第六章 化学沉淀
第六章 沉淀溶解平衡
c Ba2
/ c
c SO42
/ c
1.071010
AgCls Ag aq Cl aq
K
sp
(cAg
/
c
)(
c Cl
/ c )
MgOH 2 s Mg 2 aq 2OH aq
K
sp
55.66kJ.mol1
lg
K
sp
r Gm 2.303RT
55.66kJ.mol1 2.303 0.00831kJ.mol1.K 1 298K
9.755
Ksp c Ag / c c Cl / c 1.761010
c
Mg 2
c OH
2
Ag2CrO4 s 2Ag aq CrO42 aq
K
sp
c Ag
/ c
2
cCrO42
/ c
04:17:28
8
–Ksp的意义：一定温度下，难溶电解质饱和溶液中 离子浓度的系数次方之积。
1)
K
sp
溶度积是难溶电解质的饱和溶液的特性常数。
在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量的溶剂中含
有溶质的质量，叫做溶解度。通常以符号 S 表示。
对水溶液来说，通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质 质量来表示，即以: g /100g水表示。
04:17:28
2
Insoluble electrolyte 难溶电解质
Precipitation Reactions（沉淀反应）
–Formation of precipitation 沉淀的生成：
基础化学习题解答(第六章)
第六章沉淀溶解平衡与沉淀滴定思考题与习题一、填空题1.同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。
2.根据待测组分与其他组分分离方法的不同，称量分析法一般分为沉淀法、气化法和电解法。
3. 称量分析法的主要操作过程包括溶解、沉淀、过滤和洗涤、烘干和灼烧、称量4. 根据滴定方式、滴定条件和选用指示剂的不同，银量法划分为莫尔法、佛尔哈德法、法杨司法。
5.莫尔法是在中性或弱碱性介质中，以K2CrO4＿作指示剂的一种银量法；而佛尔哈德法是在酸性介质中，以AgNO3作指示剂的一种银量法。
二、选择题1.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10和2.0×10-12，则下面叙述中正确的是( C )A. AgCl与Ag2CrO4的溶解度相等；B. AgCl的溶解度大于Ag2CrO4；C.二者类型不同，不能由K大小直接判断溶解度大小；spD.都是难溶盐，溶解度无意义。
2.下面的叙述中，正确的是( B )A.溶度积大的化合物溶解度肯定大；B.向含AgCl固体的溶液中加适量的水使AgCl溶解又达平衡时，AgCl溶度积不变，其溶解度也不变；C.将难溶电解质放入纯水中，溶解达平衡时，电解质离子浓度的乘积就是该物质的溶度积；D. AgCl水溶液的导电性很弱，所以AgCl为弱电解质。
3.CaF2沉淀在pH=3的溶液中的溶解度较pH=5溶液中的溶解度( B )A.小；B.大；C.相等；D.可能大可能小。
4.已知Mg(OH)2的K=1.8×10-11，则Mg(OH)2饱和溶液中的pH是( A )spA. 3.59；B. 10.43；C. 4.5；D. 9.41。
5.指出下列条件适于佛尔哈德法的是( C )113A. pH6.5~10；B.以K2CrO4为指示剂；C.滴定酸度为0.1~1mol/L；D.以荧光黄为指示剂。
三、是非题(下列叙述中对的打“√”,错的打“×”)K越小，则其溶解度也越小。
无机化学第六章 沉淀-溶解平衡
沉淀—溶解平衡 沉淀 溶解平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积 § 6.2 沉淀的生成与溶解 § 6.3 两种沉淀之间的平衡
§ 6.1 溶解度和溶度积
6.1.1 溶解度 6.1.2 溶度积 6.1.3 溶解度和溶度积的关系
6.1.1 溶解度
在一定温度下,达到溶解平衡时,一 定量的溶剂中含有溶质的质量,叫做溶解 度通常以符号 S 表示. 对水溶液来说,通常以饱和溶液中每 100g 水所含溶质质量来表示,即以: g /100g水表示.
AgCl(s) → Ag+(aq) + Cl-(aq)
开始浓度/(molL-1) 变化浓度/(molL-1) 平衡浓度/ (molL-1) 平衡时:Ksp°(AgCl) = {c(Ag+)}{c(Cl-)} 0.020 0.020-x x 0.040 0.020-x 0.040-(0.020-x)
溶解度/ mol L 5 1.3 × 10 7 7.1 × 10
1
9.1 × 10 10
1.1 × 10
12
6.5 × 10
5
* 相同类型的难溶电解质,其 Ksp 大的 S 也大.
