高考化學總復習 優(yōu)編增分練：高考必考重要填空逐空特訓 題型二 和電離平衡、溶度積有關的填空特訓試題

(二)和電離平衡、溶度積有關的填空特訓－13，某溶液中含c(Cu2＋)＝2.2mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.01mol·L－1，逐滴加入稀氨水調節(jié)pH可依次分離，首先沉淀的是________(填離子符號)，為使銅離子開始沉淀，常溫下應調節(jié)溶液的pH值大于________。答案Fe3＋4解析三種金屬陽離子出現(xiàn)沉淀，根據(jù)濃度商與Ksp的關系；Cu2＋轉化成沉淀，c(OH－)＝eq\r(\f(Ksp[CuOH2],cCu2＋))＝eq\r(\f(2.2×10－20,2.2))mol·L－1＝1×10－10mol·L－1；Fe3＋轉化成沉淀，c(OH－)＝eq\r(3,\f(Ksp[FeOH3],cFe3＋))＝eq\r(3,\f(4.0×10－38,0.008))mol·L－1＝eq\r(3,5)×10－12mol·L－1；Mn2＋轉化成沉淀，c(OH－)＝eq\r(\f(2.1×10－13,0.01))mol·L＝eq\r(2.1)×10－5.5mol·L－1；因此首先沉淀的是Fe3＋，為使Cu2＋沉淀，此時c(OH－)＝1×10－10mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(10－14,10－10)mol·L－1＝10－4mol·L－1，即pH＝4，當pH>4時，Cu2＋出現(xiàn)沉淀。2.若Ksp(ZnCO3)＝1.5×10－10，溶液中離子濃度≤1.0×10－5mol·L－1時，認為該離子沉淀完全。則欲使1Lc(Zn2＋)＝1.5mol·L－1溶液中Zn2＋沉淀完全，需加入等體積的Na2CO3溶液的物質的量濃度至少為________________mol·L－1(寫出精確計算結果，溶液混合時體積變化忽略不計)。答案(1.5＋3×10－5)mol·L－1－1。3.已知：HCN的電離常數(shù)Ka＝4.9×10－10，H2S的電離常數(shù)Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.0×10－15。向NaCN溶液中通入少量的H2S氣體，反應的化學方程式為_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。在廢水處理領域中常用H2S將Mn2＋轉化為MnS除去，向含Mn2＋為0.0020mol·L－1的廢水中通入一定量的H2S氣體，調節(jié)溶液的pH＝a，當HS－濃度為1.0×10－4mol·L－1時，Mn2＋開始沉淀，則a＝________[已知：Ksp(MnS)＝1.4×10－15]。答案NaCN＋H2S=HCN＋NaHS6解析向NaCN溶液中通入少量的H2S氣體，反應的化學方程式為NaCN＋H2S=HCN＋NaHS。因為MnS=Mn2＋＋S2－，Ksp(MnS)＝1.4×10－15，所以當Mn2＋為0.0020mol·L－1開始沉淀時c(S2－)＝7×10－13mol·L－1，根據(jù)Ka2＝7.0×10－15，HS－濃度為1.0×10－4mol·L－1時，c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，所以pH＝－lgc(H＋)＝－lg(1.0×10－6)＝6。4.將CuCl水解再熱分解可得到納米Cu2O。CuCl水解的反應為CuCl(s)＋H2O(l)CuOH(s)＋Cl－(aq)＋H＋(aq)。該反應的平衡常數(shù)K與此溫度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的關系為K＝________________________________________________________________________。答案eq\f(Kw·KspCuCl,KspCuOH)解析CuCl(s)＋H2O(l)CuOH(s)＋Cl－(aq)＋H＋(aq)，平衡常數(shù)K＝c(H＋)·c(Cl－)＝eq\f(cH＋·cOH－,cOH－)×eq\f(cCu＋·cCl－,cCu＋)＝eq\f(Kw·KspCuCl,KspCuOH)。5.在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3＋(aq)＋3OH－(aq)，常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝1.0×10－32，當c(Cr3＋)降至1.0×10－5mol·L－1，認為Cr3＋已經(jīng)完全沉淀。現(xiàn)將還原后溶液的pH值調至4，此時Cr3＋是否沉淀完全(列式計算)?答案當pH調到4時，c(OH－)＝eq\f(1.0×10－14,1.0×10－4)mol·L－1＝1.0×10－10mol·L－1，c(Cr3＋)＝eq\f(1.0×10－32,1.0×10－103)mol·L－1＝1.0×10－2mol·L－1＞1.0×10－5mol·L－1，因此Cr3＋沒有沉淀完全。6.若僅從沉淀轉化角度考慮，能否利用反應CoCO3＋C2Oeq\o\al(2－,4)=CoC2O4＋COeq\o\al(2－,3)將CoCO3轉化為CoC2O4？________(填“能”或“不能”)，說明理由：____________________________________________________________________________________________________。