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沉淀的生成、溶解、转化


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所以Na2CO3的最初浓度为 0.76+0.01=0.77mol/L
• 2.向0.1 mol/L AgNO3溶液的试管 中滴加0.1 mol/L NaCl溶液,至不 再有白色沉淀生成为止。取其中澄 清溶液,逐滴加入饱和Na2S溶液, 有无沉淀生成? 有黑色沉淀生成。
• 是否可以用Na2SO4代替Na2S?
应用3:溶洞的形成
各种奇形异状的溶洞。你知道它是如何形成的吗?
CaCO3
Ca2+ + CO32+ H2O+CO2
2HCO3-
应用4:氟化物防止龋齿
牙齿表面有一层致硬的物质: Ca5(PO4)3OH(羟 基磷灰石)Ca5(PO4)3OH 酸,这时牙齿就会受到腐蚀 Ca5(PO4)3OH+4H+=5Ca2++3HPO42-+H2O,牙 5 Ca2++3PO43+OH- ,进食后细菌和酶作用于食物产生有机
BaSO4(s)+CO322 4 2 3
c(SO ) c(SO ) c( Ba ) Ksp ( BaSO 4) K 2 c(CO ) c(CO ) c( Ba ) Ksp ( BaCO3 )
2 4 2 3
SO42- +BaCO3(s)
2
1.07 10 2 1.3210 9 8.110 0.01 2 c(CO3 ) 0.76 mol / L 2 1.32 10
(2010天津)下列液体均处于25℃,有关叙述 正确的是 B A.某物质的溶液pH < 7,则该物质一定是 酸或强酸弱碱盐 B.pH = 4.5的番茄汁中c(H+)是pH = 6.5 的牛奶中c(H+)的100倍 C.AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的 溶解度相同 D.pH = 5.6的CH3COOH与CH3COONa 混合溶液中,c(Na+) > c(CH3COO-)
(2)沉淀转化的应用:
应用1:去水垢
锅炉水垢既会降低燃料的利用率,造成能源浪费, 也会影响锅炉的使用寿命,造成安全隐患,因此 要定期清除。
信息: 锅炉水垢中还含有CaSO4,难 溶于水和酸,如何清除?
难溶物
CaSO4
CaCO3
1.5 ×10-3
溶解度/g 2.1×10-1
锅炉中水垢中含有CaSO4 ,可先用 Na2CO3溶液处理,使 之转化为疏松、 易溶于酸的CaCO3。
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由于K+、NO3-没有反应 c(K+) =5mL×0.01mol/L×2 / (5mL+8mL)=0.0076mol/L
c(NO3-)=8mL×0.01mol/L / (5mL+8mL)=0.0062mol/L
Ksp(AgI) <Ksp(AgCl),可见 I- 先沉淀,Cl后沉淀 n(I-)=0.05 ×10-3mol
膏中的F-会与Ca5(PO4)3OH 反应生成更难溶的
Ca5(PO4)3F(氟磷灰石)
5Ca2+ + 3PO43- + F-= Ca5(PO4)3F
1、若在1.0L Na2CO3 溶液中溶解 0.010mol的BaSO4,问Na2CO3的最 初浓度是多少? 已知:Ksp(Ba2CO3)=8.1×10-9 Ksp(BaSO4)=1.07×10-10
=1.4×10-9mol/L
c(K+)>c(NO3-)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-)
二、沉淀反应的应用: 1、沉淀的生成 (1)调pH 法 如:工业原料NH4Cl中混有FeCl3,
加氨水调pH至7-8 Fe3+ + 3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
(2)加沉淀剂:如沉淀Cu2+、Hg2+等, 以Na2S、H2S做沉淀剂 Cu2++S2-=CuS↓
Hg2++S2-=HgS↓ Cu2++H2S = CuS↓+2H+ 原则:①沉淀越完全越好; ②不影响其他离子。
KI =
Ag+ + Cl-
+
I- +
K+
AgI(s) AgCl(s) + IKSP(AgCl)=1.8×10-10
AgI(s) + ClKSP(AgI)=8.3×10-17
思考与交流 如果将上述两个实验中的沉淀生成 和转化的步骤颠倒顺序,会产生什 么结果?
