1、1跟踪检测（五十一）专题研究溶度积的相关计算及溶解图像125 CaCO3固体溶于水达饱和时物质的量浓度是 9.327105 molL1 ，则CaCO3在该温度下的 Ksp为( )A9.310 5 B9.710 9C7.610 17 D8.710 9解析：选 D CaCO 3饱和溶液中 c(Ca2 ) c(CO )9.32710 5 molL1 ， Ksp23c(Ca2 )c(CO )9.32710 5 9.327105 8.710 9 。232一定温度下的难溶电解质 AmBn在水溶液中达到溶解平衡。已知下表数据：物质 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3Ksp/25 8.01016
2、2.21020 4.01038完全沉淀时的 pH 9.6 6.4 34对含等物质的量的 CuSO4、FeSO 4、Fe 2(SO4)3的混合溶液的说法错误的是( )A向该溶液中加入少量铁粉不能观察到红色固体析出B该溶液中 c(SO ) c(Cu2 ) c(Fe2 ) c(Fe3 )5424C向该溶液中加入适量氯水，并调节 pH至 34 后过滤，得到纯净的 CuSO4溶液D向该混合溶液中逐滴加入 NaOH溶液，最先看到红褐色沉淀解析：选 C 用氯水氧化 Fe2 ，溶液中引入了 Cl ，得不到纯净 CuSO4溶液，C 错误。3以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采
3、用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表，若混合溶液中 Ca2 、Al 3 、Fe 3 的浓度均为 1.0103 molL1 ， c(AsO )最大是( )34难溶物 KspCa3(AsO4)2 6.81019AlAsO4 1.61016FeAsO4 5.71021A.5.71018 molL1 B2.610 5 molL1C1.610 13 molL1 D5.710 24 molL1解析：选 A 若混合溶液中 Ca2 、Al 3 、Fe 3 的浓度均为 1.0103 molL1 ，依据Ksp大小可以得到， c3(Ca2 )c2(AsO )6.810 19 ； c(Al3 )c(AsO )34
4、 341.610 16 ； c(Fe3 )c(AsO )345.710 21 ；计算得到 c(AsO )分别约为 2.6105 molL1 、1.610 13 34molL1 、5.71018 molL1 ；所以最大值不能超过 5.71018 molL1 。24已知 25 时，CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。向 100 mL该条件下的CaSO4饱和溶液中加入 400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是( )A溶液中析出 CaSO4固体沉淀，最终溶液中 c(SO )比原来的大24B溶液中无沉淀析出，溶液中 c(Ca2 )、 c(SO )都变小24C溶液中
5、析出 CaSO4固体沉淀，溶液中 c(Ca2 )、 c(SO )都变小24D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中 c(SO )比原来的大24解析：选 D 由图像可知， Ksp(CaSO4)9.010 6 ，当加入 400 mL 0.01 molL1 Na2SO4溶液时，此时 c(Ca2 ) 610 4 3.010 3 molL 10.1 L0.5 LmolL1 ， c(SO )24 8.610 3 3.010 3 molL 10.1 L 0.01 molL 10.4 L0.5 LmolL1 ， Qc5.1610 6 Ksp(CaSO4)，所以溶液中无沉淀析出，但最终溶液中 c(SO )比24原来大。
6、5(2019南阳模拟)某温度下，向 10 mL 0.1 molL1 CuCl2溶液中滴加 0.1 molL1 的 Na2S溶液，滴加过程中溶液中lg c(Cu2 )与 Na2S溶液体积( V)的关系如图所示，已知：lg 20.3， Ksp(ZnS)310 25 。下列有关说法正确的是( )Aa、b、c 三点中，水的电离程度最大的为 b点BNa 2S溶液中， c(S2 ) c(HS ) c(H2S)2 c(Na )C该温度下 Ksp(CuS)410 36D向 100 mL Zn2 、Cu 2 浓度均为 105 molL1 的混合溶液中逐滴加入 104 molL1 的 Na2S溶液，Zn 2 先沉
7、淀解析：选 C CuCl 2、Na 2S水解促进水电离，b 点是 CuCl2与 Na2S溶液恰好完全反应的点，溶质是 NaCl，不影响水的电离，a 点存在 Cu2 ，促进水的电离，c 点存在 S2 ，促进3水的电离，水的电离程度最小的为 b点，故 A错误；根据物料守恒 Na2S溶液中：2 c(S2 )2 c(HS )2 c(H2S) c(Na )，故 B错误；b 点是 CuCl2与 Na2S溶液恰好完全反应的点，c(Cu2 ) c(S2 )，根据 b点数据， c(Cu2 )210 18 molL1 ，该温度下 Ksp(CuS)410 36 ，故 C正确； Ksp(ZnS)31025 大于 Ks
