届高三化学精准培优专练十九 Ksp的计算 Word版含答案Word文档格式.docx

届高三化学精准培优专练十九 Ksp的计算 Word版含答案Word文档格式.docx

《届高三化学精准培优专练十九 Ksp的计算 Word版含答案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高三化学精准培优专练十九 Ksp的计算 Word版含答案Word文档格式.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

A．Cl－、Br－、CrO

　　　　　B．Br－、Cl－、CrO

C．CrO

、Br－、Cl－D．Br－、CrO

、Cl－

6．离子的分离与提纯

典例6．已知常温下Ksp[Fe（OH）3]=1×

10-39，某CuSO4溶液中含有Fe3+，可以加入_________调节溶液的pH=___________使溶液中的c（Fe3+）=10-5mol/L除去

【答案】CuO或者氢氧化铜碱式碳酸铜等都可以；

2.7

【解析】根据Ksp[Fe（OH）3]=c（Fe3+）·

c3（OH−）＝1×

10−39，若使溶液中的c（Fe3+）=10−5mol/L，得c3（OH−）=

=1×

10−34，c（OH−）=10−11.3mol/L，则c（H+）=10−2.7mol/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，

1．已知CaCO3的Ksp＝2.8×

10－9，现将浓度为2×

10－4mol·

L－1的Na2CO3溶液与CaCl2溶液等体积混合，若要产生沉淀，则所用CaCl2溶液的浓度至少应为（　　）

A．2.8×

10－2mol·

L－1B．1.4×

10－5mol·

L－1

C．2.8×

L－1D．5.6×

L－1

2．在溶液中有浓度均为0.01mol·

L－1的Fe3+、Cr3+、Zn2+、Mg2+等离子，已知：

Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×

10－39；

Ksp[Cr（OH）3]＝7.0×

10－31；

Ksp[Zn（OH）2]＝1.0×

10－17；

Ksp[Mg（OH）2]＝1.8×

10－11，当其氢氧化物刚开始沉淀时，下列哪一种离子所需的pH最小（　　）

A．Fe3+B．Cr3+C．Zn2+D．Mg2+

3．一定温度下的难溶电解质AmBn在水溶液中达到溶解平衡。

已知下表数据：

物质

Fe（OH）2

Cu（OH）2

Fe（OH）3

Ksp/25℃

8.0×

10－16

2.2×

10－20

4.0×

10－38

完全沉淀时的pH

≥9.6

≥6.4

3～4

对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2（SO4）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察到红色固体析出

B．该溶液中c（SO

）∶[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3～4后过滤，得到纯净的CuSO4溶液

D．向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，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。

25℃，某溶液含0.02mol·

L−1Mn2

、0.1mol·

L−1H2S，向该溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。

当溶液的pH＝5时，Mn2

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Ka1＝1.3×

10－7，Ka2＝7.0×

10−15）

A．1.3×

10－7B．7.0×

10−15C．9.1×

10−14D．1.82×

10−14

5．常温下Ksp（AgCl）=1.8×

10-10，Ksp（AgI）=1.0×

10-16，将等体积的AgCl和AgI的饱和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNO3固体，下列说法正确的是（）

A．两溶液混合，AgCl和AgI都沉淀

B．若AgNO3足量，AgCl和AgI都可沉淀，但以AgCl为主

C．向AgI清液加入AgNO3，c（Ag+）增大，Ksp（AgI）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·

L-1

6．常温时，Ksp[Mg（OH）2]＝1.1×

10－11，Ksp（Ag2Cl）＝1.8×

10－10，Ksp（Ag2CrO4）＝1.9×

10−12，Ksp（CH3COOAg）＝2.3×

10－3，下列叙述不正确的是（　　）

A．浓度均为0.2mol·

L－1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合一定产生CH3COOAg沉淀

B．将0.001mol·

L－1AgNO3溶液滴入0.001mol·

L－1KCl和0.001mol·

L－1K2CrO4溶液中，先产生Ag2CrO4沉淀

C．c（Mg2+）为0.11mol·

L－1的溶液中要产生Mg（OH）2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，Ksp（AgCl）不变

7．元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）

（绿色）、Cr2O

（橙红色）、CrO

（黄色）等形式存在，Cr（OH）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K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−，利用Ag+与CrO

