高中化学复习知识点:溶度积常数相关计算
高考中新热点、亮点——溶度积常数
高考中新热点、亮点——溶度积常数2012-11-19一、溶度积(K SP)定义:前提:沉淀饱和溶液中,其离子浓度的系数次方的乘积为一个常数。
二、溶度积表达式:溶解平衡的表达式A m B n(s)溶度积的表达式:K SP(A m B n)三、有关溶度积的注意事项:1、K SP只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。
2、一般来说,对同种类型难溶电解质,K SP越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。
不同类型难溶电解质,不能根据K SP比较溶解度的大小。
3、离子积(Qc):Qc﹥K SP,向生成沉淀的方向进行,有沉淀生成;Qc﹦K SP,达溶解平衡,溶液为饱和溶液;Qc﹤K SP,向沉淀溶解的方向进行,沉淀逐渐溶解。
四、溶度积的常考题型1、下列说法正确的是A、在一定温度下AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数B、AgCl的K SP = 1.8×10-10mol2·L-2,在任何含AgCl固体的溶液中c(Ag+) = c(Cl-) ,且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2·L-2C、温度一定时,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于K SP值时,此溶液为AgCl的饱和溶液D、向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,K SP值变大2、向含有AgI的饱和溶液中:(1)加入固体AgNO3,则c(I-) __________。
(填“变大”“变小”或“不变”下同) (2)若改加更多的AgI,则c(Ag+)将____________。
(3)若改加AgBr固体,则c(I-) ___________,而c(Ag+) ___________。
12012-11-19日作业3、25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2]=7.42×10-11。
下列说法正确的A、25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大B、25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C、25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol/L氨水中的K SP比在20mL0.01mol/L NH4Cl溶液中的K SP小D、25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2提示:在同一溶液中,K SP越小的沉淀越易先生成,完成4、5、6、74、在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成沉淀(填化学式),已知25℃时K SP[Mg(OH)2] = 1.8×10-11,K SP[Cu(OH)2] = 2.2×10-20.。
溶度积计算郑
1关于Ksp 的计算溶度积(平衡常数)——Ksp 1、定义:对于沉淀溶解平衡:(平衡时) M m A n (s) m M n +(aq)+ n A m —(aq) 固体物质不列入平衡常数,上述反应的平衡常数为: K sp =[c (M n +)]m ·[c (A m —)]n 在一定温度下,K sp 是一个常数,称为溶度积常数, 简称溶度积。
练习:写出下列物质达溶解平衡时的溶度积常数表达式 AgCl(s) ⇌ Ag+ (aq) + Cl- (aq) Ag 2CrO 4 (s) ⇌ 2Ag + (aq) + CrO 4 2-(aq) 2、溶度积规则:离子积Qc=[c (M n +)]m · [c (A m -)]n Qc > Ksp , ; Qc = Ksp , ; Qc < Ksp , 。
沉淀的生成和溶解这两个相反的过程它们相互转化的条件是离子浓度的大小,控制离子浓度的大小,可以使反应向所需要的方向转化。
一般来说,同种类型物质,K sp 越小其溶解度越 ,越 转化为沉淀。
3.溶度积K SP 反映了难溶电解质在水中的__ ______ ___,K SP 的大小和溶质的溶解度不同,它只与__ ______ 有关,与__ ______ 无关。
利用溶度积K SP 可以判断__ ______ __、__ ______ __以及__ _____ _ __。
4.沉淀的转化是__ _____ _ __的过程,其实质是__ _____ _ __。
5.计算 (一)判断沉淀情况 例1.在100 mL 0.1 mol/L KCl 溶液中,加入 100 mL 0.01 mol/L AgNO 3 溶液,有沉淀析出吗(已知 K SP (AgCl )=1.8×10-10) ? ∙ 解析: 本题主要利用浓度商与溶度积的大小比较,判断是否有沉淀生成。
通过计算可以看出加入溶液后Qc>Ksp(AgCl),因此应当有AgCl 沉淀析出。
高考化学溶度积知识点
高考化学溶度积知识点在高中化学学习的过程中,溶度积是一个非常重要的概念。
它是指在一定温度下,饱和溶液中溶质以离子形式溶解的活动离子浓度的乘积。
溶度积的概念与溶度密切相关,它帮助我们理解溶解过程中溶质的溶解能力。
