有关ksp的计算
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1.(2015辽宁沈阳二中月考,20)一定温度下,将0.1 mol AgCl固体加入1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知:K sp(AgCl)=2×10-10,K sp(Ag2CO3)=1×10-11,下列有关说法正确的是()A.沉淀转化反应2AgCl(s)+(aq)Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为20B.约有10-5 mol AgCl溶解C.反应后的溶液中:c(Na+)>c()>c(Cl-)>c(Ag+)>c(H+)D.反应后的溶液中:c(Na+)+c(Ag+)=2c()+c()+c(Cl-)2.(2015贵州七校联考,13)在t ℃时,AgBr的溶解平衡曲线如图所示。
又知t ℃时AgCl的K sp=4×10-10,下列说法不正确的是()A.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液B.在t ℃时, K sp(AgBr)=4.9×10-13C.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816D.在AgBr的饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点3.(2015河北冀州中学第四次月考,25)某同学为了探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2的溶度积常数,设计了如下实验:Ⅰ.取100 mL蒸馏水,加入过量的PbI2固体(黄色),搅拌、静置,过滤到洁净的烧杯中,得到滤液a;Ⅱ.取少量滤液a于试管中,向其中加入几滴0.1 mol/L的KI溶液,观察现象;Ⅲ.另准确量取10.00 mL滤液a,与离子交换树脂(RH)发生反应:2RH+Pb2+R2Pb+2H+,交换完成后,流出液用中和滴定法测得n(H+)=3.000×10-5 mol。
分析过程,下列说法错误的是()A.步骤Ⅰ中搅拌的目的是使碘化铅充分溶解B.步骤Ⅱ中观察到的现象是产生黄色沉淀C.此实验温度下,PbI2的溶度积常数K sp=1.350×10-8D.若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量的水,K sp的测定结果不受影响4.(2015浙江理综,13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O5.(2015天津理综,3,6分)下列说法不正确的是()A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液12. (重庆市名校联盟2014届高三联合考试化学试题)对下列图像的描述正确的是()A. 根据图①可判断反应的ΔH < 0B. 根据图②,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入CuO调节pH至3~5C. 图③可表示压强(p) 对反应2A(g) +2B(g) 3C(g) +D(s) 的影响D. 图④可表示向醋酸溶液中通入氨气时,溶液导电性随氨气量的变化13. (重庆市名校联盟2014届高三联合考试化学试题)下列有关电解质的描述正确的是()A. 常温下,稀释0.1 mol/L的氨水,溶液中c(OH-) 、c(NH4+) 、c(H+) 均下降B. 常温下,某醋酸溶液的pH=3,将此溶液稀释10倍后,溶液的pH=4C. 常温下,可以根据PbI2和AgCl的K sp的大小比较两者的溶解能力D. 常温下,pH相等的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3三种溶液:c(CH3COONa) >c(NaHCO3) >c(Na2CO3)14. (江西省重点中学协作体2014届高三第一次联考理综试题)归纳法是高中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结:归纳正确的是()①常温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,则有c (Na+) + c(H+) =c(OH-) +c(CH3COO-)②对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,生成物的百分含量一定增加③常温下,AgCl在同物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同④常温下,已知醋酸电离平衡常数为K a;醋酸根水解平衡常数为K h;水的离子积为K w;则有:K a·K h=K w⑤电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子浓度不变A. ①④B. ①②④C. ①②④⑤D. ①②③④15. (江苏省南通市2014届高三2月第一次调研测试化学试题)一定温度下,卤化银AgX(X:Cl—、Br—、I—) 及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
