溶度积常数及其应用
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溶度积常数意义范文
溶度积常数(Solubility product constant)是指当其中一个化合物在溶液中达到饱和时,它的离解产物的浓度的乘积的数值,用于描述该化合物的溶解性。
溶度积常数是一种系统的性质,可以被用来推测和预测化学反应的结果、溶解度的限度以及沉淀形成的可能性。
1.溶解度的预测:溶度积常数可以用来预测溶质在溶液中的溶解度。
当溶质达到饱和时,其溶度积等于溶液中各离解产物的浓度的乘积。
通过比较溶质的溶度积常数与溶液中各离解产物的实际浓度,可以判断该溶质是溶解、沉淀还是达到饱和。
2.沉淀形成的可能性:溶度积常数还可以用于判断溶液中是否会形成沉淀。
当溶质的离解产物的浓度的乘积超过了溶质的溶度积常数时,溶质将会超过其溶解度而沉淀出来。
因此,溶度积常数可以提供预测是否会发生沉淀反应的信息。
3.化学平衡的判断:溶度积常数可以用来判断一个反应在特定条件下是否会发生,以及在反应达到平衡时各物质的浓度。
如果反应的溶度积常数小于1,说明溶液中反应物的浓度远高于产物的浓度,反应很少发生。
反之,如果溶度积常数大于1,说明反应物的浓度低于产物,反应可能发生。
溶度积常数越大,反应越倾向于产生产物。
4.溶质的溶解性:溶度积常数还可以反映溶质的溶解性。
溶质溶解度越高,其离解产物的浓度越高,溶度积常数也越大。
反之,溶解度越低,溶度积常数也越小。
总之,溶度积常数提供了有关溶解度、沉淀形成、化学平衡和溶解性的一些重要信息。
通过对溶质的溶度积常数的研究,可以更好地理解和掌握溶液中溶质的行为,并在实际应用中引导化学反应的发生。
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。
高三化学二轮专题------ 溶度积常数及其应用1.25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反映:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)转变关系如下图所示。
下列判断正确的是A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反映△H>0D.25℃时,该反映的平衡常数K=2. 某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是(提示:BaSO4(s)Ba2+ (aq)+SO42-(aq)的平衡常数K sp=c(Ba2+)·c(SO42-),称为溶度积常数。
)A. 加入Na2SO4能够使溶液由a点变到b点B. 通过蒸发能够使溶液由d点变到c点C. d点无BaSO4沉淀生成D. a点对应的K sp大于c点对应的K sp3.已知K sp(AgCl)=×10-10,K sp(AgI)=×10-16。
下列关于不溶物之间转化的说法中错误的是A AgCl不溶于水,不能转化为AgIB 两种不溶物的K sp相差越大,不溶物就越容易转化为更难溶的不溶物C AgI比AgCl更难溶于水,所以,AgCl能够转化为AgID. 沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动4.已知:25°C时,K sp[Mg(OH)2]=×10-12,K sp[MgF2]=×10-11。
下列说法正确的是A. 25°C时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相较,前者的c(Mg2+)大B. 25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大C. 25°C时,Mg(OH)2固体在20 mL mol/L氨水中的K sp比在20mL L NH4Cl溶液中的K sp小D. 25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF25.下列说法正确的是()A、在必然温度下AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数B、AgCl的K SP= ×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×10-10mol2·L-2C、温度一按时,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6.硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是A.温度一按时,K sp(SrSO4)随c(SO42-)的增大而减小B.三个不同温度中,313K时K sp(SrSO4)最大C.283 K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液D.283 K下的SrSO4饱和溶液升温到263K后变成不饱和溶液7..化工生产中含Cu2+的废水常常利用MnS(s)作沉淀剂,其反映原理为Cu2+(aq) + MnS(s) →CuS(s) + Mn2+(aq)必然温度下,下列有关该反映的推理正确的是A.该反映达到平衡时,c(Cu2+)=c(Mn2+)B.平衡体系中加入少量CuS(s)后,c(Mn2+)变小C.平衡体系中加入少量Cu(NO3)2(s)后,c(Mn2+)变大D.该反映平衡常数表达式:K=Ksp(CuS)/ Ksp(MnS)8.已知298 K时下列物质的溶度积(单位略)。
标准溶度积常数溶度积常数是描述物质在溶液中溶解程度的一个重要参数,它反映了溶质在溶剂中的溶解度大小。
在化学反应中,溶度积常数也扮演着重要的角色,它可以帮助我们预测溶液中各种离子的浓度,从而推断反应的进行方向和速率。
本文将对标准溶度积常数进行深入探讨,以便更好地理解其在化学中的应用。
标准溶度积常数(Ksp)是指在特定温度下,溶质在溶剂中达到饱和时,其离子在溶液中的浓度乘积的常数。
在化学平衡中,溶质的溶解度可以用Ksp值来表示,其大小与溶质在溶剂中的溶解度成正比。
Ksp值越大,溶质在溶剂中的溶解度越高,反之则溶解度较低。
Ksp值的计算通常需要根据给定的化学方程式和溶解度平衡式来进行。
以一元离子化合物的溶解度平衡式为例,假设该化合物为AB,其溶解度平衡式可表示为,AB(s) ⇌ A+(aq) + B-(aq)。
在该平衡式中,AB(s)代表未溶解的固体物质,A+(aq)和B-(aq)分别代表溶质的两种离子在溶液中的浓度。
根据溶解度平衡式,可以得出AB(s)的溶解度为S,那么A+和B-的浓度分别为S和S,于是Ksp值可以表示为S^2。
在实际应用中,Ksp值对于预测沉淀的生成和溶解过程非常重要。
当溶质的离子浓度超过了Ksp值时,溶质会发生沉淀反应,生成固体沉淀物质。
