高三计算专题四“Ksp的计算”
高三化学高考备考一轮复习专题课件模型认知与Ksp相关的计算
[解析]由Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38=c(Fe3+)×c3(OH-)=10-5×c3(OH-),则c(OH-)=10-11 mol·L-1,则pOH=-lg c(OH-)=-lg 10-11=11, 因c(OH-)×c(H+)=KW=10-14, 则c(H+)=10-3 mol·L-1,则pH=3。
液时,最先沉淀的离子是 ( A )
3+3+
2+
2+
例6 已知:25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=7.0×10-
31,Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。在溶液中有浓度均为 0.01 mol·L-1的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等离子,当向其中滴加氢氧化钠溶
铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);
继续加碱至pH为 6 时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。若上
述过程不加H2O2,后果是 无法将Zn2+和Fe2+分离
是
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
。
,原因
化合物 Ksp近似值
探究点7 外加溶液稀释后的计算
①加水时,各离子浓度都会减小,先要计算出稀释后各离子浓度,再 计算出Q,然后与Ksp比较,看是否有沉淀生成 模型7
②加同离子的电解质溶液时,先要计算出稀释后各离子浓度,再计 算出Q,然后与Ksp比较,看是否有沉淀生成
例7 已知25 ℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,向100 mL
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)。
Ksp的计算
c(SO4 2-) K
= 0.01mol/L 0.022
≈ 0.45mol/L
≈ 0.022
Na2CO3 溶液的最初浓度: c(Na2CO3 ) ≥ (0.01+0.45) mol/L =0.46 mol/L
有关Ksp的计算(25 。C时) 【Ksp与Ka的计算关系】
汽车尾气中的SO2可用石灰水吸收,生成亚硫酸钙浊液。 常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,忽略SO32的第二步水解,则Ksp(CaSO3)= 4.2×10-9 (保留三位有效数字) 已知:Ka1(H2SO3)=1.8×10-2 ,Ka2(H2SO3)=6×10-9
解析:由Ka2(H2SO3)=1.02×10-7可知SO32- + H2O ⇌ HSO3- + OH-的水解Kh=
= 1.67×10-4,
常温下,测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9,c(HSO3-)= c(OH-)=1×10-5,
可知c(SO32-)=
又c(Ca2+)=c(SO32-)+c(HSO3-)=7×10-5,式中的浓度是平衡浓度度都是任意浓度
应用
判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp:溶液过饱和,有 沉淀 析出 ②Qc=Ksp:溶液饱和,处于 平衡 状态 ③Qc<Ksp:溶液 未饱和 ,无沉淀析出
有关Ksp的计算(25 。C时)
例1:求饱和AgCl中: C(Ag+) = 1.8×10-5 。 已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10
化学 · 选修4· 第三章
有关溶度积Ksp的计算
知识梳理—溶度积和离子积
以AmBn(s) ⇌ mAn+(aq)+nBm-(aq)为例:
高考化学大题逐空突破系列(全国通用)溶度积( Ksp)的相关计算 (附答案解析)
常考题空8溶度积(Ksp)的相关计算【方法与技巧】类型一、由溶度积求饱和溶液溶质的物质的量浓度——比较溶解度的大小计算技巧饱和溶液时的物质的量浓度与K sp的关系1:1型spKx1:2型或2:1型34spKx1:3型或3:1型427spKx例1.已知:某温度时,K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(Ag2CrO4)=1.1×10-12。
试求此温度下AgCl饱和溶液和Ag2CrO4饱和溶液的物质的量浓度,并比较两者的大小类型二、已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度计算技巧某温度下AgCl的K sp=a,在0.1mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=1.0Ksp=10a mol·L-1例2.甲烷重整可选氧化物NiO-Al2O3作为催化剂。
工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH=12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备。
加入氨水调节pH=12时,c(Ni2+)为______(已知:K sp[Ni(OH)2]=5×10-16)类型三、判断沉淀的生成或沉淀是否完全计算技巧①把离子浓度数据代入K sp表达式得Q c,若Q c>K sp,则有沉淀生成;若Q c<K sp,无沉淀生成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-1,则该离子沉淀完全例3.取5mL0.002mol·L-1BaCl2与等体积的0.02mol·L-1Na2SO4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K sp=1.1×10-10)类型四、常温下,计算氢氧化物沉淀开始和沉淀完全时的pH 计算技巧①根据氢氧化物的K sp ,先计算初始浓度溶液中c (OH -),再求得溶液的pH②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10-5mol·L -1,依据K sp 可计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c (OH -),进而求得pH 例4.在1.0mol·L -1Co 2+溶液中,含有少量Fe 3+杂质。
