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8-大题中Ksp应用

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8-大题中Ksp 的应用1．向某“浸取液”中加入NaF 以除去溶液中Ca 2＋(浓度为1.0×10－3mol·L －1)，当溶液中c (F －)＝2.0×10－3mol·L －1时，除钙率为________[K sp (CaF 2)＝4.0×10－11]。

答案99%解析当溶液中c (F －)＝2.0×10－3mol·L －1时，K sp (CaF 2)＝c (Ca 2＋)·c 2(F －)＝c (Ca 2＋)·(2.0×10－3)2＝4.0×10－11，故c (Ca 2＋)＝1.0×10－5mol·L －1，则除钙率为1.0×10－3－1.0×10－51.0×10－3×100%＝99%。

2．常温下，已知Cr 3＋完全沉淀时溶液pH 为5(Cr 3＋浓度降至10－5mol·L －1可认为完全沉淀)，则Cr(OH)3的溶度积常数K sp ＝________。

答案1×10－32解析pH 为5，c (OH －)＝10－9，K sp ＝c (Cr 3＋)·c 3(OH －)＝10－5×(10－9)3＝1×10－32。

3．废水中的重金属离子通常用沉淀法除去。

已知K sp (NiS)＝1.1×10－21，K sp (CuS)＝1.3×10－36，国家规定的排放标准：镍低于1.1×10－5mol·L －1，铜低于7.8×10－5mol·L －1。

则需要控制溶液中S 2－的浓度不低于______mol·L －1。

答案1×10－16解析Ni 2＋达到排放标准时，c (S 2－)·c (Ni 2＋)≤K sp (NiS)，所以c (S 2－)≥K sp (NiS )c (Ni 2＋)mol·L －1＝1.1×10－211.1×10－5mol·L －1＝10－16mol·L －1，因为K sp (CuS)远小于K sp (NiS)，所以此时Cu 2＋肯定达到排放标准，则需要控制溶液中S 2－的浓度不低于10－16mol·L －1。

4．常温下，K sp (Ag 2S)≈6.0×10－50，K sp (AgCl)＝1.8×10－10。

有人分析认为，将Ag 2S 溶于盐酸中，可将Ag 2S 直接转化成AgCl ，请你通过计算说明上述转化不能实现(已知：315≈2.5)。

答案Ag 2S 饱和溶液中，c (Ag ＋)＝3 6.0×10－504×2mol·L －1≈5×10－17mol·L －1，由离子积与溶度积的关系可知，生成AgCl 的条件是：c (Cl －)≥1.8×10－105×10－17＝3.6×106mol·L －1，不存在Cl －浓度为该浓度的盐酸，故上述转化不能实现。

5．镓是制作高性能半导体的重要原料。

工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓。

已知某锌矿渣主要含Zn 、Si 、Pb 、Fe 、Ga 的氧化物，利用该矿渣制镓的工艺流程如下：已知：①镓在元素周期表中位于第四周期ⅢA 族，化学性质与铝相似。

②lg2＝0.3，lg3＝0.48。

③部分物质的K sp 如表所示：物质Zn(OH)2Ga(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3K sp 1.6×10－17 2.7×10－318×10－16 2.8×10－39(1)加入H 2O 2的目的是(用离子方程式表示)_____________________________。

(2)调pH 的目的是________；室温条件下，若浸出液中各阳离子的浓度均为0.01mol·L －1，当溶液中某种离子浓度小于1×10－5mol·L －1时即认为该离子已完全除去，则pH 应调节的范围为________。

答案(1)2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O(2)使Fe 3＋、Ga 3＋沉淀完全而Zn 2＋不沉淀5.48<pH<6.6解析(1)Fe 2＋具有还原性，H 2O 2将Fe 2＋氧化成Fe 3＋，反应的方程式是：2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 。

(2)根据流程中物质转化关系可知调pH 的目的是将Fe 3＋、Ga 3＋转化为氢氧化物沉淀，Zn 2＋不能形成Zn(OH)2，从而与Zn 2＋分离；Fe(OH)3和Ga(OH)3属于同种类型，K sp [Ga(OH)3]>K sp [Fe(OH)3]，Ga 3＋完全沉淀时Fe 3＋已经完全沉淀，浓度小于1×10－5mol·L －1，c (OH －)＝3K sp [Ga (OH )3]c (Ga 3＋)＝3 2.7×10－311×10－5mol·L －1＝3×10－9mol·L －1，c (H ＋)＝13×10－5mol·L －1，pH ＝－lg(13×10－5)＝5.48，Zn 2＋开始沉淀时c (OH －)＝K sp [Zn (OH )2]c (Zn 2＋)＝ 1.6×10－170.01mol·L －1＝4×10－8mol·L －1，c (H ＋)＝14×10－6mol·L －1，pH ＝－lg(14×10－6)＝6.6，则pH 应调节的范围为5.48<pH<6.6。

