高三化学一轮复习知识点系列大全(一)考点十溶度积及其应用
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42-《难溶电解质的溶解平衡》【知识梳理】一、沉淀溶解平衡与溶度积1. 沉淀溶解平衡:(1)定义:一定温度下,难溶电解质AmBn(s)难溶于水,但在水溶液中仍有部分A n+和B m-离开固体表面溶解进入溶液,同时进入溶液中的A n+和B m-又会在固体表面沉淀下来,当这两个过程速率相等时,A n+和B m-的沉淀与AmBn 固体的溶解达到平衡状态,称之为达到沉淀溶解平衡状态。
AmBn 固体在水中的沉淀溶解平衡可表示为:AmBn(s) mA n+(aq)+nB m-(aq)(2)特征:难溶电解质在水中建立起来的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡等一样,合乎平衡的基本特征,满足平衡的变化基本规律。
①逆:可逆过程;②等:沉积和溶解速率相等;③动:动态平衡;④定:离子浓度一定(不变);⑤变:改变温度、浓度等条件,沉淀溶解平衡会发生移动直到建立一个新的沉淀溶解平衡。
2.溶度积常数Ksp(或溶度积):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 =[A n+]m·[B m-]n如:常温下沉淀溶解平衡:Ag+(aq)+Cl-(aq),Ksp(AgCl)=[Ag+][Cl-] =1.8×10-10;常温下沉淀溶解平衡:Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+CrO4 (aq),Ksp(Ag2CrO4)=[Ag+]2[CrO2- ] =1.1×10-12。
3.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。
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高考化学溶度积知识点在高中化学学习的过程中,溶度积是一个非常重要的概念。
它是指在一定温度下,饱和溶液中溶质以离子形式溶解的活动离子浓度的乘积。
溶度积的概念与溶度密切相关,它帮助我们理解溶解过程中溶质的溶解能力。
本文将围绕溶度积展开讨论,介绍基本概念、计算方法以及相关应用。
1. 溶度积的基本概念溶度积是溶解度的定量表示,通常用Ksp来表示。
对于离子化合物AB,其溶度积的表达式为:Ksp = [A+]^m[B-]^n,其中[A+]和[B-]分别是溶质AB的两种离子的活动浓度,m和n是该化合物的离子数目。
2. 溶度积的计算方法在实际应用中,我们常常需要根据给定的溶度积值来计算溶质的溶解度或溶液的浓度。
以下以一些常见的示例进行解释。
例1:已知BaSO4的溶度积Ksp = 1.08e-9,在某溶液中[Ba2+]= 1.2e-4 M,求溶液中[SO42-]的浓度。
我们可以从溶度积的表达式出发:Ksp = [Ba2+][SO42-],代入已知的[Ksp]和[Ba2+]的值,即可解得[SO42-]的浓度。
例2:已知一溶液中AgCl的溶度积Ksp = 1.8e-10,求饱和溶液中[Ag+]和[Cl-]的浓度。
由溶度积的定义可知,在饱和溶液中,溶解的AgCl完全分解为Ag+和Cl-。
因此,可以得到以下关系:Ksp = [Ag+][Cl-]。
代入已知的Ksp值,我们可以计算出[Ag+]和[Cl-]的浓度。
3. 溶度积的相关应用溶度积的概念在化学分析和实验室工作中有着重要的应用价值。
a. 判断溶解度通过计算溶度积,我们可以判断某种溶质在给定溶剂中的溶解度。
如果给定的溶度积小于实际溶液中的离子积浓度,那么溶质将发生沉淀反应,即不再溶解。
反之,如果溶度积大于实际溶液中的离子积浓度,那么该溶质能够继续溶解。
b. 测定未知物质的溶度积通过实验测定溶液中的离子浓度,并利用已知的溶度积公式,我们可以计算出未知物质的溶度积。
这对于化学分析和实验室工作中的定性、定量分析具有重要意义。
高中化学复习知识点:溶度积规则及其应用一、单选题1.T℃时,分别向10mL浓度均为0.1mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol·L -1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:K sp(ZnS)>K sp(CuS),lg3≈0.5]。
下列有关说法错误的是( )。
A.a~b~d为滴定ZnCl2溶液的曲线B.对应溶液pH:a<b<eC.a点对应的CuCl2溶液中:c(Cl-)<2[c(Cu2+)+c(H+)]D.d点纵坐标约为33.92.25 ℃时有关物质的颜色和溶度积(K sp)如下表:下列叙述中不正确的是()A.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol/L KI溶液,有黄色沉淀产生B.25 ℃时,利用表中的溶度积(K sp),可以计算AgCl、AgBr、AgI、Ag2S饱和水溶液中Ag+的浓度C.25 ℃,AgCl固体分别在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中溶解达到平衡,两溶液中,c(Ag+)和溶度积均相同D.在5 mL 1.8×10-6 mol/L NaCl溶液中,加入1滴(20滴约为1 mL)1×10-3 mol/L AgNO3溶液,不能产生白色沉淀3.下列实验中根据现象得出的结论错误的是()A.A B.B C.C D.D 4.下列有关化学实验操作,现象和结论均为正确的是A.A B.B C.C D.D5.