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。
高考难点:溶度积常数及其应用一、沉淀溶解平衡中的常数(K sp)——溶度积1. 定义:在一定温度下,难溶电解质(S<0.01g)的饱和溶液中,存在沉淀溶解平衡,其平衡常数叫做溶度积常数(或溶度积)2. 表示方法:以M m A n(s) mM n+(aq) + nA m-(aq)为例(固体物质不列入平衡常数),K sp=[c(M n+)]m·[c(A m-)] n,如AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq),K sp=c(Ag+)·c(Cl-)。
3. 影响溶度积(K sp)的因素:K sp只与难容电解质的性质、温度有关,而与沉淀的量无关,并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。
4. 意义:①K sp反映了难溶电解质在水中的溶解能力,当化学式所表示的阴、阳离子个数比相同时,K sp数值越大的难溶电解质在水中的溶解能力相对越强;②可以用K sp来计算饱和溶液中某种离子的浓度。
二、判断沉淀生成与否的原则——溶度积规则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,可以判断难溶电解质在给的条件下沉淀能否生成或溶解:1.Q c>K sp,溶液过饱和,既有沉淀析出,直到溶液饱和,达到新的平衡;2.Q c=K sp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;3.Q 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。
三、对溶度积的理解1. 溶度积和溶解度都可以用来表示物质的溶解能力,只与温度有关,而与难溶电解质的质量无关。
2. 用溶度积直接比较不同物质的溶解性时,物质的类型应相同。
对于化学式中阴、阳离子个数比不同的难溶电解质,不能通过直接比较K sp的大小来确定其溶解能力的大小(要分析溶解时所需最小浓度决定)。
3. 溶液中的各离子浓度的变化只能使沉淀溶解平衡移动,并不改变溶度积。
4. 当表达式中的浓度是表示平衡时的浓度时,要用[]符号表示,且此时的溶液为饱和溶液。
溶解度积常数溶解度积与溶液离子浓度的关系溶解度积常数(Solubility Product)是描述溶解过程中固体与离子在溶液中达到平衡时,离子浓度的乘积,通常用Ksp表示。
溶解度积与溶液离子浓度有着密切的关系,下面将探讨溶解度积与溶液离子浓度之间的关系。
首先,我们需要了解溶解度积常数的定义。
在溶解度平衡时,如果MX的溶解度为s(mol/L),则有以下溶解度平衡方程:MX(s) ⇌ M+(aq) + X^-(aq)其中,M+和X^-分别代表离子化合物MX中的阳离子和阴离子。
根据溶解度平衡方程,可以写出溶解度积表达式:Ksp = [M+][X^-]溶解度积常数是恒定值,它值的大小决定了固体溶解程度的大小,通常用来描述难溶盐的溶解度。
溶解度积常数对于了解溶解度和溶液离子浓度之间的关系非常重要。
以固体AgCl为例,它的溶解度积常数表示为Ksp = [Ag+][Cl^-]。
根据溶解度积表达式,可知AgCl在溶液中的溶解度决定了Ag+和Cl^-的浓度。
在实际应用中,可以通过溶解度积常数来确定溶解度和离子浓度之间的关系。
通常情况下,溶解度积常数的值越大,说明离子浓度越高,固体盐的溶解度越大。
当我们知道溶解度积常数的值时,我们可以通过溶解度积表达式来计算溶质的溶解度。
例如,对于溶解度积常数为Ksp的盐MX,当MX 溶解度为s时,可以得到以下等式:Ksp = [M+]s [X^-]s根据等式关系,我们可以求解出溶质的溶解度s。
此外,溶解度积常数还能反映反应的方向。
当溶液中的离子浓度超过溶解度积常数的值时,会发生沉淀反应。
因为沉淀的生成会减小离子的浓度,从而使溶液中的溶解度积小于常数Ksp。
这种情况下,溶液中的离子浓度会逐渐减小,达到平衡状态。
另外,溶解度积常数对于溶解度的影响还与温度有关。
通常情况下,随着温度的升高,溶解度增加,溶解度积常数也会相应地增大。
但是对于某些盐来说,温度升高时溶解度可能会减小。
这种情况下,溶解度积常数的值会随着温度的升高而减小。
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。
