溶液未饱和,无沉淀析出
2.Ksp的影响因素
(1)内因:
难溶物质本身的性质,这是主要决定因素。
(2)外因
①浓度:
加水稀释,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。
②温度:
绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程,升高温度,平衡向溶解方向移动,Ksp增大。
③其他:
向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时,平衡向溶解方向移动,但Ksp不变。
深度思考
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)Ksp(AB2)小于Ksp(CD),则AB2的溶解度小于CD的溶解度( )
(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。
一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,已经完全沉淀( )
(3)在一定条件下,溶解度较小的沉淀也可以转化成溶解度较大的沉淀( )
(4)常温下,向BaCO3的饱和溶液中加入Na2CO3固体,BaCO3的Ksp减小( )
(5)溶度积常数Ksp只受温度影响,温度升高,Ksp增大( )
(6)常温下,向Mg(OH)2饱和溶液中加入NaOH固体,Mg(OH)2的Ksp不变( )
答案
(1)×
(2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
解析
(1)溶度积大的难溶电解质的溶解度不一定大,只有组成相似的难溶电解质才有可比性。
2.已知25℃时BaSO4饱和溶液中存在:
BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO(aq),Ksp=1.1025×10-10,向c(SO)为1.05×10-5mol·L-1的BaSO4溶液中加入BaSO4固体,SO的浓度怎样变化?
试通过计算说明。
答案 根据溶度积的定义可知,BaSO4饱和溶液中c(SO)=mol·L-1=1.05×10-5mol·L-1,说明该溶液是饱和的BaSO4溶液,因此再加入BaSO4固体,溶液仍处于饱和状态,SO的浓度不变。
3.不同温度下(T1、T2),CaCO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,回答下列问题(注:
CaCO3均未完全溶解)
(1)T1________T2(填“>”、“<”或“=”)。
(2)保持T1不变,怎样使A点变成B点?
(3)在B点,若温度从T1升到T2,则B点变到________点(填“C”、“D”或“E”。
)
(4)若B点变到E点,理论上应采取的措施是________。
答案
(1)<
(2)保持T1不变,向悬浊液中加入Na2CO3固体。
(3)D
(4)在缓慢升温至T2的同时,加入Na2CO3固体
反思归纳
(1)溶解平衡一般是吸热的,温度升高平衡右移,Ksp增大,但Ca(OH)2相反。
(2)对于沉淀溶解平衡:
AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-),对于相同类型的物质,Ksp的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小,也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。
与平衡常数一样,Ksp与温度有关。
不过温度改变不大时,Ksp变化也不大,常温下的计算可不考虑温度的影响。
题组一 沉淀溶解平衡曲线
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4.9×10-13
B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变到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
答案 B
解析 根据图中c点的c(Ag+)和c(Br-)可得,该温度下AgBr的Ksp为4.9×10-13,A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,B错;在a点时Qc<Ksp,故为AgBr的不饱和溶液,C正确;在t℃时,平衡常数K=c(Cl-)/c(Br-)=Ksp(AgCl)/Ksp(AgBr),代入数据得K≈816,D正确。
2.已知25℃时,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
向100mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入400mL0.01mol·L-1Na2SO4溶液,下列叙述正确的是( )
A.溶液中析出CaSO4固体沉淀,最终溶液中c(SO)比原来的大
B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO)都变小
C.溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO)都变小
D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO)比原来的大
答案 D
解析 由图像可知,Ksp(CaSO4)=9.0×10-6,当加入400mL0.01mol·L-1Na2SO4溶液时,此时
c(Ca2+)==6×10-4mol·L-1,c(SO)==8.6×10-3mol·L-1,
Qc=5.16×10-6题组二 Ksp及其应用
3.根据题目提供的溶度积数据进行计算并回答下列问题:
(1)已知25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12;酸碱指示剂百里酚蓝变色的pH范围如下:
pH
<8.0
8.0~9.6
>9.6
颜色
黄色
绿色
蓝色
25℃时,在Mg(OH)2饱和溶液中滴加2滴百里酚蓝指示剂,溶液的颜色为____________________。
(2)25℃向50mL0.018mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.020mol·L-1的盐酸,生成沉淀。
已知该温度下,AgCl的Ksp=1.8×10-10,忽略溶液的体积变化,请计算:
①完全沉淀后,溶液中c(Ag+)=__________。
②完全沉淀后,溶液的pH=__________。
③如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50mL0.001mol·L-1的盐酸,是否有白色沉淀生成?
________________________________________________________________________
(填“是”或“否”)。
(3)在某温度下,Ksp(FeS)=6.25×10-18,FeS饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在关系:
c2(H+)·c(S2-)=1.0×10-22,为了使溶液里c(Fe2+)达到1mol·L-1,现将适量FeS投入其饱和溶液中,应调节溶液中的c(H+)约为__________________。
答案
(1)蓝色
(2)①1.8×10-7mol·L-1 ②2 ③否
(3)4×10-3mol·L-1
解析
(1)设Mg(OH)2饱和溶液中c(OH-)为xmol·L-1,则0.5x3=5.6×10-12,x>1×10-4,
c(H+)<1×10-10mol·L-1,pH>10,溶液为蓝色。
(2)①反应前,n(Ag+)=0.018mol·L-1×0.05L=0.9×10-3mol,n(Cl-)=0.020mol·L-1×0.05L=1×10-3