溶度积的计算
(完整)溶度积常数有关的计算与图像分析(很全面)
溶度积常数有关的计算与图像分析
汪信刚 2015/10/12
例1:已知某温度下Ksp(FeS)=8.1×10-17,求该温度下FeS在水中的理论溶解度。
Ex:已知某温度下, Ksp(Ag2CO3)=2.7×10-11则该温度下,求该温度时Ag2CO3的溶解度。
例2:已知铬酸银在298K时溶解度为0。00445g,求其在该温度下溶度积常数
例3:已知某温度下,Ksp(AgCl)= 1.8×10-10,若向50mL0.018mol/L的AgNO3溶液中加入50mL0。02mol/L 的盐酸,则混合溶液中C(Ag+)= ,pH=
Ex:在0.10mol/L的硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液中的pH=8时,C(Cu2+)= (K sp(Cu(OH)2)=2。2×10-20),若在0。10mol/L的硫酸铜溶液中通入H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是
例4:(2010山东高考)某温度下,Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是
A. K sp[Fe(OH)3]<K sp[Cu(OH)2]
B. 加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C。 c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
例5:(09广东高考)硫酸锶(SrSO4)在水中的深沉溶解平衡曲线如下.下列说法正确的是
A。温度一定时,K sp(SrSO4)随c(SO42—)的增大而减小
什么是溶度积规则溶度积规则的举例
什么是溶度积规则溶度积规则的举例
溶度积规则是指当溶液中的离子浓度([Am+]m)的乘积等于溶度积(L)时,则溶液是饱和的,那么你对溶度积规则了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是溶度积规则的内容,希望大家喜欢!
溶度积规则的基本定义
当溶液中的离子浓度([Am+]m)的乘积等于溶度积(L)时,则溶液是饱和的;若小于其溶度积时,则没有沉淀生成;若大于其溶度积时,会有AnBm化合物的沉淀析出。即可表示为:[Am+]·m<L时,溶液未饱和,无沉淀析出; [Am+]·m=L时,溶液达到饱和,仍无沉淀析出; [Am+]·m>L时,有Anbm沉淀析出,直到[Am+]·m=L时为止。
溶度积规则的基本举例
例:AgNO3与K2CrO4混合溶液,用溶度积规则来判断时候有Ag2CrO4析出。
注:CrO4^2-表示一个铬酸根离子带两个负电荷。
令:[Ag+]^2·[CrO4^2-]=Qc (式中[ ]表示溶液中离子的实际的相对浓度)。
注意:此处的 Ag+ 与 CrO4^2- 的浓度时彼此独立指定的,没有必然联系,也没有定量关系。
查表可得Ag2CrO4的溶度积常数Ksp。
Qc<Ksp时:溶液相对于Ag2CrO4晶体而言是未饱和的,故无Ag2CrO4晶体沉淀;
Qc=Ksp时:溶液相对于Ag2CrO4晶体而言刚好达到饱和,为多相离子平衡状态,也无Ag2CrO4晶体沉淀;
Qc>Ksp时:溶液相对于Ag2CrO4晶体而言是过饱和的,有Ag2CrO4晶体沉淀。
实际上是平衡和平衡移动规则在多相离子平衡中的应用。
标准溶度积常数
标准溶度积常数
溶度积常数是描述溶液中溶质溶解度的重要物理化学常数,它是溶液中溶质的溶解度和其离子在溶液中的浓度之积。在化学反应和溶解过程中,溶度积常数的大小直接影响着溶质在溶液中的溶解度和溶液中离子的浓度,因此,研究和了解溶度积常数对于理解溶解平衡和溶解度规律具有重要意义。
