高考试题中对溶度积的考查
高考试题中对溶度积的考查
难溶电解质的溶解平衡作为新课标教材调整后的新添内容,是平衡理论的拓展和应用,而有关溶度积的考查更成为高考的热点,占有极其重要的地位。同学们在学习时要注意对基本知识的理解和运用,正确理解有关概念,熟练掌握常用的解题方法。下面对高考试题中有关溶度积的考查作一简单介绍。
一、溶度积定义:沉淀在溶液中达到沉淀溶解平衡状态时,各离子浓度保持不变(或一定),其离子浓度幂的乘积为一个常数,这个常数称之为溶度积常数,简称溶度积,用K SP 表示。
二、溶度积表达式:
n +m -
A m B n (s)mA (aq) + nB(aq)
n +m m -n
K SP (Am B n ) = c(A) c(B)
三、有关溶度积的注意事项:
①K SP 只与温度有关,而与沉淀的量和溶液中的离子的浓度无关。
②一般来说,对同种类型难溶电解质,K SP 越小,其溶解度越小,越易转化为沉淀。不同类型难溶电解质,不能根据K SP 比较溶解度的大小。
③可通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积 — — 离子积(Qc )的相对大小判断难溶电解质在给定条件下的沉淀生成或溶解情况: Qc ﹥K SP ,向生成沉淀的方向进行,有沉淀生成; Qc ﹦K SP ,达溶解平衡,溶液为饱和溶液;
Qc ﹤K SP ,向沉淀溶解的方向进行,沉淀逐渐溶解。
四、溶度积的常考题型
题型一:基本概念的考查
例1下列说法正确的是( )
+-
A 、在一定温度下AgCl 水溶液中,Ag 和Cl 浓度的乘积是一个常数
-102-2+-
B 、AgCl 的K SP = 1.8×10mol ·L ,在任何含AgCl 固体的溶液中c(Ag) = c(Cl)
+--102-2
且Ag 与Cl 浓度的乘积等于1.8×10mol ·L
+-
C 、温度一定时,当溶液中Ag 和Cl 浓度的乘积等于K SP 值时,此溶液为AgCl 的饱和溶液
D 、向饱和AgCl 水溶液中加入盐酸,K SP 值变大
解析:本题直接考查了对溶度积概念的理解,在难溶电解质的饱和溶液中,其离子浓度
+
的幂次方乘积是一个常数。答案A 未注明是饱和溶液,故A 错;B 中c(Ag) 不一定等于c(Cl-
) ,由于溶度积只与温度有关,而与溶液中离子浓度大小无关,故D 错。故本题正解答案为C 。
题型二:溶度积常数的应用
1、利用溶度积常数判断沉淀的生成
-1
例2(2009山东28题)(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol ·L 的MgCl 2和CuCl 2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____________。
已知25℃时K SP [Mg(OH)2] = 1.8×10-11,K SP [Cu(OH)2] = 2.2×10-20。 解析:在同一溶液中,K SP 越小的沉淀越易先生成,由于Mg(OH)2的Ksp 比Cu(OH)2的Ksp
2+2+
大可知,在Mg 、Cu 同浓度条件下,向溶液滴加氨水,更易先形成Cu(OH)2沉淀;相应的离子方程式为:
Cu 2+ + 2NH3·H 2O = Cu(OH)2↓ + 2NH4+。
2、利用溶度积常数判断沉淀的溶解
例3在含有Mg(OH)2沉淀的饱和溶液中加入固体NH 4Cl 后,则Mg(OH)2沉淀( )
2+-
解析:在Mg(OH)2饱和溶液中存在:M g (O H ) 2(s) Mg + 2OH,当加入NH 4Cl 后,由于发生
+-NH 4 + OHNH 3.H 2O ,故可使溶解平衡向溶解的方向移动。
3、利用溶度积常数判断沉淀的转化
-12
例4(2009年浙江10)已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10,
-11
Ksp[MgF2]=7.42×10。下列说法正确的是( )
2+
A 、25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF 2溶液相比,前者的c (Mg) 大
2+
B 、25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH 4Cl 固体,c (Mg) 增大
