1、高考化学热点高考化学热点“Ksp的计算的计算”大全大全 Ksp的五大应用的五大应用 1判断能否沉淀判断能否沉淀 示例示例 1 等体积混合等体积混合 0.2 mol L 1 的的 AgNO3和和 NaAc 溶液是否会生成溶液是否会生成 AgAc 沉淀？沉淀？(已已 知知 AgAc 的的 Ksp为为 2.310 3) 分析分析 c(Ag ) c(Ac ) 0.2 2 mol L 1 0.1 mol L 1 Qcc(Ag ) c(Ac ) 1.010 2K sp 故有故有 AgAc 沉淀生成。沉淀生成。 2判断能否沉淀完全判断能否沉淀完全 示例示例 2 取取 5 mL 0.002 mol L 1 B
2、aCl 2与等体积的 与等体积的 0.02 mol L 1 Na 2SO4的混合，是否 的混合，是否 有沉淀产生？若有，计算有沉淀产生？若有，计算 Ba2 是否沉淀完全。 是否沉淀完全。(该温度下该温度下 BaSO4的的 Ksp1.110 10) 分析分析 此题中，此题中，Qcc(Ba2 ) c(SO2 4) 110 5K sp，故有沉淀生成。两种溶液混合之 ，故有沉淀生成。两种溶液混合之 后，后，SO2 4浓度变为 浓度变为 910 3 mol L1，根据 ，根据 Kspc(Ba2 ) c(SO2 4)，计算得 ，计算得 c(Ba2 )5。 (2)要使要使 Cu2 浓度降至 浓度降至 0.2
3、 mol L 1 1 000 210 4 mol L1， ，c(OH ) 210 20 210 4 mol L 1 10 8 mol L1， ，c(H ) 10 6 mol L1，此时 ，此时 溶液的溶液的 pH6。 5溶度积与溶解度的相互计算溶度积与溶解度的相互计算 (1)已知已知 Ksp，计算溶解度，计算溶解度(S) 示例示例 5 已知常温下，已知常温下，CaCO3的的 Ksp2.910 9，则该温度下， ，则该温度下，CaCO3的溶解度的溶解度 S _。 分析分析 CaCO3Ca2 CO2 3 假设饱和溶液中假设饱和溶液中 c(CO2 3) c(Ca2 ) x mol L 1 则则 Ks
4、pc(Ca2 ) c(CO2 3) x22.910 9 故故 x5.410 5 mol L1 即即 1 L 溶液中溶解了溶液中溶解了 5.410 5 mol 的 的 CaCO3 相当于相当于 1 000 mL(即即 1 000 g)水中溶解了水中溶解了 5.410 5 mol 100 g mol 1 5.410 3 g CaCO3 说明说明 100 g 水中溶解了水中溶解了 5.410 4 g CaCO 3 因此因此 CaCO3的溶解度的溶解度 S5.410 4 g。 。 (2)已知溶解度，计算已知溶解度，计算 Ksp 示例示例 6 已知某温度下，已知某温度下，Ag2CrO4(相对分子质量相对
5、分子质量 332)的溶解度的溶解度 S4.349 210 3 g， ， 计算计算 Ag2CrO4的的 Ksp_。 分析分析 某温度下，某温度下，Ag2CrO4的的 S4.349 210 3 g 即即 100 g 水中溶解了水中溶解了 4.349 210 3 g Ag 2CrO4 扩大扩大 10 倍：倍：1 000 g 水水(相当于相当于 1 L 溶液溶液)中溶解了中溶解了4.349 2 10 2 g 332 g mol 11.3110 4 mol Ag2CrO4 则则 Ag2CrO4饱和溶液中饱和溶液中 c(CrO2 4) 1.3110 4 mol L1 c(Ag ) 21.3110 4 mo
