高中化学二轮复习训练题: 高考重要填空逐空特训四 和Ksp应用有关的填空特训

来源:互联网 由 谭9876543210 贡献 责任编辑:李志  
(四)和K sp应用有关的填空特训

1.某温度下,Ca(OH)2、CaWO4的相关数据见下表

将钨酸钠溶液加入石灰乳中,发生反应的离子方程式为

WO2-4(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)

该温度下此反应的平衡常数为________。

答案100

解析已知CaWO4(s)WO2-4(aq)+Ca2+(aq),

CaWO4)=c(WO2-4)×c(Ca2+)=1×10-4×1×10-6=1×10-10;

Ca(OH)2(s)2OH-(aq)+Ca2+(aq),

(Ca(OH)2)]=c2(OH-)×c(Ca2+)=(1×10-2)2×1×10-4=1×10-8;

则WO2-4(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)该温度下此反应的平衡常数

=K sp[(Ca(OH)2)]÷K sp(CaWO4)=(1×10-8)÷(1×10-10)=100。

2.已知常温下,H2S的电离常数:K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,则0.1 mol·L-1H2S溶液的pH 约为________(取近似整数值);向浓度均为0.001 mol·L-1的AgNO3和Hg(NO3)2混合溶液中通入H2S气体,开始生成沉淀的c(S2-)为________。(已知:K sp(Ag2S)=6.3×10-50,K sp(HgS)= 1.6×10-52)

答案 4 1.6×10-49mol·L-1

解析已知常温下,H2S的电离常数:K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,则0.1 mol·L-1 H2S溶液中氢离子浓度约是 1.3×10-7×0.1≈10-4,因此pH约为4;根据溶度积常数K sp(Ag2S)=

6.3×10-50,K sp(HgS)=1.6×10-52可知首先产生HgS沉淀,此时溶液中c(S2-)=1.6×10-52

0.001

mol·L-1=1.6×10-49mol·L-1。

3.用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液,阳极的电极反应式为________________,当电解到一定程度,阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。常温下,经测定阴极附近溶液的pH=m,此时阴极附近c(Cu2+)=______________ mol·L-1 (已知:Cu(OH)2的K sp=2.2×10-20)。

答案2Cl--2e-===Cl2↑ 2.2×10(8-2m)

解析用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液,阳极发生氧化反应,其电极反应式为2Cl--2e-

===Cl2↑;K sp=c2(OH-)×c(Cu2+),c(Cu2+)=2.2×10-20

(10m-14)2

mol·L-1=2.2×10(8-2m)mol·L-

1。

4.镁-H 2O 2酸性燃料电池的反应原理为 Mg +H 2O 2+2H +===Mg 2+

+2H 2O, 则正极反应式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

常温下,若起始电解质溶液pH =1,则pH =2时,溶液中Mg 2+

浓度为________。当溶液pH =6时,________(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知K sp [Mg(OH)2]=5.6×10-12

)。

答案 H 2O 2+2H +

+2e -

===2H 2O 0.045 mol·L

-1

没有

解析 镁-H 2O 2酸性燃料电池的反应原理为Mg +H 2O 2+2H +

===Mg 2+

+2H 2O ,正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应,正极反应式H 2O 2+2H +

+2e -

===2H 2O ;若起始电解质溶液pH =1,则pH =2时溶液中,氢离子浓度减小0.1 mol·L -1

mol·L -1

=0.09 mol·L -1

,依据反应方程式得到Mg 2+

浓度=0.045 mol·L -1

;K sp [Mg(OH)2]=5.6×10-12

,当溶液pH =6时,c (OH -

)=10-8

mol·L

-1

,则Q c =c (Mg 2+)×c 2(OH -)=0.045×10

-16

=4.5×10-18

成。

5.(1)食盐精制时所加的四种试剂:纯碱、氯化钡、盐酸和烧碱,是为了除去粗盐水中含有的________等杂质离子,需将粗盐溶解后,按顺序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品的顺序可以是________________。

(2)加入足量纯碱时,会有部分BaSO 4转化成BaCO 3。若1.0 L BaSO 4的悬浊液中含0.010 mol BaSO 4固体,需加入________mol Na 2CO 3才能将BaSO 4完全转化为BaCO 3。 (已知K sp (BaSO 4)=1.1×10

-

10

,K sp (BaCO 3)=5.5×10-9

)

