2020届高考化学精准培优专练十九Ksp的计算含解析13

1、Ksp的计算 1 .判断能否沉淀 典例1.口45。2和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为 FeTiOs,还含有少量MgOSiO2等杂质)来制备，工艺流程如下: X；我米迎港FePOLLCO/HCQ1 IM米丁:3*L&PO, 璘般讥泥高温燃烧 回答下列问题: (1)若“滤液”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)， 使563+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0X10-5mol/L,此时是否有Mg(PO)2沉淀生成 (列式计算)。FePMg(PO4)2的Ksp分别为1.3X10-22、1.0X10-24。 2 .

2、判断能否沉淀完全 典例2.(1)在Ca(NQ)2溶液中加入(NH)2CO溶液后过滤，若测得滤液中c(CO3-)=10-3 mol-L_1,则Ca2+是否沉淀完全？(填“是”或“否”)。已知c(Ca2+)w10-5molI/1时可视为沉淀完全，Ksp(CaCO)=4.96X10-9 3 .计算某一离子浓度 典例3.向50mL0.018mol1的AgNO溶液中加入50mL0.020mol1的盐酸，生成沉淀。已知该温度下AgCl的Ksp=1.0X10-1 ,忽略溶液的体积变化，请计算：完全沉淀后， 溶液中c(Ag+)=mol-L。 4 .沉淀生成和沉淀完全时pH的计算 典例4.已知：Cu(OH)2(

3、s)Cu2+(aq)+2OH(aq),Ksp=c(Cu2+)c2(OH)=2X102。 当溶液中各种离子的浓度哥的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。 (1)某CuSO溶液里c(Cu2+)=0.02mol1,如果生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液的pH,使之大于。 (2)要使0.2moll/1CuSO溶液中Cu2+沉淀较为完全(使CLT浓度降至原来的千分之一)，则应向溶液里加入NaOH液，使溶液的pH为。 Ksp 的计算及应用 喏口等回 LiDHLiJ9.6 6.4 34 对含等物质的量的CuSO、FeSO、Fe2(Sd)3的混合溶液的说法错误的是() A.向该溶液中加入少量铁粉不能观

4、察到红色固体析出 B.该溶液中c(SC4):c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)5:4 C.向该溶液中加入适量氯水，并调节pH至34后过滤，得到纯净的CuSC溶液 D.向该混合溶液中逐滴加入NaCH液，最先看到红褐色沉淀 4 .在废水处理领域中，H2S或Na2s能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25C, 某溶液含0.02mol-L-1MrT、0.1mol-L-1H2S,向该溶液中通入HCl气体或加入NaCHK体以调节溶液pH,(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。当溶液的pH=5时，Mr2+开始沉淀为MnS则MnS的溶度积为() (已知：H2S两级电离常数分别为Kai=1.3

5、X107,Ka2=7.0X10-15) A.1.3X107B.7.0X10-15C,9.1X10-14D.1.82X10-14 5 .常温下Ksp(AgCl)=1.8X10-10,K3P(AgI)=1.0X10-16,将等体积的AgCl和Agl的饱和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNC固体，下列说法正确的是() A.两溶液混合，AgCl和Agl都沉淀 8 .若AgNC足量,AgCl和Agl都可沉淀，但以AgCl为主 C.向Agl清液加入AgNC,c(Ag+)增大，K3P(Agl)也增大 D.若取0.1435克AgCl固体放入100mL水(忽略体积变化)，c(Cl-)为0.01mol 9

6、 .常温时，KpMg(CH)2=1.1X1011,Kp(Ag2Cl)=1.8x1010,Kp(Ag2CrC)=1.9x10Kp(CH3CCCAg)=2.3X1。3,下列叙述不正确的是() A.浓度均为0.2molL-的AgNC溶液和CHCCCN籀液等体积混合一定产生CHCCCAg 沉淀 10 将0.001mol-L1AgNC溶液滴入0.001molL1KCl和0.001molLkCrQ溶液中，先产生Ag2CrC4沉淀 C.c(Mg2+)为0.11molL-的溶液中要产生Mg(CH沉淀，溶液的pH要控制在9以上 D.在其他条件不变的，情况下，向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Kp(AgCl

7、)不变 7 .元素铭(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(CH)“绿色)、Cr2c-(橙红色)、Crd(黄色)等形式存在，Cr(CH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题： (1)在化学分析中采用&CrC4为指示剂，以AgNC标准溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+与CrC2-生成醇红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0X10-5mol)时，溶液中c(Ag+)为mol-L-1,此时溶液中c(CrC2-)等于 mol-L_1o(已知Ag2CrQ、AgCl的Ksp分别为2.0X10-12和2.0X10-10)。 8 .难溶化合物的饱和溶液存在溶解平衡