不同类型的难溶电解质不能直接用溶度积 比较其溶解度的相对大小. Ksp (AgCl) > Ksp (Ag 2CrO 4 ) S ( AgCl) < S ( Ag 2CrO 4 )
难溶金属硫化物的多相离子平衡: MS(s)
2 2
+ S2 (aq) M (aq) HS (aq) + OH (aq)
2+
强碱S : S (aq) + H 2 O(l) MS(s) + H2 O(l)
2+
第六章化学沉淀ChemicalPrecipitation
4、碳酸盐沉淀法
金属离子碳酸盐的溶度积很小，对于高浓度 的重金属废水，可投加碳酸盐进行回收。
此法可去除或回收Mn2+、Zn2+、Pb2+、Cu2+ Ca2+、Mg2+(水软化)， 沉淀剂：Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、CaCO3等。
5
卤化物沉淀法
如利用AgCl沉淀回收银： Ag++ Cl- = AgCl↓ (Ksp = 1.56×10-10) 利用CaF2沉淀去除F-： Ca2+ +2F-=CaF2 ↓ (Ksp= 4×10-11)
（1）废水中的重金属离子及放射性元素：如
Cr3+ 、 Cd3+ 、 Hg2+ 、 Zn2+ 、 Ni2+ 、 Cu2+ 、 Pb2+ 、 Fe3+
等。 （2）给水处理中去除钙，镁硬度。 （3）某些非金属元素：如S2-、F-等。
3、沉淀的条件
①水中难溶盐服从溶度积原则，即在一定条 件下，在含有难溶盐 MnNn （固体）的饱和溶液中， 各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数， 记为LMnNn： MmNn == mM 溶度积常数
6
还原沉淀法
例如：制革行业含铬废水的处理，六 价铬必须先还原成三价铬，然后再用石灰 沉淀。这种方法称为还原沉淀法。 此法已广泛应用于含铬废水的处理， 经济上合算，去除效率高 (98-99%) ，同时 处理水可以回用。
操作步骤：
① pH调整： 将含铬废水用硫酸将pH调至2-3，在此 pH值下Cr6+可以有效地被还原为Cr3+；也可 以应用从其它厂排放出的酸性废水混合， 以减少处理费用。 ②还原处理
普通化学 PPT课件-第六章 沉淀溶解反应
（2）若Q= Ksp ， △G=0，溶液为饱和溶液。反应处于平衡状态；
（3）若Q＜ Ksp ， △G ＜0，溶液为不饱和溶液。无沉淀生成 或已有的沉淀溶解。
溶度积规则
[例3-18] 已知在298K时，PbI2的Ksp =8.49×10－9。问（1）在 0.010mol·L-1Pb(NO3)2溶液中加入等体积的0.010mol·L－1KI溶液时， 是否有PbI2沉淀产生？（2）如果加入等体积的KI溶液后，混合溶液 中的C(Pb2＋)和C(I－)的离子积，恰好达到PbI2的溶度积，求这KI溶 液的浓度。
A. 增大 B. 减小 C. 相同 D. 无法判断
盐效应
3.溶度积规则
rG m (T) RT ln K RT ln Q
化学反 应等温 方程式
AmBn（s）
mAn+（aq） + nBm-（aq）
Qsp Cm (An ) Cn (Bm )
（1）若Q＞ Ksp ，△G ＞0，溶液为过饱和溶液。有沉淀生成；
A. AgCl (1.8 x 10-10)
Ksp = S2
S=1.34×10－5
B. Ag2C2O4 (3.4 x 10-11)
Ksp = 4S3
S=2.40×10－4
C. Ag2CrO4 (1.1 x 10-12) D. AgBr (5.2 x 10-13)
例： Hg2Cl2 的KSP为1.3 x 10-18 ,0.1升饱和溶液的浓度
沉淀
Ksp Cm (An ) Cn (Bm )
溶度积原理
rG
m
(T)
RT
ln
K
sp
f
G
m
/
kJ
mol
AgCl(s) -109.80
化学沉淀的知识点总结
化学沉淀的知识点总结化学沉淀是一种重要的化学实验方法，广泛应用于化学、环境、生物等领域。
本文将从化学沉淀的原理、适用条件、常见沉淀反应和实验技术等方面进行总结。
一、化学沉淀的原理化学沉淀是利用溶液中物质的溶解度差异而实现的一种分离方法。
在溶液中，待沉淀物质和沉淀剂可以发生化学反应生成不溶的物质沉淀，从而达到分离的目的。
化学沉淀的原理主要包括以下几点：1. 溶解度差异：物质的溶解度与溶液中的温度、压力、浓度等因素有关。
某些物质在一定条件下会生成不溶的沉淀，利用这种溶解度差异可以实现化学沉淀分离。
