有关Ksp的应用小结.docx

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常见考查Ksp的类型

四川省巴中中学彭中华

沉淀溶解平衡中Ksp的计算是高中新课程新增内容，也是与高校化学知识比较紧密的接近的部分，也是今年考纲要求新增的内容（要求学生理解Ksp的含义，能进行相关的计算）。

部分学生对有关Ksp的计算，图像问题存在困惑，往往无从下手。

为了让学生能有效应对高考中有关Ksp的计算，图像问题，现将有关Ksp的考查小结如下：

一、明确Ksp的含义：

Ksp指的是沉淀溶解平衡常数，对于溶解平衡AmAns⇌mMn+aq+nAm-（aq）

Ksp=（（Mn+）m·（（Am-）n

二、常元的考查类型：

（一）影响Ksp的因素：

例1：

向AgCl饱和溶液中加水，下列叙述正确的是（）

A、AgCl的溶解度，增大

B、AgCl的溶解度，Ksp均不变

C、AgCl的Ksp增大

D、AgCl的溶解度，Ksp均增大

解析：

在一定温度和指定的溶剂条件下，难溶盐的溶解度和溶度积均为常数，故选B

（二）、有关Ksp的计算

1、判断是否有沉淀生成：

在一定温度下，Ksp是一个常数，通过比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下能否有沉淀生成。

若Qc>Ksp则有沉淀生成，Qc≤Ksp则没有沉淀生成。

例2：

取10ml0.002mol/L的BaCl2溶液与等体积的0.02mol/LNa2SO4溶液混合，是否有沉淀产生？

（该温度下BaSO4的Ksp=1.1×10-10）

解析：

混合后溶液中（Ba2+）=1×10-3mol/L

C（SO42-）=1×10-2mol/L

Qc=C（Ba2+）.C（SO42-）=1×10-5>Ksp

故有沉淀生成。

2、判断能否沉淀完全。

主要是计算沉淀后溶液中相关离子的实际浓度，并与10-5mol/L相比较。

若实际浓度大于1×10-5mol/L则沉淀不完全，否则沉淀完全。

例3：

如计算例2中Ba2+是否沉淀完全？

解析：

例2中，Na2SO4的物质的量是过量的可认为BaCl2是完全作用的，此时溶液中CSO42-=0.02mol/L-0.002mol/L2=0.009mol/L再用CSO42-来计算C（Ba2+）：

CBa2+=KspCSO42-=1.1×10-109×10-3=1.2×10-6mol/L<1.0×10-5mol/L

故可认为Ba2+已沉淀完全

3、判断离子沉淀的先后顺序：

例4.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CrO42-，浓度均为0.010mol/L，向该溶液中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（）

A、Cl-、Br-、CrO42-

B、CrO42-、Br-、Cl-

C、Br-、Cl-、CrO42-

D、Br-、CrO42-、Cl-

解析：

因为溶液中Cl-、Br-、CrO42-浓度相同，假设滴加AgNO3溶液的过程中混合液中Cl-、Br-、CrO42-浓度不变均为0.010mol/L，则开始生成沉淀时C（Ag+）分别为：

1.56×10-8mol/L、7.7×10-11mol/L、3.0×10-5mol/L、所需C（Ag+）最小的先沉淀，故选C

4、计算某一离子的浓度：

例5：

向1×10-3mol/L的K2CrO4溶液中滴加AgNO3溶液，求开始有Ag2CrO4沉淀生成时C（Ag+）=？

CrO42-沉淀完全时，C（Ag+）=？

（已知Ksp（Ag2CrO4）=9.0×10-12）

解析：

Ag2CrO4s⇌2Ag+aq+CrO42-（aq）

Ksp=C（Ag+）2.C（CrO42-）

C（Ag+）=KspC（CrO42-）=9.0×10-121.0×10-3=9.5×10-5mol/L

CrO42-沉淀完全时的浓度为1.0×10-5mol/L故有：

C（Ag+）=KspC（CrO42-）=9.0×10-121.0×10-5=9.5×10-4mol/L

5、分步沉淀时，溶液中PH值的控制

例6：

如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度均为0.10mol/L，使

Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀的PH条件是什么？

（已知：

KspFeOH3=4.0×10-38，KSpMgOH2=1.8×10-11）

解析：

FeOH3s⇌Fe3+aq+3OH-（aq）

Ksp=CFe3+.C（OH-）3=4.0×10-38，

因此，Fe3+沉淀完全时COH-=3KSpCFe3+=34.0×10-381.0×10-5=1.6×10-11mol/L，PH=3.2，

Mg2+开始沉淀时COH-=KSpCMg2+=1.8×10-110.1=1.3×10-5mol/L，PH=9.1

因此，只要控制PH值在3.2～9.1之间即可，使Fe3+完全沉淀而使Mg2+不沉淀。

6、有关Ka与Ksp的综合计算

例7：

已知25。

C时，电离常数KaHF=3.6×10-4,溶度积KspCaF2=1.46×10-10。

现向1L0.2mol/LHF溶液中加入1L0.2mol/LCaCl2溶液，判断体系中有无沉淀生成？

解析：

混合后CHF=CCaCl2=0.1mol/L

设0.1mol/L的HF溶液中CF-=CH+=xmol/L则x20.1-x=3.6×10-4x≈6×10-3mol/L

QcCaF2=CCa2+.C（F-）2=0.1×（6×10-3）2=3.6×10-6>Ksp（CaF2）

所以有CaF2沉淀生成。

（三）有关Ksp的图像题：

1、考查Ksp、K的计算及平衡的移动

例8：

在t。

C时，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

又知t。

C时AgCl的Ksp=4×10-10，下列说法不正确的是（）

A、在t。

C时，AgBr的Ksp=4.9×10-13

B、在AgBr饱和液中加入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。

C时，AgCls+Br-aq⇌AgBrs+Cl-aq平衡常数K≈816

解析：

根据图中c点的c（Ag+）和c（Br-）可得该温度下AgBr的Ksp=4.9×10-13，A项正确。

在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体后，c（Br-）增大，溶解平衡逆向移动，c（Ag+）减小，故B项错。

在a点时Q

选项D中K=c（Cl-）/c（Br-）=Ksp（AgCl）/Ksp（AgBr），代入数据得K≈816，D项正确。

2、考查识图能力及Ksp的综合应用

例9：

如图所示，横坐标为溶液的PH，纵坐标为Zn2+或Zn（OH）42-物质的量浓度的对数，回答下列问题。

（1）往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠的溶液，反应的离子方程式可表示为。

（2）从图中数据计算可得Zn（OH）2的浓度积Ksp=。

（3）某废液中含Zn2+，为提取Zn2+可以控制溶液中PH范围是。

（4）往1.00L1.00mol/LZnCl2溶液中加入NaOH固体至PH=6，需NaOHmol。

解析：

（1）由图可知：

PH在8.0～12.0时，Zn2+主要以Zn（OH）2存在PH>12.0时，Zn（OH）2转化为Zn（OH）42-。

（2）Ksp=cZn2+.c2（OH-） ，当PH=7时，cZn2+=10-3mol/L，Ksp=10-3.（10-7）2=10-17.

（3）由图可知，应控制PH范围8.0～12.0.

（4）当PH=6时，cOH-=10-8mol/L，根据Ksp可得cZn2+=0.1mol/L，可知有0.90molZn2+变为Zn（OH）2。

消耗nNaOH=1.80mol。

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