内容正文:
沉淀溶解平衡的应用
1.了解沉淀的生成、溶解与转化,能用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和
转化,会应用沉淀的生成、溶解与转化。
2.学会从定量的角度分析沉淀的生成与转化。
学习目标
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用
在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用生成沉淀来达到___
的目的。
(2)沉淀生成的方法
①调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH,使Q[Fe(OH)3] Ksp[Fe(OH)3],Fe3+转变为_______
沉淀而除去。反应如下: 。
分
离或除去某些离子
>
Fe(OH)3
②加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物 等沉淀而除去。
a.通入H2S除去Cu2+的离子方程式: 。
b.加入Na2S除去Hg2+的离子方程式: 。
③相同离子法:增大沉淀溶解平衡体系中某种离子的浓度,使平衡向生成沉淀的方向移动,如向AgCl饱和溶液中加入饱和食盐水可继续生成AgCl沉淀。
CuS、HgS
H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
Hg2++S2-===HgS↓
④氧化还原法:改变离子的存在形式,促使其转化为溶解度更小的难溶电解质,便于分离出来,例如通过氧化还原反应将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成更难溶的Fe(OH)3沉淀。
特别提醒 ①一般来说,当溶液中有多种可以沉淀的离子且生成相同类型的沉淀时,越难溶(Ksp越小)的越先沉淀。②当离子浓度小于1×
10-5 mol·L-1时,认为该离子已完全沉淀。
2.沉淀的溶解
(1)沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去平衡体系中的 ,使平衡向 的方向移动,就可以使沉淀溶解。
相应离子
沉淀溶解
(2)实验探究:Mg(OH)2沉淀溶解
浑浊
澄清
降低
<
溶解
(1)洗涤沉淀时,洗涤次数越多越好
(2)除去废水中的某些重金属离子如Cu2+、Hg2+时,常用Na2S等,是因为生成的CuS、HgS极难溶,使废水中Cu2+、Hg2+浓度降的很低
(3)CaCO3溶解时常用盐酸而不用稀硫酸,是因为稀硫酸不与CaCO3反应
(4)除去MgCl2溶液中的Fe2+,先加入双氧水,再加入MgO即可
正误判断
×
√
×
√
1.(1)BaCO3和BaSO4都难溶于水,在医学上常用BaSO4作钡餐透视,而不能用BaCO3的原因是什么?
(2)如果有人误服Ba2+,去医院洗胃时需要用较大量的5%的Na2SO4溶液,已知5%的Na2SO4溶液中 的物质的量浓度近似为0.35 mol·L-1,BaSO4的Ksp为1.1×10-10,试计算5%的Na2SO4溶液能不能有效的除去胃中的Ba2+。
2.已知常温下,CuCO3、Cu(OH)2、CuS的Ksp分别为1.4×10-10、2.2×10-20、6.3×10-36。要除去溶液中的Cu2+,选用下列哪种沉淀剂更好?为什么?
①Na2CO3 ②NaOH ③Na2S
提示 选用Na2S更好。原因是CuS的Ksp最小,溶解度最小,Cu2+沉淀得更完全,溶液中剩余的Cu2+最少。
1.向紫色Cr2(SO4)3的水溶液中加入NaOH溶液,当pH=4.6时,开始出现Cr(OH)3灰绿色沉淀,随着pH的升高,沉淀增多;但当pH>13时,沉淀消失,出现亮绿色的亚铬酸根离子( ),其平衡关系如下:
(紫色) (灰绿色) (亮绿色)
向50 mL 0.05 mol·L-1Cr2(SO4)3溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液50 mL,充分反应后,溶液中可观察到的现象是
A.溶液为紫色 B.溶液中有灰绿色沉淀
C.溶液为亮绿色 D.无法判断
√
2.(1)常温下,要去除ZnSO4溶液中混有的Fe3+,可以通过调节溶液的pH来实现,试通过计算确定,当调节溶液的pH超过多少时可认为Fe3+沉淀完全?{已知:Ksp[Fe(OH)3]≈1×10-39,溶液中c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时可认为Fe3+沉淀完全。}
(2)常温下,如何去除ZnSO4溶液中混有的Fe2+{已知:K