高考中关于Ksp复杂计算的归类
高考中关于Ksp复杂计算的归类作者:兰建祥来源:《中学生理科应试》2015年第03期有关溶度积常数(Ksp)的计算是教学中的难点、高考中的高频考点和学生考试的失分点。
学生一般能熟练掌握其基本计算,但对于复杂的计算却较为棘手,现将常见的复杂计算归类举例如下:一、控制条件的计算1.控制沉淀生成条件的计算例1已知25℃时Ksp [(CuOH)2]=2×10-20.(1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH,使之大于.(2)要使0.2 mol·L-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液pH为.解析(1)c(OH-)≥2×10-20[Cu2+])=2×10-200.02=10-9 mol·L-1,c(H+)≤10-5 mol·L-1,pH≤5.(2)要使Cu2+浓度降至0.2/1 000 mol·L-1=2×10-4 mol·L-1,c(OH-)=2×10-202×10-4=10-8 mol·L-1,c(H+)=10-6 mol·L-1,此时溶液的pH=6.变式训练1.已知Ksp(AgCl)=1.80×10-10,将0.01 mol·L-1 NaCl和0.01 mol·L-1 AgNO3溶液等体积混合,过滤,向滤液中滴加AgNO3溶液,再次产生白色沉淀,则AgNO3溶液的物质的量浓度必须满足的条件为 .2.控制沉淀溶解条件的计算例2已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=8×10-39,向Fe(OH)3沉淀中加入盐酸,使Fe (OH)3溶解后的c(Fe3+)达到1.0 mol·L-1,则应控制溶液的pH= .解析c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]/ c(Fe3+)=8×10-39/1.0=8×10-39,得c(OH-)=2×10-13 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-14/(2×10-13)=5×10-2 mol·L-1,pH=2-lg5=2-0.7=1.3.变式训练2.已知常温下Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,向Mg(OH)2沉淀中加入一定量的盐酸,发生反应:Mg(OH)2(s)+2H+(aq)Mg2+(aq)+2H2O(l),若使溶液中c (Mg2+)达到1.4 mol·L-1,则应控制溶液的pH= .3.控制沉淀转化条件的计算例3已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=1.0×10-16.AgCl若要在NaI溶液中开始转化为AgI,则NaI的浓度必须不低于 .解析AgCl饱和溶液中:c(Ag+)=Ksp(AgCl)②既能发生银镜反应,又能和饱和NaHCO4溶液反应放出CO3,共有种(不考虑立体异构).解析经分析推断I是 OCOCHCH3CH3CHO ,J是I的同系物,相对分子质量小14,说明J 比I少一个C原子,两个取代基,能发生银镜反应,说明含醛基;能和饱和NaHCO3溶液反应放出CO2,说明含羧基;它们可有六种组合:-COOH与-CH2CH2CHO;-COOH与-CH(CH3)CHO;-CH2COOH与-CH2CHO:-CH2CH2COOH与-CHO: -CH(CH3)COOH与-CHO;HOOCCH(CHO)-与-CH3;每一种组合都有邻、间、对三种位置变化,一共有6×3=18种满足条件的同分异构体.其中最后一种组合容易忽视,故出现15种的错误答案,所以在平常的练习中要加强这方面的训练.五、规范书写落实到位解答有机试题时,综合运用上述策略的同时,更重要的一点是卷面书写要规范,比如在写酯化反应的化学方程式时,经常是写完酯的结构简式便结束,漏写水的分子式,为避免此现象出现,平时训练时,先写水的分子式,再写酯的结构简式;还有写某些物质的结构简式时,按照碳的四个价键,补足氢原子,不要漏写;若官能团写在左侧时,注意原子顺序,如乙二醛应写成OHC—CHO不能写成CHO—CHO,硝基苯应写成O2N不能写成NO2等等,只有书写规范,落实到位,才能赢得最后的胜利.(收稿日期:2014-05-22)=1.8×10-10=1.34×10-5 mol·L-1.要产生AgI沉淀,则c(I-)>Ksp(AgI)/c(Ag+)=1.0×10-16/1.34×10-5=7.46×10-12 mol·L-1.变式训练3.在实际生产中,通常将难溶于强酸的BaSO4制成易溶于盐酸的碳酸钡,已知25℃时Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10.今有0.15 L 1.5 mol/L的Na2CO3溶液可以使多少克BaSO4固体转化掉?4.控制分步沉淀条件的计算例4已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11.某含有0.01 mol·L-1 Fe3+和0.01 mol·L-1 Mg2+的混合溶液中,为完全除去Fe3+且保留Mg2+,则需调节溶液pH的范围是 .(可能用到的数据:lg34=0.2,lg18=0.6)解析要沉淀完全,得c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1,则:c(OH-)≥3Ksp[Fe(OH)3]/c (Fe3+)=34.0×10-38/1.0×10-5=34.0×10-11mol·L-1.c(H+)≤1.0×10-14/(34.0×10-11)=10-3/34.0,则pH≥-lg(10-3/34.0)=-(-3-0.2)=3.2.不使Mg2+沉淀的c(OH-)≤18×10-5,此时c(H+)≥1.0×10-14/(18×10-5)=10-9/18,则pH≤-lg(10-9/18)=-(-9-0.6)=9.6.由此可知,需调节溶液pH的范围是3.2~9.6之间.变式训练4.在Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1 mol/L溶液中,要使Fe3+沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀,则需调节溶液pH的范围是.(可能用到的数据:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31,lg30.4=-0.1,lg34=0.2,lg36=0.3,lg360=0.6)二、有关沉淀转化的计算1.计算沉淀转化反应的平衡常数例5以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO2-3CaCO3(s)+SO2-4.