1、(二) 和电离平衡、溶度积有关的填空特训1.已 知 常 温 下 ： KspCu(OH)2 2.210 20， KspFe(OH)3 4.010 38 ， KspMn(OH)2 2.11013 ，某溶液中含 c(Cu2 )2.2 molL1 、 c(Fe3 )0.008 molL1 、 c(Mn2 )0.01 molL1 ，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 Fe 3 4解析 三种金属阳离子出现沉淀，根据浓度商与 Ksp的关系；Cu 2 转化成沉淀， c(OH ) molL1 110 10 molL1 ；F
2、e 3 转化成沉淀， c(OH )KspCuOH2cCu2 2.210 202.2 molL1 1012 molL1 ；Mn 2 转化成沉淀，3KspFeOH3cFe3 34.010 380.008 35c(OH ) molL 105.5 molL1 ；因此首先沉淀的是 Fe3 ，为2.110 130.01 2.1使 Cu2 沉淀，此时 c(OH )110 10 molL1 ， c(H ) molL1 10 4 10 1410 10molL1 ，即 pH4，当 pH4时，Cu 2 出现沉淀。2.若 Ksp(ZnCO3)1.510 10 ，溶液中离子浓度1.010 5 molL1 时，认为该离子
3、沉淀完全。则欲使 1 L c(Zn2 )1.5 molL1 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_molL 1 (写出精确计算结果，溶液混合时体积变化忽略不计)。答案 (1.5310 5 )molL1解 析 c(Zn2 ) 1.010 5 molL 1， Ksp(ZnCO3) c(Zn2 )c(CO ) 1.510 10， 带 入 数2 3据 ， 可 得 c(CO ) 1.510 5 molL 1， 由 于 是 等 体 积 混 合 ， 所 以 原 碳 酸 钠 溶 液 中 ， CO2 3物 质 的 量 为 32 310 5 mol,1 L c(Zn2 )
4、 1.5 molL 1溶 液 中 ， 使 CO 发 生 沉 淀 ， 需 要 CO 物 质 的 量 为2 3 2 31.5 mol， 所 以 Na2CO3溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 至 少 为 (310 5 1.5)/1 molL 1 (1.5 310 5)molL1 。3.已知：HCN 的电离常数 Ka4.910 10 ，H 2S的电离常数Ka11.310 7 ， Ka27.010 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 molL1 的废水中通入一定量的 H2S
5、气体，调节溶液的 pH a，当 HS 浓度为 1.0104 molL1 时，Mn 2开始沉淀，则 a_已知： Ksp(MnS)1.410 15 。答案 NaCNH 2S=HCNNaHS 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 NaCNH 2S=HCNNaHS。因为 MnS=Mn2 S 2 ， Ksp(MnS)1.410 15 ，所以当 Mn2 为 0.002 0 molL1 开始沉淀时 c(S2 )710 13 molL1 ，根据 Ka27.010 15 ，HS 浓度为 1.0104 molL1时， c(H )1.010 6 molL1 ，所以 pHlg c(H
6、)lg (1.010 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)H 2O(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 KwKspCuClKspCuOH解析 CuCl(s)H 2O(l)CuOH(s)Cl (aq)H (aq)，平衡常数 K c(H )c(Cl ) 。cH cOH cOH cCu cCl cCu KwKspCuClKspCuOH5.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，
7、Cr(OH)3的溶度积 Ksp1.010 32 ，当 c(Cr3 )降至 1.0105 molL1 ，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 ) molL1 1.010 10 molL1 ， c(Cr3 )1.010 141.010 4 molL1 1.010 2 molL1 1.010 5 molL1 ，因此 Cr3 没1.010 321.010 103有沉淀完全。6.若仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应 CoCO3C 2O =CoC2O4CO 将 CoCO3转化24 23为 CoC2O4？_
