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doc (二) 和电离平衡、溶度积有关的填空特训 1.已知常温下:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 ,Ksp[Mn(OH)2]=2.1×10-13,某溶液中含c(Cu2+)=2.2 mol·L-1、c(Fe3+)=0.008 mol·L-1、c(Mn2+)=0.01 mol·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-)== mol·L-1=1×10-10 mol·L-1;Fe3+转化成沉淀,c(OH-)== mol·L-1=×10-12 mol·L-1;Mn2+转化成沉淀,c(OH-)= mol·L=×10-5.5 mol·L-1;因此首先沉淀的是Fe3+,为使Cu2+沉淀,此时c(OH-)=1×10-10 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-4 mol·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≤1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。则欲使1 L c(Zn2+)=1.5 mol·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 解析 c(Zn2+)=1.0×10-5 mol·L-1,Ksp(ZnCO3)=c(Zn2+)·c(CO)=1.5×10-10,带入数据,可得c(CO)=1.5×10-5 mol·L-1,由于是等体积混合,所以原碳酸钠溶液中,CO物质的量为3× 10-5 mol,1 L c(Zn2+)=1.5 mol·L-1溶液中,使CO发生沉淀,需要CO物质的量为1.5 mol,所以Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为(3×10-5+1.5)/1 mol·L-1=(1.5+3×10-5)mol·L-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0.002 0 mol·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1.0×10-4 mol·L-1时,Mn2+开始沉淀,则a=________[已知:Ksp(MnS)=1.4×10-15]。 答案 NaCN+H2S===HCN+NaHS 6 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0.002 0 mol·L-1开始沉淀时c(S2-)=7×10-13 mol·L-1,根据Ka2=7.0×10-15,HS-浓度为1.0×10-4 mol·L-1时,c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1,所以pH=-lg c(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  解析 CuCl(s)+H2O(l)CuOH(s)+Cl-(aq)+H+(aq),平衡常数K=c(H+)·c(Cl-)=×=。 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1.0×10-5 mol·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-)= mol·L-1=1.0×10-10 mol·L-1,c(Cr3+)= mol·L-1=1.0×10-2 mol·L-1>1.0×10-5 mol·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+C2O===CoC2O4+CO 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+C2O===CoC2O4+CO,该反应的平衡常数为K===≈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NO对人类健康造成危害。科技人员在碱性条件下用Al粉将NO还原成N2。缺点是处理后的水中生成了AlO,仍然对人类健康有害。 已知25 ℃,Ksp[(Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3H++H2O+AlO,K=1.0×10-13。 (1)25 ℃时,欲将上述处理过的水中的AlO降到1.0×10-6 mol·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)7  1.3×10-12 (2)10 解析 (1)25 ℃时,Al(OH)3H++H2O+AlO,K=1.0×10-13,故c(H+)= mol·L-1=1.0×10-7 mol·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+)=1.3×10-12 mol·L-1。 (2)25 ℃时,Al(OH)3溶于NaOH溶液:Al(OH)3+OH-=== AlO+2H2O,反应的平衡常数K===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CO+H2S===HS-+HCO,该反应的平衡常数K=====1×103。 9.(1)已知Ksp(Ag2CrO4)=1.0×10-12,向0.2 mol·L-1的AgNO3溶液中加入等体积的0.08 mol·L-1 K2CrO4溶液,则溶液中的c(CrO)=________________。 (2)室温下,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值______0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH值(填“>”“<”或“=”)。 已知: H2CO3 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 H2SO3 K1=1.54×10-2 K2=1.02×10-7 答案 (1)2.5×10-9 mol·L-1 (2)< 解析 (2)HCO的水解平衡为:HCO+H2OH2CO3+OH-,HCO的水解平衡常数Kh====≈2.3×10-8>5.6×10-11,HCO的水解程度大于HCO的电离程度,NaHCO3溶液呈碱性;H2CO3的K1>H2SO3的K2,HCO的水解能力<SO的水解能力,0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值<0.1 mol·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,溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。pH=9时,溶液中c(NH)+c(H+)=___________________ (用离子浓度表示)。 答案 减小 2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-) 解析 ==,Kb不变,c(NH)不断增大,比值不断减小;根据电荷守恒定律,pH=9时,溶液中存在电荷守恒c(NH)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(NH2COO-)+c(OH-)。

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