关于Ksp计算的题型总结
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常考题空6 工艺流程中Ksp 的相关计算溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力,高考试题中溶度积常数的考查常结合化工流程题,在化工流程题中考查溶度积常数是近年高考的热点,化工流程中常常需要控制条件进行离子的分离或除杂,通过溶度积常数计算溶液中金属离子的浓度、离子完全沉淀时的pH 、判断废水排放是否符合标准、沉淀完全转化时所需离子浓度。
常见题型有:一、计算难溶电解质的Ksp 以“Am B n (s)m A n +(aq)+n B m -(aq)”为例: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【对点训练1】1.溴酸镉[Cd(BrO 3)2]常用作分析试剂、生产荧光粉等。
以镉铁矿(成分为 CdO 2、Fe 2O 3、FeO 及少量的Al 2O 3 和SiO 2)为原料制备[Cd(BrO 3)2]的工艺流程如下:已知:Cd(SO 4)2 溶于水实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中 Cd 2+的含量,其原理:Cd 2++ 2NaR===2Na ++ CdR 2 ,其中NaR 为阳离子交换树脂。
常温下,将沉镉后的溶液(此时溶液 pH =6)经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的 Na +比交换前增加了 0.055 2 g·L -1,则该条件下Cd(OH)2 的K sp 值为_________2.从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:已知:①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 2-7、Fe 3+②Fe 3+、Cr 3+完全沉淀(c ≤1.0×10-5mol·L -1)时pH 分别为3.6和5Cr(OH)3的溶度积常数K sp [Cr(OH)3]=____________二、计算沉淀转化反应的平衡常数及其完全转化时所需浓度依据沉淀的转化反应和K sp ,计算该反应的平衡常数,K 值越大,转化反应越易进行,转化程度越大如:对于反应Cu 2+(aq)+ZnS(s)CuS(s)+Zn 2+(aq)该反应的平衡常数K =)()(22++Cu c Zn c =)()()()(2222-+-+∙∙S c Cu c S c Zn c =K sp (ZnS )K sp (CuS )【对点训练2】1.某科研课题小组研究利用含H +、Na +、Zn 2+、Mn 2+、Fe 2+、Fe 3+、SO 2-4的工业废电解质溶液,制备高纯的ZnO 、MnO 2、Fe 2O 3,设计实验流程如下:已知常温下,K sp (MnS)=3.0×10-14,K sp (ZnS)=1.5×10-24,在除锌时发生沉淀转化反应为:MnS(s)+Zn 2+(aq)ZnS(s)+Mn 2+(aq),其平衡常数K =____________2.软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O 的流程如下:已知:①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表金属阳离子Fe3+Al3+Mn2+Mg2+完全沉淀时的pH 3.2 5.210.412.4②温度高于27 ℃时,MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
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)。
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 =______。
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。
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)。
培优点十九 Ksp的计算1.判断能否沉淀典例1.等体积混合0.2mol·L−1的AgNO3和NaAc溶液是否会生成AgAc沉淀?(已知AgAc 的K sp为2.3×10−3)【解析】c(Ag+)=c(Ac-)=0.22mol·L−1=0.1mol·L−1;Q c=c(Ag+)×c(Ac-)=1.0×10-2>Ksp;故有AgAc沉淀生成。
【答案】有AgAc沉淀生成2.判断能否沉淀完全典例2.取5mL 0.002mol·L−1 BaCl2与等体积的0.02mol·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K sp=1.1×10−10) 【解析】此题中,Q c=c(Ba2+)·c(SO2-4)=1×10-5>K sp,故有沉淀生成。
两种溶液混合之后,SO2-4浓度变为9×10−3mol·L−1,根据K sp=c(Ba2+)·c(SO2-4),计算得c(Ba2+)<1×10-5,故可认为Ba2+已经沉淀完全。
【答案】沉淀完全3.计算某一离子浓度典例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Mg2+和OH-的物质的量浓度。
