2020屆高考化學(xué)精準(zhǔn)培優(yōu)專練十九Ksp的計(jì)算含解析13

1、Ksp的計(jì)算 1 .判斷能否沉淀 典例1.口45。2和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為 FeTiOs,還含有少量MgOSiO2等雜質(zhì))來(lái)制備，工藝流程如下: X；我米迎港FePOLLCO/HCQ1 IM米丁:3*L&PO, 璘般譏泥高溫燃燒 回答下列問(wèn)題: (1)若“濾液”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)， 使563+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0X10-5mol/L,此時(shí)是否有Mg(PO)2沉淀生成 (列式計(jì)算)。FePMg(PO4)2的Ksp分別為1.3X10-22、1.0X10-24。 2 .

2、判斷能否沉淀完全 典例2.(1)在Ca(NQ)2溶液中加入(NH)2CO溶液后過(guò)濾，若測(cè)得濾液中c(CO3-)=10-3 mol-L_1,則Ca2+是否沉淀完全？(填“是”或“否”)。已知c(Ca2+)w10-5molI/1時(shí)可視為沉淀完全，Ksp(CaCO)=4.96X10-9 3 .計(jì)算某一離子濃度 典例3.向50mL0.018mol1的AgNO溶液中加入50mL0.020mol1的鹽酸，生成沉淀。已知該溫度下AgCl的Ksp=1.0X10-1 ,忽略溶液的體積變化，請(qǐng)計(jì)算：完全沉淀后， 溶液中c(Ag+)=mol-L。 4 .沉淀生成和沉淀完全時(shí)pH的計(jì)算 典例4.已知：Cu(OH)2(

3、s)Cu2+(aq)+2OH(aq),Ksp=c(Cu2+)c2(OH)=2X102。 當(dāng)溶液中各種離子的濃度哥的乘積大于溶度積時(shí)，則產(chǎn)生沉淀，反之固體溶解。 (1)某CuSO溶液里c(Cu2+)=0.02mol1,如果生成Cu(OH)2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液的pH,使之大于。 (2)要使0.2moll/1CuSO溶液中Cu2+沉淀較為完全(使CLT濃度降至原來(lái)的千分之一)，則應(yīng)向溶液里加入NaOH液，使溶液的pH為。 Ksp 的計(jì)算及應(yīng)用 喏口等回 LiDHLiJ9.6 6.4 34 對(duì)含等物質(zhì)的量的CuSO、FeSO、Fe2(Sd)3的混合溶液的說(shuō)法錯(cuò)誤的是() A.向該溶液中加入少量鐵粉不能觀

4、察到紅色固體析出 B.該溶液中c(SC4):c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)5:4 C.向該溶液中加入適量氯水，并調(diào)節(jié)pH至34后過(guò)濾，得到純凈的CuSC溶液 D.向該混合溶液中逐滴加入NaCH液，最先看到紅褐色沉淀 4 .在廢水處理領(lǐng)域中，H2S或Na2s能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25C, 某溶液含0.02mol-L-1MrT、0.1mol-L-1H2S,向該溶液中通入HCl氣體或加入NaCHK體以調(diào)節(jié)溶液pH,(忽略溶液體積的變化、H2S的揮發(fā))。當(dāng)溶液的pH=5時(shí)，Mr2+開(kāi)始沉淀為MnS則MnS的溶度積為() (已知：H2S兩級(jí)電離常數(shù)分別為Kai=1.3

5、X107,Ka2=7.0X10-15) A.1.3X107B.7.0X10-15C,9.1X10-14D.1.82X10-14 5 .常溫下Ksp(AgCl)=1.8X10-10,K3P(AgI)=1.0X10-16,將等體積的AgCl和Agl的飽和溶液的清液混合，再向其中加入一定量的AgNC固體，下列說(shuō)法正確的是() A.兩溶液混合，AgCl和Agl都沉淀 8 .若AgNC足量,AgCl和Agl都可沉淀，但以AgCl為主 C.向Agl清液加入AgNC,c(Ag+)增大，K3P(Agl)也增大 D.若取0.1435克AgCl固體放入100mL水(忽略體積變化)，c(Cl-)為0.01mol 9