6、l L1 2.6210 4 mol L1 Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag ) c(CrO2 4) (2.6210 4)2 (1.3110 4) 910 12。 。 分步沉淀分步沉淀 1定义定义 如果一种溶液中同时含有如果一种溶液中同时含有 I 和 和 Cl ，当慢慢滴入 ，当慢慢滴入 AgNO3溶液时，刚开始只生成溶液时，刚开始只生成 AgI 沉沉 淀；加入的淀；加入的 AgNO3到一定量时才出现到一定量时才出现 AgCl 沉淀，这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。沉淀，这种先后沉淀的现象称为分步沉淀。 2原理原理 在含有同浓度在含有同浓度 I 和 和 Cl 的溶液中，加入 的溶液中，加入 A
7、gNO3溶液，之所以溶液，之所以 AgI 沉淀先生成，是因为沉淀先生成，是因为 Ksp(AgI)比比 Ksp(AgCl)小， 假定溶液中小， 假定溶液中 c(I ) c(Cl ) 0.01 mol L 1， ， 刚开始生成刚开始生成 AgI 和和 AgCl 沉淀时所需要的沉淀时所需要的 Ag 浓度分别是： 浓度分别是： c(Ag ) AgI Ksp AgI c I 9.3 10 17 0.01 mol L 1 9.310 15 mol L1 c(Ag ) AgCl Ksp AgCl c Cl 1.8 10 10 0.01 mol L 1 1.810 8 mol L1 可见沉淀可见沉淀 I 所需
8、要的 所需要的 c(Ag )要小的多，所以 要小的多，所以 AgI 先沉淀，继续滴加先沉淀，继续滴加 AgNO3，当，当 c(Ag ) 1.810 8 mol L1时， 时，AgCl 沉淀也开始生成，这时沉淀也开始生成，这时 c(I )、 、c(Cl )和 和 c(Ag )同时平衡： 同时平衡： c(Ag ) c(I) Ksp(AgI)9.310 17 c(Ag ) c(Cl) Ksp(AgCl)1.810 10 两式相除得：两式相除得：c Cl c I 1.8 10 10 9.310 171.9106 如果溶液中如果溶液中 c(Cl )1.9 106c(I )，向其中滴加 ，向其中滴加 Ag
9、NO3溶液时，则要先生成溶液时，则要先生成 AgCl 沉淀。沉淀。 3应用应用 (1)判断沉淀的顺序判断沉淀的顺序 示例示例 7 将将 0.001 mol L 1 AgNO 3溶液逐滴滴入 溶液逐滴滴入 0.001 mol L 1 KCl 和 和 0.001 mol L 1 K2CrO4的混合溶液中，先产生哪种沉淀？的混合溶液中，先产生哪种沉淀？ 已知该温度下，已知该温度下，Ksp(AgCl)1.56 10 10， ，Ksp(Ag2CrO4)1.12 10 12 分析分析 开始产生开始产生 AgCl 沉淀时所需沉淀时所需 Ag 浓度为 浓度为 c(Ag ) Ksp AgCl c Cl 1.56
10、 10 10 10 3 mol L 1 1.5610 7 mol L1 开始产生开始产生 Ag2CrO4沉淀时所需沉淀时所需 Ag 浓度为 浓度为 c(Ag ) Ksp Ag2CrO4 c CrO2 4 1.1210 12 10 3 mol L 1 11.210 10 mol L 1 3.34610 5 mol L1 因此，开始沉淀因此，开始沉淀 Cl 时所需 时所需 Ag 的浓度小，故先产生 的浓度小，故先产生 AgCl 沉淀。沉淀。 (2)离子的分离与提纯离子的分离与提纯 分步沉淀常应用于离子的分离，现以分步沉淀常应用于离子的分离，现以 Fe3 和 和 Mg2 的分离为例说明如何控制条件。
11、 的分离为例说明如何控制条件。 示例示例 8 常温下，如果溶液中常温下，如果溶液中 Fe3 和 和 Mg2 的浓度都为 的浓度都为 0.10 mol L 1，使 ，使 Fe3 沉淀完 沉淀完 全而使全而使 Mg2 不沉淀需要控制溶液 不沉淀需要控制溶液 pH 的范围是的范围是_。 (已知：已知：KspFe(OH)34.010 38， ，KspMg(OH)21.810 11) 分析分析 可以利用生成氢氧化物沉淀的方法将其分离可以利用生成氢氧化物沉淀的方法将其分离 Fe3 沉淀完全时， 沉淀完全时，c(OH ) 3 KspFe OH 3 c Fe3 mol L 1 3 4.010 38 1.010
