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1、(江蘇專用)2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題熱點練4 溶度積常數(shù)的有關(guān)計算
1.利用噴霧干燥法脫硫工藝是除去SO2的常見方法,先將含SO2的廢氣溶于水,再用飽和石灰漿吸收,具體步驟如下:
SO2(g)+H2O(l) H2SO3(l) H+(aq)+HSO(aq)?、?
HSO(aq) H+(aq)+SO(aq) Ⅱ
Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)?、?
Ca2+(aq)+SO(aq) CaSO3(s) Ⅳ
該溫度下,測定吸收后液體中c(Ca2+)一直保持為0.70 mol·L-1,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,則吸收后溶液中
2、的SO的濃度為________。
答案 2.0×10-7mol·L-1
解析 根據(jù)硫酸鈣的溶度積常數(shù)表達式
Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO)可知,c(SO)== mol·L-1=2.0×10-7 mol·L-1。
2.甲烷重整可選氧化物NiO-Al2O3作為催化劑。工業(yè)上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水調(diào)節(jié)pH=12(常溫),然后將濁液高壓恒溫放置及煅燒等操作制備。加入氨水調(diào)節(jié)pH=12時,c(Ni2+)為________。
[已知:Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16]
答案 5×10-12 mol·L-1
解析 pH=12,c(OH-)
3、=0.01 mol·L-1,
Ksp[Ni(OH)2]=5×10-16,c(Ni2+)= mol·L-1=5×10-12 mol·L-1。
3.用惰性電極電解濃度較大的CuCl2溶液,當電解到一定程度,陰極附近出現(xiàn)藍色Cu(OH)2絮狀物。常溫下,經(jīng)測定陰極附近溶液的pH=m,此時陰極附近c(Cu2+)=________ mol·L-1。[已知:Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20]
答案 2.2×10(8-2m)
解析 用惰性電極電解濃度較大的CuCl2溶液,Ksp=c2(OH-)×c(Cu2+),c(Cu2+)= mol·L-1=2.2×10(8-2m) mol·L-1。
4、4.已知常溫下,H2S的電離常數(shù):K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,則0.1 mol·L-1 H2S溶液的pH約為________(取近似整數(shù)值);向濃度均為0.001 mol·L-1的AgNO3和Hg(NO3)2混合溶液中通入H2S氣體,開始生成沉淀的c(S2-)為_____________________。[已知:Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ksp(HgS)=1.6×10-52]
答案 4 1.6×10-49 mol·L-1
解析 已知常溫下,H2S的電離常數(shù)K1=1.3×10-7,K2=7.1×10-15,則0.1 mol·L-1 H2S溶液中氫離子濃度約
5、為≈10-4 mol·L-1,因此pH約為4;根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp(Ag2S)=6.3×10-50,Ksp(HgS)=1.6×10-52可知首先產(chǎn)生HgS沉淀,此時溶液中c(S2-)= mol·L-1=1.6×10-49 mol·L-1。
5.某溫度下,Ca(OH)2、CaWO4的相關(guān)數(shù)據(jù)見下表
項目
CaWO4
Ca(OH)2
-lg c(陰離子)
4
2
-lg c(Ca2+)
6
4
將鎢酸鈉溶液加入石灰乳中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為WO(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。
答案 100
6、解析 已知CaWO4(s) WO(aq)+Ca2+(aq),Ksp(CaWO4)=c(WO)×c(Ca2+)=1×10-4×1×10-6=1×10-10;Ca(OH)2(s) 2OH-(aq)+Ca2+(aq),Ksp[Ca(OH)2]=c2(OH-)×c(Ca2+)=(1×10-2)2×1×10-4=1×10-8;則WO(aq)+Ca(OH)2(s)CaWO4(s)+2OH-(aq)該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)=Ksp[Ca(OH)2]÷Ksp(CaWO4)=(1×10-8)÷(1×10-10)=100。
6.常溫下,Ksp[Fe(OH)2]=1.64×10-14,則求得反應(yīng):Fe
7、2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡常數(shù)為________(保留一位小數(shù))。