已知298K时,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字).解析K=c(SO2-4)/c(CO2-3)=Ksp(CaSO4)/Ksp(CaCO3)=4.90×10-52.80×10-9=1.75×104.变式训练5.已知Ksp(AgBr)=5.4×10-13 mol2·L-2,Ksp(AgCl)=2.0×10-10 mol2·L-2,求反应AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K.(计算结果保留三位有效数字)2.计算沉淀溶解的化学平衡常数例6已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=8×10—39,该温度下反应Fe(OH)3(s)+3H+(aq)Fe3+(aq)+3H2O(l)的平衡常数为 .解析K=c(Fe3+)/c3(H+)=Ksp[Fe(OH)3]÷[c3(H+)·c3(OH-)]=Ksp[Fe(OH)3] /K3w=8×10—39/(1.0×10-14)3=8×103.变式训练6.已知常温下Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,向Mg(OH)2沉淀中加入一定量的盐酸,发生反应:Mg(OH)2(s)+2H+(aq)Mg2+(aq)+2H2O(l),则常温下该反应的化学平衡常数为K= .3.计算沉淀转化(沉淀共存)体系中离子浓度比例7向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,c(Br-)/c(Cl-)=.[Ksp (AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]解析由Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c(Br-)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=2.0×10-10可知,当两种沉淀共存时,c(Ag+)相同,因此c(Br-)/c(Cl-)=Ksp(AgBr)/ Ksp(AgCl)=5.4×10-13/2.0×10-10=2.7×10-3.变式训练6.已知25 ℃时,Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,Ksp(BaSO4)=1.07×10-10.25 ℃时,向含有BaCO3固体的饱和溶液中滴入少量Na2SO4溶液后有BaSO4沉淀析出,此时溶液中c(CO2-3)∶c(SO2-4)= .三、数形结合的计算例8某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡如图所示,下列说法正确的是().A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点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解析温度不变时,无论是改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不能出现在曲线外的点(如b、d),A错;由d点变化到c点,表示溶液中SO2-4浓度不变,但Ba2+浓度增大,但在蒸发时,溶液中两种离子的浓度变化有两种情况:原溶液不饱和时都增大;原溶液饱和时都不变,B错;溶度积常数与温度有关,而与溶液中溶质的离子浓度无关,在a点和c点的溶度积常数相同,D错.选C.变式训练8.某温度时,Ag2SO4在水中沉淀溶解平衡曲线如图所示.该温度下,下列说法正确的是().A.含有大量SO2-4的溶液中肯定不存在Ag+B.Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)为1×10-3C.0.02 mol/L的AgNO3溶液与0.2 mol/L的Na2SO4溶液等体积混合不会生成沉淀D.a点可能为Ag2SO4的饱和溶液参考答案1.c(AgNO3)>1.3×10-5 mol·L-1 2.8.3 3.1.1 g 4.3.2~4.3之间 5.3.70×102 6.24.11(收稿日期:2014-12-08)图1。
Ksp的计算及图像
变式训练1
2.(1)(2017·全国卷Ⅰ,27)若“滤液②”(含有 Fe2+和 Mg2+)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+)
3. (2017·广东广州 3 月综合测试)已知浸出液中 Mn2+、Zn2+的浓度约为 0.1 mol·
L-1,为了除去浸出液中的 Fe2+,方法是:加入 H2O2 溶液将 Fe2+氧化为 Fe3+,再调 节 pH 使 Fe3+完全沉淀。根据下列数据计算,调节 pH 的合理范围是____3____至
变式2:某浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取 一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液, 当AgCl开始沉淀时,溶液中 c(Cl-)/c(I -) 为 4_.7_×__1_0_-_7_。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10, Ksp(AgI)=8.5×10-17]
[提示] 当 AgCl 开始沉淀时,说明溶液中的 c(I-)和 c(Cl-)均已达到饱和状态, 因此可以根据溶度积表达式进行计算,溶液中ccCI-l-=KKspspAAggCIl=81..58××1100--1170= 4.7×10-7。
=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有 Mg3(PO4)2 沉淀生成?________(列式计算)。FePO4、
Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 1.3×10-22、1.0×10-24。 ____F_e_3_+_恰__好__沉__淀__完__全__时__,__c(_P_O__34_-_)=__1_1._.30_××__11_00_--_252__m__o_l·_L_-_1_=__1_.3_×__1_0_-_1_7_m__o_l·_L__ -_1,__c3_(_M__g_2+_)_·c_2_(_P_O_34_-_)_值__为__0_._0_1_3×__(_1_._3_×__1_0_-_17_)2_=__1_._7_×__1_0_-_40_<__K_s_p[_M__g_3_(P_O__4)_2_],__ 因__此__不__会__生__成__M__g_3_(_P_O_4_)_2 _沉__淀__________________________________________。