8、，例如：AgCl(s)7Ag+(aq)+Cl(aq), AgzCrQ(s)胃=2Ag+(aq)+CrO2-(aq),在一定温度下，其离子浓度乘积为常数，这一常数叫溶度积常数，用Ksp表示，已知：KSp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl)=1.8X1010,Kp(Ag2Crd)= c2(Ag+)-c(CrO4-)=1.9X1012。现用0.01molL1AgNO溶液滴定0.01molL1KCl和0.001molLj&CrQ混合溶液，通过计算完成下列问题： Cl、CrO-谁先沉淀？ (2)当刚出现Ag2Cr。沉淀时，溶液中C浓度是多少？(设混合溶液在反应中体积不变) 9 .碳酸钠是一种重要

9、的化工原料，主要采用氨碱法生产。回答下列问题： (1)向含有BaSO固体的溶液中滴加N&CO溶液，当有BaCO沉淀生成时溶液中 :。已知Ksp(BaCQ)=2.6X10-9,Ksp(BaSO4)=1.1X10-10。 10 .金属氢氧化物在酸中溶解度不同，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。一些难溶的金属氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线(S,mol”-1)如 图所示： (1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是(填化学式)。 (2)若要除去CuCl2溶液中白少量Fe3+，应该控制溶液的pH为(填字母)。 A.小于1B.4左右C.大于6 在Ni(NO3)2溶

10、液中含有少量的Co2+杂质，(填“能”或“不能”)通过调节溶液pH 的方法除去，理由是。 (4)已知一些难溶物的溶度积常数如表所示: 物质 FeS MnS CuS PbS HgS ZnS cCO2方方 cSO2-) KSP 一 6.3x10 18 2.5X10 13 一 1.3x10 36 _1 3.4X10 28 _1 6.4X10 53 一1.6X10 24 某工业废水中含有cj+、Pb2+、Hg2+,可以向此工业废水中加入过量的以除去这些离子。 A.NaOHB.FeSC.NaS 11 .资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的 废弃矿渣杂卤石，其主要成分可

11、表示为&SQ-MgSO-2CaSO-2H2O,已知它在水溶液中存 在如下平衡：K2SOMgSO-2CaSO-2屋O=2K+4SO+Md+2Cs2+2h2O 为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备&SQ的工艺流程如图所示： 滤册 味液量之溶液| (1)操作的名称是。 (2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中K+的原因： (3)除杂质环节，为除去C，可先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向 滤液中滴加稀H2S。，调节溶液pH至(填“酸性”“中性”或“碱性”)。 (4)操作的步骤包括(填操作过程)：、过滤、洗涤、干燥。 (5)有人用可溶性碳酸盐作为溶浸剂，浸溶原

12、理可表示为CaSO(s)+CO/(aq) _2 CaC/s)+SO4(aq)。 已知：常温下，Ksp(CaCO)=2.80X109,Ksp(CaSQ)=4.95X105。 则常温下该反应的平衡常数K=。(保留3位有效数字) 12 .(1)利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3Q胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如下： 血液 稀HH堵量NalTCOy% 已知：KpZn(OH)2=1.2X10-17；Zn(OH)2既能溶于强酸，又能溶于强碱，还能溶于氨水, 2+ 生成Zn(NH3)4。 溶液A中加稀H2SO生成Zn(OH)2的离子方程式为 常温下，Zn(OH)2饱和溶液中c(Zn2+)=3X106mol

13、-L-1,若溶液A中加入稀H2SO过量，会溶解产生的Zn(OH)2,Zn(OH)2开始溶解的pH为,为防止Zn(OH)2溶解，可将稀hbSQ改为。(lg2=0.3) 足量N出Ml 林比M4 t 醇液A 抽避 t 加(口Hk卜*ZnJ 群港H f 部分氧化卜卜含俨,F武)卜幽登刎号超 (2) TC时，取一定量的Pbl2固体，用蒸储水配制成饱和溶液。准确移取25.00mLPbl2 饱和溶液，分次加入阳离子交换树脂RH(发生反应：2RH+Pb+=RPb+2H)中，用250mL洁净 的锥形瓶接受流出液，用蒸储水淋洗树脂至流出液呈中性。将洗涤液一并盛放到锥形瓶中，加入酚Mt,用0.0025molL-1的