6．偏钒酸镁在化工“新型材料”光电领域有着重要的用途。

以硼泥[主要成分是MgO(52.12%)还有Fe 2O 3、FeO 、Al 2O 3、SiO 2等杂质]为原料设计制备偏钒酸镁的生产工艺如图所示：“除杂”过程加入双氧水的目的是_____________________________(用离子方程式表示)。

此过程中使Fe 3＋、Al 3＋浓度均小于1×10－6mol·L －1，在室温下需调节pH 的范围是：__________(已知：K sp [Fe(OH)3]＝1×10－39，K sp [Al(OH)3]＝1×10－33,pH ＝9.3时，Mg 2＋开始沉淀)。

答案2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 5＜pH ＜9.3解析加入双氧水可以把Fe 2＋氧化为Fe 3＋，离子方程式为2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 。

因氢氧化铝的溶解度大于氢氧化铁，根据K sp [Al(OH)3]＝1×10－33，Fe 3＋、Al 3＋浓度均小于l ×10－6mol·L －1时c (OH －)>310－3310－6mol·L －1＝10－9mol·L －1，pH 最小值为5，为防止Mg 2＋沉淀，控制pH 的最大值为9.3，所以pH 的范围是5<pH<9.3。

7．工业上用重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7)母液生产重铬酸钾(K 2Cr 2O 7)的工艺流程如图所示：上述流程中K 2Cr 2O 7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr 3＋外，还含有一定浓度的Fe 3＋杂质，可通过加碱调pH 的方法使两者转化为沉淀。

已知c (Cr 3＋)＝3×10－5mol·L －1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe 3＋是否沉淀完全？________(填“是”或“否”)。

{已知：K sp [Fe(OH)3]＝4.0×10－38，K sp [Cr(OH)3]＝6.0×10－31}答案是解析Cr(OH)3开始出现沉淀时，溶液中c 3(OH －)＝K sp [Cr (OH )3]c (Cr 3＋)＝6.0×10－313×10－5＝2×10－26，若Fe 3＋沉淀完全时，c (Fe 3＋)应小于10－5mol·L －1，此时溶液中c 3(OH －)＝K sp [Fe (OH )3]c (Fe 3＋)＝4.0×10－381.0×10－5＝4×10－33<2×10－26，说明Fe 3＋沉淀完全。

8．钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资。

自然界中黑钨矿的主要成分是FeWO 4、MnWO 4，还含有少量Si 、P 、As 的化合物。

由黑钨矿制备WO 3的工艺流程如图：浸出液中的溶质有Na 2WO 4、Na 2SiO 3、Na 3PO 4、Na 3AsO 4，加入MgSO 4、H 2SO 4将溶液的pH 调至9时，溶液中c (PO 3－4)c (AsO 3－4)＝________。

(已知K sp [Mg 3(PO 4)2]＝2.0×10－24、K sp [Mg 3(AsO 4)2]＝2.0×10－20。

)答案10－2解析已知K sp [Mg 3(PO 4)2]]＝c 3(Mg 2＋)·c 2(PO 3－4)＝2.0×10－24、K sp [Mg 3(AsO 4)2]＝c 3(Mg 2＋)·c 2(AsO 3－4)＝2.0×10－20，将溶液的pH 调至9时，溶液中c (PO 3－4)c (AsO 3－4)＝K sp [(Mg 3(PO 4)2]c 3(Mg 2＋)K sp [Mg 3(AsO 4)2]c 3(Mg 2＋)＝ 2.0×10－242.0×10－20＝10－2。

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课件新高考增分小专题《四大平衡常数(KaKhKwKsp)的综合应用》