2. 化学反应生成沉淀：待沉淀物质和沉淀剂在溶液中发生化学反应，生成不溶的沉淀物质。
通常沉淀剂选择适当，可以使待沉淀物质和沉淀剂之间发生反应生成不溶的物质。
3. 沉淀的形成条件：化学沉淀的形成需要具备适当的条件，包括溶液的浓度、温度、pH值等因素，只有在合适的条件下才能发生有效的化学沉淀反应。
综上所述，化学沉淀是利用物质的溶解度差异以及化学反应生成不溶物质的原理实现的一种分离方法。
二、化学沉淀的适用条件化学沉淀作为一种常见的实验方法，适用条件是其能否成功实现沉淀分离的关键。
化学沉淀的适用条件主要包括以下几点：1. 沉淀剂选择：沉淀剂的选择直接影响化学沉淀的效果。
通常选择具有较强沉淀作用的沉淀剂，使之与待沉淀物质发生反应生成不溶的沉淀物质。
2. 溶液的浓度：溶液的浓度对化学沉淀有重要影响。
通常情况下，当溶液浓度较高时，有利于沉淀物质的形成和分离，而浓度过低则难以实现有效的沉淀分离。
3. 温度和pH值：温度和pH值是影响化学沉淀的重要因素。
通常情况下，适宜的温度和pH值能够提高沉淀的形成和分离效果，而不利的条件则会影响沉淀的效果。
4. 混合和搅拌：待沉淀物质和沉淀剂的充分混合和搅拌是实现有效化学沉淀的重要条件，通过搅拌可以促进沉淀物质的形成和分离。
综上所述，化学沉淀的适用条件包括沉淀剂选择、溶液的浓度、温度和pH值以及混合搅拌等因素。
分析化学 沉淀滴定法
第六章 沉淀滴定法6.1 概述6.2 沉淀滴定曲线6.3 沉淀滴定终点指示剂和 沉淀滴定分析方法（莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法）（Precipitation titration ） 6.1 概述沉淀滴定法：以沉淀反应为基础的滴定分析方法。
只有少数沉淀反应可以用于沉淀滴定，因为:（1）沉淀的溶解度必须很小(沉淀完全)（2）反应迅速（3）沉淀组成固定，按反应式定量进行（4）有合适方法指示滴定终点（4）沉淀吸附不能影响终点的确定测定Ag +和卤素离子(Cl -、Br -、I -等)的沉淀滴定法。
银量法：用于沉淀滴定的反应必须满足以下条件：沉淀滴定分析曲线： 1. 沉淀滴定曲线2. 影响沉淀滴定突跃的因素3. 分步滴定沉淀滴定终点指示方法： 1. 莫尔法（铬酸钾指示剂法） 2. 佛尔哈德法（铁铵矾指示剂法） 3. 法扬司法（吸附指示剂法）6.2 沉淀滴定曲线Ø沉淀滴定曲线Ø影响沉淀滴定突跃的因素Ø分步滴定1.沉淀滴定曲线沉淀滴定反应：颜色突变指示终点到达与指示剂作用发生过量+Ag 以0.100mol·L -1AgNO 3标准溶液滴定50.0mL 0.050 mol ·L -1 Cl -为例910-sp 106.5108.11K 1K K ⨯=⨯==为沉淀反应的平衡常数滴定曲线计算基础：生成沉淀物质的溶度积常数 K sp 溶度积常数：当溶解与结晶速度相等时，平衡常数K AgCl 为： K AgCl = [Ag +][Cl -]该常数称为溶度积常数，用K sp 表示。
溶度积通式：m-n n m B A sp,][B ]A [K m n +=例：溶度积与溶解度之间的关系：解：(1) 设AgCl 的溶解度为s 1(mol·L -1)，则：的溶解度。
和试计算例：已知42-12CrO Ag sp,-10AgCl sp,CrO Ag AgCl ,10.02K ,101.8K 42⨯=⨯=平衡时 s 1 s 11-51-1021AgCl sp,L mol 103.1s 101.8s K -⋅⨯=∴⨯==则（2）设Ag 2CrO 4的溶解度为s 2(mol·L -1)，则：平衡时 2s 2 s 21-52-1232222CrO Ag sp,Lmol 109.7s 102.0s 4s )s 2(K 42-⋅⨯=∴⨯==⨯=则 同一类型的沉淀，可以用K sp 直接比较溶解度的大小，不同类型的难溶电解质，不能用K sp 比较。
分析化学沉淀滴定法
分析化学沉淀滴定法沉淀滴定法是一种常用的化学分析方法，可以用于测定溶液中的离子浓度，以及确定化学反应的速率和机理。
本文将介绍沉淀滴定法的基本原理、实验步骤、应用场景以及注意事项。
一、沉淀滴定法的基本原理沉淀滴定法利用沉淀反应的化学反应速率与溶液中待测离子的浓度成正比的关系，通过滴定计量液体中的离子浓度。
在滴定过程中，通过加入适量的滴定剂，使待测离子与滴定剂发生反应，生成不溶性的沉淀。
当反应完成时，将沉淀过滤、洗涤、烘干，最后称重，从而确定待测离子的浓度。
二、实验步骤1、准备试剂和样品：选择合适的试剂作为滴定剂，并准备待测溶液样品。