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。
高考化学专题复习—Ksp相关计算
高考化学专题复习—K sp相关计算1.已知常温下K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgBr)=5.0×10-13,下列有关说法错误的是A.向AgCl浊液中滴入KBr溶液,可得到浅黄色固体B.AgCl和AgBr各自的饱和溶液中:c(Cl-)c(Br-)≈19C.欲用1 L NaCl溶液使0.01 mol AgBr转化为AgCl,则c(NaCl)≥3.61 0.1 mol·L-1D.AgCl在水中的K sp比在NaCl溶液中的大2.已知pCa=-lg c(Ca2+),K sp(CaSO4)=9.0×10-6,K sp(CaCO3)=2.8×10-9,向10 mL CaCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液时,溶液中pCa与Na2SO4溶液体积(V)的关系如图所示(实线),下列有关说法正确的是(已知lg3=0.48)A.y值为3.48B.a与b两点c(Ca2+)之比为50∶3C.原CaCl2溶液浓度为1 mol·L-1D.若把0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液换成0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液,则图像在终点后变为虚线部分3.某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·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。
已知:K sp(ZnS)=3×10-25。
下列有关说法正确的是A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)B.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度最大的为b点C.该温度下,K sp(CuS)=1×10-35.4D.向100 mL Zn2+、Cu2+物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-3 mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀4.温度25 ℃时,用Na2S、(NH4)2S等沉淀Cu2+、Zn2+两种金属离子(M2+),所需S2-最低浓度的对数值lg c(S2-)与lg c(M2+)关系如图所示。
流程题有关Ksp的计算
流程题有关Ksp 的计算[内容框架][增分攻略]1. 溶度积及其应用 (1)表达式 A m B n (s)m A n +(aq)+n B m -(aq)K sp =c m (A n +)·c n (B m -)(2)意义:一定温度下,K sp 的大小反映了物质在水中的溶解能力。
对于同类型的难溶电解质,K sp 越大,其溶解能力越强。
提醒..:K sp 是一个温度函数,只与难溶电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,且溶液中的离子浓度的变化只能使平衡移动,并不改变溶度积。
(3)溶度积的应用通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积Q c 的相对大小,可以判断难溶电解质在给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,直至溶液饱和,达到新的平衡。
②Q c =K sp ,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
③Q c <K sp ,溶液未饱和,无沉淀析出,若加入过量难溶电解质,难溶电解质溶解直至溶液饱和。
2. M(OH)n 悬浊液中Ksp 、Kw 、pH 间的关系 M(OH)n (s)M n+(aq)+nOH -(aq)1pH 1n 101)OH ()OH ()OH ()OH ()M (+--+---+⎪⎭⎫ ⎝⎛==⋅=⋅=n W n n n sp K n n c c n c c c K3. 高考命题方向(1)已知pH 值判断是否析出沉淀:解题思路:判断是否析出沉淀求出值已知大小与比较−−−−−→−→−−−−−−→−=−−−−→−-⋅=-+=-++sp K )OH ()H (pH)H (-lg pH )OH (10)H (pH c W Q c c c K c Q c c(2)求离子浓度或pH 值及调控范围: 对于:M(OH)n (s)M n+(aq)+nOH -(aq)解题思路:)H (lg pH )H ()OH ()M ()OH ()H ()OH ()M (n n ++⋅=-⋅=+-=→−−−−−−→−−−−−−−→−-+-+c c c c c c K c c K W n sp 求出求出已知[抢分专练]考点01 求离子浓度或pH 值1. (2020届合肥第二次质量检测)铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。
高三复习-ksp和溶解度的公式
ksp和溶解度的公式
Ksp=[Fe2+][S2-]=[S(溶解度)]^2,S=Ksp^1/2。
溶解度,符号S,在一定温度下,某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
物质的溶解度属于物理性质。
溶解度影响因素物质溶解与否,溶解能力的大小,一方面决定于物质(指的是溶剂和溶质)的本性;另一方面也与外界条件如温度、压强、溶剂种类等有关。
在相同条件下,有些物质易于溶解,而有些物质则难于溶解,即不同物质在同一溶剂里溶解能力不同。
通常把某一物质溶解在另一物质里的能力称为溶解性。
例如,糖易溶于水,而油脂不溶于水,就是它们对水的溶解性不同。
溶解度是溶解性的定量表示。
在未注明的情况下,通常溶解度指的是物质在水里的溶解度。
如20℃时,食盐的溶解度是36克,氯化钾的溶解度是34克。
这些数据可以说明20℃时,食盐和氯化钾在100克水里最大的溶解量分别为36克和34克;也说明在此温度下,食盐在水中比氯化钾的溶解能力强。
通常把在室温(20°C)下,溶解度在10g/100g水以上的物质叫易溶物质,溶解度在1~10g/100g水叫可溶物质,溶解度在0.01g~1g/100g 水的物质叫微溶物质,溶解度小于0.01g/100g水的物质叫难溶物质.
