沉淀溶解平衡的计算与应用
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沉淀溶解平衡计算课件
在药物研发中，了解药物分子与生物分子之间的 相互作用及其平衡状态可以帮助人们评估药物的 疗效和副作用，为新药开发提供指点。
05
CATALOGUE
沉淀溶解平衡计算案例分析
案例一：溶度积常数的测定与计算
1 2
溶度积常数的定义
溶度积常数是指沉淀溶解平衡时，溶液中相应离 子浓度幂之积，其数值与物质的溶度积相等。
沉淀生成与溶解的计算方法
根据沉淀平衡方程式，计算不同离子浓度下的沉淀生成与 溶解情况。
沉淀生成与溶解的影响因素
离子浓度、温度、压力、溶剂的性质以及沉淀颗粒的大小 和形状等都会影响沉淀生成与溶解。
06
CATALOGUE
总结与展望
沉淀溶解平衡计算的重要性和应用价值
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，对于研究和应用化学反应、材料制备、环境治 理等方面都具有重要的意义。
在环境科学中的应用
沉淀溶解平衡在环境科学领域具有广泛的应用价值。
例如，自然界的矿物质溶解和沉淀对于维持生态平衡和环境质量至关重要。一些矿物质溶解 后能够为植物提供必要的营养元素，而一些则通过沉淀作用将重金属离子固定下来，降低其 对环境的危害。
在环境治理方面，沉淀溶解平衡理论可以指点污染物处理过程中沉淀剂的投加和反应条件的 控制，提高污染治理效果。
在生物化学中的应用
沉淀溶解平衡在生物化学领域的应用也十分重要 。
掌握沉淀溶解平衡规律可以帮助人们更好地理解 生物分子的结构和功能，为研究生命现象的本质 和药物设计提供理论支持。
例如，生物体内的各种生物分子（如蛋白质、核 酸等）在溶液中的溶解度及其相互作用的平衡状 态对于生物分子的正常功能和代谢过程至关重要 。
表示在一定温度下，难溶 电解质在水中到达沉淀溶 解平衡时，其饱和溶液中 各离子浓度的乘积。
05
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沉淀溶解平衡计算案例分析
案例一：溶度积常数的测定与计算
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溶度积常数的定义
溶度积常数是指沉淀溶解平衡时，溶液中相应离 子浓度幂之积，其数值与物质的溶度积相等。
沉淀生成与溶解的计算方法
根据沉淀平衡方程式，计算不同离子浓度下的沉淀生成与 溶解情况。
沉淀生成与溶解的影响因素
离子浓度、温度、压力、溶剂的性质以及沉淀颗粒的大小 和形状等都会影响沉淀生成与溶解。
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总结与展望
沉淀溶解平衡计算的重要性和应用价值
沉淀溶解平衡是化学平衡的一种，对于研究和应用化学反应、材料制备、环境治 理等方面都具有重要的意义。
在环境科学中的应用
沉淀溶解平衡在环境科学领域具有广泛的应用价值。
例如，自然界的矿物质溶解和沉淀对于维持生态平衡和环境质量至关重要。一些矿物质溶解 后能够为植物提供必要的营养元素，而一些则通过沉淀作用将重金属离子固定下来，降低其 对环境的危害。
在环境治理方面，沉淀溶解平衡理论可以指点污染物处理过程中沉淀剂的投加和反应条件的 控制，提高污染治理效果。
在生物化学中的应用
沉淀溶解平衡在生物化学领域的应用也十分重要 。
掌握沉淀溶解平衡规律可以帮助人们更好地理解 生物分子的结构和功能，为研究生命现象的本质 和药物设计提供理论支持。
例如，生物体内的各种生物分子（如蛋白质、核 酸等）在溶液中的溶解度及其相互作用的平衡状 态对于生物分子的正常功能和代谢过程至关重要 。
表示在一定温度下，难溶 电解质在水中到达沉淀溶 解平衡时，其饱和溶液中 各离子浓度的乘积。
沉淀溶解平衡及常数的应用
沉淀溶解平衡及常数的应用沉淀溶解平衡及常数是化学中一种非常重要的概念，它在溶解反应、溶液中溶质的浓度以及沉淀的生成与溶解等方面有着广泛的应用。
下面我将详细介绍沉淀溶解平衡及常数的基本概念和应用。
沉淀溶解平衡描述的是一种溶解度平衡，即在溶液中存在着一种物质的溶解和沉淀的动态平衡。
在溶液中，当溶质的溶解速度等于沉淀速度时，就达到了溶解平衡。
溶解平衡常常涉及到溶解性产物的生成和溶解，并且可以用沉淀溶解常数来表示。
沉淀溶解常数（Ksp）是描述沉淀物溶解程度和溶液中离子浓度的一个指标。
对于溶解度为x的化学物质MnXm可溶解与其溶解反应的晶体溶液，其离解反应可以用化学方程式表示为：MnXm(s) nM^m+(aq) + mX^n-(aq)其中，M^m+是金属离子，X^n-是非金属离子，n和m分别是它们在溶液中的摩尔数。
当晶体溶解时，Ksp可通过以下公式计算：Ksp = [M^m+]^n [X^n-]^m其中，[M^m+]和[X^n-]分别表示溶质MnXm的离子浓度，n和m分别对应离子的个数。