本文将围绕溶度积展开讨论,介绍基本概念、计算方法以及相关应用。
1. 溶度积的基本概念溶度积是溶解度的定量表示,通常用Ksp来表示。
对于离子化合物AB,其溶度积的表达式为:Ksp = [A+]^m[B-]^n,其中[A+]和[B-]分别是溶质AB的两种离子的活动浓度,m和n是该化合物的离子数目。
2. 溶度积的计算方法在实际应用中,我们常常需要根据给定的溶度积值来计算溶质的溶解度或溶液的浓度。
以下以一些常见的示例进行解释。
例1:已知BaSO4的溶度积Ksp = 1.08e-9,在某溶液中[Ba2+]= 1.2e-4 M,求溶液中[SO42-]的浓度。
我们可以从溶度积的表达式出发:Ksp = [Ba2+][SO42-],代入已知的[Ksp]和[Ba2+]的值,即可解得[SO42-]的浓度。
例2:已知一溶液中AgCl的溶度积Ksp = 1.8e-10,求饱和溶液中[Ag+]和[Cl-]的浓度。
由溶度积的定义可知,在饱和溶液中,溶解的AgCl完全分解为Ag+和Cl-。
因此,可以得到以下关系:Ksp = [Ag+][Cl-]。
代入已知的Ksp值,我们可以计算出[Ag+]和[Cl-]的浓度。
3. 溶度积的相关应用溶度积的概念在化学分析和实验室工作中有着重要的应用价值。
a. 判断溶解度通过计算溶度积,我们可以判断某种溶质在给定溶剂中的溶解度。
如果给定的溶度积小于实际溶液中的离子积浓度,那么溶质将发生沉淀反应,即不再溶解。
反之,如果溶度积大于实际溶液中的离子积浓度,那么该溶质能够继续溶解。
b. 测定未知物质的溶度积通过实验测定溶液中的离子浓度,并利用已知的溶度积公式,我们可以计算出未知物质的溶度积。
这对于化学分析和实验室工作中的定性、定量分析具有重要意义。
沉淀溶解平衡、溶度积及计算
例1:将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1 的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出? Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2·L-2 解:只有当 Qc > Ksp时,离子才能生成沉淀。混合后:
⑤ 滴定
左手控制旋塞,右手拿住锥形瓶颈,边滴边振荡;眼 睛要始终注视锥形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中溶液的颜色变化。 ⑥ 判断终点并记录实验数据 当看到滴加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无 色,且在半分钟内不褪色时。 ⑦ 滴定操作重复三次。
次 待测液体积
标准液体积(L)
数 (L) 滴定前 滴定后 实际 平均值
1 2
3
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
C
B.通过蒸发可以
使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4 沉淀生成
D.a点对应的Ksp大
于c点对应的Ksp
2、已知Ag2SO4的KSP 为2.0×10-5,将适量Ag2SO4固
体溶于100 mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO42浓度随时间变化关系如右图(饱和Ag2SO4溶液中
4、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质
MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀,经过滤除
去包括MnS在内的沉淀,再经蒸发、结晶,可得纯净
的MnCl2。根据上述实验事实,可推知MnS具有的相
常用溶度积常数
溶度积定义对于物质 AnBm(s)=n Am+(aq)+ mBn-(aq), 溶度积(Ksp)=(C(Am+) )^n ( C(mBn-))^m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,Pb2+和Cl-的浓度系数次方之积较氯化铅的溶度积大,这时将有部分离子发生Pb2++2Cl- --→PbCl2的反应,将过剩的PbCl2沉淀出来,直至两种离子的浓度系数次方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:两者都可以用来表示难溶电解质的溶解性。
溶度积是微溶解的固相与溶液中相应离子达到平衡时的离子浓度的乘积,只与温度有关。
溶解度不仅与温度有关,还与系统的组成,PH的改变,配合物的生成等因素有关。
只有同一类型的难溶电解质才能通过溶度积比较其溶解度(mol/l)的相对大小。
大多数实际溶解度S比由c计算得到的要大。
溶度积规则与离子积的关系离子积IP(ion product):任一条件下离子浓度幂的乘积。
Ksp表示难溶电解质的饱和溶液中离子浓度幂的乘积,仅是IP的一个特例。
数值分析1. IP=Ksp 表示溶液是饱和的。
这时溶液中的沉淀与溶解达到动态平衡,既无沉淀析出又无沉淀溶解。
2. IP<Ksp 表示溶液是不饱和的。
溶液无沉淀析出,若加入难溶电解质,则会继续溶解。
3. IP>Ksp 表示溶液为过饱和。
溶液会有沉淀析出常用溶度积常数。
高二化学基础训练及能力提升专题005----溶度积常数
高考热点——溶度积常数(新)难溶电解质的溶解平衡是普通高中课程标准实验教科书化学选修4《化学反应原理》的内容,属于新课标教材调整后新增加的知识点。