可见溶解是绝对的,不溶解是相对的.
气体的溶解度还和压强有关。
压强越大,溶解度越大,反之则越小。
其他条件一定时,温度越高,气体溶解度越低。
高三化学计算专题四“Ksp的计算”
第1页/共6页计算专题四、——“K sp 的计算”K sp 的五大应用1.判断能否沉淀[示例1] 等体积混合0.2 mol·L -1的AgNO 3和NaAc 溶液是否会生成AgAc 沉淀?(已知AgAc 的K sp 为2.3×10-3)2.判断能否沉淀完全[示例2] 取5 mL 0.002 mol·L -1 BaCl 2与等体积的0.02 mol·L -1 Na 2SO 4的混合,是否有沉淀产生?若有,计算Ba 2+是否沉淀完全。
(该温度下BaSO 4的K sp =1.1×10-10)3.计算某一离子浓度[示例3] 已知在室温时,Mg(OH)2的溶度积K sp =4×10-12,求室温下Mg(OH)2饱和溶液中Mg 2+和OH -的物质的量浓度。
4.沉淀生成和沉淀完全时pH 的计算[示例4] 已知:Cu(OH)2(s)Cu 2+(aq)+2OH -(aq),K sp =c (Cu 2+)·c 2(OH -)=2×10-20。
当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。
(1)某CuSO 4溶液里c (Cu 2+)=0.02 mol·L -1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH ,使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L -1 CuSO 4溶液中Cu 2+沉淀较为完全(使Cu 2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH 溶液,使溶液的pH 为________。
5.溶度积与溶解度的相互计算 (1)已知K sp ,计算溶解度(S )[示例5] 已知常温下,CaCO 3的K sp =2.9×10-9,则该温度下,CaCO3的溶解度S=________。
(2)已知溶解度,计算K sp[示例6] 已知某温度下,Ag 2CrO 4(相对分子质量332)的溶解度S =4.349 2×10-3 g ,计算Ag 2CrO 4的K sp =______。
有关Ksp的计算
有关Ksp的计算(下列有的数据与教材所给数据不符,以题目给的数据为准)⑴换算溶解度1、已知Ksp,AgCl=1.56 ×10-10,Ksp,Ag2CrO4=9.0 × 10-12mol2·L-2,试求AgCl和Ag2CrO4的溶解度(用g/L表示)2、把足量的AgCl放入1L 1.0 mol/L的盐酸溶液中溶解度是多少?(用mol/L表示)3、Ksp (PbI2)= 7.1×10-9 mol3·L-3,求PbI2的饱和溶液中PbI2的溶解度。
(溶解度单位g/L)。
4、25℃时Ksp (Mg(OH)2)= 5.6×10-12mol3·L-3,求Mg(OH)2的饱和溶液中的溶解度。
(2) 判断是否有沉淀5、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-26、将4×10-3mol·L-1的Pb(NO3)2溶液与4×10-3mol·L-1的KI溶液等体积混合能否有沉淀析出?Ksp(PbI2)= 7.1×10-9mol3·L-3(答案:有沉淀析出)(3)计算难溶电解质饱和溶液中离子浓度,判断一些碱开始沉淀的PH及沉淀完全时的PH(说明:当溶液中的金属离子浓度达到1×10-5mol/L时,视为沉淀完全)7、已知CaCO3在常温下的K SP为5.0×10-9mol2·L-2,则该温度下饱和溶液中Ca2+的物质的量浓度是多少?该温度下的溶解度又是多少?(例25℃时,Ksp (PbI2)= 7.1×10-9 mol3·L-3,求:PbI2的饱和溶液中的[Pb2+]和[I-])8、25℃时,Ksp [Mg(OH)2]= 5.6×10-12mol3·L-3求Mg(OH)2的饱和溶液中的c(Mg2+)和PH值(此PH就是开始沉淀时的PH)?沉淀完全时的PH又是多少?9、实验测得某水样中的铁离子的浓度为6×10-6mol·L-1, 若要使水中的铁离子转化为沉淀,则溶液的PH 值至少要控制在多少以上?沉淀完全时的PH又是多少?[已知Fe(OH)3的Ksp为2.6×10-39](注意它的两个PH,有什么,说明特点?)10、教材66页第2题。
第三章 第四节 第3课时 Ksp的计算
第3课时K sp的计算[核心素养发展目标] 1.掌握溶解度和K sp的换算,建立相关模型。
2.掌握K sp计算的常见类型,了解利用K sp在化工、实验中的重要应用。
一、溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的关系1.溶解度(S)在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。
2.溶度积(K sp)、溶解度(S)和饱和溶液的物质的量浓度(c)都可以用来衡量沉淀的溶解能力或溶解程度,它们彼此关联,可以互相换算。
1.常温下,CaCO3的溶解度为S g。
求K sp(CaCO3)=。
答案S2 100解析100 g水中所含CaCO3的质量为S g,则n(CaCO3)=S100mol;溶液的质量为(100+S)g≈100 g,因溶液浓度很小,溶液的密度近似为1 g·cm-3,故溶液的体积为0.1 L,c(Ca2+)=c(CO2-3)=S100 mol0.1 L=S10mol·L-1,K sp=S2100。
