（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(jì)算及溶解圖像學(xué)案（含解析）.doc

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第7課時(shí)　專題研究——溶度積的相關(guān)計(jì)算及溶解圖像 考點(diǎn)一　Ksp的相關(guān)計(jì)算 與Ksp計(jì)算有關(guān)的常考角度及解題策略 ?？冀嵌? 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(jì)算 沉淀先后的計(jì)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(jì)算出沉淀時(shí)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(kāi)始沉淀時(shí)，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(huì)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(jì)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(jì)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(jì)算溶液中某一離子的濃度 [典例3]　已知在室溫時(shí)，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(jì)算。 Mg(OH)2Mg2＋＋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(shí)，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(lái)的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH溶液，使溶液的pH為_(kāi)_______。 [解析]　(1)根據(jù)信息，當(dāng)c(Cu2＋)c2(OH－)＝210－20時(shí)開(kāi)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(shí)溶液的pH＝6。 [答案]　(1)5　(2)6 考法三　沉淀先后的計(jì)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(shí)，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(shí)，產(chǎn)生沉淀AgCl時(shí)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(kāi)始產(chǎn)生AgCl沉淀時(shí)所需Ag＋濃度為 c(Ag＋)＝＝ molL－1＝1.5610－7 molL－1 開(kāi)始產(chǎn)生Ag2CrO4沉淀時(shí)所需Ag＋濃度為 c(Ag＋)＝＝ molL－1＝ molL－1＝3.34610－5 molL－1 因此，開(kāi)始沉淀Cl－時(shí)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(shí)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(gè)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(guó)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(shí)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(jì)算)。 解析：先求出Fe3＋轉(zhuǎn)化成FePO4沉淀完全時(shí)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) [解析]　碳酸鹽MCO3的溶度積表達(dá)式為Ksp(MCO3)＝c(M2＋)c(CO)，將表達(dá)式兩邊取負(fù)對(duì)數(shù)可得新的表達(dá)式：－lg c(M2＋)－lg c(CO)＝－lg Ksp(MCO3)，即p(M2＋)＋p(CO)＝－lg Ksp(MCO3)，以p(M2＋)為縱坐標(biāo)，p(CO)為橫坐標(biāo)對(duì)新的表達(dá)式作圖像可得一直線，圖中三條直線是三種不同物質(zhì)的沉淀溶解平衡曲線。當(dāng)p(CO)＝0時(shí)，p(M2＋)＝－lg Ksp(MCO3)，此時(shí)－lg Ksp(MCO3)是直線在縱軸上的截距。截距越大，則－lg Ksp(MCO3)越大，lg Ksp(MCO3)就越小，Ksp(MCO3)就越小，所以三種物質(zhì)的Ksp大小為MgCO3>CaCO3>MnCO3，A項(xiàng)錯(cuò)誤。直線上任意一點(diǎn)均表示該溫度下的飽和溶液，a點(diǎn)p(Mn2＋)＝p(CO)，所以c(Mn2＋)＝c(CO)，B項(xiàng)正確。b點(diǎn)p(Ca2＋)c(CO)，C項(xiàng)錯(cuò)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(guò)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＋)c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；除雜時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，加入Na2S固體，引入了Na＋，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；FeS、ZnS屬于同類型沉淀，且Fe2＋、Zn2＋的起始濃度相等，加入Na2S溶液，F(xiàn)e2＋先沉淀，說(shuō)明Ksp(FeS)

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