一、溶度积常数定义及表达式前提:在一定温度下难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度保持不变,用K sp 表示。
对于下列沉淀溶解平衡:M m A n(s)mM n+(aq)+nA m-(aq) 溶度积常数K sp=二、有关溶度积常数的注意事项1、K sp只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。
2、一般来说,对同种类型难溶电解质,K sp越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。
不同类型难溶电解质,不能根据K sp比较溶解度的大小。
3、可通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q c)的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉淀生成或溶解情况:Q c﹥K sp,向生成沉淀的方向进行,有沉淀生成;Q c﹦K sp,达溶解平衡,溶液为饱和溶液;Q c﹤K sp,向沉淀溶解的方向进行,沉淀逐渐溶解。
三、溶度积常数的应用1、基本概念的考查例1已知25℃时,K a×10-4mol·L-1,K sp[CaF2×10-10mol3·L-3·L-1·L-1CaCl2溶液,则下列说法中,正确的是()A.25℃·L-1HF 溶液中pH=1B.K sp(CaF2)随温度和浓度的变化而变化C.该体系中没有沉淀产生D.该体系中HF与CaCl2反应产生沉淀2、利用溶度积常数的概念判断沉淀的生成、溶解及转化例2(山东高考)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。
已知25℃时K sp[Mg(OH)2×10-11, K sp[Cu(OH)2×10-20。
高中化学溶度积的计算
学习情景五 硫酸钡溶度积常数的测定学习要点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:)aq (Cl )aq (Ag )s (AgCl -++−→← 平衡常数2、溶度积对于一般难溶电解质)aq (nB )aq (mA )AmBm(s m n -++−→←K Ag Cl +-⎡⎤⎡⎤=⋅⎣⎦⎣⎦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;不同类型的难溶电解质不能用K sp 比较溶解度的大小。
对于AB 型难溶电解质:对于A 2B 或AB 2型难溶电解质:溶度积与溶解度都可以表示物质的溶解能力,但它们是既有区别又有联系的不同概念。
高中化学攻略04 沉淀溶解平衡-平衡类问题攻略 Word版含解析
攻略04 沉淀溶解平衡1.溶度积的相关计算(1)溶度积和离子积以A m B n (s)m A n+(aq)+n B m-(aq)为例:溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号K sp Q c表达式K sp(A m B n)=c m(A n+)·c n(B m-),式中的浓度都是平衡浓度Q c(A m B n)=c m(A n+)·c n(B m-),式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:①Q c>K sp:溶液过饱和,有沉淀析出;②Q c=K sp:溶液饱和,处于平衡状态;③Q c<K sp:溶液未饱和,无沉淀析出。
(2)已知溶度积求溶解度以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl−(aq)为例,已知K sp,则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl−)=,结合溶液体积即可求出溶解的AgCl的质量,利用公式=即可求出溶解度。
(3)已知溶解度求溶度积已知溶解度S(因为溶液中溶解的电解质很少,所以溶液的密度可视为1 g·cm−3),则100 g水即0.1 L溶液中溶解的电解质的质量m为已知,则1 L溶液中所含离子的物质的量(离子的物质的量浓度)便可求出,利用公式即可求出K sp。
(4)两溶液混合是否会产生沉淀或同一溶液中可能产生多种沉淀时判断产生沉淀先后顺序的问题,均可利用溶度积的计算公式或离子积与浓度积的关系加以判断。
2.溶度积的应用(1)沉淀的生成原理:当Q c>K sp时,难溶电解质的溶解平衡向左移动,就会生成沉淀。
方法:①调节pH法。
如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水中,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。
反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3。
②加沉淀剂法。
如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使金属离子如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS 等,也是分离、除杂常用的方法。
高考化学二轮复习课件溶度积常数及其应用
