生什么結(jié)果？試?yán)闷胶庖苿釉砗蛢煞N沉淀溶解度上的差別加以解釋。原理和兩種沉淀溶解度上的差別加以解釋。AgI沉淀不會轉(zhuǎn)化為沉淀不會轉(zhuǎn)化為AgCI沉淀沉淀 。沉淀只是從溶解度。沉淀只是從溶解度小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化小的向溶解度更小的方向轉(zhuǎn)化三、沉淀的轉(zhuǎn)化三、

14、沉淀的轉(zhuǎn)化v小結(jié)：沉淀的轉(zhuǎn)化小結(jié)：沉淀的轉(zhuǎn)化v1、沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是溶解平衡的移動。、沉淀的轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)就是溶解平衡的移動。一般來說一般來說,溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較強(qiáng)的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)溶解能力相對較弱的物質(zhì).v2、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用交流與討論：交流與討論：P.85用重晶石制備鋇的化合物用重晶石制備鋇的化合物.BaSO4 Ba2+ + SO42- Na2CO3=CO32-+2Na+BaCO3+BaSO4+CO32- BaCO3+SO42-v小結(jié)：沉淀的轉(zhuǎn)化小結(jié)：沉淀的轉(zhuǎn)化v2、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用、沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用交流與討論：如何除去鍋爐水垢交流與討論：如何除去鍋爐水