2、校准滴定管：使用已知浓度的标准溶液校准滴定管，确保滴定结果的准确性。
3、确定终点：通过加入过量滴定剂，使待测离子完全反应，并生成不溶性的沉淀。
通过观察实验现象，确定反应终点。
4、过滤和洗涤：将生成的沉淀过滤，并使用洗涤剂洗涤沉淀，以去除杂质。
5、烘干和称重：将过滤后的沉淀烘干，并使用天平称重。
根据称重结果计算待测离子的浓度。
三、应用场景沉淀滴定法广泛应用于化学、环境、食品等领域。
例如，在化学领域中，可以利用沉淀滴定法测定溶液中的金属离子浓度；在环境领域中，可以用于测定水样中的重金属离子浓度；在食品领域中，可以用于测定食品中的添加剂和有害物质的浓度。
四、注意事项1、试剂的选择：应根据待测离子的性质选择合适的沉淀剂，以确保反应的完全性和沉淀的生成。
2、校准滴定管：为了确保滴定结果的准确性，需要对滴定管进行校准。
可以使用已知浓度的标准溶液进行校准。
3、终点判断：在滴定过程中，需要仔细观察实验现象，准确判断反应终点。
过量的滴定剂会导致误差增大。
4、过滤和洗涤：过滤和洗涤是保证测量准确性的重要步骤。
需要仔细操作，确保沉淀物被完全收集。
5、防止污染：在实验过程中，应防止试剂和样品受到污染，以确保测量结果的准确性。
6、安全问题：在实验过程中，需要注意安全问题。
例如，一些试剂可能具有腐蚀性或毒性，需要谨慎使用和储存。
分析化学课件 第六章 沉淀滴定法
（2）酸度：
pH 6.5 ~ 10.5； 有NH3存在：pH 6.5 ~7.2
CrO42- + 2H+ → 2HCrO4-
pH> 6.5
酸性过强，导致[CrO42紫
酸性
19.5.4 沉淀滴定法的应用示例
AgNO3和NH4SCN NaCl：基准纯或优级纯
直接配制 AgNO3:
粗配后用NaCl标液标定 棕色瓶中保存 NH4SCN 粗配后用AgNO3标液标定
总结
方法
莫尔法
佛尔哈德法
法扬司法
指示 剂
滴定 剂
K2CrO4 AgNO3
Fe NH4 (SO4)2 NH4SCN
改进的Volhard法
2. 滴定条件
1.酸性条件(0.3 mol/LHNO3)---防止Fe3+水解
2. 测定氯化物时，轻摇----避免沉淀转化
3. 测定碘化物时，先加入AgNO3 ，再加铁铵钒 Fe3+ ----氧化I-生成I2
4. 不宜高温 5. 干扰离子预先出去
优点：返滴法可测I-、SCN-, 选择性好，干扰小， 弱酸盐不干扰滴定，如PO43-,AsO43-,CO32-,S2-
强酸性溶液(0.3mol/L HNO3)中,弱酸盐不沉淀Ag+
3、法扬司法
吸附指示剂法(Fajans法)
1. 原理
以AgNO3滴定Cl- 为例 指示剂:荧光黄(fluorescein)
荧光黄，弱酸染料
HFIn → FIn- (黄绿色)+ H+
• 终点前Cl-过量，(AgCl)Cl-+FIn-黄绿色
分析化学课件 沉淀滴定法
S = Ksp = 6 10
-10
= 2.4 10 molL
-5
-1
m(BaSO4)=2.4×10-5×300×233.4=1.7mg 若加入过量Ba2+, [Ba2+]=0.01mol· -1 L S=[SO42-]=Ksp/[Ba2+]=6×10-10/0.01=6×10-8 mol· -1 L
下面是几种物质的溶解度曲线图：
6.1 沉淀溶解度及其影响因素
二、影响沉淀溶解度的因素
（一）离子强度的影响 （二）共同离子效应 （三）副反应的影响
1.酸效应（例题） 2.配位效应 （四）影响沉淀溶解度的其它因素 1.温度： 沉淀的溶解度一般随温度的升高而增大。
6.1 沉淀溶解度及其影响因素
2.溶剂： 大多数无机物沉淀是离子晶体，它们在有机溶剂 中的溶解度比在水中的小。
消除方法— 陈化或重结晶 例: 硫酸钡的共沉淀(30℃)
包藏离子 包藏量(mol/100 mol BaSO4) Ba2+加入 SO42-中 0.45 5.4 15.9 SO42- 加 入Ba2+中 2.7 19.6 3.6 玷污盐溶解度
(mol·-1) L
ClNO3Ca2+
1.83
0.46 0.02
Q= [Fe3+ ]t · - ]t3 K sp [OH
OH-浓度为
即 [OH- ]t3 K sp/ [Fe3+ ]t
6.1 沉淀溶解度及其影响因素
[OH ] 3
K sp
[ Fe ]
3
3
4.0 1038 1.591012 m ol/ L 0.01
对应于开始沉淀的pH pH=14-pOH=2.20 pH 2.20时， Fe(OH)3开始沉淀。 沉淀完全，溶液中的[Fe3+] 10-5mol/L