6、 .常溫時(shí)，KpMg(CH)2=1.1X1011,Kp(Ag2Cl)=1.8x1010,Kp(Ag2CrC)=1.9x10Kp(CH3CCCAg)=2.3X1。3,下列敘述不正確的是() A.濃度均為0.2molL-的AgNC溶液和CHCCCN籀液等體積混合一定產(chǎn)生CHCCCAg 沉淀 10 將0.001mol-L1AgNC溶液滴入0.001molL1KCl和0.001molLkCrQ溶液中，先產(chǎn)生Ag2CrC4沉淀 C.c(Mg2+)為0.11molL-的溶液中要產(chǎn)生Mg(CH沉淀，溶液的pH要控制在9以上 D.在其他條件不變的，情況下，向飽和AgCl水溶液中加入NaCl溶液，Kp(AgCl

7、)不變 7 .元素銘(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(CH)“綠色)、Cr2c-(橙紅色)、Crd(黃色)等形式存在，Cr(CH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問(wèn)題： (1)在化學(xué)分析中采用&CrC4為指示劑，以AgNC標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl-,利用Ag+與CrC2-生成醇紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl-恰好沉淀完全(濃度等于1.0X10-5mol)時(shí)，溶液中c(Ag+)為mol-L-1,此時(shí)溶液中c(CrC2-)等于 mol-L_1o(已知Ag2CrQ、AgCl的Ksp分別為2.0X10-12和2.0X10-10)。 8 .難溶化合物的飽和溶液存在溶解平衡

8、，例如：AgCl(s)7Ag+(aq)+Cl(aq), AgzCrQ(s)胃=2Ag+(aq)+CrO2-(aq),在一定溫度下，其離子濃度乘積為常數(shù)，這一常數(shù)叫溶度積常數(shù)，用Ksp表示，已知：KSp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl)=1.8X1010,Kp(Ag2Crd)= c2(Ag+)-c(CrO4-)=1.9X1012?，F(xiàn)用0.01molL1AgNO溶液滴定0.01molL1KCl和0.001molLj&CrQ混合溶液，通過(guò)計(jì)算完成下列問(wèn)題： Cl、CrO-誰(shuí)先沉淀？ (2)當(dāng)剛出現(xiàn)Ag2Cr。沉淀時(shí)，溶液中C濃度是多少？(設(shè)混合溶液在反應(yīng)中體積不變) 9 .碳酸鈉是一種重要

9、的化工原料，主要采用氨堿法生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)向含有BaSO固體的溶液中滴加N&CO溶液，當(dāng)有BaCO沉淀生成時(shí)溶液中 :。已知Ksp(BaCQ)=2.6X10-9,Ksp(BaSO4)=1.1X10-10。 10 .金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質(zhì)，控制溶液的pH,達(dá)到 分離金屬離子的目的。一些難溶的金屬氫氧化物在不同pH下的溶解度曲線(S,mol”-1)如 圖所示： (1)pH=3時(shí)溶液中銅元素的主要存在形式是(填化學(xué)式)。 (2)若要除去CuCl2溶液中白少量Fe3+，應(yīng)該控制溶液的pH為(填字母)。 A.小于1B.4左右C.大于6 在Ni(NO3)2溶

10、液中含有少量的Co2+雜質(zhì)，(填“能”或“不能”)通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH 的方法除去，理由是。 (4)已知一些難溶物的溶度積常數(shù)如表所示: 物質(zhì) FeS MnS CuS PbS HgS ZnS cCO2方方 cSO2-) KSP 一 6.3x10 18 2.5X10 13 一 1.3x10 36 _1 3.4X10 28 _1 6.4X10 53 一1.6X10 24 某工業(yè)廢水中含有cj+、Pb2+、Hg2+,可以向此工業(yè)廢水中加入過(guò)量的以除去這些離子。 A.NaOHB.FeSC.NaS 11 .資源綜合利用既符合綠色化學(xué)理念，也是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。一種難溶的 廢棄礦渣雜鹵石，其主要成分可

11、表示為&SQ-MgSO-2CaSO-2H2O,已知它在水溶液中存 在如下平衡：K2SOMgSO-2CaSO-2屋O=2K+4SO+Md+2Cs2+2h2O 為了充分利用鉀資源，一種溶浸雜鹵石制備&SQ的工藝流程如圖所示： 濾冊(cè) 味液量之溶液| (1)操作的名稱是。 (2)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解出雜鹵石中K+的原因： (3)除雜質(zhì)環(huán)節(jié)，為除去C，可先加入溶液，經(jīng)攪拌等操作后，過(guò)濾，再向 濾液中滴加稀H2S。，調(diào)節(jié)溶液pH至(填“酸性”“中性”或“堿性”)。 (4)操作的步驟包括(填操作過(guò)程)：、過(guò)濾、洗滌、干燥。 (5)有人用可溶性碳酸鹽作為溶浸劑，浸溶原

