(新課改省份專版)2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 7.7 專題研究 溶度積的相關(guān)計算及溶解圖像學(xué)案(含解析).doc
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第7課時 專題研究——溶度積的相關(guān)計算及溶解圖像 考點(diǎn)一 Ksp的相關(guān)計算 與Ksp計算有關(guān)的??冀嵌燃敖忸}策略 常考角度 解題策略 根據(jù)定義式或者數(shù)形結(jié)合求Ksp,或者判斷沉淀金屬離子所需pH 直接根據(jù)Ksp(AmBn)=cm(An+)cn(Bm-)解答,如果已知溶解度,則化為物質(zhì)的量濃度再代入計算 沉淀先后的計算與判斷 (1)沉淀類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀; (2)沉淀類型不同,則需要根據(jù)Ksp計算出沉淀時所需離子濃度,所需離子濃度小的先沉淀 根據(jù)兩種含同種離子的化合物的Ksp數(shù)據(jù),求溶液中不同離子的比值 如某溶液中含有I-、Cl-等離子,向其中滴加AgNO3溶液,當(dāng)AgCl開始沉淀時,求溶液中,則有== 判斷沉淀的生成或轉(zhuǎn)化 把離子濃度數(shù)值代入Ksp表達(dá)式,若數(shù)值大于Ksp,沉淀可生成或轉(zhuǎn)化為相應(yīng)難溶物質(zhì) [考法精析] 考法一 判斷沉淀的生成或沉淀的完全 [典例1] 等體積混合0.2 molL-1的AgNO3和NaAc溶液是否會生成AgAc沉淀?(已知AgAc的Ksp為2.310-3) [解析] c(Ag+)=c(Ac-)= molL-1=0.1 molL-1 Qc=c(Ag+)c(Ac-)=1.010-2>Ksp 故有AgAc沉淀生成。 [答案] 生成AgAc沉淀 [典例2] 取5 mL 0.002 molL-1 BaCl2與等體積的0.02 molL-1 Na2SO4的混合,是否有沉淀產(chǎn)生?若有,計算Ba2+是否沉淀完全。(該溫度下BaSO4的Ksp=1.110-10) [解析] 此題中,Qc=c(Ba2+)c(SO)=110-5>Ksp,故有沉淀生成。兩種溶液混合之后,SO濃度變?yōu)?10-3 molL-1,根據(jù)Ksp=c(Ba2+)c(SO),計算得c(Ba2+)<110-5,故可認(rèn)為Ba2+已經(jīng)沉淀完全。 [答案] 有;沉淀完全 考法二 計算溶液中某一離子的濃度 [典例3] 已知在室溫時,Mg(OH)2的溶度積Ksp=410-12,求室溫下Mg(OH)2飽和溶液中Mg2+和OH-的物質(zhì)的量濃度。 [解析] 本題根據(jù)Mg(OH)2的沉淀溶液平衡常數(shù)表達(dá)式中OH-濃度和Mg2+濃度的關(guān)系,可以直接進(jìn)行計算。 Mg(OH)2Mg2++2OH- 設(shè)飽和溶液中c(Mg2+)=x molL-1,則c(OH-)=2x molL-1。 故Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)c2(OH-)=x(2x)2=4x3=410-12, 則x=110-4, 故c(Mg2+)=1.010-4 molL-1,c(OH-)=2.010-4 molL-1。 [答案] c(Mg2+)=1.010-4 molL-1,c(OH-)=2.010-4 molL-1 [典例4] 已知:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Cu2+)c2(OH-)=210-20。當(dāng)溶液中各種離子的濃度冪的乘積大于溶度積時,則產(chǎn)生沉淀,反之固體溶解。 (1)某CuSO4溶液里c(Cu2+)=0.02 molL-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的pH,使之大于________。 (2)要使0.2 molL-1 CuSO4溶液中Cu2+沉淀較為完全(使Cu2+濃度降至原來的千分之一),則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液,使溶液的pH為________。 [解析] (1)根據(jù)信息,當(dāng)c(Cu2+)c2(OH-)=210-20時開始出現(xiàn)沉淀,則c(OH-)= molL-1= molL-1=10-9 molL-1,c(H+)=10-5 molL-1,pH=5,所以要生成Cu(OH)2沉淀,應(yīng)調(diào)整pH>5。(2)要使Cu2+濃度降至0.2 molL-11 000=210-4 molL-1,c(OH-)= molL-1=10-8 molL-1,c(H+)=10-6 molL-1,此時溶液的pH=6。 [答案] (1)5 (2)6 考法三 沉淀先后的計算與判斷 [典例5] 已知Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(AgBr)=7.710-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO,濃度均為0.010 molL-1,向該溶液中逐滴加入0.010 molL-1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)? ) A.Cl-、Br-、CrO B.Br-、Cl-、CrO C.CrO、Br-、Cl- D.Br-、CrO、Cl- [解析] 當(dāng)溶液中c(Cl-)為0.01 molL-1時,產(chǎn)生沉淀AgCl時所需Ag的濃度為c(Ag+)== molL-1=1.5610-8 molL-1,同理含Br-溶液中所需c(Ag+)== molL-1=7.710-11 molL-1,含CrO溶液中所需c(Ag+)= = molL-1=310-5 molL-1,c(Ag+)越小,則越先生成沉淀,所以三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r-、Cl-、CrO。 [答案] B [典例6] 將0.001 molL-1 AgNO3溶液逐滴滴入0.001 molL-1 KCl和0.001 molL-1 K2CrO4的混合溶液中,先產(chǎn)生哪種沉淀? [已知該溫度下,Ksp(AgCl)=1.5610-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12] [解析] 開始產(chǎn)生AgCl沉淀時所需Ag+濃度為 c(Ag+)== molL-1=1.5610-7 molL-1 開始產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀時所需Ag+濃度為 c(Ag+)== molL-1= molL-1=3.34610-5 molL-1 因此,開始沉淀Cl-時所需Ag+的濃度小,故先產(chǎn)生AgCl沉淀。 [答案] 先產(chǎn)生AgCl沉淀 [綜合訓(xùn)練] 1.(2017海南高考)向含有BaSO4固體的溶液中滴加Na2CO3溶液,當(dāng)有BaCO3沉淀生成時溶液中=________。已知Ksp(BaCO3)=2.610-9,Ksp(BaSO4)=1.110-10。 解析:沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式:BaSO4(s)+CO(aq)BaCO3(s)+SO(aq),在同一個溶液中,c(Ba2+)相同,依據(jù)溶度積的表達(dá)式,則有===≈24。 答案:24 2.(2017全國卷Ⅰ)若FeCl2與MgCl2中c(Mg2+)=0.02 molL-1,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5 molL-1,此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?[已知:FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.310-22、1.010-24] ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________(列式計算)。 解析:先求出Fe3+轉(zhuǎn)化成FePO4沉淀完全時的c(PO),根據(jù)c(Fe3+)c(PO)=Ksp(FePO4),可得c(PO)= molL-1=1.310-17molL-1。再將Qc[Mg3(PO4)2]與Ksp[Mg3(PO4)2]進(jìn)行比較,判斷是否有Mg3(PO4)2沉淀生成;根據(jù)混合后,溶液中鎂離子濃度為c(Mg2+)=0.01 molL-1,c3(Mg2+)c2(PO)=0.013(1.310-17)2≈1.710-40c(CO),C項(xiàng)錯誤。該溫度下,直線下方任意一點(diǎn)有p(CO)+p(M2+)<-lg Ksp(MCO3),即-lg c(M2+)-lg c(CO)<-lg Ksp(MCO3),得lg c(M2+)+lg c(CO)>lg Ksp(MCO3),則c(M2+)c(CO)>Ksp(MCO3),也就是Qc>Ksp(MCO3),所以在該溫度下,直線下方的任意一點(diǎn)所表示的溶液均為過飽和溶液且有溶質(zhì)析出;而直線上方任意一點(diǎn)均為該溫度下的不飽和溶液,所以c點(diǎn)表示MgCO3的不飽和溶液,且c(Mg2+)
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