14、NaOHm滴定，重复上述操作2次，当达到滴定终点时， 平均消耗氢氧化钠溶液20.00mL。则TC日PbI2的&=。 (3)某MgC2溶液的浓度为0.01mol-L-1,在该溶液中滴加NaOFH M至pH=10,此时溶液中的Mg+是否沉淀完全？(填“是”或“否”)，此时c(Mg2+)=mol”-1。(已知：KspMg(OH)2=1.8X10-11) (4)某同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl)，他们进行了如下实验：向30.00mL水样中加几滴RCrQ溶液作指示剂，用0.001molL-1AgNO溶液滴定，当有醇红色Ag2CrO4沉淀出现时，达

15、滴定终点，此时用去AgNO溶液12.12mL。 水样中C厂的物质的量浓度是。 已知Ksp(AgCl)=1.78X10-1 ,Kp(Ag2CrQ)=2.00X10-12。如在滴定终点时，测得溶液中CrC2一的浓度是5.0X103mol”-1。试计算此时溶液中的C的浓度是。 参考答案 一、Ksp的计算及应用 22 典例1.【答案】(1什，恰好沉淀完全时，c(PO4)=1.310mol-L-1=1.3X1017mol-L-1, 1.010 c3(Mg2+)XC2(PO3)=(0.01)隈(1.3X1017)2=1.7X1040vKspMg3(PO4)2,因此不会生成 Mg(PQ)2沉淀 【解析】(1

16、)KspFePO4=c(Fe3+)Xc(PO4)=1.3X10-2,则c(PO；)= Ksp cFe3 1.3X10-17mol/L,QcMg3(PO4)2=c3(Mg2+)xc2(PO3)=(0.01)3X(1.3x10-17)2=1.69x10-40v 1.0X10-34,则无沉淀。 典例2.【答案】是 【解析】(1)根据Ksp(CaCO)=c(Ca2+)c(CO2-)=4.96x10-9,得c(Ca2+)= 496109-1-6,.-1-5, ,mol-L=4.96X10mol-L5。(2)要使CuT浓度降至0.2molL+1000=2X10 4mol-L1,c(OH)= 4mol-L-

17、1=108mol-L-1,c(H+)=106mol-L-1,此时溶液的2X10 pH=60 典例5.【答案】B 【解析】当溶液中c(Cl一)为0.01mol1时，产生沉淀AgCl时所需Ag的浓度为c(Ag+) Ksp(AgCl)1.56X10 c(Cl) Kp(AgBr) 7二c(Br) 0.01 7.7x10 0.01 -10 mol-L1=1.56x108mol- -13 mol-L1=7.7X10Tmol-L1 二同理含BL溶液中所需c(Ag+)= 含Cra一溶液中所需c(Ag+)= 15 =3X10mol LT,c(Ag+)越小，则越先生成沉淀, 所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br

18、C、CrO4o 典例6.【答案】CuO或者氢氧化铜碱式碳酸铜等都可以；2.7 【解析】根据KspFe(OH)3=c(Fe3+)-c3(OH)=1X10-39,若使溶液中的c(Fe3+)=10-5mol/L, 3-11039-34-11.3+-2.7 得c(OH)=105=1X10,c(OH)=10mol/L,则c(H)=10mol/L,pH=2.7;为了不引入杂质可加入CuO或氢氧化铜或碱式碳酸铜等调节溶液的pH。 二、对点增分集训 1 .【答案】D 【解析】由沉淀形成的条件知，要产生沉淀必须满足：c(Ca2+)c(CO-)2.8X109,因 等体积混合，c(CO3-)=1X1。4mol1,故

19、混合溶液中c(Ca2+)应大于2.8x10-5molL1则混合前c(CaCl2)至少应为5.6X105molLL 2 .【答案】A 【解析】Fe(OH)3(s)Fe3+3OH,KMFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH),c(OH)= x10-10mol-L1,Zn2+沉淀的c(OH)=x108molL1,M0+沉淀的c(OH)=/U X10-5mol-L-1,c(OH)越小，pH越小，先沉淀。 3 .【答案】C 【解析】用氯水氧化Fe2+,溶液中引入了Cl,得不到纯净CuSO溶液，C错误。 4 .【答案】B 2-2+ ,cfSVcfH%,2Ka1xKa2.cH2S1 【解析】根据公式IcI

20、HcLKa1XKa2,故pH=5时，c(S2)=一而；一)= 1.3X107X7.0X1015X0.1113122+ ,052mol-L-=9.1x10-mol-L-,Ksp(MnS)=c(S)-c(Mn)= -13 9.1 x10 X0.02=1.82X10-14o .【答案】B 【解析】A项，饱和的AgCl溶液中：c(Ag+)=c(Cl-)=1.342X10-5,饱和的Agl溶液中：c(Ag+)=c(I-)=1.0X10-8,等体积混合后，浓度减半，c(Cl-)=6.71X10-6,c(I-)=5.0X10-9, c(Ag+)=6.71X10-6明显，混合后Agl必然沉淀，AgCl则不然，