2.常温下,CaCO3的溶度积为K sp,求CaCO3的溶解度S=g。
答案10K sp解析已知K sp,则c(Ca2+)=c(CO2-3)=K sp mol·L-1,S=m(溶质)m(溶剂)×100 g=c(Ca2+)×0.1 L×M(CaCO3)100 g-m(CaCO3)×100 g≈0.1 L×c(Ca2+)×M(CaCO3)=10K sp g(100 g溶液中水的质量近似为100 g)。
1.溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是()A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速度加快C.60 ℃时溴酸银的K sp约等于6×10-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯答案 A解析温度升高,该物质的溶解度增大,则AgBrO3的溶解是吸热过程,A错误;温度升高,溴酸银溶解在水中的微粒运动速度加快,扩散的更快,B正确;60 ℃溴酸银的溶解度大约是0.6 g,则c(AgBrO3)=0.6 g236 g·mol-10.1 L≈0.025 mol·L-1,K sp=c(Ag+)·c(BrO-3)=0.025×0.025≈6×10-4,C正确;由于硝酸钾溶解度比较大,而溴酸银溶解度较小,所以若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯,D正确。
高三化学一轮复习【化工流程中的Ksp计算】
解析 白云石高温煅烧,CaCO3 和 MgCO3 受热分解生成 CaO 和 MgO,煅
粉主要含有 CaO 和 MgO。若滤液Ⅰ中 c 平(Mg2+)小于 5×10-6mol·L-1,根据
Ksp=c 平(Mg2+)·c2平(OH-)得:c 平(OH-)>
c平MKsgp 2+=
5×10-12 5×10-6
化工流程中的Ksp计算
1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要 成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
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回答下列问题: 若“滤液②”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?_________________________(列式计算)。 [已知:FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22 mol2·L-2、1.0×10-24 mol5· L-5]
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解析 在溶液中 BaSO4 存在沉淀溶解平衡,当向溶液中加入饱和 Na2CO3 溶液 时,发生沉淀转化生成 BaCO3:BaSO4(s)+CO23-(aq) BaCO3(s)+SO24-(aq), 待达到平衡后,移走上层清液,重复多次操作,最终 BaSO4 生成 BaCO3;反应 的平衡常数 K=cc平平CSOO2432--=cc平平CSOO2423--··cc平平BBaa22++=KKssppBBaaCSOO43=15..00××1100--190=0.02;
=
0.12 1.6×10-5
mol·L - 1= 6.75 ×
Ksp怎么算
Ksp怎么算
Ksp的计算公式:Ksp(AmBn)=[c(An+)]m·[c(Bm-)]n,式中的浓度都是平衡浓度。
Ksp简称溶度积。
难溶电解质在水中会建立一种特殊的动态平衡。
难溶电解质尽管难溶,但还是有一部分阴阳离子进入溶液,同时进入溶液的阴阳离子又会在固体表面沉积下来。
当这两个过程的速率相等时,难溶电解质的溶解就达到平衡状态,固体的量不再减少。
这样的平衡状态叫沉淀溶解平衡,其平衡常数叫溶度积。
Ksp在一定温度下是个常数,它的大小反映了物质的溶解能力。
对于相同数目离子组成的沉淀,溶度积越小越难溶。
Ksp值只随温度的变化而变化,不随浓度增大而增大。
溶度积(Ksp)和溶解度(S)都可用来衡量某难溶物质的溶解能力,它们之间可以互相换算。
s与ksp的关系公式
s与ksp的关系公式
Ksp=[Fe2+][S2-]=[S(溶解度)]^2,S=Ksp^1/2。
Ksp与溶解度(Q)的关系可以判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解:
1、Q>Ksp:溶液过饱和,有沉淀析出。
2、Q=Ksp:溶液饱和,处于平衡状态。
3、Q<Ksp:溶液未饱和,无沉淀析出。
溶解度平衡常数,反渗透装置对原水中的溶剂、溶质选择透过,在浓水侧因溶剂的减少而产生了浓缩,当浓水侧溶解固形物浓缩出现因浓度积大于溶解度平衡常数时就会结晶析出,对反渗透装置带来危害。
增加系统的溶解度平衡常数可用加阻垢剂的方式,阻垢剂能够增加溶解固形物的溶解度。
溶解度注意事项
在相同温度和压力下,当溶液达到饱和溶解度时,溶质不在继续溶解,此时可观察到溶液里面有固体物质未溶解或晶体析出,因此,可利用这个规律,要知道两种物质的溶解度。