8、(填“能”或“不能”)，说明理由：_。已知 Ksp(CoCO3)1.410 13 ， Ksp(CoC2O4)6.310 8 答案 不能 该反应的平衡常数为 K2.2210 6 ，转化程度极小解析 从沉淀转化角度考虑，若实现 CoCO3C 2O =CoC2O4CO ，该反应的平衡常数为24 23K 2.2210 6 ，转化程度极小，所以不能实现cCO23cC2O24 KspCoCO3KspCoC2O4 1.410 136.310 8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3NO 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
9、害。3 2已知 25 ， Ksp(Al(OH)31.310 33 ，Al(OH) 3H H 2OAlO ， K1.010 13 。2(1)25 时，欲将上述处理过的水中的 AlO 降到 1.0106 molL1 ，需调节溶液的2pH_，此时水中 c(Al3 )_molL 1 。(2)25 时，Al(OH) 3溶于 NaOH溶液反应的平衡常数 K_。答案 (1)7 1.310 12 (2)10解析 (1)25 时，Al(OH) 3H H 2OAlO ， K1.010 13 ，故 c(H )2molL1 1.010 7 molL1 ，需调节溶液的 pH7， Ksp(Al(OH)31.010 131
10、.010 6 c3(OH )c(Al3 ) (10 7 )3c(Al3 )1.310 33 ， c(Al3 )1.310 12 molL1 。(2)25 时，Al(OH) 3溶于 NaOH溶液：Al(OH) 3OH = AlO 2H 2O，反应的平衡常数 K2 10。cAlO2cOH 1.010 610 78.可以用 K2CO3溶液吸收 H2S，其原理为 K2CO3H 2S=KHSKHCO 3，该反应的平衡常数为_(已知 H2CO3 的 Ka14.210 7 ， Ka25.610 11 ；H 2S的Ka15.610 8 ， Ka21.210 15 )。答案 1.010 3解析 反应 K2CO3
11、H 2S=KHSKHCO 3的离子方程式为 CO H 2S=HS HCO ，该反应的23 3平衡常数K 110 3。cHS cHCO3cCO23cH2S cHS cHCO3cH cCO23cH2ScH Ka1H2SKa2H2CO3 5.610 85.610 119.(1)已 知 Ksp(Ag2CrO4) 1.010 12， 向 0.2 molL 1的 AgNO3溶 液 中 加 入 等 体 积 的 0.08 molL1 K2CrO4溶液，则溶液中的 c(CrO )_。24(2)室温下，0.1 molL1 NaHCO3溶液的 pH值_0.1 molL1 Na2SO3溶液的 pH值(填“”“”或“”
12、)。已知：H2CO3 K14.310 7 K25.610 11H2SO3 K11.5410 2 K21.0210 7答案 (1)2.510 9 molL1 (2)解析 (2)HCO 的水解平衡为：HCO H 2OH2CO3OH ，HCO 的水解平衡常数 Kh3 3 3 2.310 8 5.cH2CO3cOH cHCO3 cH2CO3cOH cH cHCO3cH KwK1H2CO3 110 144.310 761011 ，HCO 的水解程度大于 HCO 的电离程度，NaHCO 3溶液呈碱性；H 2CO3的3 3K1H 2SO3的 K2，HCO 的水解能力SO 的水解能力，0.1 molL1 Na
13、HCO3溶液的 pH值3 230.1 molL 1 Na2SO3溶液的 pH值。10.一定温度下，向氨水中通入 CO2，得到 (NH4)2CO3、NH 4HCO3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cOH cNH3H2O大” “减小”或“不变”)。pH9 时，溶液中 c(NH ) c(H )_4(用离子浓度表示)。答案 减小 2 c(CO ) c(HCO ) c(NH2COO ) c(OH )23 3解析 ， Kb不变， c(NH )不断增大，比值不cOH cNH3H2O cOH cNH4cNH3H2OcNH4 KbcNH44断减小；根据电荷守恒定律，pH9 时，溶液中存在电荷守恒 c(NH ) c(H )2 c(CO )4 23 c(HCO ) c(NH2COO ) c(OH )。3