12、 5 mol L 1 1.510 11 mol L1 c(H ) KW c OH 110 14 1.510 11 mol L 1 6.6710 4 mol L1 pHlg c(H ) lg 6.6710 4 3.2 Mg2 开始产生沉淀时，开始产生沉淀时， c(OH ) KspMg OH 2 c Mg2 1.810 11 0.1 mol L 1 1.810 10 mol L1 1.34210 5 mol L1 c(H ) KW c OH 10 14 1.34210 5 mol L 1 7.4510 10 mol L1 pHlg c(H ) lg 7.4510 10 9.2 当当 pH9.2 时
13、，时，Fe3 早已沉淀完全，因此，只要将 早已沉淀完全，因此，只要将 pH 控制在控制在 3.29.2 之间，即可将之间，即可将 Fe3 和 和 Mg2 分离开来。 分离开来。 专项增分集训专项增分集训 1 已知： 已知： PbI2的的Ksp7.010 9， 将 ， 将7.510 3 mol L1的 的KI溶液与一定浓度的溶液与一定浓度的Pb(NO3)2 溶液按溶液按 21 体积混合体积混合(忽略体积变化忽略体积变化)，则生成，则生成 PbI2沉淀所需沉淀所需 Pb(NO3)2溶液的最小浓度为溶液的最小浓度为 ( ) A2.810 4 mol L1 B5.610 4 mol L1 C4.210
14、 4 mol L1 D8.410 4 mol L1 解析：解析：选选 D KI 溶液与溶液与 Pb(NO3)2溶液按体积比为溶液按体积比为 21 混合，混合后溶液体积增加，混合，混合后溶液体积增加，I 物质的量浓度减小为原来的 物质的量浓度减小为原来的2 3， ，c(I ) 7.510 3 mol L1 2 3 510 3 mol L1； ；PbI2沉淀沉淀 溶解平衡为溶解平衡为 PbI2(s)Pb2 2I ； ； c(Pb2 ) c2(I ) Ksp， 所以， 所以 c(Pb2 ) 7.010 9 510 3 22.810 4 mol L1，所以原 ，所以原 Pb(NO3)2溶液中溶液中 c
15、(Pb2 ) 2.810 4 mol L1 38.410 4 mol L1。 。 2已知：已知：25 时，时，KspM(OH)23.210 11，则此温度下 ，则此温度下 M(OH)2饱和溶液的饱和溶液的 pH 为为 ( ) A10 B10lg 2 C102lg 2 D102lg 2 解析：解析：选选 C 已知已知 Kspc(M2 ) c2(OH )，且只有 ，且只有 M(OH)2的饱和溶液中，的饱和溶液中，2c(M2 ) c(OH )， 设 ， 设 c(M2 ) x， 则， 则 c(OH ) 2x， 即， 即 x(2x)23.210 11， 解 ， 解 x3810 12 210 4， ，c(
16、OH ) 410 4，则 ，则 c(H ) 10 14 410 41 4 10 10 mol L1，所以 ，所以 pHlg 1 4 10 10 102lg 2。 3已知已知 Ksp(AgCl)1.5610 10， ，Ksp(AgBr)7.710 13， ，Ksp(Ag2CrO4)9.010 12。 。 某溶液中含有某溶液中含有 Cl 、 、 Br 和 和 CrO2 4， 浓度均为 ， 浓度均为 0.010 mol L 1， 向该溶液中逐滴加入 ， 向该溶液中逐滴加入 0.010 mol L 1的 的 AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为( )