溶度积常数通常用Ksp表示,对于一般的离子化合物AB,其溶度积常数可表示为Ksp = [A+]m[B-]n,其中[A+]和[B-]分别代表离子A和离子B在溶液中的浓度,m和n分别代表离子A和离子B在离子化合物AB中的个数。溶度积常数的大小取决于溶质的种类和溶液的温度,一般来说,溶度积常数越大,溶质在溶液中的溶解度就越大。
在实际应用中,溶度积常数对于溶解度的预测和溶解平衡的研究具有重要意义。通过溶度积常数的大小,可以预测溶质在溶液中的溶解度,从而指导化学实验和工业生产中的溶解过程。此外,溶度积常数还可以用于分析溶解平衡的动态过程,帮助我们理解溶解度规律和溶解平衡的特性。
在实际应用中,我们常常需要通过实验测定溶质在溶液中的溶
解度和离子的浓度,从而计算溶度积常数。通过实验测定和计算,
我们可以得到不同溶质在不同温度下的溶度积常数,从而深入了解
溶解度规律和溶解平衡的特性。通过实验测定和计算,我们可以得
到不同溶质在不同温度下的溶度积常数,从而深入了解溶解度规律
和溶解平衡的特性。
总之,溶度积常数是描述溶液中溶质溶解度的重要物理化学常数,它对于理解溶解平衡和溶解度规律具有重要意义。通过研究和
了解溶度积常数,我们可以深入探讨溶解平衡的动态过程,指导化
硫化锌的溶度积
硫化锌的溶度积
硫化锌是一种无机化合物,化学式为ZnS。它是一种白色固体,具有特殊的光学和电学性质。硫化锌也是一种重要的半导体材料,在电子器件、太阳能电池等领域有着广泛的应用。溶度积是指溶解度和离子浓度之积的乘积,可以用来描述溶度的性质和溶解过程。
溶度积的计算是基于化学平衡原理的。当固体化合物溶解到一定浓度时,会达到动态平衡,溶解速度和反应速率相等。在溶液中,硫化锌会分解成锌离子(Zn2+)和硫离子(S2-)。它的溶度积(Ksp)可以通过以下平衡方程式来表示:
ZnS(s) ⇌ Zn2+(aq) + S2-(aq)
Ksp = [Zn2+][S2-]
其中,[Zn2+]表示锌离子的浓度,[S2-]表示硫离子的浓度。当离子浓度达到一定数值时,溶度积即为Ksp。
硫化锌的溶度积可以通过实验方法测定。根据溶解度的定义,溶度是指在给定温度和压力下,溶液中最大能溶解的物质的浓度。溶度可以通过溶解实验测定,常用的方法有饱和溶解度法和电导法。
饱和溶解度法是在一定温度下,逐渐向固体硫化锌中加入溶剂(如水),记录达到饱和溶解度之后所加的溶剂的体积。通过计算溶解的物质的质量或浓度,可以得到溶解度。然后根据溶解度得到溶液中各离子浓度,并计算溶度积。
电导法利用了溶液中离子的电导性质。首先,通过电解质强度的测定,可以得到溶液中硫离子和锌离子的电导度。然后,根据电导度可以计算出各离子的浓度,并进一步计算溶度积。
值得注意的是,在实际的溶解过程中,硫化锌并非完全溶解为离子,可以存在一定程度的离子交换反应和离子聚集。因此,实际测得的溶度积可能会偏离理论值。
初三化学沉淀的溶解度积计算
初三化学沉淀的溶解度积计算在化学实验中,我们经常会遇到沉淀反应,其中涉及到溶解度积的
计算。溶解度积是指在某一温度下,溶液中溶质的溶解度达到饱和时,溶质离子在水中的浓度乘积。本文将介绍如何计算沉淀的溶解度积,
以帮助初三学生更好地理解和掌握该内容。
一、溶解度积的概念和计算方法
溶解度积的计算主要涉及到饱和溶液中溶质的浓度,以及离子平衡
方程式。对于离子的平衡方程,例如AB=A++B-,其中AB为溶度
积物,A+和B-为溶质中的离子。
计算溶解度积的步骤如下:
1. 根据实验数据或实验条件,确定反应物质及其浓度。
2. 根据反应物质的平衡方程式,建立离子平衡方程。
3. 根据饱和溶液的浓度,计算溶质的浓度,即溶解度。
4. 根据溶质浓度,得出溶解度积的数值。
二、实例演示
以氯化银的溶解度积计算为例,步骤如下:
实验条件:
试验温度:25℃
建立离子平衡方程:
AgCl=Ag++Cl-
计算溶液中Ag+和Cl-的浓度:
设AgCl的溶解度为S,根据离子平衡方程,Ag+和Cl-的浓度均
为S。
因此,[Ag+]=S,[Cl-]=S。
根据离子的电荷平衡:
[Silver ion] × [Chloride ion] = [Ag+] × [Cl-] = S × S = S^2