一定温度下,向含有AgCl(s)的饱和AgCl溶液中加水,下列叙述正确的是()A.AgCl的溶解度增大B.AgCl的溶解度增大,K sp不变C.c(Ag+)增大D.AgCl的溶解度、K sp均不变6.下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25℃):下列有关说法中正确的是A.25℃时,CuS的溶解度大于MnS的溶解度B.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂C.因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2S = CuS↓+H2SO4不能发生D.25℃时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为1.3×10-36mol·L-17.某温度下,向10mL0.1mol/L CuCl2溶液中滴加0.1mol/L的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,下列有关说法不正确的是(已知:K sp(ZnS)=3×10-25mol2/L2)A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点B.Na2S溶液中:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+)C.该温度下K sp(CuS)=10-35.4mol2/L2D.向100mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5mol/L的混合溶液中逐滴加入10-4mol/L的Na2S溶液,Cu2+先沉淀8.已知25℃时,K sp(AgCl)=1.8×10-10,K sp(AgI)=8.3×10-17,将AgCl与AgI的饱和溶液等体积混合,再向混合液中加入足量的浓硝酸银溶液,充分反应,下列说法正确的是()A.混合液中只有AgI沉淀生成B.常温下,AgCl在NaCl溶液中的溶解度与在纯水中的溶解度相同C.混合液中生成AgCl沉淀物质的量多于AgI沉淀D.常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的K sp比在纯水中的K sp小9.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是A.A B.B C.C D.D二、多选题10.Zn(OH)2、ZnS分别为白色、淡黄色难溶物,二者溶解度均随温度升高而增大。
考点十溶度积及其应用Ⅰ.课标要求能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质。
Ⅱ.考纲要求了解难溶电解质的溶解平衡Ⅲ. 教材精讲1.了解沉淀溶解平衡的本质⑴难溶电解质的溶解平衡在一定重要条件下,当沉淀与溶解的速度相等时,便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。
例如:BaSO4(s)2+2-(aq) Ba (aq) + SO 4⑵溶度积:在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之乘积为一常数,称为溶度积常数,简称溶度积。
用符号Ksp 表示。
对于 AmBn型电解质来说,溶度积的公式是:Ksp=[A n+] m[B m+] n①溶度积与溶解度的关系溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力,溶度积的大小与溶解度有关,它反映了物质的溶解能力。
②溶度积规则,可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。
③离子积 Qc 与溶度积 Ksp 的区别与联系某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc当 Qc< Ksp 时,为不饱和溶液;当 Qc=Ksp时,为饱和溶液;当Qc> Ksp 时,为过饱和溶液。
2.了解沉淀转化的原理⑴沉淀的生成:可通过调节溶液P H或加入某些沉淀剂。
⑵沉淀的溶解:①生成弱电解质。
如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。
难溶物的Ksp 越大、生成的弱电解质越弱,沉淀越易溶解。
如CuS、 HgS、 As2S3等 Ksp 太小即使加入浓盐酸也不2-能有效降低S 的浓度使其溶解。
解。
③生成难电离的配离子,指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
⑶沉淀的转化:把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。
在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂,使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质,引起一种沉淀转变成另一种沉淀。
例如:CaSO4( s) +Na2CO3 = CaCO3( s)+Na2SO4Ⅳ. 典型例题例 1.等体积混合 0.2 mol ·L-1的 AgNO3和 NaAc溶液是否会生成AgAc沉淀(已知 AgAc的 Ksp 为 2.3 ×10-32-2 mol ·L)?【解析】 c(Ag +) = c(Ac - ) = 0.2/2 = 0.1 mol·L -1+× c(Ac --2> Ksp∴有 AgAc沉淀生成。
