2020届高考化学微专题复习《溶度积( Ksp)的相关计算》
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沉淀溶解平衡的应用、溶度积的相关计算及溶解图像(解析版)一、单选题(本大题共22小题,每题1分,共22分)1.一定温度下,三种碳酸盐MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
已知:pM=-lg c(M),p(CO2-3)=-lg c(CO2-3)。
下列说法正确的是 ( )A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的K sp依次增大B.a点可表示MnCO3的饱和溶液,且c(Mn2+)=c(CO2-3)C.b点可表示CaCO3的饱和溶液,且c(Ca2+)<c(CO2-3)D.c点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)>c(CO2-3)[解析] 碳酸盐MCO3的溶度积表达式为K sp(MCO3)=c(M2+)·c(CO2-3),将表达式两边取负对数可得新的表达式:-lg c(M2+)-lg c(CO2-3)=-lg K sp(MCO3),即p(M2+)+p(CO2-3)=-lg K sp(MCO3),以p(M2+)为纵坐标,p(CO2-3)为横坐标对新的表达式作图像可得一直线,图中三条直线是三种不同物质的沉淀溶解平衡曲线。
当p(CO2-3)=0时,p(M2+)=-lg K sp(MCO3),此时-lg K sp(MCO3)是直线在纵轴上的截距。
截距越大,则-lg K sp(MCO3)越大,lg K sp(MCO3)就越小,K sp(MCO3)就越小,所以三种物质的K sp大小为MgCO3>CaCO3>MnCO3,A项错误。
直线上任意一点均表示该温度下的饱和溶液,a点p(Mn2+)=p(CO2-3),所以c(Mn2+)=c(CO2-3),B项正确。
b点p(Ca2+)<p(CO2-3),所以c(Ca2+)>c(CO2-3),C项错误。
该温度下,直线下方任意一点有p(CO2-3)+p(M2+)<-lg K sp(MCO3),即-lg c(M2+)-lgc(CO2-3)<-lg K sp(MCO3),得lg c(M2+)+lg c(CO2-3)>lg K sp(MCO3),则c(M2+)·c(CO2-)>K sp(MCO3),也就是Q c>K sp(MCO3),所以在该温度下,直线下方的任意3一点所表示的溶液均为过饱和溶液且有溶质析出;而直线上方任意一点均为该的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO2-3),温度下的不饱和溶液,所以c点表示MgCO3D项错误。
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.。
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[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。
第7课时 专题研究——溶度积的相关计算及溶解图像考点一 K sp 的相关计算与K sp 计算有关的常考角度及解题策略[考法精析]考法一 判断沉淀的生成或沉淀的完全 [典例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)[解析] c (Ag +)=c (Ac -)=0.22 mol·L -1=0.1 mol·L -1Q c =c (Ag +)·c (Ac -)=1.0×10-2>K sp 故有AgAc 沉淀生成。
[答案] 生成AgAc 沉淀[典例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)[解析] 此题中,Q c =c (Ba 2+)·c (SO 2-4)=1×10-5>K sp ,故有沉淀生成。
两种溶液混合之后,SO 2-4浓度变为9×10-3 mol·L -1,根据K sp =c (Ba 2+)·c (SO 2-4),计算得c (Ba 2+)<1×10-5,故可认为Ba 2+已经沉淀完全。
[答案] 有;沉淀完全考法二 计算溶液中某一离子的浓度[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Mg(OH)2的沉淀溶液平衡常数表达式中OH-浓度和Mg2+浓度的关系,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。
溶度积意义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述溶度积是溶解过程中溶质在溶液中的浓度与溶液的浓度之积。
它是描述溶质在溶液中溶解程度的重要参数,对于了解溶解平衡、预测沉淀生成以及化学反应的进行起着关键作用。
溶度积的计算公式为溶度积(Ksp)= [A]^a[B]^b。
其中,[A]和[B]分别代表溶质A和B的浓度,a和b分别代表溶质在溶液中的摩尔比例。
溶度积的数值越大,表示溶质在溶液中的溶解程度越高。
溶度积在化学反应中扮演着重要的角色。
它可以用来预测沉淀的生成和溶解的情况。
当溶液中溶质的浓度超过溶度积时,溶质会发生过饱和,形成沉淀。
当溶质的浓度小于溶度积时,溶质会继续溶解。
通过比较溶质的溶度积与实际浓度,我们可以判断溶液中是否会发生沉淀反应。
此外,溶度积还可以帮助我们了解溶质在溶液中的溶解程度,从而预测溶液中溶质的浓度。
通过溶度积,我们可以推导出溶质浓度与溶液浓度的关系,进而研究化学反应的平衡情况。
溶度积的数值对于理解化学反应的平衡性以及溶解过程的动力学过程至关重要。
不同溶质的溶度积受到各种因素的影响,包括温度、压力、溶剂性质等。
通过研究这些因素对溶度积的影响,我们可以深入了解化学反应和溶解过程的规律性。
总之,溶度积作为描述溶质在溶液中溶解程度的重要参数,对于理解化学反应和溶解过程具有较高的意义。