ʏ河南省鄢陵县第一高级中学 冯存良溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力,在化工流程题中考查溶度积常数是近年高考的热点㊂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㊁离子完全沉淀时的p H ,判断废水排放是否符合标准,以及沉淀完全转化时所需离子浓度㊂类型一:计算难溶电解质的K s p以A m B n (s ) m A n +(a q )+n B m -(a q )为例:K s p (Am B n )=c m (A n +)㊃c n (B m -),式中的浓度都是平衡浓度㊂例1 从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:已知:①铬渣含有N a 2S O 4及少量C r 2O 2-7㊁F e 3+㊂②F e 3+㊁C r 3+完全沉淀(c ɤ1.0ˑ10-5m o l ㊃L -1)时p H 分别为3.6和5㊂请计算C r (O H )3的溶度积常数K s p [Cr (O H )3]=㊂解析:pH =5时,C r 3+完全沉淀,c (C r 3+)=1.0ˑ10-5m o l ㊃L -1,c (O H -)=10-9m o l ㊃L -1,K s p [Cr (O H )3]=c (C r 3+)㊃c 3(O H -)=1.0ˑ10-5ˑ(10-9)3=1.0ˑ10-32㊂答案:1.0ˑ10-32类型二: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 s p ,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,例如,对于C u 2+(a q)+Z n S (s ) C u S (s )+Z n 2+(a q),该反应的平衡常数K =c (Z n 2+)c (C u 2+)=c (Z n 2+)㊃c (S 2-)c (C u 2+)㊃c (S 2-)=K s p (Z n S )K s p (Cu S )㊂例2 软锰矿的主要成分为M n O 2,还含有F e 2O 3㊁M g O ㊁A l 2O 3㊁C a O ㊁S i O 2等杂质,工业上用软锰矿制取M n S O 4㊃H 2O 的流程如下:已知:①部分金属阳离子完全沉淀时的pH 如表1所示㊂表1金属阳离子F e3+A l3+M n2+M g2+完全沉淀时的p H 3.25.210.412.4②温度高于27ħ时,M n S O 4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低㊂第2步除杂,主要是将C a 2+㊁M g 2+转化为相应氟化物沉淀除去,写出M n F 2除去M g 2+的离子方程式:,该反应的平衡常数为㊂已知:M n F 2的K s p =5.3ˑ10-3,C a F 2的K s p =1.5ˑ10-10,M g F 2的K s p =7.4ˑ10-11㊂解析:第2步除杂,主要是将C a 2+㊁M g2+转化为相应的氟化物沉淀除去,M n F 2除去M g 2+的离子方程式是M n F 2+Mg 2+ M n 2++M g F 2;该反应的平衡常数K =c (M n 2+)c (M g 2+)=c (M n 2+)㊃c 2(F -)c (M g 2+)㊃c 2(F -)=K s p (Mn F 2)K s p (M g F 2)=5.3ˑ10-37.4ˑ10-11ʈ7.2ˑ107㊂答案:M n F 2+M g 2+ M n 2++M g F 27.2ˑ1079知识篇 易错题归类剖析 高考理化 2023年10月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.类型三:由溶度积计算溶液中某离子的浓度(1)已知溶度积,求溶液中的某种离子的浓度,如K s p =a 的饱和Ag C l 溶液中,c (A g +)=a m o l ㊃L -1㊂(2)已知溶度积㊁溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下A g C l 的K s p =a ,在0.1m o l ㊃L -1的N a C l 溶液中加入过量的A g C l 固体,达到平衡后c (A g +)=K s p c (C l-)ʈK s p 0.1=10a m o l ㊃L -1㊂例3 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题㊂某研究小组利用软锰矿(主要成分为M n O 2,另含有少量铁㊁铝㊁铜㊁镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的S O 2,又制得电池材料M n O 2(反应条件已省略)㊂已知:K s p(C u S )=8.4ˑ10-45,K s p (Ni S )=1.4ˑ10-24㊂在除铜㊁镍的过程中,当N i 2+恰好完全沉淀时[此时c (N i 2+)=1.0ˑ10-5m o l ㊃L -1],溶液中C u 2+的浓度是m o