Ksp值是一个常数，它与温度有关，可以用于预测溶液中沉淀物的生成和溶解情况。
沉淀溶解平衡及常数的应用非常广泛。
一方面，它可以帮助我们预测和控制沉淀物的生成。
通过计算沉淀溶解常数，我们可以得知溶液中沉淀物的生成趋势。
当已知反应物的浓度时，Ksp值可以帮助我们判断溶液中是否会生成沉淀物。
当Ksp大于溶液中反应物的离子积时，会生成沉淀物；当Ksp小于离子积时，溶液中的沉淀物会溶解。
这个原理可以应用于实际养殖、环境治理等领域，帮助我们控制溶液中的沉淀物生成和去除。
另一方面，沉淀溶解平衡及常数还可以用于定量分析和标准溶液的制备。
通过测定沉淀物和溶液中的离子浓度，配合沉淀溶解常数的计算，可以推断溶液中化学物质的浓度。
这种方法被广泛应用于化学定量分析中，例如重金属离子的测定、药物中活性成分的含量分析等。
此外，沉淀溶解平衡及常数还可以用于探究溶解反应的速率和影响因素。
难溶电解质的溶解平衡---2023年高考化学一轮复习(新高考)
三、沉淀溶解平衡的应用
5.金属氢氧化物在酸中的溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达 到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L－1)如图 所示。 (1)pH＝3时溶液中铜元素的主要存在形式是__C_u_2_＋__ (填化学式)。
据图知pH＝4～5时，Cu2＋开始沉淀为Cu(OH)2，因此 pH＝3时，主要以Cu2＋形式存在。
Cu2＋等重金属离子
_生__成__沉__淀____
(2)沉淀的溶解 如要使Mg(OH)2沉淀溶解，可加入 盐酸、NH4Cl溶液 。 (3)沉淀的转化 锅炉除垢，将CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为_C__a_S_O_4_(s_)_＋__C_O__23－__(a_q_)____C_a_C_O__3_(s_)_ ＋__S__O_24_－_(_a_q_) __；ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液得到CuS沉淀的离子方程式为__Z_n_S_(_s_)＋__ _C__u_2＋_(_a_q_)____C_u_S_(_s_)＋__Z__n_2＋__(a_q_)_。
× Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) ( )
6.AgCl 的 Ksp＝1.8×10－10，则在任何含 AgCl 固体的溶液中，c(Ag＋)＝c(Cl－)＝ 1.8
× ×10－5 mol·L－1( )
提升关键能力
一、Ksp的大小比较
1.分别进行下列操作，由现象得出的结论正确的是
选项
操作
现象
结论
A 将稀硫酸和Na2S反应生成的气体通入 AgNO3与AgCl组成的悬浊液中
Q Q(AmBn)＝__c_m_(_A_n_＋_)_·c_n_(_B_m_－_)__， 式中的浓度是任意浓度
应用
沉淀溶解平衡、溶度积及计算
Mg(OH)2(s)溶解在氯化铵等酸性的盐溶液中: Mg(OH)2(s) + 2NH4+ = Mg2+ + H2O + 2NH3↑ （2）沉淀的生成（满足Qc > Ksp ）
例1：将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1 的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2·L-2 解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。混合后：
⑤ 滴定
左手控制旋塞，右手拿住锥形瓶颈，边滴边振荡；眼 睛要始终注视锥形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中溶液的颜色变化。 ⑥ 判断终点并记录实验数据 当看到滴加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无 色，且在半分钟内不褪色时。 ⑦ 滴定操作重复三次。
次 待测液体积
标准液体积（Ｌ）
数 （Ｌ） 滴定前 滴定后 实际 平均值
1 2
3
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
C
B．通过蒸发可以
使溶液由d点变到c点
C．d点无BaSO4 沉淀生成
D．a点对应的Ksp大
于c点对应的Ksp
2、已知Ag2SO4的KSP 为2.0×10-5，将适量Ag2SO4固
体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中
4、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质
MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除
去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净
的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相
例1：将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1 的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.8×10-10mol2·L-2 解：只有当 Qc > Ksp时，离子才能生成沉淀。混合后：
⑤ 滴定
左手控制旋塞，右手拿住锥形瓶颈，边滴边振荡；眼 睛要始终注视锥形ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中溶液的颜色变化。 ⑥ 判断终点并记录实验数据 当看到滴加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无 色，且在半分钟内不褪色时。 ⑦ 滴定操作重复三次。
次 待测液体积
标准液体积（Ｌ）
数 （Ｌ） 滴定前 滴定后 实际 平均值
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3
A．加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
C
B．通过蒸发可以
使溶液由d点变到c点
C．d点无BaSO4 沉淀生成
D．a点对应的Ksp大
于c点对应的Ksp
2、已知Ag2SO4的KSP 为2.0×10-5，将适量Ag2SO4固
体溶于100 mL水中至刚好饱和，该过程中Ag+和SO42浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag2SO4溶液中
4、以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、 Pb2+、Cd2+等金属离子，通过添加过量难溶电解质
MnS，可使这些金属离子形成硫化物沉淀，经过滤除
去包括MnS在内的沉淀，再经蒸发、结晶，可得纯净
的MnCl2。根据上述实验事实，可推知MnS具有的相
沉淀溶解平衡
1 溶度积常数 AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
当溶解与结晶速度相等时， 当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态 KoAgCl为一常数： KoAgCl = [c(Ag+)/co][c(Cl-)/co] 为一常数： 溶度积常数， 表示。 该常数称为溶度积常数 该常数称为溶度积常数，用Kosp表示。 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
－ 2Ag＋(aq) ＋ CrO42－(aq)
(2)设Ag2CrO4的溶解度为 2（mol L-1)，则： 设 的 直接比较其 不同类型的难溶电解质，不能用Kosp直接比较其 溶解度大小。 溶解度大小。 例 ：AgCl 在 1L 1.0 mol L-1的盐酸溶液中的溶解度 是多少？ 是多少？ Ag＋(aq) ＋ Cl－(aq) 解：AgCl(s) 平衡时： s s＋ 1 ≈1 平衡时： ＋ Kosp ≈ s ＝1.77 ×10－10 （mol.L-1） 同离子效应和盐效应可影响沉淀的溶解度 PbSO4在Na2SO4溶液中的溶解度（实验值／mol.L-1) 溶液中的溶解度（实验值／
Na2SO4浓度 0 0.01 0.04 0.10 0.35 PbSO4浓度 1.5×10-4 1.6×10-5 1.3×10-5 1.6×10-5 2.3×10-5 × × × × ×
5.2 溶度积规则
AnBm(s) nAm＋(aq) ＋ mBn－(aq) Q = [c(Am＋)/co]n[c(Bn－)/co]m (1) Q＞Kosp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和） ＞ 沉淀从溶液中析出（溶液过饱和） (2) Q ＝Kosp 时，沉淀与溶解达到平衡（饱和溶液） 沉淀与溶解达到平衡（饱和溶液） (3) Q＜ Kosp时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， ＜ 溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解 溶度积规则（溶度积原理） 溶度积规则（溶度积原理）