通过探究溶度积的定义、计算方法和影响因素,我们可以更好地认识化学反应的平衡性和溶解过程的动力学规律,为实际应用提供理论基础。
文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织架构和内容安排。
下面是一个示例:1.2 文章结构本文分为三个主要部分:引言、正文和结论。
每个部分都有其特定的目标和重点。
下面将对每个部分的内容进行介绍。
引言部分旨在引出本文的主题,并提供相关背景信息。
在1.1部分中,我们将对溶度积进行概述,包括其定义和基本意义。
通过这一概述,读者可以对溶度积产生初步认识,并对本文的内容有一个整体了解。
此外,我们还将介绍本文的结构,以帮助读者在阅读过程中更好地理解和跟随文章的思路。
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)。
高考试题中对溶度积的考查 1.19一、溶度积定义: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K SP表示。
二、溶度积表达式:AmBn(s) mA n+(aq)+nB m-(aq) K SP(A m B n) = c(A n+)m•c(B m-)n注意状态要标示。
三、有关溶度积的注意事项:①K 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。
同种类型是指从学式组成来看阴阳离子个数之比相等。
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。
四、溶度积的常考题型题型一:基本概念的考查例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值变大解析:本题直接考查了对溶度积概念的理解,在难溶电解质的饱和溶液中,其离子浓度的幂次方乘积是一个常数。
答案A未注明是饱和溶液,故A错;B中c(Ag+)不一定等于c(Cl-);由于溶度积只与温度有关,而与溶液中离子浓度大小无关,故D错。
故正解答案为C。
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。
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)。
若上述过程不加 H 2O 2 后果是 ,原因是(已知 K sp [Zn(OH)2]=10-17,K sp [Fe(OH)2]=10-17,K sp [Fe(OH)3]=10-39)5、[2015·海南·节选] 已知 K sp (AgCl)=1.8×10-10,若向 50 mL 0.018 mol·L -1 的 AgNO 3 溶液中加入 50 mL 0.020 mol/L 的盐酸,混合后溶液中 Ag +的浓度为mol·L -1,pH 为6、[2015·江苏·节选] CaSO 3 水悬浮液中加入 Na 2SO 4 溶液,达到平衡后溶液中 c(SO 2-)= [用 c(SO 42-)、Ksp(CaSO 3)和 Ksp(CaSO 4)表示];CaSO 3 水悬浮液中加入 Na 2SO 4 溶液能提高 NO 2 的吸收速率,其主要原因是7、欲用 2LNa 2CO 3 溶液将 4.66gBaSO 4 固体全都转化为 BaCO 3,则所用的 Na 2CO 3 溶液的物质的量浓度至少为[已知:常温下 K sp (BaSO 4)=1×10-11,K sp (BaCO 3)=1×10-10]。
(忽略溶液体积的变化)]8、常温下,K sp [Cu(OH)2]=2.2×10-20。
常温下,在一定量的氯化铜溶液中逐滴加入氨水至过量,可观察到先产生蓝色沉淀,后蓝色沉淀溶解转化成蓝色溶液。
(1)当 pH =8 时,表明已完全沉淀,计算此时 c (Cu 2+)= mol·L-1(2)常温下,Cu 2+(aq)+4NH 3(aq) [Cu(NH 3)4]2+(aq) K 1=2.0×1013,蓝色沉淀溶解过程中存在平衡:Cu(OH)2(s)+4NH 3(aq)[Cu(NH 3)4]2+(aq)+2OH -(aq),其平衡常数 K 2=9、已知溶液中 Co 2+的浓度为 1.0mol·L -1,缓慢通入氨气,使其产生 Co(OH)2 沉淀,列式计算 Co 2+沉淀完全时溶液的 pH(已知离子沉淀完全时 c (Co 2+)≤1.0×10—5mol/L ,K sp [Co(OH)2]=2.0×10-15。
lg2=0.3,溶液体积变化忽略不计) 10、化学反应原理中也涉及到许多硫、铁的化合物。
①已知常温下,H 2S 的电离常数 K 1=1.0×10-7,K 2=7.0×10-15。
0.1mo1·L -1NaHS 溶液的 pH7(填“>”“=”或“<”),理由是②已知 25℃时 K SP [Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制 5mo1·L -1100mL FeCl 3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入mL 2mol·L -1 的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)11、25℃,在 0.10mol·L -1H 2S 溶液中,通入 HCl 气体或加入 NaOH 固体以调节溶液 pH ,溶液 pH 与 c(S 2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H 2S 的挥发)①pH=13 时,溶液中的 c(H 2S)+c(HS -)=mol·L -1②某溶液含 0.020 mol·L -1Mn 2+、0.10 mol·L -1H 2S ,当溶液 pH=时,Mn 2+开始沉淀[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]12、锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。
