化學(xué)沉淀平衡那一節(jié)中,介紹了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):向白色的ZnS沉淀上滴加CuSO4溶液,沉淀變?yōu)楹谏?,表明有CuS沉淀生成,也就是說,這個(gè)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了ZnS沉淀轉(zhuǎn)化為CuS沉淀的反應(yīng),由此可以得出沉淀的轉(zhuǎn)化是難溶沉淀向著更難溶的沉淀的方向轉(zhuǎn)化。
據(jù)此,很多題目的命制中都會(huì)進(jìn)一步對(duì)這個(gè)規(guī)律進(jìn)行深化,比如:在ZnS濁液中滴加CuSO4溶液,沉淀由白變黑,可以說明Ksp(CuS)<Ksp(ZnS).
首先說結(jié)果,這個(gè)結(jié)論是不正確的,原因是能否否沉淀取決于加入的Cu2+濃度。
本題中,c(S2-)是確定的,由Ksp(ZnS)確定,而Ksp(CuS)也是固定的,所以只要加入的c(Cu2+)>某個(gè)定值{定值為:Ksp(CuS)/c(S2-)},則會(huì)產(chǎn)生沉淀,反之,則不會(huì)產(chǎn)生,與Ksp(CuS)和Ksp(ZnS)的相對(duì)大小沒有關(guān)系,即便Ksp(CuS)>Ksp(ZnS),只要加入溶液中c(Cu2+)的濃度足夠大,也會(huì)產(chǎn)生沉淀。
所以對(duì)于這類題,錯(cuò)誤的原因是并不能根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化得出Ksp的相對(duì)大小,一看到這種題,直接判斷錯(cuò)誤即可。
而在魯科版的課本中,這個(gè)實(shí)驗(yàn)中在第一步中使用的ZnSO4濃度是0.1mol/L,產(chǎn)生沉淀后,再加入的CuSO4的濃度也是0.1mol/L,如課本實(shí)驗(yàn)描述,能否比較Ksp(CuS)和Ksp(ZnS)的相對(duì)大小呢?
這是可以的,原因是c(Zn2+)是0.1mol/L,促使溶液中c(S2-)足夠小,這時(shí)加入與c(Zn2+)相同濃度c(Cu2+),這時(shí)c(S2-)*c(Cu2+)等于c(S2-)*c(Zn2+),而c(S2-)*c(Zn2+)就是Ksp(ZnS),此時(shí)只有Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),c(S2-)*c(Cu2+)才能大于Ksp(CuS),才會(huì)產(chǎn)生沉淀,故課本的實(shí)驗(yàn)可以得出Ksp(CuS)和Ksp(ZnS)的相對(duì)大小。
化學(xué)反應(yīng)原理第三章水溶液這一章,最為重要的思想就是定量分析,量不同,得出的結(jié)論也不同,我們?cè)诿}做題中也要特別注意定量分析,更加的嚴(yán)謹(jǐn)。