12、理可表示為CaSO(s)+CO/(aq) _2 CaC/s)+SO4(aq)。 已知：常溫下，Ksp(CaCO)=2.80X109,Ksp(CaSQ)=4.95X105。 則常溫下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。(保留3位有效數(shù)字) 12 .(1)利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe3Q膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO的一種制備流程圖如下： 血液 稀HH堵量NalTCOy% 已知：KpZn(OH)2=1.2X10-17；Zn(OH)2既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，還能溶于氨水, 2+ 生成Zn(NH3)4。 溶液A中加稀H2SO生成Zn(OH)2的離子方程式為 常溫下，Zn(OH)2飽和溶液中c(Zn2+)=3X106mol

13、-L-1,若溶液A中加入稀H2SO過(guò)量，會(huì)溶解產(chǎn)生的Zn(OH)2,Zn(OH)2開(kāi)始溶解的pH為,為防止Zn(OH)2溶解，可將稀hbSQ改為。(lg2=0.3) 足量N出Ml 林比M4 t 醇液A 抽避 t 加(口Hk卜*ZnJ 群港H f 部分氧化卜卜含儼,F武)卜幽登刎號(hào)超 (2) TC時(shí)，取一定量的Pbl2固體，用蒸儲(chǔ)水配制成飽和溶液。準(zhǔn)確移取25.00mLPbl2 飽和溶液，分次加入陽(yáng)離子交換樹(shù)脂RH(發(fā)生反應(yīng)：2RH+Pb+=RPb+2H)中，用250mL潔凈 的錐形瓶接受流出液，用蒸儲(chǔ)水淋洗樹(shù)脂至流出液呈中性。將洗滌液一并盛放到錐形瓶中，加入酚Mt,用0.0025molL-1的

14、NaOHm滴定，重復(fù)上述操作2次，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)， 平均消耗氫氧化鈉溶液20.00mL。則TC日PbI2的&=。 (3)某MgC2溶液的濃度為0.01mol-L-1,在該溶液中滴加NaOFH M至pH=10,此時(shí)溶液中的Mg+是否沉淀完全？(填“是”或“否”)，此時(shí)c(Mg2+)=mol”-1。(已知：KspMg(OH)2=1.8X10-11) (4)某同學(xué)欲對(duì)用ClO2消毒過(guò)的自來(lái)水進(jìn)行氯元素含量的測(cè)定(假定ClO2全部轉(zhuǎn)化為Cl)，他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：向30.00mL水樣中加幾滴RCrQ溶液作指示劑，用0.001molL-1AgNO溶液滴定，當(dāng)有醇紅色Ag2CrO4沉淀出現(xiàn)時(shí)，達(dá)

15、滴定終點(diǎn)，此時(shí)用去AgNO溶液12.12mL。 水樣中C廠的物質(zhì)的量濃度是。 已知Ksp(AgCl)=1.78X10-1 ,Kp(Ag2CrQ)=2.00X10-12。如在滴定終點(diǎn)時(shí)，測(cè)得溶液中CrC2一的濃度是5.0X103mol”-1。試計(jì)算此時(shí)溶液中的C的濃度是。 參考答案 一、Ksp的計(jì)算及應(yīng)用 22 典例1.【答案】(1什，恰好沉淀完全時(shí)，c(PO4)=1.310mol-L-1=1.3X1017mol-L-1, 1.010 c3(Mg2+)XC2(PO3)=(0.01)隈(1.3X1017)2=1.7X1040vKspMg3(PO4)2,因此不會(huì)生成 Mg(PQ)2沉淀 【解析】(1

16、)KspFePO4=c(Fe3+)Xc(PO4)=1.3X10-2,則c(PO；)= Ksp cFe3 1.3X10-17mol/L,QcMg3(PO4)2=c3(Mg2+)xc2(PO3)=(0.01)3X(1.3x10-17)2=1.69x10-40v 1.0X10-34,則無(wú)沉淀。 典例2.【答案】是 【解析】(1)根據(jù)Ksp(CaCO)=c(Ca2+)c(CO2-)=4.96x10-9,得c(Ca2+)= 496109-1-6,.-1-5, ,mol-L=4.96X10mol-L5。(2)要使CuT濃度降至0.2molL+1000=2X10 4mol-L1,c(OH)= 4mol-L-

17、1=108mol-L-1,c(H+)=106mol-L-1,此時(shí)溶液的2X10 pH=60 典例5.【答案】B 【解析】當(dāng)溶液中c(Cl一)為0.01mol1時(shí)，產(chǎn)生沉淀AgCl時(shí)所需Ag的濃度為c(Ag+) Ksp(AgCl)1.56X10 c(Cl) Kp(AgBr) 7二c(Br) 0.01 7.7x10 0.01 -10 mol-L1=1.56x108mol- -13 mol-L1=7.7X10Tmol-L1 二同理含BL溶液中所需c(Ag+)= 含Cra一溶液中所需c(Ag+)= 15 =3X10mol LT,c(Ag+)越小，則越先生成沉淀, 所以三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)锽r

18、C、CrO4o 典例6.【答案】CuO或者氫氧化銅堿式碳酸銅等都可以；2.7 【解析】根據(jù)KspFe(OH)3=c(Fe3+)-c3(OH)=1X10-39,若使溶液中的c(Fe3+)=10-5mol/L, 3-11039-34-11.3+-2.7 得c(OH)=105=1X10,c(OH)=10mol/L,則c(H)=10mol/L,pH=2.7;為了不引入雜質(zhì)可加入CuO或氫氧化銅或堿式碳酸銅等調(diào)節(jié)溶液的pH。 二、對(duì)點(diǎn)增分集訓(xùn) 1 .【答案】D 【解析】由沉淀形成的條件知，要產(chǎn)生沉淀必須滿足：c(Ca2+)c(CO-)2.8X109,因 等體積混合，c(CO3-)=1X1。4mol1,故

19、混合溶液中c(Ca2+)應(yīng)大于2.8x10-5molL1則混合前c(CaCl2)至少應(yīng)為5.6X105molLL 2 .【答案】A 【解析】Fe(OH)3(s)Fe3+3OH,KMFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH),c(OH)= x10-10mol-L1,Zn2+沉淀的c(OH)=x108molL1,M0+沉淀的c(OH)=/U X10-5mol-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,得不到純凈CuSO溶液，C錯(cuò)誤。 4 .【答案】B 2-2+ ,cfSVcfH%,2Ka1xKa2.cH2S1 【解析】根據(jù)公式IcI

20、HcLKa1XKa2,故pH=5時(shí)，c(S2)=一而；一)= 1.3X107X7.0X1015X0.1113122+ ,052mol-L-=9.1x10-mol-L-,Ksp(MnS)=c(S)-c(Mn)= -13 9.1 x10 X0.02=1.82X10-14o .【答案】B 【解析】A項(xiàng)，飽和的AgCl溶液中：c(Ag+)=c(Cl-)=1.342X10-5,飽和的Agl溶液中：c(Ag+)=c(I-)=1.0X10-8,等體積混合后，濃度減半，c(Cl-)=6.71X10-6,c(I-)=5.0X10-9, c(Ag+)=6.71X10-6明顯，混合后Agl必然沉淀，AgCl則不然，

21、錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于c(Cl-)c(I-),若AgNO固.|2.tix10 J molL -1=而x1013mol-L1；同理計(jì)算Cr3+沉淀的c(OH)而 體足量，沉淀以AgCl為主，B正確；C項(xiàng)，Kp與溫度有關(guān)，溫度不變，KSp 不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，常溫下，氯化銀的溶解度為1.342X10-5X143.5=0.00192(g),c(Cl-)=1.342X10-5mol-L-1,0.1435克AgCl只有少量溶解,故c(Cl-)=1.342X10-5mol-L-1,故 D錯(cuò)誤。 .【答案】B 【解析】A項(xiàng)，c(Ag+)c(CH2COO)=0.2X0.2=4X1022.3X103,所以有CHCOOA