-1-
C 、25℃时,Mg(OH)2固体在 0.01 mol·L 氨水中的Ksp 比在20 mL 0.01 mol·L 1
NH 4Cl 溶液中的Ksp 小
D 、25℃时,在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF 溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF 2
解析:本题主要考查根据溶度积的大小判断溶液中沉淀的转化问题,一般说来,溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀。由于Mg(OH)2的溶度积比MgF 2的溶度积更小,所以沉淀会向着更难溶的方向进行,即不可以生成MgF 2沉淀,故本题答案选D 。
例5(2009年天津4)下列叙述正确的是
A.0.1 mol/LC6H 5ONa 溶液中:c (Na) >c (C6H 5O ) >c (H) >c (OH)
+
-+
-
B.Na 2CO 3溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH 和K w 均减小 C.pH=5的CH 3COOH 溶液和ph=5的NH 4Cl 溶液中,c (H) 不相等
+
D. 在Na 2S 溶液中加入AgCl 固体,溶液中c (S) 下降
2-
解析:由于Ag 2S 比AgCl 更难溶于水,根据沉淀转化原理:一般说来,在相对溶解度大的难溶电解质溶液中,加入某些电解质,可以生成更难溶的电解质,因此在Na 2S 溶液中加
2-入AgCl 固体,AgCl 可以转化为更难溶的Ag 2S ,从而使c (S) 减小,故本题正确答案为D 。
4、利用溶度积常数判断溶液中离子浓度的大小
题型三:溶度积常数大小的比较
(2009江苏9)下列化学实验事实及其解释都正确的是:
A .向碘水中滴加CCl 4,振荡静置后分层,CCl 4层呈紫红色,说明可用CCl 4从碘水中萃取碘
B .向SO 2 水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl 2 溶液,有白色沉淀生成,说明BaSO 4 难溶于盐酸
-12+
C .向0. 1 mol ·L FeSO 4 溶液中滴加少量酸性KMnO 4 溶液,KMnO 4 溶液褪色,说明Fe 具有氧化性
-1
D .向2. 0 mL浓度均为0. 1 mol·L 的KCl 、KI 混合溶液中滴加1~2滴0. 01 mol·L -1
AgNO3 溶液,振荡,沉淀呈黄色,说明AgCl 的Ksp 比AgI 的Ksp 大
解析:对于同一类型的难溶电解质溶液来说,根据溶解度的大小可以比较出Ksp 的大小,已知Ksp 越小,越易生成沉淀,在本题中根据实验现象可知生成的沉淀是AgI ,即Ksp (AgCl )﹥KspAgI 的。故本题答案为AD 。
题型四:溶度积常数的有关计算
2009福建24(5)已知298K 时,
的容度积常数
= 5.6×
, 取适量
的滤液B, 加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得pH = 13.00,则此温度下残留在溶液中的
= ___5.6×10mol ·L
-10
-1
____.
题型五:数型结合考查溶度积常数
(2009广东18) 硫酸锶(SrSO4) 在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是
A .温度一定时,K sp (SrSO4) 随c (SO4) 的增大而减小
2-
B .三个不同温度中,313K 时K sp (SrSO4) 最大 C .283 K时,图中a 点对应的溶液是不饱和溶液
D .283 K下的SrSO 4饱和溶液升温到263K 后变为不饱和溶液
解析:平衡常数只与温度有关,与物质的浓度无关,A 错误;温度一定时K sp = [Sr][SO4
—
2—
2+
2+
2+
2
],由图可知,313K 时,相同SO 4浓度下,Sr 的浓度最大,所以平衡常数最大,B 正确;
283K 时,Sr 的浓度比平衡时要小,Q c 小于K sp (283K),对应为不饱和溶液,C 正确;283K 下的饱和溶液,突然升温至363K ,K sp 减少,析出沉淀,仍然为饱和溶液,D 错误。
【答案】BC