21、错误；B项，由于c(Cl-)c(I-),若AgNO固.|2.tix10 J molL -1=而x1013mol-L1；同理计算Cr3+沉淀的c(OH)而 体足量，沉淀以AgCl为主，B正确；C项，Kp与温度有关，温度不变，KSp 不变，错误；D项，常温下，氯化银的溶解度为1.342X10-5X143.5=0.00192(g),c(Cl-)=1.342X10-5mol-L-1,0.1435克AgCl只有少量溶解,故c(Cl-)=1.342X10-5mol-L-1,故 D错误。 .【答案】B 【解析】A项，c(Ag+)c(CH2COO)=0.2X0.2=4X1022.3X103,所以有CHCOOA

22、g 沉淀生成， 正确；B项， 使C沉淀， 所需Ag+浓度的最小值为c(Ag+)=18菖10=1.8X10-7mol-L1,使CrO-沉淀，所需Ag+浓度最小值为c(Ag+)=怛4=4.36X10 5mol”-1,所以先产生AgCl沉淀，错误；C项，c(OHT)=105mol-L1,pH=9, 所以受产生Mg(OH)2沉淀，pH应控制在9以上，正确；D项，腐只受温度影响，正确。 .【答案】(1)2.0X10-5；5X10-3 【 解 析 】(1)当 溶 液 中Cl- 完全 沉 淀 时 ，即c(Cl-)=1.0 x10-5mol厂1,根 据 溶 度 积常 数Ksp(AgCl)=2.0X10-10,

23、可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)+c(Cl-)=2.0X10-10+(1.0X10mol-L-1)=2.0X 10-5molI/1;则此时溶液中c(CrO2-)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0X10-12+(2.0X10mol-L-1)=5X 10-3molI/1。 .【答案】(1)Cl一先沉淀 (2)4.13X106molL1 4.36X105molL-1,因此，AgCl先沉淀。(2)因 c2(Ag)c(CrO2-)=1.9x1012,c2(Ag+)X0.001mol-L1=1.9X1012,c(Ag+)= 4.36x10-5mol-L1,c(Ag+)-c(Cl)

24、=1.8x1010,4.36x105c(Cl)=1.8x1010,c(Cl)=4.13X106mol-L-1o氯离子基本沉淀完全。 .【答案】24 【解析】(1)在同一个溶液中，c(Ba2+)相同，依据溶度积的数学表达式，则有0.001 【解析】(1)AgCl开始沉淀所需c(Ag+)= =1.8x108molL1,Ag2CrO4开始 沉淀所需c(Ag)= 武吟)c(CQj)艾戒B门-IKpBaCO2.6xl0? 5。严二小。广卜B广广口如EQ)=1又1产 =24。 .【答案】(1)Cu2+ B (3)不能Co2+和刈2+沉淀的pH范围相差太小 B 【解析】(1)根据图中信息可知pH=3时溶液中

25、铜元素的主要存在形式是Cu2+;(2)除 去Fl+的同时必须保证Cu2+不能沉淀，因此pH应保持在4左右Fe3+沉淀完全，故答案为B;(3)从图示关系可看出，C(T和Ni2+沉淀的pH范围相差太小，无法控制溶液的pH,故答案 为：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小；(4)要使三种离子生成沉淀，最好选择难溶于水的FeS,使它们转化为更难溶解的金属硫化物沉淀，同时又不引入其它离子，故答案为 Bo .【答案】(1)过滤 (2)Mg2+转化成Mg(OH沉淀，S(t与Ca2+结合转化为CaSO沉淀，平衡右移，促使杂卤石 溶解 (3)K2CO中性 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)1.77X10

26、4 【解析】(1)通过操作实现固体和液体分离，操作的名称是过滤。(2)加入Ca(OH)2 溶 液 ，M 转 化 成Mg(OH1沉 淀 ，SCT与C 结 合 转 化 为CaSO沉 淀 ，&SOMgSO2CaSO2H2O=2K+4Sj+Md+2Ca2+2H2O平衡正向移动， 促使杂卤石中的K+溶解。(3)为除去Cci+,可先加入K2CO溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤后再向滤液中滴加稀HbSO,调节溶液pH至中性 除去过量的碳酸钾。(4)为从溶液中得到溶质，需依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗 .【答案】(1)Znd+2H+=Zn(OH)48.3CO 9 (2)4X10 涤、干燥等步骤。 (5)该反应的平衡常数 K= _2 c(SO4)Ksp(CaSO)4.95X10 c(CO3)=K3P(CaCO)=2.80 x10 5