22、g 沉淀生成， 正確；B項(xiàng)， 使C沉淀， 所需Ag+濃度的最小值為c(Ag+)=18菖10=1.8X10-7mol-L1,使CrO-沉淀，所需Ag+濃度最小值為c(Ag+)=怛4=4.36X10 5mol”-1,所以先產(chǎn)生AgCl沉淀，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，c(OHT)=105mol-L1,pH=9, 所以受產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，pH應(yīng)控制在9以上，正確；D項(xiàng)，腐只受溫度影響，正確。 .【答案】(1)2.0X10-5；5X10-3 【 解 析 】(1)當(dāng) 溶 液 中Cl- 完全 沉 淀 時(shí) ，即c(Cl-)=1.0 x10-5mol廠1,根 據(jù) 溶 度 積常 數(shù)Ksp(AgCl)=2.0X10-10,

23、可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)+c(Cl-)=2.0X10-10+(1.0X10mol-L-1)=2.0X 10-5molI/1;則此時(shí)溶液中c(CrO2-)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0X10-12+(2.0X10mol-L-1)=5X 10-3molI/1。 .【答案】(1)Cl一先沉淀 (2)4.13X106molL1 4.36X105molL-1,因此，AgCl先沉淀。(2)因 c2(Ag)c(CrO2-)=1.9x1012,c2(Ag+)X0.001mol-L1=1.9X1012,c(Ag+)= 4.36x10-5mol-L1,c(Ag+)-c(Cl)

24、=1.8x1010,4.36x105c(Cl)=1.8x1010,c(Cl)=4.13X106mol-L-1o氯離子基本沉淀完全。 .【答案】24 【解析】(1)在同一個(gè)溶液中，c(Ba2+)相同，依據(jù)溶度積的數(shù)學(xué)表達(dá)式，則有0.001 【解析】(1)AgCl開(kāi)始沉淀所需c(Ag+)= =1.8x108molL1,Ag2CrO4開(kāi)始 沉淀所需c(Ag)= 武吟)c(CQj)艾戒B門(mén)-IKpBaCO2.6xl0? 5。嚴(yán)二小。廣卜B廣廣口如EQ)=1又1產(chǎn) =24。 .【答案】(1)Cu2+ B (3)不能Co2+和刈2+沉淀的pH范圍相差太小 B 【解析】(1)根據(jù)圖中信息可知pH=3時(shí)溶液中

25、銅元素的主要存在形式是Cu2+;(2)除 去Fl+的同時(shí)必須保證Cu2+不能沉淀，因此pH應(yīng)保持在4左右Fe3+沉淀完全，故答案為B;(3)從圖示關(guān)系可看出，C(T和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小，無(wú)法控制溶液的pH,故答案 為：不能；Co2+和Ni2+沉淀的pH范圍相差太小；(4)要使三種離子生成沉淀，最好選擇難溶于水的FeS,使它們轉(zhuǎn)化為更難溶解的金屬硫化物沉淀，同時(shí)又不引入其它離子，故答案為 Bo .【答案】(1)過(guò)濾 (2)Mg2+轉(zhuǎn)化成Mg(OH沉淀，S(t與Ca2+結(jié)合轉(zhuǎn)化為CaSO沉淀，平衡右移，促使雜鹵石 溶解 (3)K2CO中性 (4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (5)1.77X10

26、4 【解析】(1)通過(guò)操作實(shí)現(xiàn)固體和液體分離，操作的名稱是過(guò)濾。(2)加入Ca(OH)2 溶 液 ，M 轉(zhuǎn) 化 成Mg(OH1沉 淀 ，SCT與C 結(jié) 合 轉(zhuǎn) 化 為CaSO沉 淀 ，&SOMgSO2CaSO2H2O=2K+4Sj+Md+2Ca2+2H2O平衡正向移動(dòng)， 促使雜鹵石中的K+溶解。(3)為除去Cci+,可先加入K2CO溶液，生成碳酸鈣沉淀，過(guò)濾后再向?yàn)V液中滴加稀HbSO,調(diào)節(jié)溶液pH至中性 除去過(guò)量的碳酸鉀。(4)為從溶液中得到溶質(zhì)，需依次經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗 .【答案】(1)Znd+2H+=Zn(OH)48.3CO 9 (2)4X10 滌、干燥等步驟。 (5)該反應(yīng)的平衡常數(shù) K= _2 c(SO4)Ksp(CaSO)4.95X10 c(CO3)=K3P(CaCO)=2.80 x10 5