当溶解与结晶速度相等时， 当溶解与结晶速度相等时，达到平衡状态 KoAgCl为一常数： KoAgCl = [c(Ag+)/co][c(Cl-)/co] 为一常数： 溶度积常数， 表示。 该常数称为溶度积常数 该常数称为溶度积常数，用Kosp表示。 AnBm(s) nAm+(aq) + mBn-(aq)
－ 2Ag＋(aq) ＋ CrO42－(aq)
(2)设Ag2CrO4的溶解度为 2（mol L-1)，则： 设 的 直接比较其 不同类型的难溶电解质，不能用Kosp直接比较其 溶解度大小。 溶解度大小。 例 ：AgCl 在 1L 1.0 mol L-1的盐酸溶液中的溶解度 是多少？ 是多少？ Ag＋(aq) ＋ Cl－(aq) 解：AgCl(s) 平衡时： s s＋ 1 ≈1 平衡时： ＋ Kosp ≈ s ＝1.77 ×10－10 （mol.L-1） 同离子效应和盐效应可影响沉淀的溶解度 PbSO4在Na2SO4溶液中的溶解度（实验值／mol.L-1) 溶液中的溶解度（实验值／
Na2SO4浓度 0 0.01 0.04 0.10 0.35 PbSO4浓度 1.5×10-4 1.6×10-5 1.3×10-5 1.6×10-5 2.3×10-5 × × × × ×
5.2 溶度积规则
AnBm(s) nAm＋(aq) ＋ mBn－(aq) Q = [c(Am＋)/co]n[c(Bn－)/co]m (1) Q＞Kosp 时，沉淀从溶液中析出（溶液过饱和） ＞ 沉淀从溶液中析出（溶液过饱和） (2) Q ＝Kosp 时，沉淀与溶解达到平衡（饱和溶液） 沉淀与溶解达到平衡（饱和溶液） (3) Q＜ Kosp时，溶液不饱和，若体系中有沉淀， ＜ 溶液不饱和，若体系中有沉淀， 则沉淀会溶解 溶度积规则（溶度积原理） 溶度积规则（溶度积原理）
沉淀溶解平衡的计算与应用
沉淀溶解平衡的计算与应用沉淀溶解平衡是指在溶液中存在固体物质与其对应的离子之间处于动态平衡的过程。
在这个平衡过程中，溶质从溶解态转变为沉淀态并重新溶解，直到达到溶液中固体和溶质之间的动态平衡。
了解和研究这个平衡及其计算和应用对于理解和控制溶液中沉淀反应的产生具有重要意义。
在沉淀溶解平衡的计算中，我们需要考虑溶解度积（solubility product）的概念。
溶解度积是指在给定温度下，平衡溶液中完全溶解沉淀物质所需要达到的离子浓度的积。
沉淀溶解平衡的表达式可以写作如下形式：M_aA_b(s) ⇄ aM^b+(aq) + bA^a-(aq)平衡常数（K_sp）是溶解度积的数值表示，它的值等于各离子浓度的积除以固体溶度。
根据这个式子，我们可以通过测量溶液中离子浓度的变化来计算平衡常数。
1.制定沉淀反应方程和澄清工艺：了解沉淀溶解平衡可以帮助我们确定沉淀反应方程，并且帮助我们控制澄清工艺，以在工业生产中获得高纯度的溶液。
2.毒物处理和废水处理：有些毒物或废水中的物质可以通过沉淀溶解平衡的分析来移除。
通过调整溶液的条件，例如pH值、浓度等，可以促使这些毒物或废物沉淀下来，从而净化溶液。
3.药物研发和生物科学研究：了解药物在溶液中的相互作用和沉淀溶解平衡对于研发药物和理解生物化学过程非常重要。
药物的溶解度和稳定性可以通过计算和研究沉淀溶解平衡来评估。
4.地球化学和矿物学研究：地球化学和矿物学也涉及到沉淀溶解平衡的研究。
通过了解溶液中矿物和地球化学元素的相互作用和溶解行为，可以更好地理解地球的地球化学过程和矿物形成。
总结起来，沉淀溶解平衡的计算和应用对于很多领域都有重要的意义。
通过研究和控制溶液中的沉淀反应，我们可以解决一些相关的问题，如水质净化、药物开发和地球科学研究等。
此外，这些计算和应用也帮助我们更好地理解和利用这些溶液中的化学反应及其动态平衡的过程。
第8章 沉淀溶解平衡
2Ksp (BaSO4 ) cr,e (SO4 )cr,e (Ba2 ) 1.081010
2、加入Na2SO4 cr,e(SO42-)≈cr(Na2SO4) = 5.0×10-2 cr,e (Ba2+)(5.0×10-2) = 1.08×10-10
cr,e(Ba2+) = 2.2×10-9
化铵时,能正好阻止沉淀的形成。已知
Mg(OH)2标准溶度积常数、氨水的标准解离
常数分别为1.2 × 10-11、1.8 × 10-5。
第8章 沉淀溶解平衡
1、思路：2、解题过程： 第一问
3、解（1）cr(Mg2+) = 0.2/2 = 0.1
(2) cr,e(OH-) = √ Kbө × cr(NH3)
MS(s) + 2H+ ⇌ M2++H2S
Kjө=
cr,e(M2+) cr,e (H2S)
cr,e
2(H+)
×cr,e(S2-) × cr,e
比较Ba2+浓度 ：10-9 ～ 10-5
•同离子效应
第8章 沉淀溶解平衡
三、 Ksp 与反应ΔrGm ( T )的关系
ө
ө
ΔrGm (T) = - RT lnKsp
ө
ө
第8章 沉淀溶解平衡
例4 、 根据AgCl的有关热力学数据，计算 25℃时AgCl 的 Kspө
数 据 AgCl