8、p(CuS)，所以向 100 mL Zn2 、Cu 2 浓度均为 105 molL1 的混合溶液中逐滴加入 104 molL1 的 Na2S溶液，Cu 2 先沉淀，故 D错误。6(2019郑州第二次质检)常温下，用 AgNO3溶液分别滴定浓度均为 0.01 molL1的 KCl、K 2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑 C2O 的水解)。下列叙24述正确的是( )A Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于 107BN 点表示 AgCl的不饱和溶液C向 c(Cl ) c(C2O )的混合液中滴入 AgNO3溶液时，先生成 Ag2C2O4沉淀24DAg 2C2O42Cl =2AgC
9、lC 2O 的平衡常数为 109.0424解析：选 D 从题图看出，当 c(C2O )10 2.46 molL1 时， c(Ag )10 4 24molL1 ， Ksp(Ag2C2O4)10 2.46 (104 )210 10.46 ，A 错误；分析题图可知，当 c(Cl )相同时，N 点表示溶液中 c(Ag )大于平衡时溶液中 c(Ag )，则 N点表示 AgCl的过饱和溶液，B 错误；由题图可以看出 c(Ag )一定时， c(C2O ) c(Cl )，故先生成 AgCl沉淀，24C错误；根据题图可知 c(Ag )10 4 molL1 时， c(Cl )10 5.75 molL1 ，所以Ks
10、p(AgCl)10 4 105.75 10 9.75 ，Ag 2C2O42Cl =2AgClC 2O 的平衡常数为24 10 9.04，D 正确。c C2O24c2 Cl c C2O24 c2 Ag c2 Ag c2 Cl 10 10.46 10 9.75 27(2017全国卷)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的 Cl 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu和 CuSO4，生成 CuCl沉淀从而除去 Cl 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图，下列说法错误的是( )4A Ksp(CuCl)的数量级为 107B除 Cl 反应为 CuCu 2 2Cl =2CuClC加入 Cu越
11、多，Cu 浓度越高，除 Cl 效果越好D2Cu =Cu2 Cu 平衡常数很大，反应趋于完全解析：选 C 由题图可知，当lg 0 时，lg 约为7，即 c(Cl )c Cl molL 1 c Cu molL 11 molL1 ， c(Cu )10 7 molL1 ，则 Ksp(CuCl) c(Cu )c(Cl )的数量级为107 ，A 项正确；根据题目信息可知 B项正确；Cu 为固体，浓度视为常数，只要满足反应用量即可，过多的铜也不会影响平衡状态的移动，C 项错误；由题图可知，交点处 c(Cu ) c(Cu2 )10 6 molL1 ，则 2Cu =Cu2 Cu 的平衡常数 K 10 6，该平衡
12、常数很大，因而反应趋于完全，D 项正c Cu2 c2 Cu 确。8(2019广东茂名一模)已知：pClg c， KspCu(OH)22.210 20 和 KspMg(OH)21.810 11 ，常温下，测得两种金属离子的 pC与 pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )A加入氨水调节 pH，可除去 MgSO4溶液中的 CuSO4杂质BpH 调到 Q点，则 Mg2 和 Cu2 都已完全沉淀C在浓度均为 1 molL1 CuSO4和 MgSO4的混合溶液中，存在： c(Cu2 ) c(Mg2 ) c(SO )24DL 1代表 pc(Cu2 )随 pH的变化，L 2代表 pc(Mg2 )随 p
13、H的变化解析：选 D 由于 KspCu(OH)2 KspMg(OH)2，则前者的溶解度小于后者，含有Mg2 、Cu 2 的溶液中加入氨水，先产生 Cu(OH)2沉淀，通过过滤可除去 Cu2 ，但引入了新杂质 NH ，应加入 MgO调节 pH，A 错误。图中 Q点溶液的 pH约为 9，此时 c(OH )41.010 5 molL1 ，则 c(Cu2 ) KspCu OH 2c2 OH 2.210 20 1.010 5 2molL1 2.210 10 molL1 1.010 5 molL1 ，则 Cu2 沉淀完全； c(Mg2 ) molL1 1.810 1 KspMg OH 2c2 OH 1.8