【解析】本题根据氢氧化镁的沉淀溶液平衡常数表达式和OH-浓度和Mg2+浓度,可以直接进行计算。
Mg(OH)2Mg2++2OH-,设饱和溶液中c(Mg2+)=x mol·L−1,则c(OH-)=2x mol·L−1。
故K sp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)·c2(OH-)=x·(2x)2=4x3=4×10−12,则x=10-4,故c(Mg2+)=1.0×10-4mol·L−1,c(OH-)=2.0×10−4mol·L−1。
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 =______。
微专题有关Ksp计算考向的归类解析与方法指导专题微突破溶度积Ksp是新课程改革以来高考新增的高频考点,高考中有关Ksp的考向结合最新考纲进行归类,并在此基础上总结解题的方法与指导,以期在备战高考时复习更有针对性。
一、根据沉淀转化来比较Ksp大小1下列实验中,对应的现象以及结论都正确是()选项实验现象结论A.向AgCl悬浊液中加入NaI溶液出现黄色沉淀。
Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)(2015年山东卷)B.将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO 4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小(2015新课标Ⅰ卷)C.Ag2CO3白色悬浊液中加入Na2S溶液沉淀变为黑色K sp(Ag2S)>K sp(Ag2CO3)D.向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)【解析】:向AgCl悬浊液中加入NaI溶液出现黄色沉淀说明沉淀由AgCl转化为AgI,故Ksp(AgI)< Ksp(AgCl),沉淀转化时由Ksp大的易转化为Ksp小,且转化一定能发生。
而有时Ksp小的也可转化为Ksp大,如BaSO4转化为BaCO3(生活中除去水垢CaSO4也用此法转化为CaCO3),故A、C、D错误,B 正确。
【答案】:B2下列有关说法正确的是()A.在NaCl和KBr的混合溶液中滴加AgNO3溶液,一定先产生淡黄色沉淀B.已知25℃时,Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12,所以AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度C.碳酸钠溶液显碱性,可用作锅炉除垢时CaSO4沉淀的转化剂D.MnS悬浊液中滴加少量CuSO4溶液可生成CuS沉淀,则K sp(CuS)<K sp(MnS)【解析】:先达到Ksp的先沉淀,因NaCl和KBr的浓度不知,故A错误;由Ksp直接比较溶解度一般是Ksp 越小溶解度越小,但前提是物质结构类型相同,Ag2CrO4和AgCl化学式类型不同,通过计算虽Ksp(Ag2 CrO4)<Ksp(AgCl),但Ag2CrO4的溶解度却大于AgCl的溶解度,B错误;碳酸钠作除垢CaSO4沉淀的转化剂,是因为含有CO23-,C错误;D正确【答案】:D方法指导:对于沉淀的转化,结构类型相同的难溶物Ksp大的易转化为Ksp小的,而且肯定能发生,而相反的过程则有可能实现,这要受到所需试剂浓度是否达到条件的限制。
K S P计算例题精品文档1、已知室温下:K sp(AgCl)=1。
8×10-10,K sp(AgBr)=1.0×10-12 ,K sp(AgI)=8.7×10-17 ,K sp(Ag2CrO4)=2.0×10-12 K sp(Ag2SO4)=2.0×10-5 (1)画出氯化银沉淀溶解平衡曲线(2)计算Ag2SO4饱和溶液中C(Ag+)和 C(SO42-)?(3)计算Ag2SO4的溶解度?(4)AgCl、AgBr、Ag2CrO4三种物质的溶解度大小顺序为______________(5)将AgCl和AgBr的饱和溶液等体积混合后,再加足量的浓的AgNO3溶液,得到的沉淀的成分是 ________________ (6)AgCl和AgBr沉淀共存的悬浊液中、C(Cl-)/ C(Br-)=__________(7)、在AgCl的饱和溶液中加入等体积的KI溶液,若有AgI沉淀产生,C(KI)的最小值为________(8)在Ag2SO4的饱和溶液中加入等体积的0.02mol/LK2SO4溶液,混合后是否有沉淀产生?(9)将2.35gAgI固体溶于水制成1L溶液,则溶液中C(Ag+)___________,再向混合物中加入1000mL水后溶液中C (I-)___________,若向混合物中加入少量硝酸银固体后溶液中C(I-)____(变大,变小,不变)(10)向等浓度的Br- 、CrO42-、Cl- 的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,产生沉淀的顺序是_____________(11)向足量的氯化银悬浊液中加入KI粉末,要使溶液中C(Cl-)≥1.0×10-3,则溶液中C(I-)≥_____(12)向1L0.4mol/LAgNO3溶液中加入_____molNa2CrO4固体,充分反应后Ag+完全沉淀。
(13)将等体积的0.4mol/LAgNO3溶液和0.4mol/L K2CrO4溶液混合后是否有沉淀?1、已知室温下:K sp(AgCl)=1。
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。