一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2 等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。
已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39,pH=7.1 时Mn(OH)2 开始沉淀。
氧化除杂时(室温)除去MnSO4 液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1× l0-6mol /L),需调节溶液pH 范围为13、锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。
以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5 之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2 等②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29③溶液中离子浓度小于或等于 1.0×10-5mol/L 时,认为该离子沉淀完全常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于,所加Na2S 也不宜过多,其原因为14、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:若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/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+)=1.0×10-5 mol/L,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。
15、某工厂用软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Al2O3 和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS 等杂质)为原料制备MnO2 和Zn(干电池原料),其简化流程如下:已知:反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。
有关常数:K sp[Al(OH)3]=1.0×10-33、K sp[Fe(OH)3]=3.0×10-39、K sp[Mn(OH)2]=2.0×10-13、K sp[Zn(OH)2]=1.0×10-17、K sp(MnCO3)=2.0×10-11、K a1(H2CO3)=4.0×10-7、K a2(H2CO3)=5.6×10-11。
反应Ⅲ中MnO2的作用是,若反应后溶液中Mn2+、Zn2+均为0.1mol·L-1,需调节溶液pH范围为(溶液中,当一种离子的浓度小于10-6mol/L时可认为已不存在),X可以是a.MgO b.Zn(OH)2 c.Cu2(OH)2CO3 d.MnCO316、工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:16、步骤V 中,FeCO3 达到沉淀溶解平衡时,若c(Fe2+)=1×10-6mol/L,欲使所得的FeCO3 中不含有Fe(OH)2,应控制溶液的pH≤(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,lg7=0.8)。
1.8⨯10-10 3 1.1⨯10-12 43 1.0 ⨯10-58.0 ⨯10-3931.01.0 ⨯10-15 4 4 33 4 3 4 4 【溶度积( K sp )的相关计算】答案例 1、解析①AgCl(s)Ag +(aq)+Cl -(aq)c(AgCl) = = = 1.3⨯10-5 mol ⋅ L -1Ag 2CrO 4(s) 2Ag +(aq)+CrO 2-(aq)2x x(2x)2·x=Ksp- - c ( A g 2CrO 4 ) == = 6.5 ⨯10 5mol ⋅ L 1 ∴ c(AgCl)<c(Ag2CrO4) 例 2、5×10-12 mol·L -1解析:pH =12,c (OH -)=0.01 mol·L -1,K sp [Ni(OH)2]=5×10-16,c (Ni 2+)=例 3、有5×10-16 10-2 2mol·L -1=5×10-12 mol·L -1。
解析:等体积混合后,浓度为原来的一半。
c(Ag +)=2×10-3mol·L -1;c(CrO 4 2-)=2×10-3mol ·L -1Q c=c 2(Ag +)·c(CrO42 -)=(2×l0-3 )2×2×l0-3=8×l0-9>K SP ,所以有沉淀析出例 4、3.0<pH<6.5解析:当 Fe 3+沉淀完全时,此时 c(Fe 3+)=1×10-6mol/L Qc=c(Fe 3+)×·c3(OH )≥Ksp[Fe(OH)3]= l×10-39c (OH - ) ≥ = 2 ⨯10-11.3 m ol / Lc(H +)≤5×103.7mol/L ,则 pH≥3当 Co 2+不沉淀时,此时:Qc=c(Co 2+)×·c2(OH -)≤K SP [Co(OH)2]=1.0×l 0-15c (OH - ) ≤= 1.0 ⨯10-7.5 mol / Lc(H +) ≥1.0×10-6.5mol/L ,则 pH≤6.5,所以调节:3.0<pH<6.5例 5、c (SO 2-)/c (CO 2-);0.26 mol/L 例 6、3.02 ⨯10-2mol ⋅ L -1 【经典练习】1、24解析:在同一溶液中,c (Ba 2+ )相同,依据溶度积的数学表达式,则有c CO 2-c SO 2-c CO 2-· c Ba 2+= = c SO 2-· c Ba 2+K BaCO 2.6×10-9sp 3 = ≈24。