课件新高考增分小专题《四大平衡常数(KaKhKwKsp)的综合应用》


B．由点(5，6)可知，此时pH＝5，pOH＝9，则Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3+)×c3(OH－)
＝10-6×10-9×3＝10-33，pH＝4时Al(OH)3的溶解度为
=10-3mol·L-1，故B
错误；
C．由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液
pH的方法分步沉淀Al3+和Fe3+，故C正确；
D．由图可知，Al3+沉淀完全时，pH约为4.7，Cu2+刚要开始沉淀，此时c(Cu2+)
＝0.1mol·L-1，若c(Cu2+)＝0.2mol·L-1>0.1mol·L-1，则Al3+、Cu2+会同时沉淀，
故D错误；
2. (2023年全国乙卷)一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所 示。
c(Hg2+)c2(I－)
解析：由题干反应方程式 HgI2(aq) Hg2+＋2I－可知，K1＝ c(HgI2) ，则有 c(Hg2+)
K1 c(HgI2) ＝ c2 (I－) ，则有
lgc(Hg2+)＝lgK1＋lgc(HgI2)－2lgc(I－)，同理可得：lgc(HgI+)＝
lgK2＋lgc(HgI2)－lgc(I－)，lgc(HgI－ 3 )＝lgK3＋lgc(HgI2)＋lgc(I－)， lgc(HgI24-)＝lgK4
3．(2023 年湖北卷)H2L 为某邻苯二酚类配体，其 pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常温
下构建 Fe(Ⅲ)－H2L 溶液体系，其中 c0(Fe3+)＝2.0×10-4mol·L-1，c0(H2L)＝
5.0×10-3mol·L-1。体系中含 Fe 物种的组分分布系数 δ 与 pH 的关系如图所示，分 c(x)
习题8-沉淀溶解平衡

习题8-沉淀溶解平衡

沉淀溶解平衡习题1.是非判断题1-1 CaCO 3和PbI 2的容度积非常接近，皆约为10-8，故两者饱和溶液中，Ca 2+及Pb 2+离子的浓度近似相等。

1-2用水稀释AgCl 的饱和溶液后，AgCl 的溶度积和溶解度都不变。

1-3只要溶液中I -和Pb 2+离子的浓度满足[c(I -)/c θ]2·[c(Pb 2+)/c θ]≥K SP (PbI 2)，则溶液中必定会析出PbI 2沉淀。

1-4在常温下，Ag 2CrO 4和BaCrO 4的溶度积分别为×10-12和×10-10，前者小于后者，因此Ag 2CrO 4要比BaCrO 4难溶于水。

1-5 MnS 和PbS 的溶度积分别为×10-15和×10-28，欲使Mn 2+与Pb 2+分离开，只要在酸性溶液中适当控制pH 值，通入H 2S 。

1-6为使沉淀损失减小，洗涤BaSO 4沉淀时不用蒸馏水，而用稀H 2SO 4。

1-7一定温度下，AB 型和AB 2型难溶电解质，容度积大的，溶解度也大。

1-8向BaCO 3饱和溶液中加入Na 2CO 3固体，会使BaCO 3溶解度降低，容度积减小。

1-9 CaCO 3的容度积为×10-9，这意味着所有含CaCO 3的溶液中，c(Ca 2+)=c(CO 32-)，且[c(Ca 2+)/c θ][c(CO 32-)/c θ]=×10-9。

1-10同类型的难溶电解质，K sp θ较大者可以转化为K sp θ较小者，如二者K sp θ差别越大，转化反应就越完全。

2.选择题2-1在NaCl 饱和溶液中通人HCl(g)时，NaCl(s)能沉淀析出的原因是是强酸，任何强酸都导致沉淀 B.共同离子Cl-使平衡移动，生成NaCl(s)C.酸的存在降低了()K NaCl SP 的数值D.()K NaCl SP 不受酸的影响，但增加Cl-离子浓度，能使()K NaCl SP 减小2-2对于A 、B 两种难溶盐，若A 的溶解度大于B 的溶解度，则必有A.()()sp sp K A K B θθ>B.()()sp sp K A K B θθ<C.()()sp sp K A K B θθ≈D.不一定 2-3已知CaSO 4的溶度积为×10-5，如果用 mol ·L -1的CaCl 2溶液与等两的Na 2SO 4溶液混合，若要产生硫酸钙沉淀，则混合前Na 2SO 4溶液的浓度（mol ·L -1）至少应为A.5.0×10-3 -3 C AgCl 与AgI 的sp K θ之比为2×106，若将同一浓度的Ag +（10-5 mol ·L -1）分别加到具有相同氯离子和碘离子（浓度为10-5 mol ·L -1）的溶液中，则可能发生的现象是A. Cl -及I -以相同量沉淀B. I -沉淀较多C. Cl -沉淀较多D.不能确定2-5 已知()3K NH b θ=×10-5，M(CdCl 2)=183.3g ·mol -1Cd(OH)2的K spθ＝×10-14。

高考化学 选择题专练(11)沉淀溶解平衡的影响因素及其应用(含解析)

