3.4.3 Ksp的有关计算 学案 （含答案） 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

应用课 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第13课时 Ksp的有关计算 【学习目标】 掌握Ksp的有关计算及图像关系。 【学习活动】 学习任务 目标：掌握Ksp的有关计算及图像关系。 任务1：根据Ksp知识完成针对训练 (1)溶度积的计算 ①已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中， c(Ag＋)＝mol·L－1。 ②已知溶度积、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。 (2)根据Ksp计算溶解度的基本思路 ①先根据Ksp求出该难溶物饱和溶液浓度c； ②由于难溶物饱和溶液浓度极小，所以其溶液体积≈水体积； ③溶解度S=cM×0.1 L。 (3)计算沉淀生成和沉淀完全(可视为离子浓度小于10－5 mol·L－1)时的pH。 【针对训练1】已知CaCO3的Ksp＝2.8×10－9 mol2·L－2，现将浓度为2×10－4 mol·L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应大于多少？ 参考答案：由沉淀形成的条件可知，要产生沉淀必须满足Q＝c(Ca2＋)·c(CO)＞2.8×10－9 mol2·L－2，因两种溶液等体积混合后c(CO)＝1×10－4 mol·L－1，故混合后溶液中c(Ca2＋)应大于2.8×10－5 mol·L－1，则混合前c(CaCl2)至少应大于5.6×10－5 mol·L－1。 【针对训练2】①室温下，取饱和石灰水，用pH计测得其pH=12.7，由于其碱性较强，忽略水电离出的OH-，请计算氢氧化钙电离出的c(OH-)。 参考答案：pH=12.7，所以c(H+)=1.0×10-12.7mol·L-1，因此c(OH-)= = mol·L-1=1.0×10-1.3mol·L-1。 ②请计算氢氧化钙的Ksp。 参考答案：根据Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)，c(OH-)=1.0×10-1.3 mol·L-1，因此c(Ca2+)=5.0×10-2.3 mol·L-1。所以Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)·c2(OH-)=5.0×10-4.9。 【针对训练3】已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20 mol3·L－3 计算向2 mol·L－1的CuSO4溶液中加入NaOH调节溶液pH是多少时才开始生成Cu(OH)2沉淀。 参考答案：Ksp[Cu(OH)2]＝c(Cu2＋)·c(OH－)＝2 mol·L－1×c(OH－)＝2×10－20 mol3·L－3 c(OH－)＝10－10mol·L－1 c(H＋)＝＝＝10－4 mol·L－1 pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－4＝4 【针对训练4】已知25 ℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1×10－17mol3·L－3 计算向0.1 mol·L－1 ZnCl2溶液中加入NaOH调节溶液pH是多少时，溶液中Zn2＋沉淀完全。 参考答案：当溶液中c(Zn2＋)≤10－5 mol·L－1时，可视为Zn2＋沉淀完全。 Ksp[(Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c(OH－)＝10－5 mol·L－1·c(OH－)＝1×10－17 mol3·L－3 c(OH－)＝10－6 mol·L－1 c(H＋)＝＝＝10－8 mol·L－1 pH＝－lgc(H＋)＝－lg10－8＝8 任务2：根据沉淀溶解平衡图像题的解题策略，完成针对训练。 沉淀溶解平衡图像题的解题策略 第一步：明确图像中纵、横坐标的含义 纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。 第二步：理解图像中线上点、线外点的含义 (1)以氯化银为例，在该沉淀溶解平衡图像上，曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Q＝Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线外。 (2)曲线上方区域的点均为饱和溶液与沉淀共存的体系，此时Q>Ksp。 (3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Q