高中化学选修人教版沉淀溶解平衡的应用

高中化学选修4人教版3.4沉淀溶解平 衡的应 用
高中化学选修4人教版3.4沉淀溶解平 衡的应 用
2、沉淀的溶解
（1）原理 Qc<Ksp
MmAn (s)
mMn＋(aq)＋ nAm—(aq)
设法不断移去溶解平衡体系中的相应 离子，使Qc<Ksp,平衡向沉淀溶解的方 向移动
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例：根据上表的数据，CuCl2中混有 少量Fe3+如何除去？
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高中化学选修4人教版3.4沉淀溶解பைடு நூலகம் 衡的应 用
如何控制pH值？（讨论）
试剂选择的原则：调节溶液的酸碱性， 又不能引入新的杂质
加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜，调节 ＰＨ至３～４，铁离子全部转化为氢氧化铁 沉淀除去
3. 发生氧化还原反应使沉淀溶解
金属硫化物像如HgS、CuS等Ksp值很小，
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 溶HN解O的3，目反的应。如例下如CuS(Ksp = 1.27 × 10-36)可溶于
C uS
C u2++S 2-
H N O 3 S+N O
（1）应用：生成难溶电解质的沉淀，是工 业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯 物质的重要方法之一。
(2)原则：生成沉淀的反应能发生，且 进行得越完全越好。 Qc>Ksp，生成沉淀
（3）常用方法
a、加沉淀剂：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以Na2S、 H2S做沉淀剂
Cu2＋+S2－=CuS↓ Hg2＋+S2－＝HgS↓
Ca2+ + H2CO3
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(2) 生成弱碱
Mg(OH)2(s)
Mg2+ + 2OH－
平衡 移动 方 向
2NH4 + 2Cl－
2NH4Cl
2NH3·H2O
Mg(OH)2可溶解在NH4Cl溶液中，因为NH4+导致
[OH-]离子浓度降低, Q(Mg(OH)2) < Ksp(Mg(OH)2) ，
即被氧化为单质硫，因而降低了Q(CuS) ，导致沉淀
溶解
总反应式为： 3CuS+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+3S↓ +2NO+4H2O
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溶洞的形成：
CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32- (aq)
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请运用沉淀溶解平衡 的原理解释下列事实
1、误食可溶性钡盐，造成钡中毒，应 尽快用5%的Na2SO4溶液给患者洗胃
2、精制食盐时，可加入适量的NaOH 溶液除去氯化钠中的Mg2+
为什么不用Na2CO3 除去Mg2+
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（2）常用方法
1. 生成弱电解质使沉淀溶解
(1) 生成弱酸 (2) 生成弱碱 (3) 生成水
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(1) 生成弱酸
C aC O 3(s)
C a2+
+
CO
23
平 衡移动 方 向
+ H2O+CO2
2HCO3-
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CaCO + CO +H O = 2 HCO - + Ca2+
若换上有龋齿的牙 齿她还会那么美吗?
沉淀溶解平衡表达式： Ca5(PO4)3(OH) 5Ca2++3PO43-+OH-
一、沉淀的生成(Q＞Ksp)
MmAn (s)
mMn＋(aq)＋ nAm—(aq)
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Q＞Ksp 。
因此要使某物质以沉淀方式从溶液中 析出，必须设法增大Mn＋和Am—的浓度， 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。
1、沉淀的生成
[A g(N H 3)2]+
由配致于离AgA子Cgl[沉+A可g淀(以N溶和H解3氨)2]水+，中使的溶N液H3中结[合Ag成+]难降解低离，的导
总反应式：
AgCl(s) +2NH3
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[Ag(NH3)2]+ + Cl－
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<Ksp(Fe(OH)3) ，沉淀溶解。 总反应式：
Fe(OH)3(s) +3H+
Fe3+ + 3H2O
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2. 生成配离子使沉淀溶解
A g C l(s)
A g + + C l-
平 衡移动 方 向
+ 2N H 3
引起沉淀溶解。
总反应式：
Mg(OH)2(s) +2NH4+
Mg2+ + 2NH3
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（3）生成水
Fe(OH) 3(s)
Fe 3+ + 3OH-
+
平衡 移动 方 向
3H+ + 3Cl -
3HCl
3H2O
加入HCl后，生成H2O，[OH-]降低， Q (Fe(OH)3)
+ H + + C l-
HCl
H C O 3- H + C O 2 + H 2O
加入HCl后，H+与溶液中的CO32-反应生成难 解离的HCO3-或CO2气体和水，使溶液中[CO32-]
降低，导致Q(CaCO3) < Ksp(CaCO3)
总反应式：
CaCO3(s) +2H+
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例：将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与 4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否
有沉淀析出？
Ksp(AgCl)= 1.8×10-10
分析：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成 沉淀 C(Ag+)=2 ×10-3, c(Cl-)= 2 ×10-3
Qc=2 ×10-3× 2 ×10-3 =4.0 ×10-6 >1.8×10-10
（2）
b、调pH法
如：工业原料氯化铵中混有氯化铁，加氨水调pH值 至7－8
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例：
已知： 开始沉淀时的 沉淀完全时的pH
氢氧化物
pH值 （0.1mol/L）
值 (＜10-5 mol/L)
Cu(OH)2 Fe(OH)3
4.67 1.48
6.67 2.81