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微专题(十) 沉淀溶解平衡的热考点
专题3 水溶液中的离子反应
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一、溶度积常数的相关计算
1.Ksp的计算类型
(1)已知Ksp求溶液中的某种离子的浓度,如Ksp=a的饱和AgCl溶液中 c(Ag+)=eq \r(a) mol·L-1。
(2)已知Ksp、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度,如某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol·L-1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=10a mol·L-1。
(3)计算反应的平衡常数,如对于反应Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),而平衡常数K=eq \f(cMn2+,cCu2+)=eq \f(KspMnS,KspCuS)。
2.溶度积、溶解度和物质的量浓度之间的关系
溶度积Ksp、溶解度S和饱和溶液的物质的量浓度c都可以用来衡量沉淀的溶解能力或溶解程度,它们彼此关联,可以互相换算。
以CaCO3的溶解平衡为例:CaCO3(s)Ca2+(aq)+COeq \o\al(2-,3)(aq),Ksp= c(Ca2+)·c(COeq \o\al(2-,3)),S是100 g水中所溶解的CaCO3的质量。由于浓度很小,溶液的密度近似为1 g·cm-3。
(1)已知Ksp,则c(Ca2+)=c(COeq \o\al(2-,3))=eq \r(Ksp) mol·L-1,S=eq \f(m溶质,m溶剂)×100 g=eq \f(cCa2+×0.1 L×MCaCO3,100 g-mCaCO3)×100 g≈0.1 L×c(Ca2+)×M(CaCO3)=10eq \r(Ksp) g(100 g 溶液中水的质量近似为100 g)。
(2)已知S,即已知100 g水(0.1 L)溶液中所含CaCO3的质量为S g,那么 c(Ca2+)=eq \f(\f(S g,100 g·mol-1),0.1 L) =eq \f(S,10) mol·L-1,Ksp=eq \f(S2,100)。
(3)已知c(Ca2+)=a mol·L-1,则Ksp=c(Ca2+)·c(COeq \o\al(2-,3))=a2,1 L溶液中含有 a mol Ca2+、a mol COeq \o\al(2-,3),S=eq \f(100a g,1000 g)×100 g=10a g。
●特别提醒
(1)在计算难溶电解质溶液中离子平衡浓度时不要搞错计量数关系。如x mol