论由Ksp较小的沉淀能否转化为Ksp较大的沉淀

河北 钱明安 韩万中

人教版化学教材《必修1》的第31面从离子反应的层面讨论了生成沉淀是复分解反应能够发生的条件之一，换言之，离子反应由可溶性电解质向着生成难溶性电解质的方向进行。

人教版化学《必修4》的第64面又从沉淀的溶解平衡视角拓展研究了沉淀的转化，以实验的方式呈现了AgCl→AgI→Ag2S和Mg(OH)2→Fe(OH)3的转化方向。随后，教材中还列举了一个实例，即应用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4使之转化为易溶于酸的CaCO3，进一步阐述沉淀转化的方向和实质，并“轻松”地得出结论：一般说来，溶解度大的沉淀转化成溶解度小的沉淀容易实现；两者的差值越大，转化越容易。

2015年山东卷第11题A选项中，“向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀，所以Ksp(AgCl)

对此类问题的考查和反思还可以追溯到2009年浙江卷的第10题：“已知25℃时，Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp(MgF2)=7.42×10-11，在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能转化成为MgF2”是否正确？

回答这个问题同样涉及沉淀转化方向的判据，很多考生认为Ksp大的沉淀向着Ksp小的沉淀方向转化是不可逆转的，从而得出错误的结论。

造成这种误判的根源在哪里？

从教材层面上看，人教版教材对沉淀的转化方向的推论过于简略，没有进行更加深入的探讨；从教师教学层面上看，教师“用教材教”过于机械和盲从，没有自己的思考和理性的判断。正因如此，一届一届的学生每当学习到沉淀转化方向时便形成一种定式思维，直至高三复习备考时也不得要旨。

为此，本文欲根据实验客观事实进行理论分析和探究，以达到消除学生针对沉淀转化方向判据的困惑及思维障碍的目的。

一、理论分析

从2012年江苏卷第12题C选项所描述的实验现象和事实我们可以看出，用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4可使之转化为BaCO3，BaSO4和BaCO3在体系中并存着两个沉淀溶解平衡。

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BaCO3(s)

1.从BaSO4向BaCO3方向的转化(Ksp小的沉淀转化为Ksp大的沉淀)的判据

第一，看从BaSO4转化为BaCO3所需试剂的最低浓度。

2.从BaCO3向BaSO4方向转化(Ksp大的沉淀转化为Ksp小的沉淀)的判据

二、思维进阶

BaSO4转化为BaCO3，不仅是Ksp小的沉淀向Ksp稍大的沉淀方向转化的“典范”，而且在化工生产中也有重要的应用价值。

在各种地质作用以及一定的物理化学条件下，Ba元素的矿物资源主要是重晶石，所以重晶石转化为有应用价值的其他钡盐是化工生产的一种必然需求。工业实践证明，使用上述分析中所用的饱和Na2CO3溶液处理重晶石，将其中的主要成分BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3[再由BaCO3制备BaCl2和Ba(NO3)2等钡盐]是科学的、可行的。

从实施沉淀转化操作的工艺角度出发，探究试剂用量是量化沉淀转化程度的重要前提，同时也有利于提高学生的定量分析能力和工程素养。

1.1 L饱和的Na2CO3溶液可以溶解BaSO4的质量是多少？

起始浓度/(mol·L-1) 1.99 0

转化浓度/(mol·L-1)xx

平衡浓度/(mol·L-1) 1.99-xx

2.现有100 g BaSO4，每次用1 L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？

三、体验真题