[Na2Fe6(SO三4)4种(OH阴)12离],反子应产的离生子沉方淀程式的为先2N后a+顺+3C序lO-为+6F_e_2+_+_4__+_9_H_2O__==_=_=_______________。
C.混合气体密度不变 溶解生成硫酸锂、硫酸钴、硫酸铁、硫酸铝,加入Na2S2O3, 被Co3+、Fe3+氧化 在设计离子导体中有机溶剂的结构时,应考虑 的pH=10时,溶液中c(H+)=10-10mol·L-1,c(OH-)=10-4mol·L-1,则Ksp[Co(OH)2] (1)常温常压下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( ) 动,所以K+移向B电极,故B错误;光电池工作时,Ag电极上AgCl得电子生成Ag,电极 源负极相连,为阴极室,开始电解时,阴极上水得电子生成氢气同时生成OH-,生成 若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛,充分反应,甲醛的氧化产物不是甲酸 0.002mol,所以NOSO4H消耗的n( )=0.06L×0.100 0mol·L-1-0.002mol 提示:因为银氨溶液久置能够产生爆炸性的物质雷酸银而引发危险。
溶度积常数
平衡/mol 0.75 1.5 0.25
4向==.B=溶=H液连2中↑接补,则N的充产电C生意义o极2的+上,HB项2H在+错得标误电准;子C状H产3况O生下HH在的2溶,体则液积为中✓为阴被1极1KC.,o2Ns3为Lp+,D氧可电项化源以正生的确成反负。C极O映2,M,发难为生电溶反源应电的6正C解o极3+质。+CA在H项3O正水H确+H中;2电O的解==过=溶=程6C解中o2,+阳能+C极O力上2↑C。o+62H+失+,C电项子正产确生;若Co外3+电,C路o3中+与转甲移醇1 反mo应l 电产子生,C根o2据+,电Co极2+反可应循2环H+使+2用e-,不需要
2020届高考化学微专题复习《溶度积( Ksp)的相关计算》
溶度积( K sp)的相关计算【方法与技巧】4 4【经典练习】c (CO 2- ) 1、[2017·海南卷·节选]向含有 BaSO 4 固体的溶液中滴加 Na 2CO 3 溶液,当有 BaCO 3 沉淀生成时溶液中 3c (SO 2-) =。
已知 K sp (BaCO 3)=2.6×10-9,K sp (BaSO 4)=1.1×10-102、[2016·全国卷Ⅰ·节选]在化学分析中采用 K 2CrO 4 为指示剂,以 AgNO 3 标准溶液滴定溶液中的 Cl -,利用 Ag+与 CrO 2-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl -恰好完全沉淀(浓度等于 1.0×10-5mol·L -1)时,溶液中 c (Ag +)为 mol·L -1,此时溶液中 c (CrO 2-)等于 mol·L -1。
(已知 Ag CrO 、AgCl 的 K 4分别为 2.0×10-12和 2.0×10-10)24 sp3、[2015·全国卷Ⅰ·节选] 大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,浓缩液中主要含有 I -、Cl -等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加 AgNO 3 溶液,当 AgCl 开始沉淀时,溶液中 c (I -) 为c (Cl - )3 [已知 K sp (AgCl)=1.8×10-10,K sp (AgI)=8.5×10-17]4、[2015·全国卷Ⅱ·节选] 用废电池的锌皮制备 ZnSO 4·7H 2O 的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是: 加稀 H 2SO 4 和 H 2O 2 溶解,铁变为,加碱调节至 pH 为 时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于 1×10-5mol/L 时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至 pH 为时,锌开始沉淀(假定 Zn 2+浓度为 0.1 mol/L)。
高考化学溶解度积常数的计算
高考化学溶解度积常数的计算一、概念解释溶解度积常数(Ksp)是指在一定温度下,溶液中溶质在溶剂中达到饱和条件时,其溶解度的平方。
在化学平衡中,它是溶质的溶解度的定量度量。
溶解度积常数的计算是基于化学平衡的原理进行的。
二、理论基础1. 溶解度积常数的定义在一定温度下,溶解度积常数是溶质在溶液中达到饱和时,溶解度的平方。
如AB是该溶质在溶液中的化学式,则溶解度积常数可定义为:Ksp = [A+]m[B-]n其中,[A+]表示溶液中的阳离子浓度,[B-]表示溶液中的阴离子浓度,m、n为离子的摩尔系数。
2. 溶解度积常数的计算方法计算溶解度积常数时,需要注意以下几点:(1)根据溶液中各离子的摩尔系数和化学式确定离子的表达式;(2)根据溶液中各离子的浓度确定溶液的表达式;(3)根据溶解度积常数的定义建立各离子的浓度之间的关系式;(4)根据给定的条件解方程,求得各离子的浓度;(5)根据计算所得的各离子的浓度,利用溶定平衡常数表计算溶解度积常数。
三、案例分析以CaF2为例,说明溶解度积常数的计算过程。
1. 给定条件:CaF2在25℃时的溶解度为3.44×10-5mol/L。
