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．9.7×10－9

C．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∶4

C．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－1－1

C．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 L

0.5 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 L

0.5 L

＝8.6×10－3mol·L－1，Q c＝5.16×10－

6＜K

sp(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Na

2S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 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)＝4×10－36

D．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K

sp(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10－7

B．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 C2O2－4

c2Cl－

＝

c C2O2－4·c2Ag＋

c2Ag＋·c2Cl－

＝

10－10.46

10－9.752

＝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10－7

B．除Cl－反应为Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl