《溶度积规则的应用》

第六章

第三节溶度积规则的应用

[知识点]

1、学生理解分步沉淀的计算。

2、学生能理解沉淀的转化。

[重点]

1.分步沉淀的计算。

[难点]

1.沉淀的转化的理解。

第一课时

一、分步沉淀

关于分步沉淀的实验和溶度积规则都证明，对于同一类型的难溶电解质，在离子浓度相同时，溶度积Ksp值小的首先生成沉淀，几种难电解的溶度积常数Ksp值相差越大，分步沉淀越完全。

在相同浓度的Cl-、Br-、I- 的溶液中逐滴加入AgNO3溶液，AgI最先沉淀，其次是AgBr, 最后是AgCl。因为：Ksp(AgI) < Ksp(AgBr) < Ksp(AgCl)

【例1】：在含0.05mol·L-1Pb(NO3)2和0.05mol·L-1 AgNO3混合液中，逐滴加入K2CrO4溶液(设体积不变)，问PbCrO4和Ag2CrO4哪种先沉淀?(PbCrO4的Ksp=1.8×10-14, Ag2CrO4的Ksp = 1.1×10-12)

解：生成PbCrO4时，CrO42-的最低浓度为

c(Pb2+)c(CrO42-) > 1.8×10-14

c(CrO42-) > 1.8×10-14/0.05 = 3.6 ×10-13( mol·L-1)

生成Ag2CrO4时，CrO42-的最低浓度为

c2 (Ag+)c(CrO42-) > 1.1×10-12

c(CrO42-) > 1.1×10-12/0.052= 4.4 ×10-10 (mol·L-1)

先产生的沉淀为PbCrO4。

第二课时

二、沉淀的转化

【提问】1.溶洞里美丽的石笋、钟乳是如何形成的？

2.海洋中的多彩珊瑚又是怎样生长形成的？

【观察和思考】ZnS沉淀转化为CuS沉淀

(1)、在1试管中加入ZnSO4溶液，再滴入Na2S溶液，观察现象。

(2)、静置后倾去上层清液，蒸馏水洗涤沉淀2-3次。

(3)、向沉淀中滴加适量的CuSO4溶液，观察现象。

为什么白色的ZnS沉淀会转化成为黑色的CuS沉淀？

实验现象：有白色沉淀出现，白色沉淀转化成为黑色沉淀。

ZnS在水中存在沉淀溶解平衡：

ZnS(s) Zn2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.6×10-24mol2?L-2

CuS在水中存在沉淀溶解平衡：

CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq) Ksp=1.3×10-36mol2?L-2

ZnS与CuS是同类难溶物，Ksp(ZnS) >Ksp(CuS)，CuS的溶解度远小于ZnS的溶解度。

(1)ZnS沉淀转化为CuS沉淀的定性解释

当向ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液时，ZnS溶解产生的S2-与CuSO4溶液中的Cu2+足以满足Qc>Ksp(CuS)的条件，S2-与Cu2+结合产生CuS沉淀并建立沉淀溶解平衡。CuS沉淀的生成，使得S2-的浓度降低，导致S2-与Zn2+的Qc

(2).ZnS沉淀为什么转化为CuS沉淀的定量计算

【例2】：在ZnS沉淀加入10mL0.001mol/L的CuSO4溶液是否有CuS沉淀生成？已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2?L-2

解：ZnS沉淀中的硫离子浓度为：

[S2-]=[Zn2+]=(Ksp)1/2=(1.6×10-24)1/2=1.26×10-12(mol/L)

Qc=[Cu2+][S2-]=1.0×10-3mol/L×1.26×10-12mol/L

=1.26×10-15mol2?L-2

因为：Qc(CuS) > Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀会转化为CuS沉淀