－127 96.2
的强电解质溶液中，或在其饱和溶液
中加入含有相同离子的强电解质，则
难溶电解质的溶解度会如何变化呢？
第8章 沉淀溶解平衡
例3. 25℃时BaSO4饱和溶液浓度为1.04×10-5 mol· -1 L 计算BaSO4在0.050 mol· -1Na2SO4溶液中的溶解度。 L 解： 1、BaSO4(s) ⇌ Ba2+ + SO42
2、加入Na2SO4 cr,e(SO42-)≈cr(Na2SO4) = 5.0×10-2 cr,e (Ba2+)(5.0×10-2) = 1.08×10-10
cr,e(Ba2+) = 2.2×10-9
化铵时,能正好阻止沉淀的形成。已知
Mg(OH)2标准溶度积常数、氨水的标准解离
常数分别为1.2 × 10-11、1.8 × 10-5。
第8章 沉淀溶解平衡
1、思路：2、解题过程： 第一问
3、解（1）cr(Mg2+) = 0.2/2 = 0.1
(2) cr,e(OH-) = √ Kbө × cr(NH3)
MS(s) + 2H+ ⇌ M2++H2S
Kjө=
cr,e(M2+) cr,e (H2S)
cr,e
2(H+)
×cr,e(S2-) × cr,e
比较Ba2+浓度 ：10-9 ～ 10-5
•同离子效应
第8章 沉淀溶解平衡
三、 Ksp 与反应ΔrGm ( T )的关系
ө
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ΔrGm (T) = - RT lnKsp
ө
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第8章 沉淀溶解平衡
例4 、 根据AgCl的有关热力学数据，计算 25℃时AgCl 的 Kspө
数 据 AgCl
－127 96.2
的强电解质溶液中，或在其饱和溶液
中加入含有相同离子的强电解质，则
难溶电解质的溶解度会如何变化呢？
第8章 沉淀溶解平衡
例3. 25℃时BaSO4饱和溶液浓度为1.04×10-5 mol· -1 L 计算BaSO4在0.050 mol· -1Na2SO4溶液中的溶解度。 L 解： 1、BaSO4(s) ⇌ Ba2+ + SO42
第三节沉淀溶解平衡
的 c(Mg2＋) = _5__.6__×__1_0_-10mol·L－1
例3（2009山东卷28）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及 其化合物的反应有重要意义。
（3）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合
溶液中逐滴加入氨水，先生成C__u_(_O__H__)_2沉淀（填化学式)。
练习（08山东卷）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解
平A．衡加曲入线N如a2图SO所4可示以。使下溶列液说由法a正点确变的到是b点( C )
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
总结：
⑴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，不会出现在曲线外的点 ⑵溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况： ①原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大； ②原溶液饱和时，离子浓度都不变。 ⑶溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关， 在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
FeS(s) + Hg2+=HgS(s) + Fe2+ FeS(s) + Pb2+=PbS(s) + Fe2+
除FeS之外，难溶物MnS也可以做沉淀剂。常见的 沉淀剂还有H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S等都可以 除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。
课堂小结 沉淀的溶解、生成与转化都是通
练习 (2010·山东高考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s) 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳 离子浓度的变化如图所示．据图分析，下列判断错误的是
例3（2009山东卷28）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及 其化合物的反应有重要意义。