根据实验条件:
溶解度积Ksp=[Ag+] × [Cl-]=S × S = S^2 = x
根据实验数据及计算方法,我们可以计算出氯化银的溶解度积Ksp
的数值。
三、小结
通过以上示例,我们可以看出溶解度积的计算方法是基于反应物质
的离子平衡方程和实验数据进行推导。其中,饱和溶液的浓度是计算
关于溶度积的计算
关于溶度积和溶解度的计算
1、已知25℃时,Ag2CrO4的溶度积为1.1×10-12,试求Ag2CrO4(s)在水中的溶解度(g·L-1)。
[ Mr(Ag2CrO4)=331.7 ]
2、在25℃时,将固体AgCl放入纯水中,不断搅拌并使溶液中有剩余的未溶解的AgCl(s),
几天后,确定达到沉淀溶解平衡,测定AgCl的溶解度为1.92×10-3g·L-1,试求该温度下AgCl的溶度积。[ Mr(AgCl)=143.5 ]
34开始形成CaSO4沉淀?通过计算说明,当c(SO42-)为多少时,CaCO3可以完全转化为CaSO4沉淀?
可能吗?(不考虑水解)[ K sp(CaCO3)=2.5×10-9,K sp(CaSO4)=9×10-6 ]
6、已知t℃时,K sp (AgCl) =1.8×10-10,K sp (AgBr) =4.9×10-13。在该温度下:
(1)饱和AgBr溶液中,c(Br-)=。向该饱和AgBr溶液中加入NaCl(s),当c(Cl-)达到多少时可以开始形成AgCl沉淀?。
(2)AgCl(s)若要在NaBr溶液中开始转化为AgBr沉淀,则c(Br-)不应低于。(3)0.1 mol AgBr(s) 若要在1 L NaCl溶液中转化为AgCl(s),则c(Cl-)应大于;
若要将此0.1 mol AgBr(s) 完全转化AgCl(s),则原NaCl溶液中c(Cl-)应大于,据此,你认为该0.1 mol AgBr(s) 能完全转化为AgCl(s) 吗?。
[饱和NaCl溶液中c(Cl-)约为5mol/L ]
溶度积相关计算
Cu(OH)2沉淀,可以调整溶液pH,那么必须调整
使pH值大于
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
_____________,要使铜离子沉淀完全,
pH必须大于_____________.
7.一定温度下,在氢氧化钡的悬浊液中, Ba(OH)2(s)⇌Ba2++2OH-.向此悬浊液中加 入少量的氧化钡粉末,下列叙述正确的是( A.溶液中氢氧根离子浓度增大 )
B.溶液中钡离子浓度减少
C.溶液中钡离子数目减小
D.pH减小
Cu(OH)2 的溶解度S。
3.某温度时Ksp(Ag2CrO4)=4×10-12
(1)此温度下Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度 (2)此温度下,在0.010mo1·L-1的AgNO3溶液 中,Ag2CrO4能达到的最大物质的量浓度
4.将足量BaCO3分别加入:① 30mL 水 ②10mL 0.2mol/LNa2CO3溶液 ③50mL 0.01mol/L 氯 化钡溶液 ④100mL 0.01mol/L盐酸中溶解至溶 液饱和。请确定各溶液中Ba2+的浓度由大到小的 顺序为: _____
5.向1.0×10-3 molL-3 的K2CrO4溶液中滴加 AgNO3溶液,求开始有Ag2CrO4沉淀生成时的Ag+ 浓度, CrO42-沉淀完全时, Ag+的浓度。 (已知:Ksp,Ag2CrO4=9.0×10-12)
高中化学溶度积教案
高中化学溶度积教案
教学目标:
1. 了解溶度积的概念和计算方法;
2. 掌握溶度积对溶液溶解度的影响;
3. 能够运用溶度积概念解决相关问题。
教学内容:
1. 溶度积的定义和公式;
2. 溶度积与溶解度的关系;
3. 溶度积的计算方法。
教学过程:
第一部分: 引入
1. 引导学生回顾溶解度的概念和影响因素;
2. 提出问题:溶解度如何与溶度积相关联?
