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高中化学溶度积的相关计算及溶解图像练习题

高中化学溶度积的相关计算及溶解图像练习题1.25 ℃ CaCO3固体溶于水达饱和时物质的量浓度是9.327×10-5mol·L-1,则CaCO3在该温度下的K sp为( )A.9.3×10-5B.9.7×10-9C.7.6×10-17 D.8.7×10-9解析:选D CaCO3饱和溶液中c(Ca2+)=c(CO2-3)=9.327×10-5mol·L-1,K sp=c(Ca2+)·c(CO2-3)=9.327×10-5×9.327×10-5≈8.7×10-9。

2.一定温度下的难溶电解质A m B n在水溶液中达到溶解平衡。

已知下表数据:对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(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(SO2-4)∶[c(Cu2+)+c(Fe2+)+c(Fe3+)]>5∶4C.向该溶液中加入适量氯水,并调节pH至3~4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+、Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-3mol·L-1,c(AsO3-4)最大是( )A.5.7×10-18mol·L-1-1C.1.6×10-13mol·L-1 D.5.7×10-24mol·L-1解析:选A 若混合溶液中Ca2+、Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-3mol·L-1,依据K sp 大小可以得到,c3(Ca2+)·c2(AsO3-4)=6.8×10-19;c(Al3+)·c(AsO3-4)=1.6×10-16;c(Fe3+)·c(AsO3-4)=5.7×10-21;计算得到c(AsO3-4)分别约为2.6×10-5mol·L-1、1.6×10-13mol·L-1、5.7×10-18mol·L-1;所以最大值不能超过5.7×10-18mol·L-1。

4.已知25 ℃时,CaSO4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 mol·L-1 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(SO2-4)比原来的大B.溶液中无沉淀析出,溶液中c(Ca2+)、c(SO2-4)都变小C.溶液中析出CaSO4固体沉淀,溶液中c(Ca2+)、c(SO2-4)都变小D.溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO2-4)比原来的大解析:选D 由图像可知,K sp(CaSO4)=9.0×10-6,当加入400 mL 0.01 mol·L-1Na2SO4溶液时,此时c(Ca2+)=3.0×10-3mol·L-1×0.1 L0.5 L=6×10-4mol·L-1,c(SO2-4)=3.0×10-3mol·L-1×0.1 L+0.01 mol·L-1×0.4 L0.5 L=8.6×10-3mol·L-1,Q c=5.16×10-6<Ksp(CaSO4),所以溶液中无沉淀析出,但最终溶液中c(SO2-4)比原来大。

5.(2019·南阳模拟)某温度下,向10 mL 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液中滴加0.1 mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示,已知:lg 2=0.3,K sp(ZnS)=3×10-25。

下列有关说法正确的是( )A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点B.Na2S溶液中,c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)C.该温度下K sp(CuS)=4×10-36D.向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4mol·L-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀解析:选C CuCl2、Na2S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:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(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+)=2×10-18mol·L-1,该温度下Ksp(CuS)=4×10-36,故C正确;K sp(ZnS)=3×10-25大于K sp(CuS),所以向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5mol·L-1的混合溶液中逐滴加入10-4mol·L-1的Na2S溶液,Cu2+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 mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液,所得的沉淀溶解平衡图像如图所示(不考虑C2O2-4的水解)。

下列叙述正确的是( )A.K sp(Ag2C2O4)的数量级等于10-7B.N点表示AgCl的不饱和溶液C.向c(Cl-)=c(C2O2-4)的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成Ag2C2O4沉淀D.Ag2C2O4+2Cl-===2AgCl+C2O2-4的平衡常数为109.04解析:选D 从题图看出,当c(C2O2-4)=10-2.46mol·L-1时,c(Ag+)=10-4mol·L-1,K sp(Ag2C2O4)=10-2.46×(10-4)2=10-10.46,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(C2O2-4)>c(Cl-),故先生成AgCl沉淀,C错误;根据题图可知c(Ag+)=10-4mol·L-1时,c(Cl-)=10-5.75mol·L-1,所以K sp(AgCl)=10-4×10-5.75=10-9.75,Ag2C2O4+2Cl-===2AgCl+C2O2-4的平衡常数为c C2O2-4c2Cl-=c C2O2-4·c2Ag+c2Ag+·c2Cl-=10-10.4610-9.752=109.04,D正确。

7.(2017·全国卷Ⅲ)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( )A.K sp(CuCl)的数量级为10-7B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuClC .加入Cu 越多,Cu +浓度越高,除Cl -效果越好 D .2Cu +===Cu 2++Cu 平衡常数很大,反应趋于完全解析:选C 由题图可知,当-lgc Cl -mol·L-1=0时,lgc Cu +mol·L-1约为-7,即c (Cl -)=1mol·L -1,c (Cu +)=10-7mol·L -1,则K sp (CuCl)=c (Cu +)·c (Cl -)的数量级为10-7,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 (Cu 2+)≈10-6mol·L -1,则2Cu +===Cu 2++Cu 的平衡常数K =c Cu 2+c 2Cu+≈106,该平衡常数很大,因而反应趋于完全,D 项正确。

8.(2019·广东茂名一模)已知:pC =-lg c ,K sp [Cu(OH)2]=2.2×10-20和K sp [Mg(OH)2]=1.8×10-11,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MgSO 4溶液中的CuSO 4杂质B .pH 调到Q 点,则Mg 2+和Cu 2+都已完全沉淀C .在浓度均为1 mol·L -1CuSO 4和MgSO 4的混合溶液中,存在:c (Cu 2+)+c (Mg 2+)>c (SO 2-4) D .L 1代表p c (Cu 2+)随pH 的变化,L 2代表p c (Mg 2+)随pH 的变化解析:选D 由于K sp [Cu(OH)2]<K sp [Mg(OH)2],则前者的溶解度小于后者,含有Mg 2+、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Cu 2+,但引入了新杂质NH +4,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 -)≈1.0×10-5mol·L-1,则c (Cu 2+)=K sp [Cu OH 2]c 2OH -= 2.2×10-201.0×10-52mol·L -1=2.2×10-10mol·L -1<1.0×10-5mol·L -1,则Cu 2+沉淀完全;c (Mg 2+)=K sp [Mg OH2]c 2OH -= 1.8×10-111.0×10-52mol·L -1=1.8×10-1 mol·L-1>1.0×10-5mol·L -1,则Mg 2+未沉淀完全,B 错误。

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