内容正文:
3.4.2沉淀溶解平衡
(沉淀溶解平衡原理的应用)基础知识清单
一、沉淀的转化与溶解
1.沉淀的转化
实验探究AgCl、AgI、Ag2S的转化
实验操作
实验现象
有 沉淀析出
沉淀转化为 沉淀
沉淀转化为 沉淀
实验结论
①AgCl沉淀可转化为AgI沉淀,②AgI沉淀又可转化为Ag2S沉淀
(1)根据实验现象可知三种沉淀溶解能力从大到小的顺序是 。
(2)向AgCl沉淀中滴加KI溶液时,溶液中的Ag+和I-结合生成了更难溶解的AgI,溶液中Ag+浓度 ,促使AgCl的沉淀溶解平衡向 ,最终AgCl完全转化为AgI。AgI转化为Ag2S的原理相同。
(3)沉淀转化的离子方程式:AgCl(s)+I-AgI(s)+Cl-;2AgI(s)+S2-Ag2S(s)+2I-。
转化的实质: 。
转化的条件:溶液中的离子浓度幂之积 Ksp。
2.沉淀的溶解
(1)原理:根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,只要不断移去溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向 的方向移动,从而使沉淀溶解。
(2)实例:①CaCO3沉淀溶于盐酸中:
CO2气体的生成和逸出,使CaCO3溶解平衡体系中的CO浓度不断减小,平衡向 的方向移动。
②分别写出用HCl溶解难溶电解质FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2的离子方程式: 、 、 。
③向Mg(OH)2悬浊液中分别滴加蒸馏水、稀盐酸、NH4Cl溶液,白色沉淀将 、 、
(填“溶解”或“不溶解”)。
二、沉淀的生成与转化在生产和科研中的应用
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用。
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法。
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至7~8,可使Fe3+转变为 沉淀而除去。反应如下:
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CuS、HgS等沉淀,也是分离、除去杂质常用的方法。
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: 。
c.同离子效应法:增大溶解平衡中离子浓度,使平衡向 的方向移动。
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溶解平衡体系中的 ,使平衡向 的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(2)沉淀溶解的方法。
①酸溶解法:用强酸溶解的难溶电解质有CaCO3、FeS、Al(OH)3、Ca(OH)2等。
如CaCO3难溶于水,却易溶于盐酸,原因是:CaCO3在水中存在溶解平衡为 ,当加入盐酸后发生反应: ,c(CO) ,溶解平衡向 方向移动。
②盐溶液溶解法:Mg(OH)2难溶于水,能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。溶于NH4Cl溶液反应的离子方程式为 。
3.沉淀转化
(1)锅炉除水垢。
水垢CaSO4(s)CaCO3(s)Ca2+(aq)
有关化学方程式:
、CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)自然界中矿物的转化。
如原生铜硫化物CuSO4(溶液)CuS(铜蓝)
有关化学方程式:
,
。
(3)工业废水处理。
工业废水处理过程中,重金属离子可利用沉淀转化原理用FeS等难溶物转化为HgS、Ag2S、PbS等沉淀。
用FeS除去Hg2+的离子方程式:
。
课后分层练
1.已知常温下溶解度:CaSO4>CaCO3>CaC2O4,欲将NaCl溶液中的C