高中化学竞赛辅导 无机化学 5.3多种沉淀之间的平衡知识点素材-人教版高中全册化学素材

§5-3 多种沉淀之间的平衡The Simultaneous Equilibria between Precipitations一、分步沉淀（Steps of Precipitation） 1．对于同一类型的难溶电解质，在离子浓度相同或相近情况下，溶解度较小的难溶电解质首先达到溶度积而析出沉淀。例如，在 0.010mol·dm3的 I－离子和 0.010mol·dm3的 Cl－离子溶液中，逐滴加入 AgNO3溶液，先有黄色沉淀，后有白色沉淀。 2．同一类型的难溶电解质的溶度积差别越大，利用分步沉淀的方法分离难溶电解质越好。以金属硫化物为例： MnS(肉色)ZnS(白色)CdS(黄色)CuS(黑色)HgS(黑色)Ksp1.410152.510221.010298.010364.01053使沉淀溶解所需酸醋酸稀盐酸浓盐酸浓硝酸王水 ∴ [M2+] = K·[H＋]2/[H2S] 所以影响难溶金属硫化物的溶解度的因素有两个方面：第一，首先取决于硫化物的溶度积大小；第二，取决于酸度。Sample Exercise：在某一溶液中，含有 Zn2+、Pb2+离子的浓度分别为 0.2mol·dm3，在室温下通入 H2S 气体，使之饱和，然后加入盐酸，控制离子浓度，问 pH 调到何值时，才能有PbS 沉淀而 Zn2+离子不会成为 ZnS 沉淀？Ksp,PbS = 4.01026，Ksp,ZnS = 1.01020Solution：已知[Zn2+] = [Pb2+] = 0.2mol·dm3 要使 PbS 沉淀，则[S2]≥K sp / [Pb2+] ∴[S2]≥2.01025 mol·dm3 要使 ZnS 不沉淀，则[S2]≤K sp / [Zn2+] ∴[S2]≤5.01020 mol·dm3 以 [S2 ] = 5.01020 mol·dm3 代入的式中， (mol·dm3)故 pH≤1.33 时，Zn2+不会形成 ZnS↓。 以[S2 ] = 2.01025 mol·dm3 代入 Ka1·Ka2 式中，mol·dm3， 两项综合，只要反上述溶液的 pH调到≤1.33，就能只生成 PbS 沉淀而无 ZnS 沉淀。这是因为再浓的盐酸达不到 23.45mol·dm3。换言之，溶解 PbS 沉淀必须加氧化性的酸，使之氧化溶解。 3．分步沉淀的次序不仅与溶度积有关，还与溶液中对应离子的浓度有关。例如试管中盛有海水，逐滴加入 AgNO3溶液，会发现先有白色沉淀，为什么呢？ 若溶液中同时出现 AgCl 和 AgI 沉淀时，溶液中的 [Ag+]、[Cl－]和[I－]必须满足两个平衡： ， ∴ 即当溶液中的[Cl－]大于 2.2106 · [I－]时，首先沉淀出 AgCl，显然在海水[Cl－] / [I－]已超过该值。这就是说，只要适当改变被沉淀离子的浓度，可以使分步沉淀的顺序发生变化。二、沉淀的转化（Th...