（通用版）2020高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡8.7专题研究溶度积的相关计算及溶解图像学案（含解析）.doc

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1、1第 7 课时 专题研究溶度积的相关计算及溶解图像考点一 Ksp的相关计算与 Ksp计算有关的常考角度及解题策略常考角度 解题策略根据定义式或者数形结合求 Ksp，或者判断沉淀金属离子所需 pH直接根据 Ksp(AmBn) cm(An )cn(Bm )解答，如果已知溶解度，则化为物质的量浓度再代入计算沉淀先后的计算与判断(1)沉淀类型相同，则 Ksp小的化合物先沉淀；(2)沉淀类型不同，则需要根据 Ksp计算出沉淀时所需离子浓度，所需离子浓度小的先沉淀根据两种含同种离子的化合物的Ksp数据，求溶液中不同离子的比值如某溶液中含有 I 、Cl 等离子，向其中滴加 AgNO3溶液，当 AgCl 开始

2、沉淀时，求溶液中 ，则有c(I )c(Cl ) c(I )c(Cl ) c(Ag )c(I )c(Ag )c(Cl ) Ksp(AgI)Ksp(AgCl)判断沉淀的生成或转化把离子浓度数值代入 Ksp表达式，若数值大于 Ksp，沉淀可生成或转化为相应难溶物质考法精析 考法一 判断沉淀的生成或沉淀的完全典例 1 等体积混合 0.2 molL1 的 AgNO3和 NaAc 溶液是否会生成 AgAc 沉淀？(已知 AgAc 的 Ksp为 2.3103 )解析 c(Ag ) c(Ac ) molL1 0.1 molL 10.22Qc c(Ag )c(Ac )1.010 2 Ksp故有 AgAc 沉淀生

3、成。答案 生成 AgAc 沉淀典例 2 取 5 mL 0.002 molL1 BaCl2与等体积的 0.02 molL1 Na2SO4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 Ksp1.110 10 )解析 此题中， Qc c(Ba2 )c(SO )110 5 Ksp，故有沉淀生成。两种溶液混24合之后，SO 浓度变为 9103 molL1 ，根据 Ksp c(Ba2 )c(SO )，计算得24 24c(Ba2 )5。(2)要使 Cu2 浓度降至 0.2 molL1 1 000210 4 molL1 ， c(OH ) molL1 10 8 210 20

4、210 4molL1 ， c(H )10 6 molL1 ，此时溶液的 pH6。答案 (1)5 (2)6考法三 溶度积与溶解度的相互计算典例 5 已 知 Ksp， 求 溶 解 度 已知常温下，CaCO 3的 Ksp2.910 9 ，则该温度下，CaCO 3的溶解度 S_。解析 CaCO 3Ca 2 CO 23假设饱和溶液中 c(CO ) c(Ca2 ) x molL123则 Ksp c(Ca2 )c(CO ) x22.910 923故 x5.410 5 molL1即 1 L 溶液中溶解了 5.4105 mol 的 CaCO3相当于 1 000 mL(即 1 000 g)水中溶解了 5.4105

5、 mol100 gmol1 5.410 3 g CaCO3说明 100 g 水中溶解了 5.4104 g CaCO33因此 CaCO3的溶解度 S5.410 4 g。答案 5.410 4 g典例 6 已 知 溶 解 度 ， 求 Ksp已知某温度下，Ag 2CrO4(相对分子质量 332)的溶解度 S4.349 2103 g，计算Ag2CrO4的 Ksp_。解析 某温度下，Ag 2CrO4的 S4.349 210 3 g即 100 g 水中溶解了 4.349 2103 g Ag2CrO4扩大 10 倍：1 000 g 水(相当于 1 L 溶液)中溶解了 1.3110 4 4.349 210 2

6、g332 gmol 1mol Ag2CrO4则 Ag2CrO4饱和溶液中 c(CrO )1.3110 4 molL124c(Ag )21.3110 4 molL1 2.6210 4 molL1Ksp(Ag2CrO4) c2(Ag )c(CrO )(2.6210 4 )2(1.31104 )910 12 。24答案 910 12考法四 沉淀先后的计算与判断典例 7 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 ，浓度均为 0.010 molL1 ，向该溶液24中逐滴加入

7、0.010 molL1 的 AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )ACl 、Br 、CrO BBr 、Cl 、CrO24 24CCrO 、Br 、Cl DBr 、CrO 、Cl 24 24解析 当溶液中 c(Cl )为 0.01 molL1 时，产生沉淀 AgCl 时所需 Ag 的浓度为c(Ag ) molL1 1.5610 8 molL1 ，同理含 Br 溶Ksp(AgCl)c(Cl ) 1.5610 100.01液中所需 c(Ag ) molL1 7.710 11 molL1 ，含 CrOKsp(AgBr)c(Br ) 7.710 130.01溶液中所需 c(Ag ) mo