无机及分析化学第6章-沉淀溶解平衡和沉淀滴定法
1.直接滴定法 ——测定Ag+
滴定反应： 终点反应：
Ag SCN AgSCN Fe3 SCN FeSCN2
（白色） （红色）
第二节 沉淀滴定法
二、常用的沉淀滴定法——银量法
2.返滴定法——测定卤素离子和SCN-
未滴定时： Cl-+Ag+ （过量） AgCl + Ag+ （剩余）
滴加 时： Ag+ （剩余）+ SCN-
第一节 沉淀溶解平衡
二、溶度积规则
在难溶电解质AmBn溶液平衡中，Ksp [An ]m[Bm ]n ， 若用Ｑ表示任意状态下离子浓度之积，显然Ｑ的表示形式与
Ksp 相同，Q=[An ]m[Bm ]n ，比较 和Ｑ可以得出如下结论： 1．Ｑ< 为不饱和溶液，若体系中原来有沉淀，此时沉淀会
溶解，直至Ｑ= Ksp 为止；若原来体系中没有沉淀，此时 也不会有新的沉淀生成。
的化学计量点
2.生成的沉淀 溶解度较小，
且组成恒定
4.沉淀的吸附 现象不影响
滴定终点的确定
第二节 沉淀滴定法
二、常用的沉淀滴定法——银量法
银量法根据确定终点时所用指示剂的不同，并按创立者 的名字命名为三种方法：莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法。 （一）莫尔法——铬酸钾指示剂法 1.基本原理
莫尔法是以硝酸银为标准溶液，以铬酸钾为指示剂，在 中性或弱碱性溶液中测定Cl-或Br-的银量方法。莫尔法的反 应为：
与SCN-作用，因而干扰测定，必须预先除去。 （5）用返滴定法测定I- 时，应首先加入过量的AgNO3
，再加铁铵矾指示剂，否则Fe3+ 将氧化I- 为 I2，影 响分析结果的准确度。
第二节 沉淀滴定法
第六章 重量法和沉淀滴定2 五影响沉淀纯净的因素
2．无定形沉淀 Amorphous precipitation
特点：溶解度小，颗粒小，难以过滤洗涤； 结构疏松，表面积大，易吸附杂质 条件： a．浓溶液——降低水化程度，使沉淀颗粒结构紧密 b．热溶液——促进沉淀微粒凝聚，减小杂质吸附 c．搅拌下较快加入沉淀剂——加快沉淀聚集速度 d．不需要陈化——趁热过滤、洗涤，防止杂质包裹 e．适当加入电解质——防止胶溶
22
Ca2+
+ (NH4)2C2O4
中性
弱碱性 H+ 酸效应 900C 水解
CaC2O4↓ 细小沉淀
Ca2+ + (NH4)2C2O4
CaC2O4↓
酸效应增大 s
CO(NH2)2 + H2O H2C2O4
CO2↑+ 2NH3↑
NH3均匀分布，pH值 ↑
HC2O4 – + H+
HC2O4–
Ca2+ + C2O42-
6-12
例：草酸盐的沉淀分离
长 时 间 C a, M g C a C O C a C O M g C O 2 4 2 4 2 4 2 + 2 + 2 2 长 时 间 放 置 ， C a C O 表 面 吸 附 C O [ C O 2 4 2 4 2 4] 2 + 2 当 [ M g] [ C O K M g C O 逐 渐 沉 积 2 4] s p ( M g C O ) 2 4 2 4
吸附共沉淀：晶体表面离子电荷不完全等衡。
形成第一吸附层和第二吸附层（双电层）， 与沉淀一起沉降。 表面吸附是有选择性的，与被吸附物质的溶 解度、被吸附离子的变形性及吸附后形成物的离 解能力有关。
第六章讲义化学沉淀
②在饱和溶液中，可根据溶度积常数计
算难溶盐在溶液中的溶解度SMmNn
由于 [Mn+]= m SMmNn
[Nm-]=nSMmNn
有 LMmNn=[mSMmNn]m•[nＳMmNn]n
得
SMmNn
mn
LMmNn mmnn
③分级沉淀： 当溶液中有多种离子都能与同一种离子生成沉
淀时，可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序 称为分级沉淀。
（4）某些有机污染物
3、沉淀的条件
①水中难溶盐服从溶度积原则，即在一定条件 下，在含有难溶盐MnNn（固体）的饱和溶液中， 各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数， 记为LMnNn：
MmNn == mM n+ + nNm溶度积常数
LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]n
电离常 [M 数 n]mK [N m]n [M mNn]
根据溶度积原理，可以判断溶液中是否有沉淀产生：
A 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n < LMmNn时， 溶液未饱和，全溶，无沉淀。