[已知Ksp(CoCO3)＝1.4×10－13，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8]答案不能該反應的平衡常數(shù)為K≈2.22×10－6，轉化程度極小解析從沉淀轉化角度考慮，若實現(xiàn)CoCO3＋C2Oeq\o\al(2－,4)=CoC2O4＋COeq\o\al(2－,3)，該反應的平衡常數(shù)為K＝eq\f(cCO\o\al(2－,3),cC2O\o\al(2－,4))＝eq\f(KspCoCO3,KspCoC2O4)＝eq\f(1.4×10－13,6.3×10－8)≈2.22×10－6，轉化程度極小，所以不能實現(xiàn)轉化。7.工廠排出的廢水中含有的NOeq\o\al(－,3)對人類健康造成危害?？萍既藛T在堿性條件下用Al粉將NOeq\o\al(－,3)還原成N2。缺點是處理后的水中生成了AlOeq\o\al(－,2)，仍然對人類健康有害。已知25℃，Ksp[(Al(OH)3]＝1.3×10－33，Al(OH)3H＋＋H2O＋AlOeq\o\al(－,2)，K＝1.0×10－13。(1)25℃時，欲將上述處理過的水中的AlOeq\o\al(－,2)降到1.0×10－6mol·L－1，需調節(jié)溶液的pH＝________，此時水中c(Al3＋)＝________mol·L－1。(2)25℃時，Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數(shù)K＝________。答案(1)71.3×10－12(2)10解析(1)25℃時，Al(OH)3H＋＋H2O＋AlOeq\o\al(－,2)，K＝1.0×10－13，故c(H＋)＝eq\f(1.0×10－13,1.0×10－6)mol·L－1＝1.0×10－7mol·L－1，需調節(jié)溶液的pH＝7，Ksp[(Al(OH)3]＝c3(OH－)·c(Al3＋)＝(10－7)3×c(Al3＋)＝1.3×10－33，c(Al3＋)＝1.3×10－12mol·L－1。(2)25℃時，Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(cAlO\o\al(－,2),cOH－)＝eq\f(1.0×10－6,10－7)＝10。8.可以用K2CO3溶液吸收H2S，其原理為K2CO3＋H2S=KHS＋KHCO3，該反應的平衡常數(shù)為________(已知H2CO3的Ka1＝4.2×10－7，Ka2＝5.6×10－11；H2S的Ka1＝5.6×10－8，Ka2＝1.2×10－15)。答案1.0×103解析反應K2CO3＋H2S=KHS＋KHCO3的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H2S=HS－＋HCOeq\o\al(－,3)，該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(cHS－·cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3)·cH2S)＝eq\f(cHS－·cHCO\o\al(－,3)·cH＋,cCO\o\al(2－,3)·cH2S·cH＋)＝eq\f(Ka1H2S,Ka2H2CO3)＝eq\f(5.6×10－8,5.6×10－11)＝1×103。－1K2CrO4溶液，則溶液中的c(CrOeq\o\al(2－,4))＝________________。(2)室溫下，0.1mol·L－1NaHCO3溶液的pH值______0.1mol·L－1Na2SO3溶液的pH值(填“>”“<”或“＝”)。已知：H2CO3K1＝4.3×10－7K2＝5.6×10－11H2SO3K1＝1.54×10－2K2＝1.02×10－7答案(1)2.5×10－9mol·L－1(2)<解析(2)HCOeq\o\al(－,3)的水解平衡為：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，HCOeq\o\al(－,3)的水解平衡常數(shù)Kh＝eq\f(cH2CO3·cOH－,cHCO\o\al(－,3))＝eq\f(cH2CO3·cOH－·cH＋,cHCO\o\al(－,3)·cH＋)＝eq\f(Kw,K1H2CO3)＝eq\f(1×10－14,4.3×10－7)≈2.3×10－8＞5.6×10－11，HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)的電離程度，NaHCO3溶液呈堿性；H2CO3的K1＞H2SO3的K2，HCOeq\o\al(－,3)的水解能力＜SOeq\o\al(2－,3)的水解能力，0.1mol·L－1NaHCO3溶液的pH值＜0.1mol·L－1Na2SO3溶液的pH值。10.一定溫度下，向氨水中通入CO2，得到(NH4)2CO3、NH4HCO3等物質，溶液中各種微粒的物質的量分數(shù)與pH的關系如圖所示。隨著CO2的通入，溶液中eq\f(cOH－,cNH3·H2O)將________(填“增大”“減小”或“不變”)。pH＝9時，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝___________________(用離子濃度表示)。答案減小2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(NH2COO－)＋c(OH－)解析eq