2. 计算步骤:(1)写出反应方程式:CaF2 ⇌ Ca2+ + 2F-(2)设溶液中Ca2+和F-的浓度分别为x和2x,根据化学式可得:Ca2+ = xF- = 2x(3)写出溶解度积常数的表达式:Ksp = [Ca2+][F-]2= x(2x)2= 4x3(4)将Ca2+的摩尔浓度代入已知条件,得到的方程式为:3.44×10-5 = 4x3(5)解方程得到x的值,即Ca2+的浓度。
此处略去求解过程。
(6)利用已知的Ca2+和F-的浓度,代入Ksp的定义式计算溶解度积常数的值。
四、注意事项1. 温度的影响:不同温度下,溶解度和溶解度积常数的数值会有所不同。
随着温度的升高,溶解度增大,溶解度积常数也同样增大。
这是因为在高温下,溶质与溶剂的吸引力减小,更多的溶质分子进入溶液中,导致溶解度增加,进而溶解度积常数增大。
溶度积的计算
学习情景五 硫酸钡溶度积常数的测定学习要点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:)aq (Cl )aq (Ag )s (AgCl -++−→←平衡常数2、溶度积对于一般难溶电解质)aq (nB )aq (mA )AmBm(s m n -++−→←K Ag Cl +-⎡⎤⎡⎤=⋅⎣⎦⎣⎦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;不同类型的难溶电解质不能用K sp 比较溶解度的大小。
对于AB 型难溶电解质:对于A 2B 或AB 2型难溶电解质:不同概念。
溶度积原理
溶度积原理
溶度积原理是描述溶液中溶质溶解过程的定量指标,通常用数值表示。
溶度积是指在一定温度下,溶质在溶液中达到饱和时,溶质的离解度与其溶质浓度的乘积,即溶质的溶解度。
溶度积原理源于化学平衡的原理,根据化学反应的平衡常数可推导出溶质的溶解度。
溶度积原理是基于溶液中溶质与溶剂之间的化学反应平衡来描述的。
对于一种离子化合物的溶解过程,可以使用溶解度规律来计算其溶解度。
溶解度规律可以描述离子化合物在溶液中的平衡反应,其表达式为:
[A+]a[B-]b ⇌ aA + bB
其中,[A+]和[B-]分别表示溶液中A离子和B离子的浓度,a
和b为化学反应方程式中对应离子的系数。
溶解度积(Ksp)定义为溶液中离子浓度的乘积,即:
Ksp = [A+]^a[B-]^b
溶解度积越大,表示溶质在溶液中越容易溶解,溶解度越大。
溶解度积的大小与溶质的溶解度有直接关系。
溶度积原理在化学分析、矿物学、药学等领域具有重要应用。
根据溶解度积原理,可以通过实验测定溶液中离子的浓度,从而推导出溶质的溶解度。
溶液中某种离子浓度的测定可以通过
外部条件的改变,如溶质的添加或溶剂的挥发,来实现。
另外,溶解度积可以用于判断沉淀生成的可能性,从而应用于沉淀反应的研究中。
总之,溶度积原理是描述溶质在溶液中溶解过程的定量指标,用于计算溶质的溶解度以及判断沉淀生成的可能性。
分类突破溶度积常数的相关计算与图像
分类突破溶度积常数的相关计算与图像■广东省佛山市顺德区华侨中学周海欧对于人教版《化学反应原理》“难溶电解质的溶解平衡”一节,不论是高二还是高三学生,都存在较多问题。
近几年的高考题中溶度积常数出现频率较高,其呈现形式往往是要求学生计算K sp或者识别K sp图像,学生感觉很难,很多学生直接放弃这类题目,非常可惜,笔者结合自己多年高三教学经验,把溶度积常数的相关计算题型进行分类,逐个突破,降低难度,希望能增加学生的信心,享受化学学习带来的快乐。
一、溶度积常数的几种相关计算类型类型1:判断是否有沉淀生成或沉淀是否完全:①比较离子积Q c和K sp:Ⅰ.Q c>K sp:溶液过饱和,有沉淀析出。
Ⅱ.Q c=K sp:溶液饱和,处于平衡状态。
Ⅲ.Q c<K sp:溶液未饱和,无沉淀析出。
②利用K sp的数值计算某一离子浓度,若该离子浓度小于10-5mol/L,则该离子沉淀完全。
【例1】某温度下,已知K sp(AgCl)=1.80×10-10,将2.2×10-3mol/L的NaCl溶液和2.0×10-3mol/L AgNO3溶液等体积混合是否有沉淀生成?写出推理过程。
若有沉淀生成,请计算反应后Ag+是否沉淀完全?解析:Q c=c(Cl-)·c(Ag+)=1.1×10-3×1.0×10-3=1.1×10-6,Q c>K sp(AgCl),因而有沉淀生成。
反应后剩余c(Cl-)=1.0×10-4mol/L则c(Ag+)=K sp(AgCl)c(Cl-)=1.80×10-101.0×10-4mol/L=1.80×10-6mol/L<1×10-5mol/L,故可认为Ag+已经沉淀完全。
答案:有;沉淀完全。
【变式训练1】(2017·全国Ⅰ卷)若FeCl2与MgCl2中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式计算)。
高考化学复习 考点15 化工流程中溶度积常数计算(原卷版)
考点15 化工流程中溶度积常数计算1.(2019江苏)实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ,还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体,其实验流程如下:(1)室温下,反应CaSO 4(s)+23CO -(aq)CaCO 3(s)+24SO -(aq)达到平衡,则溶液中()()2423SO CO c c --=________[K sp (CaSO 4)=4.8×10−5,K sp (CaCO 3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH 4HCO 3溶液混合,可制得(NH 4)2CO 3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。