相反,当溶质的离子浓度小于Ksp值时,溶质会发生溶解反应,固体沉淀物质会重新溶解成离子。
因此,Ksp值可以帮助我们预测在不同条件下溶质的溶解和沉淀情况,为化学实验和工业生产提供重要参考。
除了预测溶解度外,Ksp值还可以帮助我们判断溶液中各种离子的浓度。
以AB2型离子化合物为例,其溶解度平衡式为,AB2(s)⇌ A2+(aq) + 2B-(aq)。
根据溶解度平衡式,可以得出AB2(s)的溶解度为S,那么A2+和B-的浓度分别为S和2S。
因此,Ksp值可以表示为S(2S)^2=4S^3。
通过Ksp值和溶解度平衡式,我们可以计算出溶液中各种离子的浓度,为进一步的化学分析提供便利。
溶度积常数及其应用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平衡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.K sp的意义K sp可以反映难溶电解质在水中的溶解能力。
当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比相同时,K sp越大的难溶电解质在水中的溶解能力越强,一般溶解度也越大;但阴、阳离子个数比不相同时,K sp大的难溶电解质的溶解度不一定大。
3.K sp的影响因素溶度积只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关。
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,K sp增大。
(1)已知:K sp(Ag2CrO4)<K sp(AgCl),则Ag2CrO4的溶解度小于AgCl的溶解度(×)错因:二者的化学式中离子个数比不同,不能依据K sp比较溶解度。
(2)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的K sp减小(×)错因:温度不变,K sp不变。
(3)溶度积常数K sp只受温度影响,温度升高,K sp增大(×)错因:溶解一般是吸热的,温度升高,平衡正移,K sp增大,但Ca(OH)2相反。
(4)向AgCl、AgBr的混合饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中c(Cl-)c(Br-)不变(√)1.某温度下,已知K sp(AgCl)=1.80×10-10,将2.2×10-3 mol·L-1的NaCl和2.0×10-3 mol·L-1的AgNO3等体积混合是否有沉淀生成?写出推理过程。
溶度积常数及其应用
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【学习目标】
1、巩固溶度积的概念,熟练掌握难溶电解质溶解平衡表达式和溶度积常数的意义
2、会运用溶度积常数进行相关计算
【学习过程】
一、溶度积常数Ksp(或溶度积)
1、表达式:
难溶固体在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,离子浓度保持不变(或一定)。
各离子浓度幂的乘积是一个常数,这个常数称之为溶度积常数简称为溶度积,用符号Ksp表示。
即:AmBn(s)mA n+(aq)+nB m-(aq)Ksp =
例如:常温下沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),
Ksp(AgCl)=
常温下沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s)2Ag+(aq)+CrO42-(aq),
Ksp(Ag2CrO4)=
2、溶度积K SP的性质
(1)溶度积K SP的大小和平衡常数一样,它与难溶电解质的性质和温度有关,与浓度无关,离子浓度的改变可使溶解平衡发生移动,而不能改变溶度积K SP的大小。
(2)溶度积K SP反映了难溶电解质在水中的溶解能力的大小。
相同类型的难溶电解质的Ksp越小,溶解度越小,越难溶于水;反之Ksp越大,溶解度越大。
如:Ksp(AgCl)= 1.8×10-10;Ksp(AgBr) = 5.0×10-13;Ksp(AgI) = 8.3×10-17.
溶解度: 。
不同类型的难溶电解质,不能简单地根据Ksp大小,判断难溶电解质溶解度的大小。
例1:Ksp[Mg(OH)2]= 4×10-12,Ksp(AgCl) =1×10-10,请比较cMg2+、cAg+的大小。
3、溶度积规则
某难溶电解质的溶液中任一情况下离子积Qc和溶度积Ksp的关系:
①Qc > Ksp时,析出沉淀。
②Qc=Ksp时,饱和溶液,沉淀溶解平衡状态。
③Qc < Ksp时,溶液未饱和。
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。
4、溶度积的应用
(1)已知溶度积求离子浓度
例2:25 ℃,Ksp(AgBr)=4.9×10-9, Ksp(Mg(OH)2) =4×10-12,分别求以上饱和溶液中:c(Ag+)、c(Br-)、 c(Mg2+)、c(OH-) 。
例3:常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使c(Cr3+)除去,溶液的pH应调至多少?
【练习】1、如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10 mol L-1,使Fe3+定量沉淀而使Mg2+不沉淀的pH条件是什么? 已知K sp(Fe(OH)3)=1.0×10-38,K sp((Mg(OH)2)=1×10-11
2、向硫酸钡沉淀中加入碳酸钠溶液,沉淀发生转化,计算所需碳酸钠的最小浓度。
Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10
(2)已知离子浓度求溶度积
例4:25℃,AgCl的溶解度是1.435×10-3g/L,求它的溶度积。
(AgCl的摩尔质量143.5g/mol)
(3)利用溶度积判断离子共存
例5:在含有0.01mol·L-1[I-]和0.01mol·L-1[Cl-]的溶液中,滴加AgNO3溶液时,哪种离子最先沉淀?当第二种离子刚开始沉淀时,溶液中的第一种离子浓度为多少?(忽略溶液体积的变化)。
Ksp(AgCl)= 1.8×10-10;Ksp(AgI) = 7.2×10-17.
例6:某温度时,AgCl (s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀
溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.加入AgNO3可以使溶液由c点变到d点
B.加入固体NaCl则AgCl的溶解度减小,Ksp也减小
C.c点对应的Ksp小于a点对应的Ksp
D.d点有AgCl沉淀生成。