第二部分: 讲解
1. 讲解溶度积的定义:溶质在一定温度下在溶剂中达到饱和时的浓度之积;
2. 讲解溶度积的公式:Ksp = [A+]^x[B-]^y;
3. 介绍溶度积与溶解度的关系:当溶质浓度大于溶度积时会出现沉淀。
第三部分: 实例分析
1. 给出实际问题进行计算:已知Ca(OH)2的Ksp为4.68 × 10^-6,在25摄氏度时,求其溶解度;
2. 带领学生一起计算溶度积,求解题目。
第四部分: 总结
1. 总结溶度积的概念和应用;
2. 提出课堂任务:学生自主完成几道相关题目,加深对溶度积的理解。
扩展活动:
1. 通过实验观察不同温度下溶质的溶解度与溶度积的关系;
2. 分组演示不同物质的溶度积计算,培养学生动手能力。教学反馈:
1. 教师进行问答交流,检查学生对溶度积的理解程度;
2. 帮助学生解决在实际运用中遇到的问题。
教学资源:
1. 实验器材和实验物质;
2. 计算器和白板/投影仪。
教学反思:
1. 教师应注意指导学生巩固和拓展溶度积的知识;
2. 根据学生反馈情况进行教学调整,确保教学效果。
标准溶度积ksp的计算公式
标准溶度积ksp的计算公式
标准溶度积ksp是一种计算溶解度的方法,它用来衡量一种物质在某种温度和压力下,在特定溶剂中可以溶解的最大量。它的计算公式是Ksp = [A]^a[B]^b[C]^c...,其中A、B、C...是溶解在溶剂中的物质,a、b、c...是物质的溶解度系数。
使用标准溶度积ksp可以计算出溶解度,从而确定物质溶解的最大量。比如,假设在某种温度和压力下,物质A、B、C的溶解度系数分别为2、3、4,那么溶解度ksp就可以通过Ksp = [A]^2[B]^3[C]^4来计算。
标准溶度积ksp计算出来的,可以用来判断溶解物在某种温度和压力下,是否容易溶解以及溶解的最大量。它可以帮助我们了解溶解物的溶解性,从而提高溶解过程的效率,并有效控制溶解度。
此外,标准溶度积ksp还可以用来识别溶质之间的反应性,并根据反应性来调整溶解度。例如,某种溶质在某种温度和压力下的溶解度系数可能会发生变化,如果使用标准溶度积ksp,就可以根据变化的溶解度系数来调整溶解度,从而提高溶解效率。
总之,标准溶度积ksp是一种有用的计算溶解度的工具,它可以帮助我们了解物质溶解的最大量,并根据反应性来调整溶解度,从而提高溶解效率。
溶解度与溶解度积的关系与计算
溶解度与溶解度积的关系与计算溶解度是指某一物质在一定条件下在溶剂中溶解的最大量。而溶解度积则是指当溶解度达到平衡时,溶质离子活度的乘积。
一、溶解度和溶解度积的关系
溶解度与溶解度积有着密切的关系。溶解度决定了溶液中的溶质浓度,而溶解度积则描述了溶液中的离子浓度。根据溶解度积的定义,当溶液中溶质开始溶解时,离子的浓度会达到平衡。此时,溶解度积就成为了一个恒定值,与溶质溶解度直接相关。
二、计算溶解度积
计算溶解度积需要知道溶质的溶解度,并使用溶解度积公式。溶解度积公式与溶质的化学方程式有关,以二元电解质AB为例,假设其溶解度为s,则其离子浓度可以表示为s,并且AB的溶解度积可表示为Ksp。
Ksp = [A+][B-] = s²
其中[A+]和[B-]分别表示溶解度s所代表的A和B离子的浓度。
三、影响溶解度积的因素
1. 温度:一般来说,溶解度积随着温度的升高而增大。因为在高温下,溶质的分子能量增加,导致更多分子从固态转变为溶解态,增加了溶解度。
2. 压力:对溶解度积没有直接的影响,因为溶解度积只与溶质在溶液中达到平衡时的溶质浓度有关。
