高考化学总复习 优编增分练：高考必考重要填空逐空特训 题型二 和电离平衡、溶度积有关的填空特训试题

(二)和电离平衡、溶度积有关的填空特训－13，某溶液中含c(Cu2＋)＝2.2mol·L－1、c(Fe3＋)＝0.008mol·L－1、c(Mn2＋)＝0.01mol·L－1，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，首先沉淀的是________(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH值大于________。答案Fe3＋4解析三种金属阳离子出现沉淀，根据浓度商与Ksp的关系；Cu2＋转化成沉淀，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＋转化成沉淀，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＋转化成沉淀，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＋，为使Cu2＋沉淀，此时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，当pH>4时，Cu2＋出现沉淀。2.若Ksp(ZnCO3)＝1.5×10－10，溶液中离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。则欲使1Lc(Zn2＋)＝1.5mol·L－1溶液中Zn2＋沉淀完全，需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为________________mol·L－1(写出精确计算结果，溶液混合时体积变化忽略不计)。答案(1.5＋3×10－5)mol·L－1－1。3.已知：HCN的电离常数Ka＝4.9×10－10，H2S的电离常数Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.0×10－15。向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。在废水处理领域中常用H2S将Mn2＋转化为MnS除去，向含Mn2＋为0.0020mol·L－1的废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH＝a，当HS－浓度为1.0×10－4mol·L－1时，Mn2＋开始沉淀，则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气体，反应的化学方程式为NaCN＋H2S=HCN＋NaHS。因为MnS=Mn2＋＋S2－，Ksp(MnS)＝1.4×10－15，所以当Mn2＋为0.0020mol·L－1开始沉淀时c(S2－)＝7×10－13mol·L－1，根据Ka2＝7.0×10－15，HS－浓度为1.0×10－4mol·L－1时，c(H＋)＝1.0×10－6mol·L－1，所以pH＝－lgc(H＋)＝－lg(1.0×10－6)＝6。4.将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。CuCl水解的反应为CuCl(s)＋H2O(l)CuOH(s)＋Cl－(aq)＋H＋(aq)。该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K＝________________________________________________________________________。答案eq\f(Kw·KspCuCl,KspCuOH)解析CuCl(s)＋H2O(l)CuOH(s)＋Cl－(aq)＋H＋(aq)，平衡常数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)，常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝1.0×10－32，当c(Cr3＋)降至1.0×10－5mol·L－1，认为Cr3＋已经完全沉淀。现将还原后溶液的pH值调至4，此时Cr3＋是否沉淀完全(列式计算)?答案当pH调到4时，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＋没有沉淀完全。6.若仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应CoCO3＋C2Oeq\o\al(2－,4)=CoC2O4＋COeq\o\al(2－,3)将CoCO3转化为CoC2O4？________(填“能”或“不能”)，说明理由：____________________________________________________________________________________________________。[已知Ksp(CoCO3)＝1.4×10－13，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8]答案不能该反应的平衡常数为K≈2.22×10－6，转化程度极小解析从沉淀转化角度考虑，若实现CoCO3＋C2Oeq\o\al(2－,4)=CoC2O4＋COeq\o\al(2－,3)，该反应的平衡常数为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，转化程度极小，所以不能实现转化。7.工厂排出的废水中含有的NOeq\o\al(－,3)对人类健康造成危害。科技人员在碱性条件下用Al粉将NOeq\o\al(－,3)还原成N2。缺点是处理后的水中生成了AlOeq\o\al(－,2)，仍然对人类健康有害。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℃时，欲将上述处理过的水中的AlOeq\o\al(－,2)降到1.0×10－6mol·L－1，需调节溶液的pH＝________，此时水中c(Al3＋)＝________mol·L－1。(2)25℃时，Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数K＝________。答案(1)71.3×10－12(2)10解析(1)25℃时，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，需调节溶液的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℃时，Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，反应的平衡常数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，其原理为K2CO3＋H2S=KHS＋KHCO3，该反应的平衡常数为________(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解析反应K2CO3＋H2S=KHS＋KHCO3的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋H2S=HS－＋HCOeq\o\al(－,3)，该反应的平衡常数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，则溶液中的c(CrOeq\o\al(2－,4))＝________________。(2)室温下，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)的水解平衡为：HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，HCOeq\o\al(－,3)的水解平衡常数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)的电离程度，NaHCO3溶液呈碱性；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。10.一定温度下，向氨水中通入CO2，得到(NH4)2CO3、NH4HCO3等物质，溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。随着CO2的通入，溶液中eq\f(cOH－,cNH3·H2O)将________(填“增大”“减小”或“不变”)。pH＝9时，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝___________________(用离子浓度表示)。答案减小2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(NH2COO－)＋c(OH－)解析eq