曹志虎
一、比較幾種溶液中某一離子的濃度大小
例1:常溫下,將等質(zhì)量且足量的BaSO4分別放在等體積下列液體中:①蒸餾水;②0.05 mol·L-1 H2SO4溶液;③0.04 mol·L-1 Na2SO4溶液;④0.01 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液,當(dāng)溶解達(dá)到飽和后:c(Ba2+)大到小的順序?yàn)?。
解析:BaSO4(s)?葑Ba2+ (aq)+SO42-(aq),當(dāng)c(SO42-)增大時(shí),平衡左移,從而使c(Ba2+)減??;溫度一定時(shí),Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)·c(SO42-)保持不變,c(SO42-)越大,則c(Ba2+)越小。四種液體的c(SO42-)由小到大的順序?yàn)椋孩?④<③<②。答案:①>④>③>②。
二、根據(jù)溶度積計(jì)算難溶電解質(zhì)的溶解度
例2:試求25 ℃時(shí)BaSO4在0.010 mol·L-1 Na2SO4溶液中的溶解度[已知Ksp(BaSO4)=1.08×10-10]。
解析:設(shè)BaSO4在Na2SO4(aq)中的溶解的濃度為s mol·L-1,據(jù)Na2SO4→2Na++SO42-,BaSO4?葑Ba2++SO42-可知平衡時(shí),c(Ba2+)=s mol·L-1,
c(SO42-)=(s+0.010)mol·L-1≈0.010 mol·L-1。根據(jù)c(Ba2+)·c(SO42-)=1.08×10-10可得s×0.010=1.08×10-10,s=1.08×10-8。稀溶液的密度約為1g·cm-3,則1 000 mL溶液中水的質(zhì)量約為1 000 g,故100 g水中溶解BaSO4的質(zhì)量為:1.08×10-8 mol×233.3 g·mol×100= 2.52×10-7 g,即BaSO4在Na2SO4溶液中的溶解度為2.52×10-7g。
三、根據(jù)溶解度計(jì)算溶度積
例3:某溫度下,Ca(OH)2的溶解度為0.74 g,其飽和溶液密度約為1 g·mL-1,計(jì)算Ksp[Ca(OH)2]。
解析:1 LCa(OH)2飽和溶液的質(zhì)量約為1000 g,n[Ca(OH)2]=0.74 g ×100/74 g·mol-1≈0.10 mol,c(Ca2+)= 0.10 mol·L-1,c(OH-)=0.20 mol·L-1,Ksp[Ca(OH)2]=c(Ca2+)·c2(OH-)=0.1×0.22=4×10-3(數(shù)值)。
四、選擇沉淀某種離子所需的異性離子
例4:已知25oC時(shí),AgCl、AgBr、AgBrO3、AgIO3的溶度積依次為1.56×10-10、7.7×10-13、5.77×10-5、1.5×10-16,則在Cl-、Br-、BrO3-、IO3-四種陰離子中,使Ag+沉淀最完全的是 。
解析:上述四種鹽均為AB型,溶度積越小時(shí)溶解度也越小,異性離子相互沉淀也越完全。答案: IO3-。
五、判斷生成沉淀的可能性
例5:分別在0.1 mol·L-1的Ca2+和Pb2+的溶液中,通入CO2氣體至飽和,問能否生成碳酸鹽沉淀[已知Ksp(PbCO3)=3.3×10-14,Ksp(CaCO3)=8.7×10-9]。
解析:CO2溶于水時(shí)生成H2CO3,其中c(CO32-)=Ki (2)= 5.61×10-11 mol·L-1,則Qi(CaCO3)=Qi(PbCO3)= 0.1×5.61×10-11=5.61×10-12,此值大于Ksp(PbCO3)而小于Ksp(CaCO3),所以可生成PbCO3沉淀,不生成CaCO3沉淀。
六、判斷沉淀是否完全
例6:在1 L含0.001 mol SO42-的溶液中,注入0.01mol BaCl2,能否使SO42-沉淀完全?
解析:c(Ba2+)=0.01mol·L-1,c(SO42-)=0.001 mol·L-1,Ba2+過量,反應(yīng)后達(dá)到平衡時(shí),c(Ba2+)≈(0.01-0.001)mol·L-1=0.009 mol·L-1,
c(SO42-)=Ksp(BaSO4)/c(Ba2+)=(1.08×10-10/0.009)mol·L-1=1.2×10-8 mol·L-1<10-5 mol·L-1,所以SO42-沉淀完全。
七、判斷沉淀轉(zhuǎn)化能否實(shí)現(xiàn)
例7:根據(jù)物質(zhì)的溶解性判斷:下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是
( )
A.Ca5(PO4)3OH→Ca5(PO4)3F B.Mg(OH)2→MgCO3
C.AgI→Ag2S D.Ag2SO4→AgCl
解析:在含有沉淀的溶液中,加入適當(dāng)試劑,與某一離子結(jié)合成為更難溶的物質(zhì),叫做沉淀轉(zhuǎn)化。反應(yīng)結(jié)果導(dǎo)致物質(zhì)的溶解度減小。答案:B。
八、根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化解釋某些酸與鹽的反應(yīng)
例8:稀溶液中酸和鹽反應(yīng)的一般條件是:較強(qiáng)酸+較弱酸鹽→較弱酸+較強(qiáng)酸鹽,但不符合此規(guī)律,試解釋該反應(yīng)能發(fā)生的原因。
解析:稀溶液中離子互換反應(yīng)還遵循另一條規(guī)律:向溶液中物質(zhì)溶解度減小的方向進(jìn)行。CuSO4 (易溶)→CuS(難溶),物質(zhì)的溶解度減小,并且CuS沉淀難溶于稀硫酸等非氧化性酸,所以,該反應(yīng)能夠發(fā)生。
編輯 王團(tuán)蘭