8、lL1 310 5 24Ksp(Ag2CrO4)c(CrOoal(2 ,4) 9.010 120.01molL1 ， c(Ag )越小，则越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br 、Cl 、CrO 。24答案 B典例 8 将 0.001 molL1 AgNO3溶液逐滴滴入 0.001 molL1 KCl 和 0.001 molL1 K2CrO4的混合溶液中，先产生哪种沉淀？已知该温度下， Ksp(AgCl)1.5610 10 ， Ksp(Ag2CrO4)1.1210 12 解析 开始产生 AgCl 沉淀时所需 Ag 浓度为4c(Ag ) molL1 1.5610 7 molL1Ks

9、p(AgCl)c(Cl ) 1.5610 1010 3开始产生 Ag2CrO4沉淀时所需 Ag 浓度为c(Ag ) molL1 Ksp(Ag2CrO4)c(CrOoal(2 ,4) 1.1210 1210 3 11.210 10molL1 3.34610 5 molL1因此，开始沉淀 Cl 时所需 Ag 的浓度小，故先产生 AgCl 沉淀。答案 先产生 AgCl 沉淀综合训练1(2017海南高考)向含有 BaSO4固体的溶液中滴加 Na2CO3溶液，当有 BaCO3沉淀生成时溶液中 _。已知 Ksp(BaCO3)2.610 9 ， Ksp(BaSO4)c(COoal(2 ,3)c(SOoal(

10、2 ,4)1.110 10 。解析：沉淀转化的离子方程式：BaSO 4(s)CO (aq)BaCO 3(s)SO (aq)，在23 24同一个溶液中， c(Ba2 )相同，依据溶度积的表达式，则有 c(COoal(2 ,3)c(SOoal(2 ,4) 24。c(COoal(2 ,3)c(Ba2 )c(SOoal(2 ,4)c(Ba2 ) Ksp(BaCO3)Ksp(BaSO4) 2.610 91.110 10答案：242(2017全国卷)若 FeCl2与 MgCl2中 c(Mg2 )0.02 molL1 ，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍)，使 Fe3 恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3

11、 )1.010 5 molL1 ，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成？已知：FePO 4、Mg 3(PO4)2的 Ksp分别为1.31022 、1.010 24 _(列式计算)。解析：先求出 Fe3 转化成 FePO4沉淀完全时的 c(PO )，根据 c(Fe3 )c(PO )34 34 Ksp(FePO4)，可得 c(PO ) molL1 1.310 17 molL1 。再将341.310 221.010 5QcMg3(PO4)2与 KspMg3(PO4)2进行比较，判断是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成；根据混合后，溶液中镁离子浓度为 c(Mg2 )0.01 molL1 ， c3(Mg

12、2 )c2(PO )340.01 3(1.31017 )21.710 40 c(CO )23解析 碳酸盐 MCO3的溶度积表达式为 Ksp(MCO3) c(M2 )c(CO )，将表达式两边23取负对数可得新的表达式：lg c(M2 )lg c(CO )lg Ksp(MCO3)，即 p(M2 )23p(CO )lg Ksp(MCO3)，以 p(M2 )为纵坐标，p(CO )为横坐标对新的表达式作图23 23像可得一直线，图中三条直线是三种不同物质的沉淀溶解平衡曲线。当 p(CO )0 时，23p(M2 )lg Ksp(MCO3)，此时lg Ksp(MCO3)是直线在纵轴上的截距。截距越大，则l

13、g Ksp(MCO3)越大，lg Ksp(MCO3)就越小， Ksp(MCO3)就越小，所以三种物质的 Ksp大小为MgCO3CaCO3MnCO3，A 项错误。直线上任意一点均表示该温度下的饱和溶液，a 点 p(Mn2 )11p(CO )，所以 c(Mn2 ) c(CO )，B 项正确。b 点 p(Ca2 )23 23 23c(CO )，C 项错误。该温度下，直线下方任意一点有 p(CO )p(M 2 )lg Ksp(MCO3)，23 23则 c(M2 )c(CO )Ksp(MCO3)，也就是 QcKsp(MCO3)，所以在该温度下，直线下方的任意23一点所表示的溶液均为过饱和溶液且有溶质析出；而直线上方任意一点均为该温度下的不饱和溶液，所以 c 点表示 MgCO3的不饱和溶液，且 c(Mg2 )c(H ) c(HS ) c(H2S)，故 B 项错误；除杂时不能引入新的杂质，加入 Na2S 固体，引入了 Na ，故 C 项错误；FeS、ZnS 属于同类型沉淀，且 Fe2 、Zn 2 的起始浓度相等，加入 Na2S 溶液，Fe 2先沉淀，说明 Ksp(FeS)Ksp(ZnS)，故 D 项正确。12