l㊃L -1㊂解析:K s p (Ni S )=c (N i 2+)㊃c (S 2-),即1.4ˑ10-24=1.0ˑ10-5ˑc (S 2-),c (S 2-)=1.4ˑ10-19m o l ㊃L -1;K s p (Cu S )=c (C u 2+)㊃c (S 2-),即8.4ˑ10-45=1.4ˑ10-19ˑc (C u 2+),c (C u 2+)=6.0ˑ10-26m o l㊃L -1㊂答案:6.0ˑ10-26类型四:判断离子是否开始沉淀以A m B n (s ) m A n +(a q )+n B m-(a q )为例,判断离子是否沉淀(见表2)㊂表2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 s pQ c表达式K s p (Am B n )=c m(A n +)㊃c n(B m -),式中的浓度都是平衡浓度Q c (A m B n )=c m(A n +)㊃c n(B m -),式中的浓度都是任意浓度续表应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q c >K s p :溶液过饱和,有沉淀析出②Q c =K s p :溶液饱和,处于平衡状态③Q c <K s p :溶液未饱和,无沉淀析出例4 高纯活性氧化锌可用于光催化㊁光电极㊁彩色显影等领域㊂以工业级氧化锌(含F e 2+㊁M n 2+㊁C u 2+㊁N i 2+㊁C d 2+等)为原料,用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下:加入KM n O 4溶液反应一段时间后,溶液中c (F e 3+)=0.56m g ㊃L -1,若溶液p H=3,则此时F e3+(填 能 或 不能 )生成沉淀㊂已知:K s p [Fe (O H )3]=4.0ˑ10-38㊂解析:溶液中c (F e 3+)=0.56m g ㊃L -1,其物质的量浓度为0.56ˑ10-3g㊃L -156g ㊃m o l-1=1.0ˑ10-5m o l ㊃L -1,若溶液p H=3,此时溶液中c (O H -)=1.0ˑ10-11m o l ㊃L -1,1.0ˑ10-5ˑ(1.0ˑ10-11)3=1.0ˑ10-38<K s p [Fe (O H )3],故不能生成F e (O H )3沉淀㊂答案:不能类型五:计算离子开始沉淀时的p H 及完全沉淀时的p H例5 用软锰矿(主要成分为M n O 2,含少量F e 3O 4㊁A l 2O 3)和B a S 制备高纯M n C O 3的工艺流程如下:已知:M n O 2是一种两性氧化物;25ħ时相关物质的K s p 如表3所示㊂表3物质F e (OH )2F e (OH )3A l (OH )3M n (OH )2K s p1ˑ10-16.31ˑ10-38.61ˑ10-32.31ˑ10-12.71 知识篇 易错题归类剖析 高考理化 2023年10月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.净化时需先加入的试剂X 为(填化学式),再使用氨水调溶液的p H ,则p H 的理论最小值为(当溶液中某离子浓度c ɤ1.0ˑ10-5m o l㊃L -1时,可认为该离子沉淀完全)㊂解析:软锰矿中含有的F e 3O 4㊁A l 2O 3杂质与硫酸反应生成F e S O 4㊁F e 2(S O 4)3㊁A l 2(S O 4)3,要除去F e 2+,应先将F e 2+氧化为F e 3+,为了不引入其他杂质,加入的氧化剂X 可选用H 2O 2㊂因F e (O H )3和A l (O H )3的组成相似,且F e (O H )3的K s p小于A l (O H )3的,因此当A l 3+完全沉淀时,F e 3+也完全沉淀,由K s p [A l (O H )3]=1ˑ10-32.3可知,c (A l 3+)㊃c 3(O H -)=1ˑ10-32.3,由题意知,当c (A l 3+)ɤ1.0ˑ10-5m o l㊃L -1时沉淀完全,可求得c (O H -)ȡ1ˑ10-9.1m o l ㊃L -1,即c (H +)ɤ1ˑ10-4.9m o l ㊃L -1,pH 的理论最小值为4.9㊂答案:H 2O 24.9类型六:调p H 除杂 计算p H 范围(1)p H 控制的范围:杂质离子完全沉淀时p H~主要离子开始沉淀时p H ㊂(2)一般情况下,当溶液中剩余离子的浓度小于1.0ˑ10-5m o l㊃L -1时,化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了㊂例6 铝氢化钠(N a A l H 4)是重要的还原剂㊂以铝土矿(主要成分A l 2O 3,含少量S i O 2㊁F e 2O 3等杂质)为原料制备N a A l H 4的一种流程如下:已知:碱浸中S i O 2转化成难溶的N a 2A l 2S i x O 8,常温下,K s p [Fe (O H )3]=8.0ˑ10-38,A