2019高考化学计算专题Ksp的计算讲与练.docx

Ksp的计算李仕才计算专题四、“Ksp的计算”Ksp的五大应用1判断能否沉淀示例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)2判断能否沉淀完全示例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Ksp1.11010)3计算某一离子浓度示例3已知在室温时，Mg(OH)2的溶度积Ksp41012，求室温下Mg(OH)2饱和溶液中Mg2和OH的物质的量浓度。4沉淀生成和沉淀完全时pH的计算示例4已知：Cu(OH)2(s)Cu2(aq)2OH(aq)，Kspc(Cu2)c2(OH)21020。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)0.02 molL1，如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于_。(2)要使0.2 molL1 CuSO4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_。5溶度积与溶解度的相互计算(1)已知Ksp，计算溶解度(S)示例5已知常温下，CaCO3的Ksp2.9109，则该温度下，CaCO3的溶解度S_。 (2)已知溶解度，计算Ksp示例6已知某温度下，Ag2CrO4(相对分子质量332)的溶解度S4.349 2103 g，计算Ag2CrO4的Ksp_。分步沉淀1定义如果一种溶液中同时含有I和Cl，当慢慢滴入AgNO3溶液时，刚开始只生成AgI沉淀；加入的AgNO3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。2原理在含有同浓度I和Cl的溶液中，加入AgNO3溶液，之所以AgI沉淀先生成，是因为Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小，假定溶液中c(I)c(Cl)0.01 molL1，刚开始生成AgI和AgCl沉淀时所需要的Ag浓度分别是：c(Ag)AgI molL19.31015 molL1c(Ag)AgCl molL11.8108 molL1可见沉淀I所需要的c(Ag)要小的多，所以AgI先沉淀，继续滴加AgNO3，当c(Ag)1.8108 molL1时，AgCl沉淀也开始生成，这时c(I)、c(Cl)和c(Ag)同时平衡：c(Ag)c(I)Ksp(AgI)9.31017c(Ag)c(Cl)Ksp(AgCl)1.81010两式相除得：1.9106如果溶液中c(Cl)1.9106c(I)，向其中滴加AgNO3溶液时，则要先生成AgCl沉淀。3应用 (1)判断沉淀的顺序示例7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)1.561010，Ksp(Ag2CrO4)1.121012(2)离子的分离与提纯 分步沉淀常应用于离子的分离，现以Fe3和Mg2的分离为例说明如何控制条件。示例8常温下，如果溶液中Fe3和Mg2的浓度都为0.10 molL1，使Fe3沉淀完全而使Mg2不沉淀需要控制溶液pH的范围是_。(已知：KspFe(OH)34.01038，KspMg(OH)21.81011) 专项集训 1已知：PbI2的Ksp7.0109，将7.5103 molL1的KI溶液与一定浓度的Pb(NO3)2溶液按21体积混合(忽略体积变化)，则生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为A2.8104 molL1B5.6104 molL1C4.2104 molL1 D8.4104 molL12已知：25 时，KspM(OH)23.21011，则此温度下M(OH)2饱和溶液的pH为()A10 B10lg 2 C102lg 2 D102lg 23已知Ksp(AgCl)1.561010，Ksp(AgBr)7.71013，Ksp(Ag2CrO4)9.01012。某溶液中含有Cl、Br和CrO，浓度均为0.010 molL1，向该溶液中逐滴加入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、CrOCCrO、Br、Cl DBr、CrO、Cl4已知Cu(OH)2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，Ksp21020。某CuSO4溶液中，c(Cu2)0.02 molL1，在常温下如果要生成Cu(OH)2沉淀，需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH，使溶液的pH大于()A2 B3 C4 D55已知KspFe(OH)28.01016，KspFe(OH)34.01038，常温下，向含1.0 mol Fe2(SO4)3和1.0 mol FeSO4的1 L酸性混合溶液中通入NH3至该溶液的pH为3时，溶液体积变化忽略不计，所得溶液中c(Fe2)c(Fe3)的值为()A21 B11 C2.51042 D2.510416在废水处理领域中，H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25 ，某溶液含0.02 molL1 Mn2、0.1 molL1 H2S，向该溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。当溶液的pH5时，Mn2开始沉淀为MnS，则MnS的溶度积为()(已知：H2S两级电离常数分别为Ka11.3107，Ka27.01015)A1.3107 B7.01015 C9.11014 D1.821014725 CaCO3固体溶于水达饱和时物质的量浓度是9.327105 molL1，则CaCO3在该温度下的Ksp为()A9.3105 B9.7109 C7.61017 D8.71098以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表，若混合溶液中Ca2、Al3、Fe3的浓度均为1.0103 molL1，c(AsO)最大是()难溶物KspCa3(AsO4)26.81019AlAsO41.61016FeAsO45.71021A.5.71018 molL1 B2.6105 molL1C1.61013 molL1 D5.71024 molL19请按要求回答下列问题：(1)已知25 时，KspMg(OH)21.81011，KspCu(OH)22.21020。