第28讲沉淀溶解平衡的应用（学生版）-【帮课堂】2021-2022学年高二化学同步精品讲义（苏教版2019选择性必修1）

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一、沉淀的生成

1．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分离或除去某些离子的目的。

2．方法

方法实例操作及原理

调节 pH 法

除去 NH4Cl 中的 FeCl3溶于水，加氨水调节 pH：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3

NH4

除去 CuCl2中的 FeCl3

加入 Cu(OH)2或CuO，① Fe3+ + 3H2O

⇌

Fe(OH)3 + 3H+

②Cu(OH)2 + 2H+ === Cu2+ + 2H2O CuO + 2H+ === Cu2+ + 2H2O

沉淀剂法

除去废水中的 Hg2+ 加入 Na2S：S2- + Hg2+ === HgS↓

除去废水中的 Cu2＋通入 H2S：H2S + Cu2+=== CuS↓ + 2H+

二、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，如果能设法不断地移去平衡体系中的相应离子，使平衡

向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。

第28 讲沉淀溶解平衡的应用

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2．Mg(OH)2沉淀溶解实验

实验操作

实验现象 ① Mg(OH)2沉淀几乎不溶解，溶液浑浊；② Mg(OH)2沉淀溶解，溶液澄清。

原理分析 H+ 与OH- 反应，使 OH- 浓度减小，Mg(OH)2

沉淀溶解平衡不断右移，最终完全溶解。

3. 方法

① 酸溶法：如 CaCO3溶于盐酸，Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸等。

② 盐溶法：如 Mg(OH)2可溶于 NH4Cl 溶液中：Mg(OH)2 + 2

NH4

=== Mg2+ + 2NH3·H2O

③ 氧化还原法：如 CuS、HgS 等可溶于 HNO3中：3CuS + 8HNO3 === 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO↑+ 4H2O

④ 配合物法：如 AgCl 可溶于 NH3·H2O，AgCl+2NH3·H2O === [Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O

三、沉淀的转化

1. AgCl、AgI、Ag2S的转化

实验操作

实验现象有白色沉淀析出白色沉淀转化为黄色沉淀黄色沉淀转化为黑色沉淀

实验原理 Ag+ + Cl- == AgCl↓ AgCl(s) + KI

⇌

AgI(s) + KCl 2AgI(s) + Na2S

⇌

Ag2S(s) + 2NaI

实验结论溶解度：Ag2S<AgI<AgCl

2. Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化

实验操作

实验现象产生白色沉淀白色沉淀转化为红褐色沉淀

实验原理 Mg2+ + 2OH- === Mg(OH)2↓ 3Mg(OH)2(s) + 2FeCl3

⇌

2Fe(OH)3(s) + 3MgCl2

实验结论 Mg(OH)2沉淀转化为 Fe(OH)3沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3<Mg(OH)2。

3. 实质、条件、规律

① 实质：沉淀溶解平衡的移动。

② 条件：两种沉淀的溶解度不同。

② 规律：溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现，溶解度相差越大，转化越容易。

4. 沉淀转化的应用

（1）锅炉除水垢（含有 CaSO4）

① 操作：先加 Na2CO3溶液，再加稀盐酸

② 原理：CaSO4(s) + Na2CO3

⇌

CaCO3(s) + Na2SO4 CaCO3 + 2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑

（2）自然界中矿物的转化

原生铜的硫化物 CuSO4溶液铜蓝（CuS）

CuSO4 (aq) + ZnS (s)

⇌

CuS(s) + ZnSO4 (aq)；CuSO4 (aq) + PbS(s)

⇌

CuS (s) + PbSO4(s)

（3）氟化物预防龋齿

① 牙齿表面的釉质层，只要成分是难溶的羟基磷灰石[Ca5(PO4)3(OH)]。

② 口腔中的有机酸使釉质层溶解：Ca5(PO4)3(OH) + 4H+ === 5Ca2+ + 3

HPO4

+ H2O

③ 氟离子能与羟基磷灰石反应，生成溶解度更小的氟磷灰石，更能抵抗酸的腐蚀：

Ca5(PO4)3(OH)(s) + F-(aq)

⇌

Ca5(PO4)3F(s) + OH-(aq)

题型一：沉淀的生成与溶解

【变 2-2】（2021·全国·高三专题练习）钴在硬质高温合金、催化剂等高新技术领域有广泛应用。从某炼

锌厂的废渣(含Zn、Co、Fe、ZnO、SiO2等)中回收钴的一种工艺流程如图：

相关金属离子[Co(Mn+ )=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如表：

金属离子 Co2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+

开始沉淀的 pH 7.15 6.3 1.5 6.2

沉淀完全的 pH 9.15 8.3 2.8 8.2

氧化、淋滤渗透、遇闪锌矿（ ZnS ）和方铅矿

（PbS ）

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