3. pH值:对于部分带电的化合物来说,pH值的变化可以影响其溶解度。在一些情况下,pH值的变化可以改变化合物的电离程度,进而影响溶解度。
四、应用案例
以钙的溶解度积为例。假设钙的溶解度为s,根据化学方程式
Ca(OH)2 ⇌ Ca2+ + 2OH-,可列出溶解度积公式。
Ksp = [Ca2+][OH-]² = s(2s)² = 4s³
根据实验结果或其他相关信息,可以得到溶解度s的数值,进而计算出溶解度积Ksp。
溶度积规则名词解释
溶度积规则名词解释
溶度积规则是一种用于计算溶度积和溶液浓度的重要工具。它是一种由计算机程序来计算溶度积的技术,并且通常用于处理食品和药物溶度积的计算。它不仅可以计算溶度积,还可以计算溶液浓度。
溶度积规则主要是基于Mudry方程式来计算溶度积的。它的公式如下:
D=K[(1+m)^n/m^n]
其中,D是溶度积的极限值,K是一个常数,m是一种物质的溶解度,n是某种物质的分子量(或稀释平衡常数)。
溶度积规则还使用热力学原理和化学平衡来计算溶度积。它基于Kelvin温度和熵定义,可以用来计算两种物质溶解的能量变化。
溶度积规则的应用很广泛,它可以用来计算的水的溶解度,工业产品的浓度,或者其他不同类型的溶液的浓度。比如,可以应用它来计算食品中添加剂的溶解度,计算食物加热与烹调过程中的溶解度变化,计算医药中药物的有效剂量,以及计算各种化学物质溶解度。
溶度积规则在许多领域均有重要的作用,它主要用于计算各类物质的溶解度,也可以用于计算溶液浓度。它可以用来预测食品的溶解度,给出药物的有效剂量,也可以用来估算食物或药物的稳定性。另外,它还被用于工程领域,如制药、水处理和水培技术等。
溶度积规则的实际应用要根据实际情况来进行调整。比如,当使用溶度积规则计算溶液浓度时,要考虑溶液的温度,pH值,离子强度以及溶质的性质,以及它们之间的相互作用,以保证最终的结果准
确可靠。
总结起来,溶度积规则是一种重要的工具,它可以用来计算溶解度和溶液浓度。它可以用于计算食品,药物,以及各类化学物质的溶解度和浓度。但是,在实际应用中,必须考虑温度,pH值,离子强度和溶质的性质以及它们之间的相互作用才能得到准确的结果。
溶度积常数表达式
溶度积常数表达式
溶度积常数表达式是mA+nB<==>pC+qD。
在一定温度下达到化学平衡时,其平衡常数表达式为:
K={[C]^p+[D]^q}/{[A]^m+[B]^n}
溶度积常数,沉淀在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度保持不变(或一定),其离子浓度幂的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数。
溶度积定义
对于物质AnBm(s)= n A(aq)+ mB(aq), 溶度积(Ksp)=C(A) C(B)溶度积的应用很广泛。在定性分析中,利用金属硫化物、氢氧化物、碳酸盐等溶度积的差异分离金属离子。若往氯化铅饱和溶液中加入氯化钾时,溶液中Cl浓度增大,C(Pb )C(Cl大于氯化铅的溶度积大,这时将有部分离子发生Pb+2Cl =PbCl2 ↓的反应,将过剩的PbCl2沉淀出来,直至两种离子的浓度幂之积等于氯化铅的溶度积为止。因此,为使溶解度小的物质完全沉淀,需要加入含有共同离子的电解质。
人教版化学选修4化学反应原理第三章沉淀的溶解平衡涉及溶度积的计算溶解度与溶度积的关系
溶解度和溶度积的互相换算:
换算说明:根据溶度积常数关系式,难溶电解质的溶度积和溶解度之间可以互相换算。但在换算时,应注意浓度单位必须采用mol·L;另
外,由于难溶电解质的溶解度很小,溶液浓度很小,难溶电解质饱和溶液的密度可近似认为等于水的密度。
1、已知溶度积 , 计算溶解度
( →)
例、已知BaSO4在298.15K时的溶度积为1.08×10,求BaSO4在298.15K时的溶解度。
解
:设BaSO4的溶解度()为
mol·L
关于溶度积的计算
关于溶度积和溶解度的计算
1、已知25C时,Ag2CrO4的溶度积为1.1 X10-12,试求Ag2CrO4(s)在水中的溶解度(g L-1)。
[Mr(Ag 2CrO4)= 331.7 ]
2、在25C时,将固体 AgCl放入纯水中,不断搅拌并使溶液中有剩余的未溶解的AgCI(s),
几天后,确定达到沉淀溶解平衡,测定AgCl的溶解度为1.92 X10-3g L-1,试求该温度下AgCl 的溶度积。[Mr(AgCI) = 143.5 ]
时,根据表格数据,补充完整。
3、25
4、t时,根据表格数据,补充完整。
5、t C时,将10 g CaCO 3投入100g水中,充分溶解,再加入硫酸钠固体,当c(SO 42-)为多少时,
开始形成CaSO 4沉淀?通过计算说明,当c(SO 42-)为多少时,CaCO 3可以完全转化为 CaSO 4 沉淀?可能吗?(不考虑水解) [K sp(CaCO 3) = 2.5 X10-9 , K sp(CaSO 4)= 9 X10-6 ]
6、已知t C 时,K sp (AgCI) = 1.8 X10-10, K sp (AgBr) = 4.9 X10-13。在该温度下:
(1) _________________________________________ 饱和AgBr溶液中,c(Br-)= 。向该饱和 AgBr溶液中加入 NaCl(s),当
c(CI-)达到多少时可以开始形成AgCI沉淀?____________________ 。
(2) _______________________________________________________________________________ AgCI(s)若要在NaBr溶液中开始转化为 AgBr沉淀,则c(Br-)不应低于______________________________ 。
溶解度与溶解度积的计算方法
溶解度与溶解度积的计算方法溶解度是指单位体积溶液中溶质溶解的物质的量,通常用摩尔溶质/升溶液(mol/L)表示。溶解度是理解溶液中物质溶解程度的重要指标,并且在化学实验和工业生产中有广泛的应用。
溶解度积是指在一定条件下,溶质与溶剂溶解生成的固体与离子溶
液之间的平衡浓度之积。它是描述溶解度的一个重要概念,常用于计
算溶解度较小的化合物。
下面将介绍溶解度与溶解度积的计算方法。
一、溶解度的计算方法
1. 溶解度的实验测定法
溶解度的实验测定通常通过在一定温度下,将溶质逐渐加入溶剂中,观察溶质是否完全溶解,并确定其溶解度。
2. 溶解度的摩尔溶解度法
摩尔溶解度是指在溶液中溶解的物质的摩尔量与溶剂的摩尔量之比。根据溶液的浓度和摩尔质量,可以计算得到摩尔溶解度。
例如,对于溶解度为0.1 mol/L的NaCl溶液,摩尔质量为58.44
g/mol(Na+的摩尔质量为23.0 g/mol,Cl-的摩尔质量为35.5 g/mol),
可以计算得到摩尔溶解度为0.1 mol/L。
二、溶解度积的计算方法