生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。

当溶液中Cl−恰好沉淀完全（浓度等于1.0×

10−5mol·

L−1）时，溶液中c（Ag+）为_______mol·

L−1，此时溶液中c（CrO

）等于__________

（已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×

10−12和2.0×

10−10）。

8．难溶化合物的饱和溶液存在溶解平衡，例如：

AgCl（s）

Ag+（aq）+Cl－（aq），Ag2CrO4（s）

2Ag+（aq）+CrO

（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－）＝1.8×

10－10，Ksp（Ag2CrO4）＝c2（Ag+）·

c（CrO

）＝1.9×

现用0.01mol·

L－1AgNO3溶液滴定0.01mol·

L－1KCl和0.001mol·

L－1K2CrO4混合溶液，通过计算完成下列问题：

（1）Cl－、CrO

谁先沉淀？

（2）当刚出现Ag2CrO4沉淀时，溶液中Cl－浓度是多少？

（设混合溶液在反应中体积不变）

9．碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。

（1）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中

=_____________。

已知Ksp（BaCO3）=2.6×

10−9，Ksp（BaSO4）=1.1×

10−10。

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·

L−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溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为___（填字母）。

A．小于1　　B．4左右　　C．大于6

（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的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：

FeS

MnS

CuS

PbS

HgS

ZnS

Ksp

6.3×

10−18

2.5×

10−13

1.3×

10−36

3.4×

10−28

6.4×

10−53

1.6×

10−24

某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，可以向此工业废水中加入过量的___以除去这些离子。

A．NaOH　　　B．FeS　　　C．Na2S

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，其主要成分可表示为K2SO4·

MgSO4·

2CaSO4·

2H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡：

K2SO4·

2H2O

2K++4SO

+Mg2++2Ca2++2H2O

为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备K2SO4的工艺流程如图所示：

（1）操作①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Ca2+，可先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀H2SO4，调节溶液pH至________（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

（4）操作②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，浸溶原理可表示为CaSO4（s）+CO

（aq）

CaCO3（s）+SO

（aq）。

已知：

常温下，Ksp（CaCO3）＝2.80×

10－9，Ksp（CaSO4）＝4.95×

10－5。

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Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如下：

Ksp[Zn（OH）2]＝1.2×

10−17；

Zn（OH）2既能溶于强酸，又能溶于强碱，还能溶于氨水，生成[Zn（NH3）4]2

。

①溶液A中加稀H2SO4生成Zn（OH）2的离子方程式为_________________________。

②常温下，Zn（OH）2饱和溶液中c（Zn2

）＝3×

10－6mol·

L−1，若溶液A中加入稀H2SO4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H2SO4改为_______。

（lg2＝0.3）

（2）T℃时，取一定量的PbI2固体，用蒸馏水配制成饱和溶液。

准确移取25.00mLPbI2饱和溶液，分次加入阳离子交换树脂RH（发生反应：

2RH+Pb2

===R2Pb+2H

）中，用250mL洁净的锥形瓶接受流出液，用蒸馏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，加入酚酞，用0.0025mol·

L−1的NaOH溶液滴定，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T℃时PbI2的Ksp＝________________。

（3）某MgCl2溶液的浓度为0.01mol·

L−1，在该溶液中滴加NaOH溶液至pH＝10，此时溶液中的Mg2+是否沉淀完全？

________（填“是”或“否”），此时c（Mg2

）＝______mol·

10−11）

（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K2CrO4溶液作指示剂，用0.001mol·

L−1AgNO3溶液滴定，当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时，达滴定终点，此时用去AgNO3溶液12.12mL。