17、ACl 、 、Br 、 、CrO2 4 BBr 、 、Cl 、 、CrO2 4 CCrO2 4、 、Br 、 、Cl DBr 、 、CrO2 4、 、Cl 解析：解析：选选 B 当溶液中当溶液中 c(Cl )为 为 0.01 mol L 1时，产生沉淀 时，产生沉淀 AgCl 时所需时所需 Ag 的浓度为的浓度为 c(Ag ) Ksp AgCl c Cl 1.56 10 10 0.01 mol L 1 1.5610 8 mol L1，同理含 ，同理含 Br 溶液中所需 溶液中所需 c(Ag ) Ksp AgBr c Br 7.7 10 13 0.01 mol L 1 7.710 11 mol
18、L1， 含 ， 含 CrO2 4溶液中所需 溶液中所需 c(Ag ) Ksp Ag2CrO4 c CrO2 4 9.010 12 0.01 mol L 1 310 5 mol L1， ，c(Ag )越小，则越先生 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成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为 Br 、 、Cl 、 、CrO2 4。 。 4已知已知 Cu(OH)2在水中存在着如下沉淀溶解平衡：在水中存在着如下沉淀溶解平衡：Cu(OH)2(s)Cu2 (aq) 2OH (aq)，在常温下，在常温下，Ksp210 20。某 。某 CuSO4溶液中，溶液中，c(Cu2 ) 0.0
19、2 mol L 1，在常温下如果 ，在常温下如果 要生成要生成 Cu(OH)2沉淀，需要向沉淀，需要向 CuSO4溶液加入碱溶液来调整溶液加入碱溶液来调整 pH，使溶液的，使溶液的 pH 大于大于( ) A2 B3 C4 D5 解析：解析：选选 D 在常温下如果要生成在常温下如果要生成 Cu(OH)2沉淀，则沉淀，则 c(Cu2 ) c2(OH ) 210 20，所 ，所 以以 c(OH ) 210 20 0.02 mol L 1 10 9 mol L1，应调节溶液 ，应调节溶液 pH 大于大于 5。 5已知已知 KspFe(OH)28.010 16， ，KspFe(OH)34.010 38，
20、常温下，向含 ，常温下，向含 1.0 mol Fe2(SO4)3和和 1.0 mol FeSO4的的 1 L 酸性混合溶液中通入酸性混合溶液中通入 NH3至该溶液的至该溶液的 pH 为为 3 时， 溶液体时， 溶液体 积变化忽略不计，所得溶液中积变化忽略不计，所得溶液中 c(Fe2 ) c(Fe3 )的值为 的值为( ) A21 B11 C2.51042 D2.51041 解析：解析：选选 D pH 为为 3 时，时，c(OH ) 10 11 mol L1，则 ，则 1.0 mol FeSO4溶液中溶液中 c(Fe2 ) c2(OH ) 10 22105 mol L1，因此 ，因此 Mg2 没
21、有沉淀完全。 没有沉淀完全。 (4)由由 Ag Cl =AgCl 可知，可知， n(Cl ) 12.120.001 L0.001 mol L 1 12.1210 6 mol，所以水样中 ，所以水样中 c(Cl ) 12.12 10 6 mol 3010 3 L4.0410 4 mol L1。 。 当当 c(CrO2 4) 5.010 3 mol L1出现砖红色沉淀时，由 出现砖红色沉淀时，由 Ksp(Ag2CrO4)和和 c(CrO2 4) 5.010 3 mol L1，得 ，得 c(Ag ) 2.0010 12 5.010 3 mol L 1 2.0010 5 mol L1，所以 ，所以 c(Cl ) 1.78 10 10 2.0010 5 mol L 1 8.910 6 mol L1。 。 答案：答案：(1)ZnO2 2 2H =Zn(OH) 2 8.3 CO2 (2)410 9 (3)否 否 1.810 3 (4)4.0410 4 mol L1 8.910 6 mol L1