高考化学 选择题专练(11)沉淀溶解平衡的影响因素及其应用(含解析)

命题角度①沉淀溶解平衡的影响因素；②沉淀的生成、溶解、转化与溶度积关系；③利用K sp 的有关计算。

解题策略根据化学平衡移动原理，结合沉淀溶解平衡的影响因素(温度、浓度、同离子效应等)、分析沉淀溶解平衡的移动方向；对于这部分的图像题要能读懂曲线图，从图像中找出数据，再利用溶度积K sp 及其K sp与Q c 的关系进行分析解答。

高考化学 选择题专练（11）沉淀溶解平衡的影响因素及其应用（含解析）题型狂练1．(2013·全国新课标Ⅱ，13)室温时，M(OH)2(s)M 2＋(aq)＋2OH －(aq)K sp ＝a 。

c (M 2＋)＝b mol·L－1时，溶液的pH 等于( )。

A.12lg ⎝⎛⎭⎫b aB.12lg ⎝⎛⎭⎫a b C ．14＋12lg ⎝⎛⎭⎫a bD ．14＋12lg ⎝⎛⎭⎫b a解析 由K sp ＝c (M 2＋)·c 2(OH －)得c (OH －)＝⎝⎛⎭⎫a b 12 mol·L －1， K W ＝c (H ＋)·c (OH －)得c (H ＋)＝1×10－14⎝⎛⎭⎫a b 12 mol·L －1pH ＝－lg 10－14⎝⎛⎭⎫a b 12＝14＋12lg ⎝⎛⎭⎫a b 。

答案 C2．(2013·南通期末)对饱和AgCl 溶液(有AgCl 固体存在)进行下列操作后c (Ag ＋)和K sp (AgCl)均保持不变的是( )。

A ．加热B ．加水稀释C ．滴加少量1 mol/L 盐酸D ．滴加少量1 mol/L AgNO 3溶液 解析 AgCl 存在溶解平衡：AgCl(s)Ag ＋(aq)＋Cl －(aq)，溶解过程吸热，加热，平衡向溶解方向移动，c (Ag ＋)、K sp (AgCl)都增大；加水稀释，溶液仍为饱和溶液，c (Ag ＋)、K sp (AgCl)都不变；滴加盐酸，c (Cl －)增大，K sp (AgCl)不变，c (Ag ＋)减小；滴加AgNO 3溶液，c (Ag ＋)增大，K sp (AgCl)不变。

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数溶解度是指在一定温度下，某固体物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量。

溶解度可以用质量（克）表示，也可以用体积（升）表示。

溶解度分为易溶、可溶、微溶和难溶四种。

平衡常数是指在一定温度下，化学反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值。

平衡常数的大小反映了反应进行的程度。

离子和化合物之间的溶解度和平衡常数有以下关系：1.溶解度与平衡常数的关系：对于一个离子化合物A，其在水中的溶解度可以用平衡常数Ksp表示，Ksp=[A^2+][B^2-]/[AB]，其中[A^2+]和[B^2-]分别表示溶液中A离子和B离子的浓度，[AB]表示A和B离子结合形成的化合物的浓度。

溶解度越大，Ksp值越大。

2.离子化合物的溶解度与离子电荷的关系：离子化合物的溶解度与其离子的电荷数有关。

一般来说，离子电荷数越多，溶解度越小。

3.离子化合物的溶解度与离子大小的关系：离子化合物中，离子的大小也会影响其溶解度。

离子越大，溶解度越大。

4.同类型的离子化合物，其溶解度随着温度的升高而增加。

因为温度升高，离子运动速度加快，有利于离子从固体中脱离进入溶液。

5.平衡常数与温度的关系：对于一个放热反应，平衡常数随温度的升高而减小；对于一个吸热反应，平衡常数随温度的升高而增大。

6.离子化合物的溶解度与溶剂的关系：不同的溶剂对离子化合物的溶解度有不同的影响。

一般来说，极性溶剂对离子化合物的溶解度较大，非极性溶剂对离子化合物的溶解度较小。

7.离子化合物的溶解度与共存离子的关系：在溶液中，一些离子之间会相互影响溶解度。

例如，当溶液中存在Ag+离子时，会降低Cl-、Br-、I-等离子的溶解度。

8.平衡常数与反应物、生成物浓度的关系：在一定温度下，平衡常数是一个定值，不随反应物和生成物浓度的变化而变化。

但当反应物或生成物的浓度发生变化时，平衡会向浓度变化的方向移动，以维持平衡常数的值。