①水样中Cl－的物质的量浓度是________。

②已知Ksp（AgCl）＝1.78×

10−10，Ksp（Ag2CrO4）＝2.00×

10−12。

如在滴定终点时，测得溶液中CrO

的浓度是5.0×

10－3mol·

试计算此时溶液中的Cl－的浓度是________。

参考答案

一、Ksp的计算及应用

典例1．【答案】

（1）Fe3+恰好沉淀完全时，c（PO

）=

L−1=1.3×

10–17mol·

L−1，c3（Mg2+）×

c2（PO

）＝（0.01）3×

（1.3×

10–17）2=1.7×

10–40＜Ksp[Mg3（PO4）2]，因此不会生成Mg3（PO4）2沉淀

【解析】

（1）Ksp[FePO4]=c（Fe3+）×

c（PO

）=1.3×

10−2，则c（PO

）＝

＝1.3×

10−17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]＝c3（Mg2+）×

10−17）2=1.69×

10-40＜1.0×

10—34，则无沉淀。

典例2．【答案】是

（1）根据Ksp（CaCO3）＝c（Ca2+）·

c（CO

）＝4.96×

10−9，得c（Ca2+）＝

L−1＝4.96×

10−6mol·

L−1<

10−5mol·

L−1，可视为沉淀完全。

典例3．【答案】1.0×

10−7mol·

L−1

【解析】反应前，n（Ag+）＝0.018mol·

L−1×

0.05L＝0.9×

10−3mol，n（Cl−）＝0.020mol·

0.05L＝1×

10−3mol；

反应后剩余的Cl−为0.1×

10−3mol，则混合溶液中，c（Cl−）＝1.0×

10−3mol·

L−1，c（Ag+）＝Ksp（AgCl）/c（Cl−）＝

=1.0×

10−7mol·

典例4．【答案】6

（1）根据信息，当c（Cu2+）·

10－20时开始出现沉淀，则c（OH－）＝

L−1＝

L−1＝10－9mol·

L−1，c（H+）＝10－5mol·

L−1，pH＝5，所以要生成Cu（OH）2沉淀，应调整pH>

5。

（2）要使Cu2+浓度降至0.2mol·

L−1÷

1000＝2×

L−1，c（OH－）＝

L−1＝10－8mol·

L−1，c（H+）＝10－6mol·

L−1，此时溶液的pH＝6。

典例5．【答案】B

【解析】当溶液中c（Cl－）为0.01mol·

L－1时，产生沉淀AgCl时所需Ag的浓度为c（Ag+）＝

＝

L－1＝1.56×

10－8mol·

L－1，同理含Br－溶液中所需c（Ag+）＝

L－1＝7.7×

10－11mol·

L－1，含CrO

溶液中所需c（Ag+）＝

L－1＝3×

L－1，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－、Cl－、CrO

典例6．【答案】CuO或者氢氧化铜碱式碳酸铜等都可以；

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+）·

）>

2.8×

10－9，因等体积混合，c（CO

）＝1×

L－1，故混合溶液中c（Ca2+）应大于2.8×

L－1，则混合前c（CaCl2）至少应为5.6×

L－1。

2.【答案】A

【解析】Fe（OH）3（s）

Fe3++3OH－，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3+）·

c3（OH−），c（OH−）＝

L－1＝

×

10－13mol·

L－1；

同理计算Cr3+沉淀的c（OH－）＝

10−10mol·

L－1，Zn2+沉淀的c（OH−）＝

L－1，Mg2+沉淀的c（OH−）＝

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CuSO4溶液，C错误。

4.【答案】B

【解析】根据公式

＝Ka1×

Ka2，故pH＝5时，c（S2－）＝

L−1＝9.1×

10−13mol·

L−1，Ksp（MnS）＝c（S2－）·

c（Mn2

）＝9.1×

0.02＝1.82×

10−14。

5.【答案】B

【解析】A项，饱和的AgCl溶液中：

c（Ag+）=c（Cl−）=1.342×

10-5，饱和的AgI溶液中：

c（Ag+）=c（I−）=1.0×

10-8，等体积混合后，浓度减半，c（Cl−）=6.71×

10-6，c（I−）=5.0×

10−9，

c（Ag+）=6.71×

10-6明显，混合后AgI必然沉淀，AgCl则不然，错误；

B项，由于c（Cl−）>

c（I−），若AgNO3固体足量，沉淀以AgCl为主，B正确；

C项，Ksp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1.342×

10−5×

143.5=0.00192（g），c（Cl−）=1.342×

L−1，0.1435克AgCl只有少量溶解，故c（Cl−）=1.342×

L−1，故D错误。

6.【答案】B

【解析】A项，c（Ag+）·

c（CH2COO－）＝0.2×

0.2＝4×

10－2>

2.3×

10－3，所以有CH3COOAg沉淀生成，正确；

B项，使Cl－沉淀，所需Ag+浓度的最小值为c（Ag+）＝

＝1.8×

L－1，使CrO

沉淀，所需Ag+浓度最小值为c（Ag+）＝

＝4.36×

L−1，所以先产生AgCl沉淀，错误；

C项，c（OH－）＝

＝10－5mol·

L－1，pH＝9，所以受产生Mg（OH）2沉淀，pH应控制在9以上，正确；

D项，Ksp只受温度影响，正确。

7.【答案】

（1）2.0×

10-5；

5×

10-3

（1）当溶液中Cl−完全沉淀时，即c（Cl−）=1.0×

L−1，根据溶度积常数Ksp（AgCl）=2.0×

10−10，可得溶液中c（Ag+）=Ksp（AgCl）÷

c（Cl−）=2.0×

10−10÷

（1.0×

L−1）=2.0×

L−1；

则此时溶液中c（CrO

）=Ksp（Ag2CrO4）/c2（Ag+）=2.0×

10−12÷

（2.0×

L−1）=5×

10-3mol·

8.【答案】

（1）Cl－先沉淀

（2）4.13×

（1）AgCl开始沉淀所需c（Ag+）＝

L－1，Ag2CrO4开始沉淀所需c（Ag+）＝

≈4.36×

L－1，因此，AgCl先沉淀。

（2）因c2（Ag+）·

10－12，c2（Ag+）×

0.001mol·

L－1＝1.9×

10－12，c（Ag+）＝4.36×

L－1，c（Ag+）·

10－10，4.36×

10－5·

10－10，c（Cl－）＝4.13×

氯离子基本沉淀完全。