答案 (1)Ca 2+

、Mg 2+

、SO 2-

4 烧碱、氯化钡、碳酸钠、盐酸(可写化学式,顺序合理即可) (2)0.51

解析 (1)NaOH 是为了除去Mg 2+

,氯化钡是为了除去SO 2-

4,纯碱是为了除去Ca 2+

和过量的Ba 2+

,稀盐酸是为了除去OH -

和CO 2-

3,食盐精制时所加四种试剂是为了除去粗盐水中含有的Ca 2+

、Mg

2

+

、SO 2-

4等杂质离子;除去粗盐中的Mg 2+

,使用的除杂试剂是过量的NaOH 溶液;除去SO 2-

4使用的

是过量的BaCl 2;除去Ca 2+

和过量的Ba 2+

使用的是Na 2CO 3,由于Na 2CO 3的目的是除去Ca 2+

和过量的Ba 2+

,故Na 2CO 3的加入必须在BaCl 2之后,待沉淀完全后,过滤除去生成的沉淀,此时溶液中的杂质离子是OH -

和CO 2-

3,故加入过量的盐酸即可除去,加入药品的顺序可以是烧碱、氯化钡、碳酸钠、盐酸或氯化钡、烧碱、碳酸钠、盐酸或氯化钡、碳酸钠、烧碱、盐酸。(2)溶液中SO 2-

4

的浓度为0.01 mol·L -1

,根据CO 2-

3

+BaSO 4===BaCO 3+SO 2-4

当开始有BaCO 3沉淀时,K =c (SO 2-

4)

c (CO 2-3)

=

K sp (BaSO 4)K sp (BaCO 3)=1.1×10-105.5×10

02,则c (CO 2-3)=0.5 mol·L

-1

,此时溶液中Na 2CO 3的物质的量为0.5 mol·L -1

×1 L=0.5 mol ,转化的BaSO 4为0.01 mol ,需要0.5 mol +0.01 mol =0.51 mol Na 2CO 3才能将BaSO 4完全转化为BaCO 3。

6.利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO 2的常见方法,先将含SO 2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:

SO 2(g)+H 2O(l)H 2SO 3(l)

H +(aq)+HSO -

3 (aq) Ⅰ

HSO -

3(aq)H +

(aq)+SO 2-

3(aq) Ⅱ Ca(OH)2(s)

Ca 2+

(aq)+2OH -

(aq) Ⅲ

Ca 2+

(aq)+SO 2-

3(aq)

CaSO 3(s) Ⅳ

该温度下,测定吸收后液体中c (Ca 2+

)一直保持为0.70 mol·L -1

, 已知K sp (CaSO 3)=1.4×10-7

,则吸收后溶液中的SO 2-

3的浓度为________。 答案 2×10-7

mol·L -1

解析 根据硫酸钙的溶度积常数表达式K sp (CaSO 3)=c (Ca 2+

)·c (SO 2-

3)可知,c (SO 2-

3)=K sp (CaSO 3)c (Ca 2+)

=1.4×10-7

0.7

mol·L -1=2.0×10-7 mol·L -1。

7.将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙(CaWO 4),已知温度为T 时K sp (CaWO 4) =1×10

-10

,K sp [Ca(OH)2]= 4×10-7,当溶液中WO 2-4恰好沉淀完全(离子浓度等于10-5 mol·L -1

)

时,溶液中c (WO 2-

4)

c (OH -)

等于________________。

答案 5×10-5

解析 当溶液中WO 2-

4恰好沉淀完全,其离子浓度等于10-5

mol·L -1

,根据K sp (CaWO 4)=c (Ca

2

+

)×c (WO 2-4)=1×10

-10

,则溶液中c (Ca 2+)=1×10-5 mol·L -1,再根据K sp [Ca(OH)2]=c (Ca

2

+

)×c 2

(OH -

)=4×10-7

,可知c (OH -

)=0.2 mol·L -1

,则溶液中c (WO 2-4)c (OH -)=

10-5

0.2

=5×10-5

。 8.常温下,K sp [Fe(OH)2]=1.64×10-14

,则求得反应:Fe 2+

+2H 2O

Fe(OH)2+2H +

的平衡常数

为________________(保留1位小数)。 答案 6.1×10-15

解析 Fe

2+

+2H 2O Fe(OH)2+2H +

的平衡常数K =c 2(H +)c (Fe 2+)=c 2(H +)c 2(OH -)c (Fe 2+)c 2(OH -)=

(1×10-14)

2

1.64×10-14

≈6.1×10

-15

9.甲烷重整可选氧化物NiO -Al 2O 3作为催化剂。工业上常用Ni(NO 3)2、Al(NO 3)3混合液加入氨水调节pH =12(常温),然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备。加入氨水调节pH =12时,

c (Ni 2+)为________。已知:K sp [Ni(OH)2]=5×10-16。

答案 5×10

-12

mol·L -1

解析 pH =12,c (OH -

)=0.01 mol·L -1

,

K sp [Ni(OH)2]=5×10

-16

,c (Ni 2+

)=5×10-16

(10-2)

2 mol·L -1=5×10

ol·L -1

。 10.一定温度下,K sp [Mg 3(PO 4)2]=6.0×10-29

,K sp [Ca 3(PO 4)2]=6.0×10

-26

。向浓度均为0.20

mol·L

-1

的MgCl 2和CaCl 2混合溶液中逐滴加入Na 3PO 3,先生成________________沉淀(填化学

式);当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10-5

mol·L -1

)时,溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c =________ mol·L -1


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