温度过高将会导致CaSO 4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO 4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO 3所需的CaCl 2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl 2溶液的实验方案:______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
2.(2017课标Ⅰ)(14分)Li 4Ti 5O 12和LiFePO 4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO 3,还含有少量MgO 、SiO 2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
2022届高考化学一轮复习常考题型63溶度积常数相关计算及图像分析含解析
溶度积常数相关计算及图像分析注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、单选题(共15题)1.已知:25℃时,3CaCO 的9sp 3.410K -=⨯,现将浓度为41210 mol L --⨯⋅的23Na CO 溶液与某浓度2CaCl 溶液等体积混合,若要产生沉淀,则所用2CaCl 溶液的浓度至少应大于 A .213.410 mol L --⨯⋅ B .516.810 mol L --⨯⋅ C .513.410 mol L --⨯⋅D .511.710 mol L --⨯⋅2.工业上用化学法除锅炉的水垢时,先向锅炉中注入饱和23Na CO 溶液浸泡水垢,将水垢中的4CaSO 转化为3CaCO ,再用盐酸除去[已知常温下:10sp 3K (CaCO )=110-⨯,6sp 4K (CaSO )=910-⨯]。
下列说法错误的是A .温度升高,23Na CO 溶液的w K 和-c(OH )均会增大B .沉淀转化的离子方程式为2-2-3434CO (aq)+CaSO (s)CaCO (s)+SO (aq)C .该条件下,3CaCO 的溶解度约为3110 g -⨯大于4CaSOD .3CaCO 和共存的4CaSO 悬浊液中,2-442-3c(SO )910c(CO )-=⨯ 3.Al(OH)3是一种难溶于水的物质,只要溶液中Al 3+物质的量浓度(mol/L)和OH -的物质的浓度(mol/L)3次方的乘积大于1.6×10-33,就会析出Al(OH)3沉淀,则0.1mol/LAlCl 3不产生沉淀的最大OH -物质的量浓度(mol/L)为 A .1.9×10-33B .2.7×10-11C .8.7×10-8D .1.2×10-114.常温下,用AgNO 3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol/L 的KCl 、K 2C 2O 4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C 2O 24-的水解)。
溶度积的相关计算及溶解图像
考点一 Ksp的相关计算
考法
一
判断沉淀的生成 或沉淀的完全
考点一 Ksp的相关计算
[典例 1] 等体积混合 0.2 mol·L-1 的 AgNO3 和 NaAc 溶 液是否会生成 AgAc 沉淀?(已知 AgAc 的 Ksp 为 2.3×10-3)
[解析] c(Ag+)=c(Ac-)=02.2 mol·L-1=0.1 mol·L-1 Q c=c(Ag+)·c(Ac-)=1.0×10-2>Ksp 故有 AgAc 沉淀生成。 [答案] 生成 AgAc 沉淀
考点一 Ksp的相关计算
[典例 2] 取 5 mL 0.002 mol·L-1 BaCl2 与等体积的 0.02 mol·L-1 Na2SO4 的混合,是否有沉淀产生?若有,计算 Ba2+是否沉淀完全。 (该温度下 BaSO4 的 Ksp=1.1×10-10)
[解析] 此题中,Q c=c(Ba2+)·c(SO24-)=1×10-5>Ksp,故有沉 淀生成。两种溶液混合之后,SO42-浓度变为 9×10-3 mol·L-1,根 据 Ksp=c(Ba2+)·c(SO24-),计算得 c(Ba2+)<1×10-5,故可认为 Ba2+ 已经沉淀完全。
考点一 Ksp的相关计算
2.(2017·全国卷Ⅰ)若 FeCl2 与 MgCl2 中 c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加 入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍),使 Fe3+恰好沉淀完全即
溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有 Mg3(PO4)2 沉淀 生成?[已知:FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 1.3×10-22、1.0× 10-24] Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=11..30××1100--252 mol·L-1=1.3×