（3）在25℃下，向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合
溶液中逐滴加入氨水，先生成C__u_(_O__H__)_2沉淀（填化学式)。
练习（08山东卷）某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解
平A．衡加曲入线N如a2图SO所4可示以。使下溶列液说由法a正点确变的到是b点( C )
B．通过蒸发可以使溶液由d点变到c点 C．d点无BaSO4沉淀生成 D．a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
总结：
⑴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，不会出现在曲线外的点 ⑵溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况： ①原溶液不饱和时，离子浓度要增大都增大； ②原溶液饱和时，离子浓度都不变。 ⑶溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关， 在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
FeS(s) + Hg2+=HgS(s) + Fe2+ FeS(s) + Pb2+=PbS(s) + Fe2+
除FeS之外，难溶物MnS也可以做沉淀剂。常见的 沉淀剂还有H2S、Na2S、NaHS、(NH4)2S等都可以 除去废水中的Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金属离子。
课堂小结 沉淀的溶解、生成与转化都是通
练习 (2010·山东高考)某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s) 分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳 离子浓度的变化如图所示．据图分析，下列判断错误的是
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二.填空题
1．电子填充壳层的原则 ___泡_利__不__相__容_原__理__、__能_量__最__低__原_理__。___
2.某原子基态时其电子填满了 K，L壳层和3s支壳层，并在 3
壳层上填了 3个电子，则其原子序数 Z= 15 ，基态的原子态 ________4_S__3_/2_____ 。这种原子束在斯特恩 ─ 盖拉赫实验中 分 能裂级成的间4隔束—?，—B—在B—均（匀?磁B场为B玻中尔将磁分子裂）成。4 个子能级，各相邻
中,
[D
]
A. 状态数和能级间隔 状态数和量子数 S相同 D. 状态数和量子数 J相同
4．单个d电子的总角动量数可能值为： [ D ]
A. 2, 3
B. 3, 4
C. 5/2 ,7/2 D. 3/2, 5/2
提示：对于d电子，l=2,s=1/2,
则 j=l?s=2 ?1/2=5/2,3/2
A. 1D，3D；
B. 1P，1D，3P，3D；
C. 1D，3P，1S；
D. 1D，3D，1P，3P，1S，3S。
提示：根据同科电子耦合的偶数规则：即L+S= 偶数 对于p电子，l1=l2=1,s1=s2=1/2,于是L=2,1,0,S=1,0 当S=0时，L=0,2, 对应原子态为1S0,1D2 当S=1时，L=1, 对应的原子态为3P 2,1,0
2.下列粒子中不服从泡利不相容原理的是： [ B] A. 质子； B. 光子； C. 中子； D. 电子。
提示：费米子是自旋量子数为半整数的粒子 （如电子，质子，中子等），满足泡利原理； 而玻色子为自旋量子数为整数的粒子（如光子，? 介 等），不满足泡利原理。
3. 两个价电子的组态 pd,利用LS耦合和jj耦合分别求出的原子
对L ? S耦合：? S ? 0; ? L ? 0,?1;
? J ? 0,?1(J ? 0 ? J '? 0除外)
10．设原子的两个价电子是 p电子和d电子,在Ｌ－Ｓ耦合下可
的原子态有： [ A.4个 ； B.9个
；C
] C.12个
；
D.15个。
提示：对于 p电子，l1=1,s1=1/2,对于d电子，l2=2,s2=1/2,
态应是：[ C ]
A. 2s2s 1S0； C. 3s3s 1S0；
B. 2s2p 3P0； D. 3s3p 3P0。
13．氩（Ｚ＝ 18）原子基态的电子组态及原子态是： [ A
Ａ.1s22s22p63s23p6 1S0 Ｂ.1s22s22p6２p63d8 3P0
Ｃ.1s22s22p63p8 1S0
15.碳原子（C，Z＝6）的基态谱项为 [ A ] A.3P0; B.3P2; C.3S1; D.1S0.
