化学自习室移动版

沉淀转化是沉淀溶解平衡的应用之一。对于溶度积较大的沉淀转为溶度积较小的沉淀这类问题，学生们往往容易理解和接受。因为我们说，离子反应发生条件就是“离子浓度大变小”。

那么，沉淀能不能逆向转化呢？也就是说，溶度积小的沉淀能否向溶度积大的沉淀转化呢？如果能，要具备什么样的条件呢？

先来了解沉淀转化的条件涉及到的两个主要方面：

溶解度差异：沉淀转化的基本原理是沉淀溶解平衡的移动。如果两种沉淀的溶解度不同，溶解度较小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀，反之亦然。这种转化的容易程度取决于两者溶解度的差异，差异越大，转化越容易发生。

体系能量降低：在化学反应中，体系能量的降低有助于形成新的物质形态，包括沉淀。例如，形成弱酸弱碱、水、气体或形成络合物都可以导致体系能量的降低，从而促进沉淀的生成或转化。这种能量降低使得原本不稳定的沉淀状态变得稳定，从而可能发生转化。

这两个条件共同决定了沉淀转化的可能性和方向。我们看下面的一组练习。

【题目】

1.已知：K_sp(BaSO₄)=1.1×10^－10   K_sp(BaCO₃)=5.1×10^－9，在1.0L Na₂CO₃溶液中溶解0.01mol BaSO₄，则Na₂CO₃溶液的最初浓度不得低于mol/L(忽略溶液体积变化)

2.已知20℃时，K_sp(BaSO₄)=1.08×10^－10 K_sp(BaCO₃)=2.58×10^－9，在1.0L 饱和Na₂CO₃溶液中可溶解BaSO₄的质量是多少？

3.接第2题，现有100 g BaSO₄，每次用1L 的饱和Na₂CO₃溶液处理，假定BaSO₄能全部转化，至少需要处理多少次?

4.(拓展)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等杂质。具体除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl₂，至沉淀不再产生后，再
加入过量的Na₂CO₃和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO₄^2－，其原因是——

【解析】

1.硫酸钡溶解在碳酸钠溶液中，发生了沉淀转化，硫酸钡完全溶解，之后硫酸根浓度为0.01mol/L，依据二重平衡体系平衡常数，解得碳酸根浓度为0.46mol/L，这是溶解平衡体系中的碳酸根浓度，一个碳酸根换出一个硫酸根，转化到碳酸钡中的碳酸根为0.01mol，浓度为0.01mol/L，初始加入的碳酸钠浓度为(0.46＋0.01)mol/L

2.饱和Na₂CO₃溶液的物质的量浓度1.99 mol·L^－1(查阅化学手册得知，20℃时Na₂CO₃的溶解度为21.5g，密度为1.19g/mL)

3.根据2中的计算结果得知，溶解100g BaSO₄使用1L 饱和Na₂CO₃溶液浸渍的次数=100g÷18.64g=5.4，所以至少需要处理6次。

4.BaSO₄和BaCO₃的K_sp相差不大，当溶液中存在大量CO₃时，BaSO₄会部分转化为BaCO₃(s)

通过上述这组题目，不难发现，K_sp较大的沉淀向K_sp较小的沉淀转化过程相对容易进行，但这并不意味着K_sp较小的沉淀向K_sp较大的沉淀转化就绝对不能实现。当两种同型沉淀K_sp相差不是很大时，K_sp较小的沉淀在一定条件下可以转化为K_sp较大的沉淀的。