可分别在相同溶剂(比如100ml)中加入溶质(需要溶解的物质),在不断加入过程中随先看到浑浊(已经溶不进去了)谁的溶解度低。
需要注意大多数物质的溶解度随温度升高,溶解度增加,比如硝酸钾、氯化铵、溴化钡,生活中的蔗糖、冰糖等,也有少数物质随温度升高而降低,比如铬酸钙、氢氧化钙等。
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第 1 页计算专题四、——“K sp 的计算”K sp 的五大应用1.判断能否沉淀[示例1] 等体积混合0.2 mol·L -1的AgNO 3和NaAc 溶液是否会生成AgAc 沉淀?(已知AgAc 的K sp 为2.3×10-3)2.判断能否沉淀完全[示例2] 取5 mL 0.002 mol·L -1BaCl 2与等体积的0.02 mol·L -1Na 2SO 4的混合,是否有沉淀产生?若有,计算Ba 2+是否沉淀完全。
(该温度下BaSO 4的K sp =1.1×10-10)3.计算某一离子浓度[示例3] 已知在室温时,Mg(OH)2的溶度积K sp =4×10-12,求室温下Mg(OH)2饱和溶液中Mg 2+和OH -的物质的量浓度。
4.沉淀生成和沉淀完全时pH 的计算[示例4] 已知:Cu(OH)2(s)Cu 2+(aq)+2OH -(aq),K sp =c (Cu 2+)·c 2(OH -)=2×10-20。
当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。
(1)某CuSO 4溶液里c (Cu 2+)=0.02 mol·L -1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液的pH ,使之大于________。
(2)要使0.2 mol·L -1CuSO 4溶液中Cu 2+沉淀较为完全(使Cu 2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH 溶液,使溶液的pH 为________。
5.溶度积与溶解度的相互计算 (1)已知K sp ,计算溶解度(S )[示例5] 已知常温下,CaCO 3的K sp =2.9×10-9,则该温度下,CaCO 3的溶解度S =________。
(2)已知溶解度,计算K sp[示例6] 已知某温度下,Ag 2CrO 4(相对分子质量332)的溶解度S =4.349 2×10-3g ,计算Ag 2CrO 4的K sp =______。
分步沉淀1.定义如果一种溶液中同时含有I -和Cl -,当慢慢滴入AgNO 3溶液时,刚开始只生成AgI 沉淀;加入的AgNO 3到一定量时才出现AgCl 沉淀,这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。
2.原理在含有同浓度I -和Cl -的溶液中,加入AgNO 3溶液,之所以AgI 沉淀先生成,是因为K sp (AgI)比K sp (AgCl)小,假定溶液中c (I -)=c (Cl -)=0.01 mol·L -1,刚开始生成AgI 和AgCl 沉淀时所需要的Ag +浓度分别是:c (Ag +)AgI =K sp AgI c I -=9.3×10-170.01mol·L -1=9.3×10-15 mol·L -1c (Ag +)AgCl =K sp AgCl c Cl -=1.8×10-100.01mol·L -1=1.8×10-8 mol·L -1可见沉淀I -所需要的c (Ag +)要小的多,所以AgI 先沉淀,继续滴加AgNO 3,当c (Ag +)=1.8×10-8 mol·L -1时,AgCl 沉淀也开始生成,这时c (I -)、c (Cl -)和c (Ag +)同时平衡:c (Ag +)·c (I -)=K sp (AgI)=9.3×10-17 c (Ag +)·c (Cl -)=K sp (AgCl)=1.8×10-10两式相除得:c Cl -c I -=1.8×10-109.3×10-17=1.9×106如果溶液中c (Cl -)>1.9×106c (I -),向其中滴加AgNO 3溶液时,则要先生成AgCl 沉淀。
3.应用 (1)判断沉淀的顺序[示例7] 将0.001 mol·L -1AgNO 3溶液逐滴滴入0.001 mol·L -1KCl 和0.001 mol·L-1K 2CrO 4的混合溶液中,先产生哪种沉淀?[已知该温度下,K sp (AgCl)=1.56×10-10,K sp (Ag 2CrO 4)=1.12×10-12](2)离子的分离与提纯 分步沉淀常应用于离子的分离,现以Fe 3+和Mg 2+的分离为例说明如何控制条件。
[示例8] 常温下,如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度都为0.10 mol·L-1,使Fe3+沉淀完全而使Mg2+不沉淀需要控制溶液pH的范围是________。
(已知:K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11)[专项集训]1.已知:PbI2的K sp=7.0×10-9,将7.5×10-3mol·L-1的KI溶液与一定浓度的Pb(NO3)2溶液按2∶1体积混合(忽略体积变化),则生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为A.2.8×10-4mol·L-1B.5.6×10-4mol·L-1C.4.2×10-4mol·L-1 D.8.4×10-4mol·L-12.已知:25 ℃时,K sp[M(OH)2]=3.2×10-11,则此温度下M(OH)2饱和溶液的pH为( )A.10 B.10+lg 2 C.10+2lg 2 D.10-2lg 23.已知K sp(AgCl)=1.56×10-10,K sp(AgBr)=7.7×10-13,K sp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。