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A.NaOH B.NH3·H2O C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,已知Ksp(AmBn)=[c(An+)]m.[c(Bm-)]n,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为__,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为__,通过计算确定上述方案__(填“可行”或“不可行”)。(提示:lg2=0.3)
D.向100mL Zn2+、Cu2+浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3mol·L-1的Na2S溶液,产生ZnS时需要的S2-浓度为c(S2-)= = mol/L=3×10-24mol/L,产生CuS时需要的S2-浓度为c(S2-)= = mol/L=10-34.4mol/L,则产生CuS沉淀所需S2-浓度更小,优先产生CuS沉淀,故D错误;
A.Na2S溶液中,根据物料守恒,2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),故A错误;
B.Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点时恰好形成CuS沉淀,此时水的电离程度并不是a,b,c三点中最大的,故B错误;
C.该温度下,平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L,则Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=10-17.7mol/L×10-17.7mol/L=10-35.4mol2/L2,故C正确;
(4)向某浓度的磷酸溶液中滴加NaOH溶液,其pH与溶液中H3PO4、H2PO4-、HPO42-和PO43-的物质的量分数为δ (平衡时某物种的浓度与整个物种浓度之和的比值)的关系如图所示。以酚酞为指示剂,当溶液由无色变为浅红色时,发生主要反应的离子方程式是_________。
(5)已知:常温下,Ksp(FePO4) = l.3×10-22、Ksp(A1PO4) = 5.2 ×10-19。常温下,向含Fe3+、A13+的混合溶液中滴加Na3PO4溶液,当FePO4、AlPO4同时生成时,溶液中c(Fe3+):c(Al3+) =_________。
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
向10mL 0.1mol/L CuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,结合图象计算溶度积常数和溶液中的守恒思想,据此判断分析。
【详解】
向10mL 0.1mol/L CuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,发生反应:Cu2++S2-=CuS↓,Cu2+单独存在或S2-单独存在均会水解,水解促进水的电离,b点溶液时滴加Na2S溶液的体积是10mL,此时恰好生成CuS沉淀,CuS存在沉淀溶解平衡:CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq),已知此时-lg c(Cu2+)=17.7,则平衡时c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.7mol/L;
12.磷的含氧酸有磷酸(H3PO4)、亚磷酸(H3PO3)、次磷酸(H3PO2)等多种,它们在工业上都是重要的化工原料。
(1)亚磷酸(H3PO3)是一种二元弱酸,写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的化学方程式:_______。某温度下,0.01 mol • L-1H3PO3溶液的pH为2.7,该温度下,H3PO3的一级电离常数Kal=_______。(已知:lg2 = 0.3,lg3 = 0.5,lg5 = 0.7,H3PO3的第二步电离忽略不计)
A.不用碳酸钡作为内服造影剂,是因为Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)
B.抢救钡离子中毒患者时,若没有硫酸钠,可以用碳酸钠溶液代替
C.若误饮[Ba2+]=1.0×10-5mol·L-1的溶液时,会引起钡离子中毒
D.可以用0.36 mol·L-1的Na2SO4溶液给钡离子中毒患者洗胃
4.高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为 ,含少量 等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:其中除杂过程包括:①向浸出液中加入一定量的X,调节浸出液的pH为3.5~5.5;②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;③…下列说法正确的是()已知室温下: , , 。)
A.图中a、b两点c(Ag+)相同
B.该温度下,Ag2CrO4溶度积的数量级为10-12
C.加热蒸发饱和Ag2CrO4溶液再恢复到25℃,可使溶液由a点变到b点
