高考化学一轮复习-7.7-专题研究-溶度积的相关计算及溶解图像课件

010203课时跟踪检测目录Ksp的相关计算沉淀溶解平衡图像分析考点一Ksp的相关计算考点一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考点一Ksp的相关计算常考角度解题策略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开始沉淀时，求溶液中cI－cCl－，则有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点一Ksp的相关计算考法精析考点一Ksp的相关计算考点一Ksp的相关计算考法判断沉淀的生成或沉淀的完全一[典例1]等体积混合0.2mol·L－1的AgNO3和NaAc溶液是否会生成AgAc沉淀？(已知AgAc的Ksp为2.3×10－3)[解析]c(Ag＋)＝c(Ac－)＝0.22mol·L－1＝0.1mol·L－1Qc＝c(Ag＋)·c(Ac－)＝1.0×10－2Ksp故有AgAc沉淀生成。[答案]生成AgAc沉淀考点一Ksp的相关计算[典例2]取5mL0.002mol·L－1BaCl2与等体积的0.02mol·L－1Na2SO4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Ksp＝1.1×10－10)[解析]此题中，Qc＝c(Ba2＋)·c(SO2－4)＝1×10－5Ksp，故有沉淀生成。两种溶液混合之后，SO2－4浓度变为9×10－3mol·L－1，根据Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO2－4)，计算得c(Ba2＋)1×10－5，故可认为Ba2＋已经沉淀完全。[答案]有；沉淀完全考点一Ksp的相关计算考点一Ksp的相关计算考法计算溶液中某一离子的浓度二[典例3]已知在室温时，Mg(OH)2的溶度积Ksp＝4×10－12，求室温下Mg(OH)2饱和溶液中Mg2＋和OH－的物质的量浓度。考点一Ksp的相关计算[解析]本题根据Mg(OH)2的沉淀溶液平衡常数表达式中OH－浓度和Mg2＋浓度的关系，可以直接进行计算。Mg(OH)2Mg2＋＋2OH－设饱和溶液中c(Mg2＋)＝xmol·L－1，则c(OH－)＝2xmol·L－1。故Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝x·(2x)2＝4x3＝4×10－12，则x＝1×10－4，故c(Mg2＋)＝1.0×10－4mol·L－1，c(OH－)＝2.0×10－4mol·L－1。[答案]c(Mg2＋)＝1.0×10－4mol·L－1，c(OH－)＝2.0×10－4mol·L－1考点一Ksp的相关计算[典例4]已知：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH－(aq)，Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20。当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。(1)某CuSO4溶液里c(Cu2＋)＝0.02mol·L－1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。(2)要使0.2mol·L－1CuSO4溶液中Cu2＋沉淀较为完全(使Cu2＋浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。[解析](1)根据信息，当c(Cu2＋)·c2(OH－)＝2×10－20时开始出现沉淀，则c(OH－)＝2×10－20cCu2＋mol·L－1＝2×10－200.02mol·L－1＝10－9mol·L－1，c(H＋)＝10－5mol·L－1，pH＝5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5。(2)要使Cu2＋浓度降至0.2mol·L－1÷1000＝2×10－4mol·L－1，c(OH－)＝2×10－202×10－4mol·L－1＝10－8mol·L－1，c(H＋)＝10－6mol·L－1，此时溶液的pH＝6。56考法沉淀先后的计算与判断三考点一Ksp的相关计算[典例5]已知Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(AgBr)＝7.7×10－13，Ksp(Ag2CrO4)＝9.0×10－12。某溶液中含有Cl－、Br－和CrO2－4，浓度均为0.010mol·L－1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L－1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为()A．Cl－、Br－、CrO2－4B．Br－、Cl－、CrO2－4C．CrO2－4、Br－、Cl－D．Br－、CrO2－4、Cl－考点一Ksp的相关计算[解析]当溶液中c(Cl－)为0.01mol·L－1时，产生沉淀AgCl时所需Ag的浓度为c(Ag＋)＝KspAgClcCl－＝1.56×10－100.01mol·L－1＝1.56×10－8mol·L－1，同理含Br－溶液中所需c(Ag＋)＝KspAgBrcBr－＝7.7×10－130.01mol·L－1＝7.7×10－11mol·L－1，含CrO2－4溶液中所需c(Ag＋)＝KspAg2CrO4cCrO2－4＝9.0×10－120.01mol·L－1＝3×10－5mol·L－1，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－、CrO2－4。[典例6]将0.001mol·L－1AgNO3溶液逐滴滴入0.001mol·L－1KCl和0.001mol·L－1K2CrO4的混合溶液中，先产生哪种沉淀？[已知该温度下，Ksp(AgCl)＝1.56×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12][解析]开始产生AgCl沉淀时所需Ag＋浓度为c(Ag＋)＝KspAgClcCl－＝1.56×10－1010－3mol·L－1＝1.56×10－7mol·L－1开始产生Ag2CrO4沉淀时所需Ag＋浓度为c(Ag＋)＝KspAg2CrO4cCrO2－4＝1.12×10－1210－3mol·L－1＝11.2×10－10mol·L－1＝3.346×10－5mol·L－1因此，开始沉淀Cl－时所需Ag＋的浓度小，故先产生AgCl沉淀。