14、10 11 1.010 5 2molL1 1.05105 molL1 ，则 Mg2 未沉淀完全，B 错误。由于 Cu2 、Mg 2 均能发生水解反应，则根据物料守恒可得， c(Cu2 ) c(Mg2 ) c(SO )，C 错误。由图可知，当金属离子的浓度24为 1.0 molL1 ，即 pC0 时，开始生成沉淀的 pH分别约为 4、9，又 KspCu(OH)2 KspMg(OH)2，故 L1代表pc(Cu2 )随 pH的变化，L 2代表 pc(Mg2 )随 pH的变化，D 正确。9已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。常温下，如图横坐标为溶液的 pH，纵坐标为 Zn2 或Zn(OH)
15、 42 的物质的量浓度的对数。下列说法中错误的是( )A在该温度下，Zn(OH) 2的溶度积( Ksp)为 11017B往 1.0 L 1.0 molL1 ZnCl2溶液中加入 NaOH固体至 pH6.0，需 NaOH 2.0 molC往 ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为Zn2 4OH =Zn(OH)42D某废液中含 Zn2 ，为提取 Zn2 可以控制溶液 pH的范围为 8.012.0解析：选 B 当 Zn2 的物质的量浓度的对数等于5.0 时，即 Zn2 的浓度为 1105 molL1 时，Zn 2 已沉淀完全，此时溶液的 pH8.0，即 c(OH )110 6 m
16、olL1 ，所以 Zn(OH)2的溶度积 Ksp c(Zn2 )c2(OH )110 5 (1106 )2110 17 ，A 项说法正确；根据图像知，pH7 时，Zn 2 的物质的量浓度的对数等于3.0，即 c(Zn2 )1103 molL1 ，当 pH6.0 时， c(Zn2 )1103 molL1 ，即 ZnCl2溶液中只有部分Zn2 生成 Zn(OH)2沉淀，则加入的 n(NaOH)2n(ZnCl2)，即 n(NaOH)2.0 mol，B 项说法错误；结合图像可知，当 NaOH溶液足量时，锌的存在形式为Zn(OH) 42 ，所以反应的离子方程式为 Zn2 4OH =Zn(OH)42 ，C
17、 项说法正确；由图像可知，当 Zn2 完全转化为沉淀时，需控制溶液的 pH为 8.012.0，D 项说法正确。10资源综合利用既符合绿色化学理念，也是经济可持续发展的有效途径。一种难溶的废弃矿渣杂卤石，其主要成分可表示为 K2SO4MgSO42CaSO42H2O，已知它在水溶液中存在如下平衡：K2SO4MgSO42CaSO42H2O 2K 4SO Mg 2 2Ca 2 2H 2O24为了充分利用钾资源，一种溶浸杂卤石制备 K2SO4的工艺流程如图所示：6(1)操作的名称是_。(2)用化学平衡移动原理解释 Ca(OH)2溶液能溶解出杂卤石中 K 的原因：_。(3)除杂质环节，为除去 Ca2 ，可
18、先加入_溶液，经搅拌等操作后，过滤，再向滤液中滴加稀 H2SO4，调节溶液 pH至_(填“酸性” “中性”或“碱性”)。(4)操作的步骤包括(填操作过程)：_、过滤、洗涤、干燥。(5)有人用可溶性碳酸盐作为溶浸剂，浸溶原理可表示为 CaSO4(s)CO (aq)23CaCO 3(s)SO (aq)。24已知：常温下， Ksp(CaCO3)2.8010 9 ， Ksp(CaSO4)4.9510 5 。则常温下该反应的平衡常数 K_。(保留 3位有效数字)解析：(1)通过操作实现固体和液体分离，操作的名称是过滤。(2)加入 Ca(OH)2溶液，Mg 2 转化成 Mg(OH)2沉淀，SO 与 Ca2
19、 结合转化为 CaSO4沉淀，24K2SO4MgSO42CaSO42H2O2K 4SO Mg 2 2Ca 2 2H 2O平衡正向移动，促使杂24卤石中的 K 溶解。(3)为除去 Ca2 ，可先加入 K2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤后再向滤液中滴加稀 H2SO4，调节溶液 pH至中性除去过量的碳酸钾。(4)为从溶液中得到溶质，需依次经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。(5)该反应的平衡常数 K 1.7710 4。c SO24c CO23 Ksp CaSO4Ksp CaCO3 4.9510 52.8010 9答案：(1)过滤(2)Mg2 转化成 Mg(OH)2沉淀，SO 与 Ca2
20、 结合转化为 CaSO4沉淀，平衡右移，促使24杂卤石溶解(3)K2CO3 中性(4)蒸发浓缩、冷却结晶(5)1.7710411请按要求回答下列问题：(1)已知 25 时， KspMg(OH)21.810 11 ， KspCu(OH)22.210 20 。在 25 下，向浓度均为 0.1 molL1 的 MgCl2和 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式为_。(2)25 时，向 0.01 molL1 的 MgCl2溶液中，逐滴加入浓 NaOH溶液，刚好出现沉淀时，溶液的 pH为_；当 Mg2 完全沉淀时，溶液的 pH为_(忽略溶液体积变化，已知 l