知识清单24 沉淀溶解平衡知识点01 沉淀溶解平衡及影响因素1.25 ℃时,溶解性与溶解度的关系溶解性易溶可溶微溶难溶溶解度>10 g1~10 g0.01~1 g<0.01 g2.难溶电解质的沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下,当沉淀和溶解的速率相等时,形成电解质的_______溶液,达到平衡状态,人们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。
(2)沉淀溶解平衡的特征①动态平衡:______________。
②达到平衡时,溶液中离子的浓度______________。
③当改变外界条件时,溶解平衡将______________,达到新的平衡。
3.难溶电解质沉淀溶解平衡的影响因素(1)内因(决定因素):难溶电解质______________。
(2)外因:温度、浓度等条件的影响符合勒夏特列原理。
①温度:绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向_______方向移动。
②浓度:加水稀释,平衡向_______方向移动。
③离子效应:向平衡体系中加入难溶物相应的离子,平衡_______移动。
④其他:向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子时,平衡向_______方向移动。
(3)实例分析:已知沉淀溶解平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),请分析当改变下列条件时,对该沉淀溶解平衡的影响,填写下表(浓度变化均指平衡后和原平衡比较):条件改变移动方向c(Mg2+)c(OH-)加少量水升温加MgCl2(s)加盐酸加NaOH(s)(1)升高温度,沉淀溶解平衡一定正向移动。
( )(2)NaCl溶解性很好,饱和NaCl溶液中不存在溶解平衡。
( )(3)沉淀达到溶解平衡时,溶液中难溶电解质电离出的各个离子浓度均相等。
( )(4)室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度。
( )(5)沉淀溶解是吸热过程,降低温度,溶解平衡一定逆向移动。
( )(6)Mg(OH)2在NaOH溶液中的溶解度与在水中一样。
考点十溶度积及其应用
Ⅰ.课标要求
能描述沉淀溶解平衡,知道沉淀转化的本质。
Ⅱ.考纲要求
了解难溶电解质的溶解平衡
Ⅲ.教材精讲
1.了解沉淀溶解平衡的本质
⑴难溶电解质的溶解平衡
在一定重要条件下,当沉淀与溶解的速度相等时,便达到固体难溶电解质与溶液中离子间的平衡状态。
例如:
BaSO4(s) Ba2+(aq) + SO42-(aq)
⑵溶度积:在一定温度下,在难溶电解质的饱和溶液中,各离子浓度幂之乘积为一常数,称为溶度积常数,简称溶度积。
用符号Ksp表示。
对于AmBn型电解质来说,溶度积的公式是:Ksp=[A n+]m[B m+]n
①溶度积与溶解度的关系
溶度积和溶解度都可以表示物质的溶解能力,溶度积的大小与溶解度有关,它反映了物质的溶解能力。
②溶度积规则,可以判断溶液中沉淀的生成和溶解。
③离子积Qc与溶度积Ksp的区别与联系
某难溶电解质的溶液中任一情况下有关离子浓度的乘积Qc
当Qc<Ksp时,为不饱和溶液;
当Qc=Ksp时,为饱和溶液;
当Qc>Ksp时,为过饱和溶液。
2. 了解沉淀转化的原理
⑴沉淀的生成:可通过调节溶液P H或加入某些沉淀剂。
⑵沉淀的溶解:
①生成弱电解质。
如生成弱酸、弱碱、水或微溶气体使沉淀溶解。
难溶物的Ksp越大、生成的弱电解质越弱,沉淀越易溶解。
如CuS、HgS、As2S3等Ksp太小即使加入浓盐酸也不能有效降低S2-的浓度使其溶解。
②发生氧化还原反应,即利用发生氧化还原反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
③生成难电离的配离子,指利用络合反应降低电解质离子浓度的方法使沉淀溶解。
⑶沉淀的转化:把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程叫沉淀的转化。
在含有沉淀的溶液中加入另一种沉淀剂,使其与溶液中某一离子结合成更难溶的物质,引起一种沉淀转变成另一种沉淀。
例如:
CaSO 4(s )+Na 2CO 3 = CaCO 3(s )+Na 2SO 4
Ⅳ.典型例题
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Ksp 为2.3×10-3
mol 2
·L -2
)?
【解析】c(Ag +
) = c(Ac -) = 0.2/2 = 0.1 mol·L -1
Qc = c(Ag +
) × c(Ac -) = 1.0×10-2
> Ksp ∴ 有AgAc 沉淀生成。
例2. 难溶电解质Mg (OH)2的Ksp = 1.2×10
-11
mol 3·L -3。
在c(Mg 2+)= 0.12mol·L -1
的
溶液中,要生成Mg (OH)2沉淀,溶液pH 至少应控制在多少?
【解析】c(OH -
) =(
)
c(Mg Ksp 2
)1/2 = (1.2×10-11/0.12)1/2 = 1.0×10-5mol·L -1
∴c(H +)
= 1.0×10-14
/1.0×10-5
= 1.0×10-9
(mol·L -1
)
故pH=9 即溶液的pH 至少应控制在9以上。
例3. 在氯化银饱和溶液中,尚有氯化银固体存在,当分别向溶液中加入下列物质时,将有何种变化?