l 3+开始沉淀的p H 为4(溶液中离子的浓度小于1.0ˑ10-5m o l㊃L -1为沉淀完全),从滤液中先分离出F e 3+,应调节p H 范围为(l g 2ʈ0.3)㊂解析:要使F e 3+完全沉淀,即c (F e 3+)<1.0ˑ10-5m o l ㊃L -1,故c (O H -)>3K s p [F e (O H )3]c (F e 3+)=38.0ˑ10-381.0ˑ10-5m o l ㊃L -1=2ˑ10-11m o l㊃L -1,利用常温下水的离子积常数K w =1.0ˑ10-14,c (H +)=K w c (O H -)<5.0ˑ10-4m o l ㊃L -1,故p H>3.3,而A l 3+开始沉淀时的p H 为4,故p H 范围为3.3ɤpH<4㊂答案:3.3ɤp H<4类型七:去除率例7 钼酸钠晶体(N a 2M o O 4㊃2H 2O )是一种金属腐蚀抑制剂㊂利用钼精矿(主要成分是M o S 2,含少量P b S 等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程如下:结晶 前需向滤液中加入B a (O H )2固体以除去C O 2-3㊂若滤液中c (M o O 2-4)=0.40m o l ㊃L -1,c (C O 2-3)=0.10m o l㊃L -1,当B a M o O 4开始沉淀时,C O 2-3的去除率是%[已知:K s p (Ba C O 3)=1.0ˑ10-9,K s p (Ba M o O 4)=4.0ˑ10-8,溶液体积变化忽略不计]㊂解析:K s p(B a M o O 4)=4.0ˑ10-8,c (M o O 2-4)=0.40m o l ㊃L -1,由K s p (B a M o O 4)=c (M o O 2-4)㊃c (B a 2+)可知,当B a M o O 4开始沉淀时,c (B a 2+)=K s p (B a M o O 4)c (M o O 2-4)=4.0ˑ10-80.40m o l ㊃L -1=1.0ˑ10-7m o l ㊃L -1,由K s p(B a C O 3)=c (C O 2-3)㊃c (B a 2+)可知,此时溶液中c (C O 2-3)=K s p (B a C O 3)c (B a +)=1.0ˑ10-91.0ˑ10-7m o l ㊃L -1=0.01m o l ㊃L -1,所以,C O 2-3的去除率为0.10m o l ㊃L -1-0.01m o l㊃L -10.10m o l㊃L -1ˑ100%=90%㊂答案:90(责任编辑 谢启刚)11知识篇 易错题归类剖析 高考理化 2023年10月Copyright ©博看网. 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ksp与溶解度s的换算
溶解度和ksp换算公式:Ksp=s*(2s)²=4s³。
只有难溶的强电解质才存在Ksp与溶解度之间的换算;如果是难溶弱电解质,还需要考虑弱电解质的解离常数。
溶度积与溶解度均可表示难溶电解质的溶解性,两者之间可以相互换算。
区别:
溶度积是一个标准平衡常数,只与温度有关。
而溶解度不仅与温度有关,还与系统的组成、pH值的改变及配合物的生成等因素有关。
Ksp介绍:
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。
1.(2015二中月考,20)一定温度下,将0.1 mol AgCl固体加入1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中,充分搅拌(不考虑液体体积变化),已知:K sp(AgCl)=2×10-10,K sp(Ag2CO3)=1×10-11,下列有关说确的是( )A.沉淀转化反应2AgCl(s)+CO32− (aq) Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)的平衡常数为20B.约有10-5 mol AgCl溶解C.反应后的溶液中:c(Na+)>c(CO32−)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(H+)D.反应后的溶液中:c(Na+)+c(Ag+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(Cl-)2.(2015七校联考,13)在t ℃时,AgBr的溶解平衡曲线如图所示。