21、g 2.40.4，lg 7.50.9)。(3)已知 25 时， Ksp(AgCl)1.810 10 ，则将 AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，7溶液中的 c(Ag )约为_ molL 1 。(4)已知 25 时， KspFe(OH)32.7910 39 ，该温度下反应 Fe(OH)33H Fe 3 3H 2O的平衡常数 K_。解析：(1)Mg(OH) 2、Cu(OH) 2的结构类型相同，Cu(OH) 2溶度积更小，溶解度小，加入相同的浓度的氨水，Cu(OH) 2最先析出，反应离子方程式为 Cu2 2NH 3H2O=Cu(OH)22NH 。4(2)已知 c(MgCl2)0.01 molL 1 ，
22、逐滴加入浓 NaOH溶液，当刚好出现沉淀时，c(Mg2 )0.01 molL 1，故 c(OH ) molL1 4.210 5 1.810 110.01molL1 ， c(H ) 2.410 10 molL1 ，故 pH9.6；一般认为溶液中离子浓度小于1.010 144.210 51.0105 molL1 时沉淀完全，故 Mg2 完全沉淀时有 c(Mg2 )1.010 5 molL1 ，故c(OH ) molL1 1.3410 3 molL1 ， c(H ) 1.810 111.010 5 1.010 141.3410 3molL1 7.51012 molL1 ，故 pH11.1。(3)将
23、AgCl放在蒸馏水中形成饱和溶液，应满足 c(Cl )c(Ag ) Ksp(AgCl)，则c(Cl ) c(Ag ) molL1 1.310 5 molL1 。1.810 10(4)KspFe(OH)3 c(Fe3 )c3(OH )2.7910 39 ，反应 Fe(OH)33H Fe 3 H 2O的平衡常数 K c(Fe3 )c3(OH )c Fe3 c3 H c Fe3 ( 10 14c OH )310422.7910 39 10422.7910 3。答案：(1)Cu(OH) 2 Cu 2 2NH 3H2O=Cu(OH)22NH (2)9.6 11.1 (3)41.3105 (4)2.791
24、0 312(1)硫元素有多种化合价，可形成多种化合物。H 2S和 SO2在工农业生产中具有重要应用。H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25 时，在 0.10 molL1 H2S溶液8中，通入 HCl气体或加入 NaOH固体以调节溶液 pH，溶液 pH与 c(S2 )关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H 2S的挥发)。pH13 时，溶液中的 c(H2S) c(HS )_molL 1 。某溶液含 0.01 molL1 Fe2 、未知浓度的 Mn2 和 0.10 molL1 H2S，当溶液pH_时，Fe 2 开始沉淀；当 Mn2 开始沉淀时，溶液中 _。c Mn2 c Fe2 已知： Ks
25、p(FeS)1.410 19 ， Ksp(MnS)2.810 13 (2)已知钼酸钠(Na 2MoO4)溶液中 c(MoO )0.40 molL1 ， c(CO )0.52 24 23molL1 ，由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入 Ba(OH)2固体以除去 CO ，当23BaMoO4开始沉淀时，CO 的去除率为_。已知： Ksp(BaCO3)232.610 9 ， Ksp(BaMoO4)4.010 8 ，忽略溶液的体积变化解析：(1)根据溶液 pH与 c(S2 )关系图，pH13 时， c(S2 )5.710 2 molL1 ，在 0.10 molL1 H2S溶液中根据硫守恒 c(H2S)
26、 c(HS ) c(S2 )0.10 molL1 ，所以 c(H2S) c(HS )(0.105.710 2 )molL1 0.043 molL1 。当Qc Ksp(FeS)时开始沉淀，所以c(S2 ) molL1 1.410 17 molL1 ，结合图像得出此Ksp FeSc Fe2 1.410 190.01时的 pH2；溶液中 210 6。c Mn2 c Fe2 Ksp MnSKsp FeS 2.810 131.410 19(2)当 BaMoO4开始沉淀时溶液中 c(Ba2 ) Ksp BaMoO4c MoO4 4.010 80.40molL1 1107 molL1 ，溶液中碳酸根离子浓度 c(CO ) 2.610 2 23Ksp BaCO3c Ba2 molL1 ，所以CO 的去除率为 100%95%。230.52 0.0260.52答案：(1)0.043 2 2.010 6 (2)95%9