D.将0.01 mol/L AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 mol/L KCl和0.01 mol/L K2CrO4的混合溶液中,CrO42-先沉淀
高中化学复习知识点:溶度积常数相关计算
一、单选题
1.某温度下,向10mL 0.1mol·L-1CuCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lg c(Cu2+)与Na2S溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
已知:Ksp(ZnS)=3×10-25
A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)
A.1×10-8mol/LB.1×10-6mol/L
C.2×10-8mol/LD.1×10-7mol/L
3.可溶性钡盐有毒,医院中常用硫酸钡这种钡盐作为内服造影剂。医院抢救钡离子中毒患者时,除催吐外,还需要向中毒者胃中灌入硫酸钠溶液。已知:Ksp(BaCO3)=5.1×10-9mol2·L-2;Ksp(BaSO4)=1.1×10-10mol2·L-2。下列推断正确的是( )
D.常温常压下,11.2 L Cl2与足量铁粉充分反应,转移电子数为6.02×1023
三、综合题
11.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是__。
A.KMnO4B.H2O2C.Cl2水D.HNO3
D.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
二、多选题
10.下列说法正确的是
A.反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)的△H<0,△S>0
B.钢铁水闸可用牺牲阳极或者外加电流的阴极保护法减缓其腐蚀
C.常温下,KSP[Al(OH)3]=1×10-33。欲使溶液中c(Al3+)≤1×10-6mol·L-1,需调节溶液的pH≥5
A.曲线A是n(Na2CO3)与-lgc(Mg2+)的关系曲线
B.Ksp(MnCO3)和Ksp(MgCO3)相差3个数量级
C.若将b点和c点溶液混合,存在 =1×106
D.a点(MgCl2溶液)中存在:c(Mg2+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
6.为研究用AgNO3溶液将混合溶液中的Cl-和CrO42-沉淀分离,绘制了25℃时AgCl和Ag2CrO4两种难溶化合物的溶解平衡曲线。其中,pAg+= -lgc(Ag+),其余离子类推。两条相交的溶解平衡曲线把图像分成了X、Y、Z、M四个区域。下列说法错误的是( )
9.在25℃时,FeS的Ksp=6.3×10-18,CuS的Ksp=1.3×10-36,ZnS的Ksp=1.3×10-24。下列有关说法中正确的是
A.25℃时,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.25℃时,饱和CuS溶液中Cu2+的浓度为1.3×10-36mol·L-1
C.向物质的量浓度相同的FeCl2、ZnCl2的混合液中加入少量Na2S,只有FeS沉淀生成
7.下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是
A.pH相等的NaOH、CH3COONa和NaHCO3三种溶液,则有c(NaOH)<c(CH3COONa)<c(NaHCO3)
B.已知25℃时Ksp(AgCl)=1.8×10-10,则在0.3 mol·L-1NaCl溶液中,Ag+的物质的量浓度最大可达到6.0×10-10mol·L-1
(2)某实验小组用NaOH溶液处理含H3PO3废水,当溶液中c (Na+) =c(H2PO3-) + 2c(HPO32-)时,溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)已知:常温下,磷酸(H3PO4)的Kal=7.ll×10-3、Ka2= 6.23×10-8、Ka3= 4.5 ×10-13,则常温下,Na2HPO4溶液中H2PO4-、HPO42-和PO43-的浓度由大到小的顺序为_______节浸出液的pH为3.5~5.5可完全除去 等杂质
C.浸出时加入植物粉的作用是作为还原剂
D.为提高沉淀 步骤的速率可以持续升高温度
5.常温下,分别向1L0.1mol·L-1MgCl2和MnCl2溶液中加入Na2CO3,固体(忽略体积变化),如图为加入Na2CO3的物质的量与-1gc(Mg2+)或-lgc(Mn2+)之间的关系,已知常温下Ksp(MgCO3)>Ksp(MnCO3),下列说法正确的是()
3.D
【解析】
【详解】
A.胃液中为盐酸环境,难溶碳酸盐在胃液中溶解,故不能用碳酸钡作为内服造影剂,故A错误;B.在酸性环境下,用碳酸钠溶液不能沉淀出钡离子,故B错误;C.硫酸钡作内服造影剂说明硫酸钡电离出的钡离子浓度是安全的,此时c(Ba2+)= =1.05×10-5mol/L>1.0×10-5mol/L,故误饮c(Ba2+)=1.0×10-5mol/L的溶液时,不会引起钡离子中毒,故C错误;D.当用0.36 mol/L的Na2SO4溶液洗胃时,胃液中c(Ba2+)=Ksp(BaSO4)÷c(SO42-)=(1.1×10-10÷0.36) mol/L=3.1×10-10mol/L<1.05×10-5mol/L,故D正确;答案选D。