1. 溶解度积的定义
溶解度积(Ksp)是指在一定温度下,溶质与溶剂溶解生成的固体与离子溶液之间的平衡浓度之积。
例如,对于固体AgCl的溶解过程,可以表示为AgCl(s) ⇌ Ag+(aq) + Cl-(aq)。其溶解度积(Ksp)的表达式为:Ksp = [Ag+][Cl-],其中[Ag+]为Ag+离子的浓度,[Cl-]为Cl-离子的浓度。
2. 溶解度积的计算方法
溶解度积的计算方法通常根据反应的平衡常数和离子浓度的关系来进行。
溶度积的计算
学习要点
1、溶度积与溶解度
2、溶度积规则
3、影响多相离子平衡移动的因素
4、分步沉淀与沉淀分离法
链接
沉淀反应是一类广泛存在的反应,常用于对混合物的分离,在日常生活及生物技术的研究中有着重要作用。沉淀现象在工业生产中常用来提取物料,得到产品;在生物工程中常用于对发酵液的分离提纯,以得到生物制品。沉淀在日常保健中也有应用,如利用沉淀-溶解平衡原理可通过使用含氟牙膏来预防龋齿。
必备知识点一溶度积规则
极性溶剂水分子和固体表面粒子相互作用,使溶质粒子脱离固体表面成为水合离子进入溶液的过程叫溶解。
溶液中水合离子在运动中相互碰撞重新结合成晶体从而成为固体状态并从溶液中析出的过程叫沉淀。
溶解和沉淀两个相互矛盾的过程使一对可逆反应在某一时刻(溶解与沉淀速率相等)达平衡状态,此平衡称为沉淀溶解平衡。
一、难溶电解质的溶度积常数
1、难溶电解质
在水中溶解度小于0.01g/100g的电解质称为~。
如AgCl的沉淀溶解平衡可表示为:
平衡常数
2、溶度积
对于一般难溶电解质
平衡常数
一定温度下难溶电解质的饱和溶液中各组分离子浓度系数次幂的乘积为一
常数,称为溶度积常数,简称溶度积;符号为K
sp
。
沉淀溶解平衡是在未溶解固体与溶液中离子间建立的,溶液中离子是由已溶解的固体电离形成的。由于溶解的部分很少,故可以认为溶解部分可完全电离。
3、K
sp
的物理意义
(1)K
sp
的大小只与反应温度有关,而与难溶电解质的质量无关;
(2)表达式中的浓度是平衡时离子的浓度,此时的溶液是饱和溶液;
(3)由K
sp
可以比较同种类型难溶电解质的溶解度的大小;
溶度积的计算公式
溶度积的计算公式
对于一般的化学反应AnBm(s=nA(aq)+mB(aq),溶度积
Ksp=C(A)^n×C(B)^m。沉淀在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度保持不变(或一定),其离子浓度幂的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。
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溶度积的计算
(1)已知溶度积求离子浓度:
例1、已知室温下PbI2的溶度积为7.1×10-9,求在c(I-)=0.1mol·L-1的PbI2饱和溶液中, Pb2+的浓度最大可达到多少?
(2)已知溶度积求溶解度:
例2、已知298K 时AgCl 的K sp = 1.8×10-10,求其溶解度S
(3)已知溶解度求溶度积
例3、已知AgCl 298 K 时在水中溶解度为1.92×10-4g,计算其K sp。
(4)利用溶度积判断离子共存:
例4、已知298K时,MgCO3的K sp = 6.82×10-6,溶液中c(Mg2+)=0.0001mol·L-1,c(CO32-) = 0.0001mol·L-1,此时Mg2+和CO32-能否共存?