B 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n = LMmNn时， 溶液正好饱和，无沉淀。
C 、离子积[Mn+]m•[Nm-]n > LMmNn时， 形成MmNn沉淀。
可见，要降低[Mn+]可考虑增大[Nm-]的值，具有这种 作用的化学物质为沉淀剂。
当溶液中离子浓度
1.0106 mol·L-1，可认为该离子已被定量沉淀完全。
（２）不仅生成氢氧化物沉淀，还生成各种可溶性的 羟基络合物．
游离态＋可溶性羟基络合物
？？？如何确定pＨ值？？ 根据络合物的逐级稳定常数和沉淀物的Ｋsp，确定与
沉淀平衡共存的各种可溶络合物浓度与pＨ的关系 ．
无机化学期末练习第六章 沉淀
第六章沉淀-溶解平衡填空题1、Ag2C2O4的溶度积常数表达式为,La(IO3)3的溶度积常数表达式为。
2、欲使沉淀溶解，需设法降低，使J K spΘ。
例如，使沉淀中的某离子生成或。
3、Mn(OH)2的K spΘ＝2.1×10-13，在纯水中其溶解度为()mol·L-1；Mn(OH)2饱和溶液的pH为()；将0.050mol Mn(OH)2(s)刚好溶解在0.50L NH4Cl溶液中，则平衡时c(NH4Cl)为()mol·L-1(K bΘ(NH3·H2O)=1.8×10-5)。
4、在AgCl，CaCO3，Fe(OH)3，MgF2这些难溶物质中，其溶解度不随pH变化而改变的是，能溶在氨水中的是。
5、在CaCO3(K spΘ＝4.9×10-9)，CaF2(K spΘ＝1.5×10-10),Ca3(PO4)2(K spΘ＝2.1×10-33)的饱和溶液中，Ca2+浓度由大到小的顺序是>>。
6、已知Sn(OH)2、A1(OH)3、Ce(OH)4的K spΘ分别为5.0×10-27，1.3×10-33，2.0×10-28，则它们的饱和溶液的pH由小到大的顺序是＜＜。
7、己知K spΘ(Ag2CrO4)＝1.1×10-12，K spΘ(PbCrO4)＝2.8×10-13，K spΘ(CaCrO4)＝7.1×10-4。
向浓度均为0.10mol·L-1的Ag+，Pb2+，Ca2+的混合溶液中滴加K2CrO4稀溶液，则出现沉淀的次序为，，。
又已知K spΘ(PbI2)＝8.4×10-9，若将PbCrO4沉淀转化为PbI2沉淀，转化反应的离子方程式为，其标准平衡常数KΘ＝、。
8、同离子效应使难溶电解质的溶解度变小；盐效应使难溶电解质的溶解度增大。
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第六章化学沉淀Chemical Precipitation第一节化学沉淀基本知识1、化学沉淀法定义 (P301)化学沉淀法是向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解物质发生化学反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中溶解物质的方法。
主要针对废水中的阴、阳离子。
2、化学沉淀法的处理对象(主要针对废水中的阴、阳离子。
)（1）废水中的重金属离子及放射性元素：如Cr3+、Cd3+、Hg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Fe3+等。
（2）给水处理中去除钙，镁硬度。
（3）某些非金属元素：如S2-、F-、磷等。
（4）某些有机污染物3、沉淀的条件①水中难溶盐服从溶度积原则，即在一定条件下，在含有难溶盐M n N n（固体）的饱和溶液中，各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数，记为L MnNn：M m N n == mM n+ + nN m-溶度积常数L MmNn=[M n+]m•[N m-]n溶度积常数L MmNn=[M n+]m•[N m-]n=k•[M m N n]=常数其中 [M n+]—表示金属阳离子摩尔浓度（mol/L）[N m-]—表示阴离子摩尔浓度（mol/L）难溶盐的溶度积常数均可在化学手册中查到。
见书P302表16-1，给出的溶度积简表。
L MmNn=[M n+]m•[N m-]n=k•[M m N n]=常数根据溶度积原理，可以判断溶液中是否有沉淀产生：A 、离子积[M n+]m•[N m-]n < L MmNn时，溶液未饱和，全溶，无沉淀。