提示：碳原子的电子组态为1s22s22p2, 排除满壳层后，剩下2p2组态， 两个2p电子属于同科电子，故满足L-S耦合 的偶数定则，即L+S=偶数。 对于2p电子，l1=l2=1,s1=s2=1/2; 所以L=2,1,0,S=1,0; 当S=1时，L=1,对应的原子态为3P2,1,0, 根据洪特规则1知，此时能量最低， 再根据洪特规则2，其中3P0能量最低。
于是L=3,2,1,S=1,0. 当S=0 时，L=3,2,1 对应的原子态分别为1F,1D,1P; 当S=1 时，L=3,2,1 对应的原子态分别为3F,3D,3P;
11.满壳层或满次壳层电子组态相应的原子态是 : [ B ] A.3S0 B. 1S0 C. 3P0 D.1P1
12. 镁原子（ Z=12）处于基态时价电子的电子组态及基态原子
5．试判断原子态： 1s1s3S1,1s2p3P2,1s2p1D1, 2s2p3P2中下列
组是完全存在的？
[ C]
A. 1s1s3S1 1s2p3P2 2s2p3P2 B .1s2p3P2 1s2p1D1
C. 1s2p3P2 2s2p3P2
D.1s1s3S1 2s2p3P2 1s2p1D1
6.在LS耦合下，两个等价 p电子能形成的原子态是： [ C ]
同科电子：n和l二量子数相同的电子
元素周期律： 每个壳层可容纳的最多电子数： 2n2 每个支壳层可容纳的最多电子数： 2(2l+1)
洪特定则：对于一个给定的电子组态形成的一组原子态， 当某原子态具有的 S最大时，它所处的能及位置最低； 对于同一个 S,又以L值大的为最低。 附则：对于同科电子，当同科电子数 小于或等于 闭壳层 占有数一半时，具有最小 J 值的能级位置最低，为 正常次序 当同科电子数 大于闭壳层占有数的一半时，则具有最大 J 值 能级为最低，为 倒转次序。
能级次序：1s<2s<2p<3s<3p< 4s<3d<4p<5s<4d<5p<6 <4f<5d <6p<7s< 5f<…
一、选择题
1.泡利不相容原理说 :[ D ] A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中 B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中 C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中 D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中
磁 场 ，若原子处于 5F1态，试问原子束分裂成 [ A ]
A. 不分裂 B.3条
C.5条
D.7条
提示：mj=j,j- 1,…-j共有2j+1个值
9.由状态2p3p 3P到2s2p 3P的辐射跃迁： [ ]
A. 可产生9条谱线；
B. 可产生7条谱线；
C. 可产生6条谱线；
D. 不能发生。
提示： 3P态对应的原子态有 3P2,1,0, 能级之间跃迁满足跃迁选择定则：
Ｄ. 1s22s22p63p43d2 2D1/2
14. 由壳层结构理论和洪德定则可知，氯原子（
的原子态应是： [ B ]
A. 2P1/2；
B. 2P3/2；
C. 4P1/2；
Z=17 ）基态 D. 4P3
提示：氯原子的外层电子组态为3s23p5,3p5与3p1互补
即得到的原子态相同 ，于是可得其原子态2P 3/2,1/2,再 洪特规则2，可得基态为2P3/2
7.处于L=3, S=2原子态的原子 ,其总角动量量子数 J的可能取值
为: A. 3, 2,1;
B. 5, 4, 3, 2, 1;
[B ]
C. 6, 5, 4, 3; D. 5/2, 4/2, 3/2, 2/2, 1/2。
提示：J=L+S,L+S- 1,…|L-S|,
8.使窄的原子束按照施特恩 —盖拉赫的方法通过极不均匀的