(5)利用溶度积判断沉淀平衡移动方向:
已知:K SP(AgCl)=1.8 ×10-10K SP(AgI)=8.3 ×10-17
往AgCl固体中加入蒸馏水,使其达到溶解平衡,
(1)求溶液中c(Ag+)有多大?
(2)再向该溶液加入KI,使I-浓度达到0.1mol/L,请判断有没有AgI生成?
(6)溶度积与PH:
例5.25℃时,Ksp [Mg(OH)2]= 5.6×10-12, 求Mg(OH)2的饱和溶液中的c(Mg2+)和PH值;若往此饱和溶液中滴入无色酚酞则溶液呈什么颜色?
练习1:在100mL 0.01mol/LKCl 溶液中,加入1mL 0.01mol/L AgNO3溶液,有沉淀(已知AgCl K SP=1.8×10-10)?Ag+沉淀是否完全?(化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L,沉淀就达完全)
练习2:25℃时Ksp [Fe(OH)2]= 4.9×10-17,Ksp [Al(OH)3]= 1.3×10-33,比较Fe(OH)2、Al(OH)3饱和溶液中溶解度的大小.
练习3:(1)已知常温下,AgI在水中的溶解度为2.1 ×10-6g/L,求AgI饱和溶液中的溶度积Ksp。
(2)求AgI在0.001mol/L的KI溶液中的溶解度。
(3)求AgI在0.001mol/L的AgNO3溶液中的溶解度。
沉淀溶解平衡的应用
1、沉淀的生成
a 、加沉淀剂法
b 、调pH值C、氧化还原法d、同离子效应法
例1:在1mol·L-1CuSO4溶液中含有少量的Fe3+杂质,pH值控制在什么范围才能除去Fe3+? [使c(Fe3+) ≤10-5mol·L-1] Fe(OH)3的Ksp = 2.6×10-39,Cu(OH)2的Ksp= 5.6×10-20
例2:已知AgI的K sp=8.5×10-17,AgCl的K sp=1.8×10-10.在含有0.01mol/LNaI和0.01mol/LNaCl的溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,先析出什么沉淀?当第二种离子刚开始沉淀的时候,第一种是否沉淀完全?计算说明原因
2、沉淀的溶解
3、沉淀的转化
①锅炉除水垢:
锅炉水垢既会降低燃料的利用率,造成能源浪费,还会影响锅炉的使用寿命,造成安全隐患,因此要定期清除。水垢的主要成分是CaCO3、CaSO4。如何除去水垢?
②工业处理重晶石:
在分析化学中常常先将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。例如重晶石是制备钡的重要原料,但BaSO4不溶于酸,用饱和碳酸钠溶液处理即可转化为易溶于酸的碳酸钡。请你分析其原理。
1、BaSO4的Ksp比BaCO3小,为什么可以转化?
Ksp (BaSO4) =1.07×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)
2、如何操作才能保证绝大多数BaSO4转化为BaCO3?
例3:将足量的ZnS粉末加入到10mL0.001mol·L-1的CuSO4溶液中,是否有CuS沉淀生成?请通过计算后回答。已知: Ksp(ZnS)=1.6×10-24Ksp(CuS) =1.3×10-36
例4:水垢中的Mg(OH)2是怎样生成的?
硬水:是含有较多Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-和SO42-的水.
加热时:Ca2+ + 2HCO3-= CaCO3↓+CO2↑ + H2O
Mg2+ + 2HCO3- = MgCO3↓+CO2↑ + H2O
MgCO3+ H2O = Mg(OH)2 +CO2↑
为什么在水垢中镁主要以Mg(OH)2沉淀形式存在,而不是以MgCO3沉淀的形式存在?比较它们饱
和时[Mg2+]的大小。(Ksp(MgCO3)=6.8×10-6 Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12 Ka2(H2CO3)=5.6×10-11)