B 、离子积[M n+]m•[N m-]n = L MmNn时，溶液正好饱和，无沉淀。
C 、离子积[M n+]m•[N m-]n > L MmNn时，形成MmNn沉淀。
可见，要降低[M n+]可考虑增大[N m-]的值，具有这种作用的化学物质为沉淀剂。
②在饱和溶液中，可根据溶度积常数计算难溶盐在溶液中的溶解度S MmNn由于 [M n+]= m S MmNn[N m-]=nS MmNn有 L MmNn=[mS MmNn]m•[nＳMmNn]n得③分级沉淀：当溶液中有多种离子都能与同一种离子生成沉淀时，可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序称为分级沉淀。
如：溶液中同时存在Ba2+、CrO42-、SO42-,何种离子首先发生沉淀析出？Ba2+ + SO42- == BaSO4↓ L BaSO4 = 1.1×10-10Ba2+ + CrO42- == BaCrO4↓ L BaCrO4= 2.3×10-10判断分级沉淀的先后，不要单纯的通过溶度积常数（或溶解度）的大小来判定，要以离子浓度乘积与溶度积L的关系为指标，看是否满足沉淀的条件。
第二节常用的化学沉淀方法1、化学沉淀法工艺过程（1）投加化学沉淀剂，生成难溶的化学物质，使污染物沉淀析出。
投药，反应，沉淀析出（2）通过凝聚、沉降、浮选、过滤、离心、吸附等方法，进行固液分离。
（3）泥渣的处理和回收利用。
2、常用的化学沉淀方法①氢氧化物沉淀法②硫化物沉淀法③碳酸盐沉淀法④卤化物沉淀法⑤还原沉淀法3 氢氧化物沉淀法：氢氧化物沉淀法是基于重金属离子在一定的pH条件下，生成难溶于水的氢氧化物沉淀而得到分离。
工业废水中的许多金属离子可以生成氢氧化物沉淀而得以去除。
（1）设单纯生成氢氧化物M(OH)n，M(OH)n == M n+ + n OH-有：L M(OH)n = [M n+]•[OH]n沉淀与否主要取决因素为pH 。
对金属离子Mn+来说，是否生成难溶的氢氧化物沉淀，取决于溶液中OH－离子浓度，即pH值。
由上式可知：a 金属离子浓度相同时，溶度积小的开始沉淀析出的pH越低。
b 同一金属离子，浓度越大，开始沉淀析出的pH越低。
可供选用沉淀剂：NaOH、石灰、Na2CO3、 NaHCO3等。
最经济的化学药剂是石灰，适用于不准备回收重金属的低浓度废水处理。
例题：已知[Fe3+]= 0.01mol/L，要使有Fe(OH)3沉淀析出，pH应多大？（Fe(OH)3的L Fe(OH)3=3.8×10-38。
）解：据溶度积原理，要是某一金属离子（M n+）生成氢氧化物沉淀，则需要满足： [M n+]•[OH-]n >L M(OH)n即 [Fe3+]•[OH-]3 > 3.8×10-38 注意单位换算有 pOH <11.8 即 pH > 2.2 ，即：要使0.01mol/L的Fe3+析出Fe(OH)3沉淀，溶液pH应大于2.2。
（２）不仅生成氢氧化物沉淀，还生成各种可溶性的羟基络合物．？？？如何确定pＨ值？？根据络合物的逐级稳定常数和沉淀物的Ｋsp，确定与沉淀平衡共存的各种可溶络合物浓度与pＨ的关系．←思考：生成可溶性络合物对于沉淀来说是好还是不好？？？←当废水中存在ＣＮ－，ＮＨ３．ＣＬ－，Ｓ２－等配位体时，能与重金属离子形成可溶性络合物，增大金属氢氧化物的溶解度，对沉淀法不利，要预处理除去．（3）氢氧化物沉淀法的应用←常用沉淀剂为石灰(优点,缺点)应用:←处理含锌废水←含镉废水←含铜废水←含镍废水← 4 硫化物沉淀法←向废液中加入硫化氢、硫酸铵或碱金属的硫化物，与处理物质反应生成难溶硫化物沉淀，已达到分离净化的目的。
←硫化物沉淀法能用于处理大多数含重金属的废水。
（溶度积均很小）← L HgS =4×10―53← L CuS =8×10―37← L PbS =3.2×10―28← L CdS =1.6×10―28←采用硫化物作沉淀剂可使废水中的金属得到更完全地去除。
←特点：（1）分步沉淀:①各种金属硫化物的溶度积相差悬殊，②溶液中S2-离子浓度受H+浓度的制约，可以通过控制酸度，用硫化物沉淀法把溶液中不同金属离子分步沉淀而分离回收。
对于同一类型的难溶电解质，当离子浓度相同时，可直接由K sp的大小判断沉淀次序，K sp小的先沉淀；若溶液中离子浓度不同，或沉淀类型不同时，不能直接由K sp 的大小判断，需根据溶度积规则由计算判断。
➢处理对象: 重金属离子。