在25 下，向浓度均为0.1 molL1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。(2)25 时，向0.01 molL1的MgCl2溶液中，逐滴加入浓NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的pH为_；当Mg2完全沉淀时，溶液的pH为_(忽略溶液体积变化，已知lg 2.40.4，lg 7.50.9)。(3)已知25 时，Ksp(AgCl)1.81010，则将AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，溶液中的c(Ag)约为_ molL1。(4)已知25 时，KspFe(OH)32.791039，该温度下反应Fe(OH)33H?Fe33H2O的平衡常数K_。10(2018扬州模拟)草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等制取CoC2O4工艺流程如下：已知：浸出液含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Ca2、Mg2、Al3等。部分阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8(1)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液中加入萃取剂的作用是_；使用萃取剂适宜的pH_(填字母)左右，其原因是_。A2.0B3.0C4.0(2)滤液“除钙、镁”是将溶液中Ca2与Mg2转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)7.351011、Ksp(CaF2)1.051010。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2)/c(Ca2)_。11(1)硫元素有多种化合价，可形成多种化合物。H2S和SO2在工农业生产中具有重要应用。H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25 时，在0.10 molL1 H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S2)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。pH13时，溶液中的c(H2S)c(HS)_molL1。某溶液含0.01 molL1 Fe2、未知浓度的Mn2和0.10 molL1 H2S，当溶液pH_时，Fe2开始沉淀；当Mn2开始沉淀时，溶液中_。已知：Ksp(FeS)1.41019，Ksp(MnS)2.81013(2)已知钼酸钠(Na2MoO4)溶液中c(MoO)0.40 molL1，c(CO)0.52 molL1，由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入Ba(OH)2固体以除去CO，当BaMoO4开始沉淀时，CO的去除率为_。已知：Ksp(BaCO3)2.6109，Ksp(BaMoO4)4.0108，忽略溶液的体积变化12(1)利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如下：已知：KspZn(OH)21.21017；Zn(OH)2既能溶于强酸，又能溶于强碱，还能溶于氨水，生成Zn(NH3)42。溶液A中加稀H2SO4生成Zn(OH)2的离子方程式为_。常温下，Zn(OH)2饱和溶液中c(Zn2)3106 molL1，若溶液A中加入稀H2SO4过量，会溶解产生的Zn(OH)2，Zn(OH)2开始溶解的pH为_，为防止Zn(OH)2溶解，可将稀H2SO4改为_。(lg 20.3)(2)T 时，取一定量的PbI2固体，用蒸馏水配制成饱和溶液。准确移取25.00 mL PbI2饱和溶液，分次加入阳离子交换树脂RH(发生反应：2RHPb2=R2Pb2H)中，用250 mL洁净的锥形瓶接受流出液，用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性。将洗涤液一并盛放到锥形瓶中，加入酚酞，用0.002 5 molL1的NaOH溶液滴定，重复上述操作2次，当达到滴定终点时，平均消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。则T 时PbI2的Ksp_。(3)某MgCl2溶液的浓度为0.01 molL1，在该溶液中滴加NaOH溶液至pH10，此时溶液中的Mg2是否沉淀完全？_(填“是”或“否”)，此时c(Mg2)_molL1。(已知：KspMg(OH)21.81011)(4)某同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl)，他们进行了如下实验：向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂，用0.001 molL1 AgNO3溶液滴定，当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时，达滴定终点，此时用去AgNO3溶液12.12 mL。水样中Cl的物质的量浓度是_。已知Ksp(AgCl)1.781010，Ksp(Ag2CrO4)2.001012。如在滴定终点时，测得溶液中CrO的浓度是5.0103 molL1。试计算此时溶液中的Cl的浓度是_。 示例1有AgAc沉淀生成。2判断能否沉淀完全示例2Ba2已经沉淀完全。 示例3c(Mg2)1.0104 molL1，c(OH)2.0104 molL1。 示例4(1)根据信息，当c(Cu2)c2(OH)21020时开始出现沉淀，则c(OH) molL1 molL1109 molL1，c(H)105 molL1，pH5，所以要生成Cu(OH)2沉淀，应调整pH5。(2)要使Cu2浓度降至0.2 molL11 0002104 molL1，c(OH) molL1108 molL1，c(H)106 molL1，此时溶液的pH6。示例5因此CaCO3的溶解度S5.4104 g。 示例6c(Ag)21.31104 molL12.62104 molL1Ksp(Ag2CrO4)c2(