【解析】AgCl (s )Ag +
(aq) + Cl -
(aq)
Ⅴ. 跟踪训练
一、选择题(每小题只有1个正确答案)
1.AgCl(s)Ag++ Cl-,平衡时,[Ag+] [Cl-]=Ksp ,过量氯化银分别投入①100 mL水②24 mL 0.1 mol·L-1NaCl ③10 mL 0.1 mol·L-1MgCl2④30 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中,溶液中[Ag+]大小顺序为
A、③①②④
B、④①②③
C、①②③④
D、④③②①
2.下列说法正确的是
A、在硫酸铜饱和溶液中,加入少量的无水硫酸铜粉末,饱和溶液的质量增加
B、同温同压下,同种溶质的不饱和溶液浓度不一定比饱和溶液浓度小。
C、在某物质的饱和溶液中加入其它任何溶质都不能溶解。
D、某物质的饱和溶液在温度升高后若溶液质量不变,则质量百分比浓度也不变。
3.一定温度下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH–(aq)向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时,下列说法正确的是
A、溶液中Ca2+离子数目减少
B、溶液中c(Ca2+)增大
C、溶液的pH增大
D、溶液中溶质的质量分数增大
4.从植物花朵中提取到一种色素,它实际上是一种有机弱酸,可用HR表示,HR在盐酸溶液中呈现红色,HR在NaOH溶液中呈现蓝色,将HR加入浓硝酸中呈现红色,微热后溶液的红色褪去,根据以上现象,可推测
A、HR应为红色
B、HR应为蓝色
C、HR应为无色
D、R一应为红色5.常温下,向0.1mol·L-1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液,生成沉淀的质量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示,a、b、c、d分别表示实验时不同的阶段的溶液,下列有关说法中不正确的是
A. 溶液的pH:a<b<c<d
B. 溶液的导电能力:a>b>d>c
C. a、b溶液呈酸性
D. c、d溶液呈碱性
6.下列有关分步沉淀的说法正确的是
A. 溶解度小的物质先沉淀
B. 浓度积先达到Ksp的先沉淀
C. 溶解度大的物质先沉淀
D. 被沉淀离子浓度大的先沉淀
7.欲增加Mg(OH)2在水中的溶解度,可采用的方法是
A. 增加溶液pH
B. 加入2.0 mol·L-1NH4Cl
C. 加入0.1 mol·L-1MgSO4
D. 加入适量95%乙醇
8.向饱和BaSO4溶液中加水,下列叙述中正确的是
A. BaSO4的溶解度增大、Ksp不变
B. BaSO4的溶解度、Ksp都增大
C. BaSO4的溶解度不变、Ksp增大
D. BaSO4的溶解度、Ksp均不变
二、选择题(每小题有1—2个正确答案)
9. 欲使0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减少的方法是
A. 通入二氧化碳气体
B. 加入NaOH固体
C. 通入HCl气体
D. 加入饱和石灰水
10.某温度下,在100ml饱和石灰水中加入少量生石灰,充分反应后恢复到原来的温度。
下列判断正确的是
A. 溶液中Ca2+数目减少
B. 溶液中c(Ca2+)增大
C. 溶液的pH不变
D. 溶液中溶质的质量分数增大
11.下列能够检验出KI中是否含有Br-的实验是
A.加入足量的新制氯水,溶液变色则有Br-
B.加入酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色是否褪色
C.加入少量的碘水,再加CCl4振荡,有机层有色则有Br-
D.加入足量FeCl3溶液,用CCl4萃取后,在无色的水层中加入氯水,溶液呈橙黄色,则含有Br-
12. 在BaSO3(s) Ba2+(aq)+ SO32-(aq) 平衡体系中,下列措施可使沉淀量减少的是
A. 加入K2SO3(s)
B. 加入稀HNO3
C. 加入稀盐酸
D. 加入水
13. 已知H2CrO4是弱酸,在一饱和Ag2CrO4水溶液(含有Ag2CrO4固体)中,添加下列试剂能使c(CrO42-)减少的是
A. NH3
B. 硝酸
C. 水
D. AgNO3
三、填空题
14.通常条件下PbSO4是一种不溶于水、酸、碱溶液的白色沉淀。
但是PbSO4却溶于CH3COONH4溶液得无色溶液(1)。
在(1)溶液中再通入H2S气体形成黑色沉淀(2)。
结合中学化学有关离子反应发生的条件、离子反应方程式书写规则,写出(1)(2)两种产物形成的离子方程式:
(1)(2)。
考点十“溶度积原理及其应用”参考答案
1、B
2、D
3、A
4、A
5、D
6、B
7、B 8、D 9、D 10、AC 11、AD 12、CD
13、BD
14、(1) PbSO4 +2 CH3COO- = Pb(CH3COO)2 + SO42-
(2) Pb(CH3COO)2 + H2S = PbS↓+ 2CH3COOH。