根据溶度积大小，硫化物沉淀析出的顺序是：As5+ > Hg2+ > Ag+ >As3+ > Bi3+ > Cu2+ >Pb2+> Cd2+ > Sn2+ > Co2+ >Zn2+ >Ni2+ >Fe2+ > Mn2+常用的沉淀剂：Na2S、NaHS、K2S、H2S 等。
←根据沉淀转化原理，难镕硫化物MnS、FeS等亦可作为处理药剂。
←例：←（1）对于无机汞← 2Hg+ + S2-→Hg2S↓→HgS +Hg 适宜pH 8-10← Hg2+ + S2-→HgS↓←（2）对于有机汞化合物，经氯化处理后，也可用硫化钠除汞。
←←注意：用硫化物沉淀法处理含汞废水时，S2-量不能过量太多，因过量S2-与HgS生成HgS22-络离子而溶解，影响汞的去除。
←注意事项← (1)S 2－离子能与金属离子形成络阴离子，从而使金属硫化物的溶解度增大，不利于重金属的沉淀去除，因此必须控制沉淀剂S2－离子的浓度不要过量太多.← (2)其它配位体如X-(卤离子)；CN-、SCN-，应通过预处理除去。
应用(一)硫化物沉淀法除汞(Ⅱ)← 1.原理---硫化汞Ksp很小，所以硫化物沉淀法的除汞率高.← 2.处理对象---无机汞。
对于有机汞，必须先用氧化剂(如氯)将其氧化成无机汞，再去除。
← 3.影响因素:硫的浓度;(加FeSO4作用)pH;其他配位离子(二)其他应用处理含铜废水;含镉废水.←硫化物沉淀法的特点优点:去除率高、可分步沉淀、泥渣中金属品位高、适应pH值范围大等 .缺点: ①沉淀剂来源受限，硫化物沉淀法处理费用较高。
②生成的难溶盐的颗粒粒径很小，固液分离困难，常需投加混凝剂。
③此法的应用不太广泛，有时作为氢氧化物沉淀法的补充法。
④使水体中COD增加;当水体酸性增加时，可产生硫化氢气体污染大气。
4、碳酸盐沉淀法金属离子碳酸盐的溶度积很小，对于高浓度的重金属废水，可投加碳酸盐进行回收。
此法可去除或回收Mn2+、Zn2+、Pb2+、Cu2+Ca2+、Mg2+(水软化)，沉淀剂：Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、CaCO3等。
←应用方式不同的处理对象，碳酸盐沉淀法有三种不同的应用方式：←(1)投加难溶碳酸盐(如碳酸钙)，利用沉淀转化原理，使废水中重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+等离子)生成溶解度更小的碳酸盐而沉淀析出；←(2)投加可溶性碳酸盐(如碳酸钠)，使水中金属离子生成难溶碳酸盐而沉淀析出；←(3)投加石灰，与造成水中碳酸盐硬度的Ca(HC03)2和Mg(HCO3)2，生成难溶的碳酸钙和氢氧化镁而沉淀析出。
← 5 卤化物沉淀法←如利用AgCl沉淀回收银：← Ag++ Cl- = AgCl↓ (Ksp = 1.56×10-10)←利用CaF2沉淀去除F-：← Ca2+ +2F-=CaF2↓ (Ksp= 4×10-11)（1）氯化物沉淀法除银①原理:氯化银Ksp＝1.8×10-10,故可处理和回收废水中的银。
②处理方法:含银废水主要来源于镀银和照相工艺。
●单纯含银时:先电解法回收银，将银浓度降低;再用氯化物沉淀法，将银浓度降至lmg／L左右。
●多种金属离子共存:调pH值至碱性，同时投加氯化物，则其它金属形成氢氧化物沉淀，唯独银离子形成氯化银沉淀，二者共沉淀。
用酸洗沉渣，将金属氢氧化物沉淀溶出，仪剩下氯化银沉淀。
●废水中含有氰，它和银离子形成[Ag(CN)2]-络离子: 一般先氯化法氧化氰，放出的氯离子又可以与银离于生成沉淀。
（2）氟化物沉淀法1.处理对象:氟离子---氟化钙沉淀2.处理方法:✓单纯氟离子:投加石灰，调pH值至10～12，生成CaF2沉淀.✓其它金属离子(如Mg2+、Fe3+、A13+等)共存:加石灰后，除形成CaF2沉淀外，还形成金属氢氧化物沉淀。
由于后者的吸附共沉作用，可使含氟浓度降至8mg／L以下。
6 还原沉淀法例如：制革行业含铬废水的处理，六价铬必须先还原成三价铬，然后再用石灰沉淀。
这种方法称为还原沉淀法。
此法已广泛应用于含铬废水的处理，经济上合算，去除效率高(98-99%)，同时处理水可以回用。
操作步骤：① pH调整：将含铬废水用硫酸将pH调至2-3，在此pH值下Cr6+可以有效地被还原为Cr3+；也可以应用从其它厂排放出的酸性废水混合，以减少处理费用。
②还原处理②还原处理含铬废水处理常用的还原剂有：硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫化钠，也可用工业废气中的SO2作还原剂。
还原效率与pH、反应时间及还原剂的性质有关。