又知t ℃时AgCl的K sp=4×10-10,下列说法不正确的是( )A.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液B.在t ℃时, K sp(AgBr)=4.9×10-13C.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq) AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816D.在AgBr的饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由b点到c点3.(2015冀州中学第四次月考,25)某同学为了探究沉淀溶解平衡的原理并测定某温度下PbI2的溶度积常数,设计了如下实验:Ⅰ.取100 mL蒸馏水,加入过量的PbI2固体(黄色),搅拌、静置,过滤到洁净的烧杯中,得到滤液a;Ⅱ.取少量滤液a于试管中,向其中加入几滴0.1 mol/L的KI溶液,观察现象;Ⅲ.另准确量取10.00 mL滤液a,与离子交换树脂(RH)发生反应:2RH+Pb2+ R2Pb+2H+,交换完成后,流出液用中和滴定法测得n(H+)=3.000×10-5 mol。
分析过程,下列说法错误的是( )A.步骤Ⅰ中搅拌的目的是使碘化铅充分溶解B.步骤Ⅱ中观察到的现象是产生黄色沉淀C.此实验温度下,PbI2的溶度积常数K sp=1.350×10-8D.若步骤Ⅰ盛装滤液的烧杯中有少量的水,K sp的测定结果不受影响4.(2015理综,13,6分)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是( )A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中一定有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O5.(2015理综,3,6分)下列说法不正确的是( )A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液12. (市名校联盟2014届高三联合考试化学试题)对下列图像的描述正确的是()A. 根据图①可判断反应的ΔH < 0B. 根据图②,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入CuO调节pH至3~5C. 图③可表示压强(p) 对反应2A(g) +2B(g) 3C(g) +D(s) 的影响D. 图④可表示向醋酸溶液入氨气时,溶液导电性随氨气量的变化13. (市名校联盟2014届高三联合考试化学试题)下列有关电解质的描述正确的是()A. 常温下,稀释0.1 mol/L的氨水,溶液中c(OH-) 、c(NH4+) 、c(H+) 均下降B. 常温下,某醋酸溶液的pH=3,将此溶液稀释10倍后,溶液的pH=4C. 常温下,可以根据PbI2和AgCl的K sp的大小比较两者的溶解能力D. 常温下,pH相等的CH3COONa、NaHCO3和Na2CO3三种溶液:c(CH3COONa) > c(NaHCO3) >c(Na2CO3)14. (省重点中学协作体2014届高三第一次联考理综试题)归纳法是高中化学学习常用的方法之一,某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结:归纳正确的是()①常温下,pH=3的醋酸溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,则有c (Na+) + c(H+) =c(OH-) + c(CH3COO -)②对已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,生成物的百分含量一定增加③常温下,AgCl在同物质的量浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同④常温下,已知醋酸电离平衡常数为K a;醋酸根水解平衡常数为K h;水的离子积为K w;则有:K a·K h=K w⑤电解精炼铜时,电解质溶液中铜离子浓度不变A. ①④B. ①②④C. ①②④⑤D. ①②③④15. (省市2014届高三2月第一次调研测试化学试题)一定温度下,卤化银AgX(X:Cl—、Br—、I—) 及Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
横坐标p(Ag+) 表示“-lgc(Ag+)” ,纵坐标Y表示“ -lgc(X-)” 或“-lgc(CrO42—)” 。
下列说确的是()A. a点表示c(Ag+) =c(CrO42—)B. b点可表示AgI的饱和溶液C. 该温度下AgI的K sp约为1×10—16D. 该温度下AgCl、AgBr饱和溶液中:c(Cl—) <c(Br—)16. (省市、市2014届高三第二次模拟)H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O和C2O三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图8所示[已知K sp(CaC2O4) =2.3×10-9]。