考点一Ksp的相关计算[答案]先产生AgCl沉淀综合训练考点一Ksp的相关计算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cCO2－3cSO2－4＝________。已知Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10。解析：沉淀转化的离子方程式：BaSO4(s)＋CO2－3(aq)BaCO3(s)＋SO2－4(aq)，在同一个溶液中，c(Ba2＋)相同，依据溶度积的表达式，则有cCO2－3cSO2－4＝cCO2－3·cBa2＋cSO2－4·cBa2＋＝KspBaCO3KspBaSO4＝2.6×10－91.1×10－10≈24。24考点一Ksp的相关计算2．(2017·全国卷Ⅰ)若FeCl2与MgCl2中c(Mg2＋)＝0.02mol·L－1，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＋)＝1.0×10－5mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？[已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24](列式计算)。解析：先求出Fe3＋转化成FePO4沉淀完全时的c(PO3－4)，根据c(Fe3＋)·c(PO3－4)＝Ksp(FePO4)，可得c(PO3－4)＝1.3×10－221.0×10－5mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1。再将Qc[Mg3(PO4)2]与Ksp[Mg3(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＋)＝0.01mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(PO3－4)＝0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40Ksp[Mg3(PO4)2]，故没有磷酸镁沉淀生成。Fe3＋恰好沉淀完全时，c(PO3－4)＝1.3×10－221.0×10－5mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1，则c3(Mg2＋)·c2(PO3－4)值为0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀考点一Ksp的相关计算3．(2015·全国卷Ⅱ)有关数据如表所示：化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10－1710－1710－39用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为Fe3＋，加碱调节至pH为______时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为______时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1mol·L－1)。若上述过程不加H2O2后果是________________________，原因是_________________________________________。2.76无法将Zn2＋和Fe2＋分离Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近考点一Ksp的相关计算考点二沉淀溶解平衡图像分析考点二沉淀溶解平衡图像分析考法常规图像一考点二沉淀溶解平衡图像分析[典例1]某温度下，难溶物FeR的水溶液中存在平衡：FeR(s)Fe2＋(aq)＋R2－(aq)，其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A．可以通过升温实现由a点变到c点B．b点对应的Ksp等于a点对应的KspC．d点可能有沉淀生成D．该温度下，Ksp＝4×10－18[解析]升高温度，Fe2＋和R2－的浓度同时增大，A项错误；曲线上的点，均为平衡点，温度不变，Ksp不变，B项正确；d点相对于平衡点a点，c(Fe2＋)相同，d点c(R2－)小于a点，没有沉淀生成，C项错误；选a点或b点计算，Ksp(FeR)＝2×10－18，D项错误。考点二沉淀溶解平衡图像分析备考方略考点二沉淀溶解平衡图像分析解沉淀溶解平衡图像题三步骤第一步：明确图像中纵、横坐标的含义第二步：理解图像中线上点、线外点的含义(1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc＞Ksp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc＜Ksp。纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。考点二沉淀溶解平衡图像分析第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断(1)溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；②原溶液饱和时，离子浓度都不变。(2)溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。考点二沉淀溶解平衡图像分析[对点练1]在t℃时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是()A．在t℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13B．在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点C．图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液D．在t℃时，AgCl(s)＋Br－(aq)AgBr(s)＋Cl－(aq)的平衡常数K≈816沉淀溶解平衡曲线上的点均表示AgBr的