颠倒操作步骤,转化不会发生, 沉淀一般从溶解度小的转化为溶 解度更小的。
n(Cl-) =0.05×10-3mol n (Ag+)=0.08×10-3mol 可见最后沉淀生成 0.05×10-3molAgI ,0.03×10-3mol AgCl ,剩 余0.02×10-3molCl-
c(Cl-)=0.02×10-3mol/0.013L=0.0015mo/L
则: c(Ag+)=Ksp(AgCl) /0.0015 =1.69×10-10 / 0.0015=1.1×10-7mol/L c(I-)=Ksp(AgI) /c(Ag+) =1.49×10-16/ 1.1×10-7mol/L
不可以,
设c(SO42-)=0.1 mol/L,
为使而之沉淀,
c(Ag+)=(1.4×10-5/0.1)1/2 =1.18×10-2 mol/L。
而在AgCl饱和溶液中
c(Ag+)=(1.8×10-10)1/2=1.34×10-5 mol/L
3.在粗制CuSO4· 5H2O晶体中常含有杂 质Fe2+ 。在提纯时,为了除去Fe2+, 常加入少量H2O2,使Fe2+氧化为Fe3+, 然后再加少量碱到溶液pH=4,可以 达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目 的。试解释原因。 溶解性:Fe(OH)2>Cu(OH)2>Fe(OH)3。
加入 OH-为好。 沉淀生成可从溶解度大 钡盐。硫酸钡 思考与交流 Mg(OH) 难溶,可使硫 2难 小来考虑。 酸根离子沉淀 溶,而 1.如果要除去某溶液中的SO42-,选择加入钙 MgCO 完全,而硫酸 3微溶 盐还是钡盐?为什么? 钙微溶,硫酸 可以加入过量的沉淀剂, 2+,应该加入什 2.如果要除去某溶液中的 Mg 根沉淀不完全。 以使平衡向沉淀的方向 么离子比较好?为什么? 移动。 3.以你现有的知识,你认为判断沉淀能否生 成可从那些方面考虑?是否可使要除去的 离子全部通过沉淀除去?如何尽可能多地 不可能使要除去的离子 除去? 全部通过沉淀除去,因 存在溶解平衡。
4.已知25℃,AgI的饱和溶液中c(Ag+)为 1.22×10-8mol· L-1,AgCl的饱和溶液 中c(Ag+)为1.25×10-5mol· L-1。若在 5mL含有KCl和KI各为0.01mol· L-1的 溶液中,加入8mL0.01mol· L- 1AgNO 溶液,这时溶液中所含溶质的 3 离子浓度由大到小的次序 是: 。 + c(K )>c(NO )>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-)
(3) 分步沉淀(区别于共同沉淀) 溶液中含有几种离子,加入某沉淀剂均可 生成沉淀,沉淀生成的先后顺序按离子积大 于溶度积的先后顺序沉淀。
实验3-3: Mg(OH)2的溶解
1.写出实验3-3中有关反应的化学方程式
2.用平衡移动原理分析Mg(OH)2溶于
盐酸和NH4Cl溶液的原因,并试从中找
出使沉淀溶解的规律。
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
用 盐 酸 或 饱
除去水垢
应用2:自然界也发生着溶解度小的矿 物转化为溶解度更小的矿物的现象。 例:各种原生铜的硫化物经氧化、淋பைடு நூலகம்滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深 部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方 铅矿(PbS),便慢慢地使之转变为铜蓝 (CuS)。
3.沉淀的转化 实质就是向沉淀溶解平衡的移动。溶 解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉 淀。两者差别越大,转化越容易。
【实验3-4】
步骤 1mLNaCl和10 滴AgNO3溶液 混合 向所得固液混合物中 滴加10滴KI溶液 向新得固液混合物 中滴加10滴Na2S溶 液 黄色沉淀转化为黑色
现象 有白色沉淀析出 白色沉淀转化为黄色
解 在溶液中存在Mg(OH)2的溶解平衡: 释 2+ -
Mg(OH)2(s) ⇌Mg (aq)+2OH (aq)
加入盐酸时,H+和OH-反应生成水, 使c(OH-)减小,平衡右移,从而使 Mg(OH)2溶解。 加入NH4Cl时,NH4+与OH-结合,生 成NH3· H2O,使c(OH-)减小,平衡右移, 从而使Mg(OH)2溶解。 Mg(OH)2+2NH4Cl=MgCl2+2NH3· H2O
2、沉淀的溶解 (1)原理 使平衡向沉淀溶解的方向移动
(2)应用举例 a .酸碱溶解法
如:CaCO3溶于盐酸,FeS、Al(OH)3、 Cu(OH)2溶于强酸, Al(OH)3溶于强碱
b .盐溶解法 如:Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液 c. 发生氧化还原反应使沉淀溶解 如有些金属硫化物(CuS、HgS等)不溶于 非氧化性酸,只能溶于氧化性酸, 3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+3S+2NO↑+ 4H2O d.生成络合物使沉淀溶解 如AgCl可溶于NH3.H2O
CaSO4 SO42- + Ca2+ + CO32CaCO3
化学法除锅炉水垢的流程图
水垢成分 CaCO3 Mg(OH)2 CaSO4 用饱和Na2CO3 溶液浸泡数天 疏松的水垢 CaCO3 Mg(OH)2 和 氯 化 铵 溶 液
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