下列说确的是()A. 曲线①代表的粒子是HC2OB. 0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:c(C2O) >c(H2C2O4)C. pH=5时,溶液中主要含碳物种浓度大小关系为:c(C2O) >c(H2C2O4)>c(HC2O)D. 一定温度下,往CaC2O4饱和溶液中加入少量CaCl2固体,c(C2O) 将减小,c(Ca2+) 不变17. (省市、市2014届高三第二次模拟)下列说确的是()A. 一定温度下,反应2NaCl(s) ===2Na(s) +Cl2(g) 的△H<0,△S>0B. 温度一定时,向水中滴加少量酸或碱形成稀溶液,水的离子积常数K w不变C. 常温下,将pH=4的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低D. 由于K sp(BaSO4) <K sp(BaCO3) ,因此不可能使BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀18. (2014届高三第三次四校联考)下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是()选项实验操作实验目的或结论A 向盛有1mL 0.01mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加5滴0.01mol·L-1NaCl溶液,有白色沉淀生成,再向其中滴加0.01mol·L-1NaI溶液,产生黄色沉淀。
常温下,K sp(AgCl) > K sp(AgI)B 取少量 KClO3晶体溶于适量的蒸馏水,再加入硝酸酸化的AgNO3溶液。
检验KClO3中的氯元素C 向某溶液中滴加Ba(NO3) 2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀消失。
说明原溶液中一定含有CO32-或 SO32-D 将混有Ca(OH) 2杂质的Mg(OH) 2样品,放入水中搅拌成浆状后,加入足量饱和氯化镁溶液充分搅拌、过滤,沉淀用蒸馏水洗涤。
除去Mg(OH) 2样品中的Ca(OH) 219. (省八校2014届高三第二次联考)下列说确的是()①常温下,强酸溶液的pH=a,将溶液的体积稀释到原来10n倍,则pH=a+n;②已知BaSO4的K sp=c(Ba2+) ·c(SO42-) ,所以在BaSO4溶液中有c(Ba2+) = c(SO42-) =③将0.1mol·L-1的NaHS和0.1mol·L-1Na2S溶液等体积混合,所得溶液中有c(S2-) +2c(OH-) =2c(H+) +c(HS-) +3c(H2S)④在0.1 mol·L-1氨水中滴加0.1mol·L-1盐酸,刚好完全中和时pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10-a mol·L-1A. ①④B. ②③C. ③④D. ①②20. (市五区2014届高三第一次学生学业调研抽测理科综合试题)下列说法中,正确的是()A. 25℃时,1L pH=3的盐酸和醋酸能消耗等质量的镁粉B. 在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体,c(Ba2+) 将增大C. V1L pH=12的NaOH溶液与V2L pH=2的HA溶液混合,若混合液显中性,则V1≤V2D. 在0.1mol·L-1 NaHCO3溶液中,加入少量NaOH固体,Na+和CO离子浓度均增大21. (省豫东豫北十所名校2014届高中毕业班阶段性测试(四)理科综合试题)某温度下,已知醋酸的电离常数K a=1.8l0-5,醋酸银的溶度积K sp (CH3COOAg ) =1.6×10-3,K sp (Ag2CO3) =8.3l0-12。
在不考虑盐类水解的情况下,下列有关说确的是()A. 醋酸水溶液中K w不变,故醋酸对水的电离无影响B. 该温度下饱和醋酸水溶液的pH =5-lg1.8C. 该温度下浓度均为0.01 mol·mol-1的CH3COONa溶液和AgNO3溶液等体积混合(混合溶液体积具有加和性),有CH3COOAg沉淀生成D. 将0.02 mol·mol-1的Na2CO3溶液与CH3COOAg沉淀上清液等体积混合,出现白色沉淀22.(省市2014届高三第二次教学质量检测化学试题)根据下列实验现象得出的结论正确的是()选项实验现象结论K sp(BaSO4) > K sp(BaCO3)A 将BaSO4浸泡在饱和Na2CO3溶液中,部分BaSO4转化为BaCO3该溶液中一定存在SO42-B 某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成Na2CO3溶液中存在水解平衡C 滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2固体,红色变浅D 溴水入SO2,溴水褪色SO2具有漂白性23. (2014届高三3月模拟)常温下,K sp(CaSO4)=910-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线见图。