某溶液中含有Cl-、Br-和CrO2-4,浓度均为0.010 mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L -1的AgNO3溶液时,三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )A.Cl-、Br-、CrO2-4 B.Br-、Cl-、CrO2-4C.CrO2-4、Br-、Cl- D.Br-、CrO2-4、Cl-4.已知Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),在常温下,K sp=2×10-20。
某CuSO4溶液中,c(Cu2+)=0.02 mol·L-1,在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀,需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH,使溶液的pH大于( ) A.2 B.3 C.4 D.55.已知K sp[Fe(OH)2]=8.0×10-16,K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,常温下,向含 1.0 mol Fe2(SO4)3和1.0 mol FeSO4的1 L酸性混合溶液中通入NH3至该溶液的pH为3时,溶液体积变化忽略不计,所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)的值为( )A.2∶1 B.1∶1 C.2.5×104∶2 D.2.5×104∶16.在废水处理领域中,H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。
25 ℃,某溶液含0.02 mol·L-1 Mn2+、0.1 mol·L-1 H2S,向该溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
当溶液的pH=5时,Mn2+开始沉淀为MnS,则MnS的溶度积为( )(已知:H2S两级电离常数分别为K a1=1.3×10-7,K a2=7.0×10-15)A.1.3×10-7 B.7.0×10-15 C.9.1×10-14 D.1.82×10-147.25 ℃ CaCO3固体溶于水达饱和时物质的量浓度是9.327×10-5mol·L-1,则CaCO3在该温度下的K sp为( )A.9.3×10-5 B.9.7×10-9 C.7.6×10-17 D.8.7×10-98.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表,若混合溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-3mol·L-1,c(AsO3-4)最大是( )难溶物K spCa3(AsO4)2 6.8×10-19AlAsO4 1.6×10-16FeAsO4 5.7×10-21A.5.7×10-18mol·L-1-1C.1.6×10-13mol·L-1 D.5.7×10-24mol·L-19.请按要求回答下列问题:(1)已知25 ℃时,K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,K sp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
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____________________________________________。
(2)25 ℃时,向0.01 mol·L-1的MgCl2溶液中,逐滴加入浓NaOH溶液,刚好出现沉淀时,溶液的pH为________;当Mg2+完全沉淀时,溶液的pH为________(忽略溶液体积变化,已知lg 2.4=0.4,lg 7.5=0.9)。
(3)已知25 ℃时,K sp(AgCl)=1.8×10-10,则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液,溶液中的c(Ag+)约为________ mol·L-1。
(4)已知25 ℃时,K sp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O 的平衡常数K=________。
10.(2019·扬州模拟)草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。
一种利用水钴矿[主第 2 页要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。
②部分阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表。