答案 6.1×10-15
解析 Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+的平衡常數(shù)K===≈6.1×10-15。
7.濃縮液中主要含有I-、Cl-等離子。取一定量的濃縮液,向其中滴加AgNO3溶液,當AgCl開始沉淀時,溶液中約為________。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。
答案 4.7×10-7
解析 當AgCl開始沉淀時,溶液中
===≈4.7×10-7。
8.已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3
8、]=3×10-39,pH=7.1時Mn(OH)2開始沉淀。室溫下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度小于1×10-6 mol·L-1),需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________。
答案 5.0<pH<7.1
解析 Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時,c(OH-)= = =×10-11 mol·L-1;Al3+全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3時,c(OH-)= = =1×10-9 mol·L-1,故Al3+、Fe3+完全沉淀時,溶液中OH-的最小濃度應(yīng)為1×10-9 mol·L-1,即pH最小應(yīng)為5.0,因為Mn(OH)2沉淀時的最小pH為7.1,故除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3
9、+,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液至5.0<pH<7.1。
9.已知離子濃度≤10-5 mol·L-1時,認為該離子沉淀完全;Ksp[Pb(OH)2]=2.5×10-16,Ksp[Sb(OH)3]=10-41,浸取“分銀渣”可得到含0.025 mol·L-1 Pb2+的溶液(含少量Sb3+雜質(zhì))。欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調(diào)節(jié)pH的范圍為________。(忽略溶液體積變化)
答案 2
10、=7,即當pH=7時,開始出現(xiàn)Pb(OH2)沉淀;已知離子濃度≤10-5 mol·L-1時,認為該離子沉淀完全,故Sb3+完全沉淀時有:10-5·c3(OH-)=10-41,則c(OH-)=10-12 mol·L-1,此時c(H+)=10-2 mol·L-1,pH=2,故欲獲得較純凈的Pb2+溶液,調(diào)節(jié)pH的范圍為2
11、___________________________________。
(2)溶液A中含有的金屬陽離子是________。
(3)25 ℃時,若將溶液B中的金屬離子完全沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)c(H+)小于________。
(已知:ⅰ.Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-17、Ksp[Cu(OH)2]=1.6×10-20;ⅱ.溶液中離子濃度小于10-5 mol·L-1時,可視為沉淀完全)
答案 (1)反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物有毒 (2)Fe3+、Cu2+
(3)2.5×10-7 mol·L-1
解析 (1)操作Ⅰ中Fe、FeO與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生有毒的
12、氮氧化物,因此操作Ⅰ須在通風櫥中進行。
(2)硝酸足量,因此溶液A中的金屬陽離子為Fe3+、Cu2+。
(3)溶液B中的金屬離子為Cu2+,根據(jù)提供的
Ksp[Cu(OH)2],Cu2+沉淀完全時,c(OH-)> =4×10-8 mol·L-1,則c(H+)<2.5×10-7 mol·L-1。
11.工業(yè)除質(zhì)劑為MnF2,發(fā)生反應(yīng)為(已知,該溫度下MnF2、CaF2和MgF2的Ksp分別為5.0×10-3、2.0×10-10、8.0×10-11)
反應(yīng)Ⅰ:MnF2(s)+Ca2+===CaF2(s)+Mn2+
反應(yīng)Ⅱ:MnF2(s)+Mg2+===MgF2(s)+Mn2+
若濾液中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入MnF2(s),使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+)=1.0×10-5 mol·L-1,此時是否有MgF2沉淀生成?__________ (列式計算)。
答案 Ca2+恰好沉淀完全時,c2(F-)= (mol·L-1)2=2.0×10-5(mol·L-1)2,c(Mg2+)×c2(F-)=0.02×2.0×10-5=4.0×10-7>Ksp(MgF2),因此會生成MgF2沉淀