沉淀溶解平衡教案
K=
θ j
c r,e ( Zn 2+ )c r,e (H 2 S)2 c r,e (H+ )
=
c r,e ( Zn 2+ )c r,e (H 2 S)c r,e (S 2- )2 c r,e (H+ )c r,e (S 2- )
=
θ K sp ( ZnS)θθ K a,1 (H 2 S) K a, 2 (H 2 S)
=
1.2× 10 -23= 3.6×10-3 (1.3× 10-7 )(2.6× 10-14 )
保持cr,e (Zn2+)= 0.10,cr,e (H2S)= 0.10时， cr,e(H+)=0.10× 0.10= 1.7 3.6× 10 -3
即ce (H+)=1.7 molL-1,加上溶解ZnS时用去的H+,共 1.9 molL-1。 Hg2++H2S对于HgS(s)来说，也有HgS(s)+ 2H+
K jθ= c r,e (Hg 2+ )c r,e (H 2 S)2 c r,e (H+ )
=
c r,e (Hg 2+ )c r,e (H 2 S)c r,e (S 2- )2 c r,e (H+ )c r,e (S 2- )
=
θ K sp (HgS)θθ K a,1 (H 2 S) K a,2 (H 2 S)
4.0× 10 -53== 1.2×10-32 (1.3× 10-7 )(2.6× 10-14 )
保持cr,e (Hg2+)= 0.10,cr,e (H2S)= 0.10时， cr,e (H+)=0.10× 0.10= 9.13×1014 1.2× 10 -32
即ce(H+)=9.13×1014molL-1,那么想要溶解HgS沉淀需要 0.10×2+9.13× 1014≈9.13×1014molL-1的HCl。这么大浓度的HCl实际
上是做不到的，因此HgS沉淀不能溶于HCl。另外，利用氧化还原反应或配位反应也可以使沉淀溶解。例如HgS是所有金属硫化物中溶解度最小的一种，它不仅不溶于HCl,甚至不溶于浓硝酸，但用王水可使其溶解，也可以用Na2S与之发生配位反应使其溶解:3HgS+ 8H++ 2NO 3+ 12Cl-= 3HgCl 2-+ 3S↓+2NO↑+ 4H2O 4
HgS+ Na2S= Na2[HgS2]关于氧化还原反应的知识将在第九章学习,配位平衡与沉淀溶解平衡的关系也将在将在 10.5.3节中详细讨论。
五、沉淀的转化：指在含有沉淀的溶液中加入适当的试剂，与组成沉淀的某种离子生成另一种沉淀的过程,一般有两种情况。1.将一种难溶物质转化为更难溶的物质：这种转化过程比较容易进行，只要加入足够量的使沉淀转化的试剂，更难溶的沉淀就不断析出，较易溶的沉淀就逐渐溶解，直至完全转化。例如，在含有Ag2CrO4砖红色沉淀的溶液中加入NaCl溶液，将发现沉淀变为白色，这是由于生成了AgCl沉淀。这一沉淀转化过程为： Ag2CrO4 (s)+ 2Cl2AgCl(s)+ CrO 24θ K sp (Ag 2 CrO 4 )θ 2
其平衡常数为： K=θ j
c r,e (CrO 2- ) 42-
=
2 c r,e (CrO 2- )c r,e (Ag+ ) 4 2 2+
=