高考化学压轴题热点练4溶度积常数的有关计算

热点4 溶度积常数的有关计算

1．利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法，先将含SO2的废气溶于水，再用饱和石灰浆吸收，具体步骤如下：

SO2(g)＋H2O(l) H2SO3(l) H＋(aq)＋HSO－3(aq) Ⅰ

HSO－3(aq) H＋(aq)＋SO2－3(aq) Ⅱ

Ca(OH)2(s) Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) Ⅲ

Ca2＋(aq)＋SO2－3(aq) CaSO3(s) Ⅳ

该温度下，测定吸收后液体中c(Ca2＋)一直保持为0.70 mol·L－1，已知K sp(CaSO3)＝1.4×10－7，则吸收后溶液中的SO2－3的浓度为________。

答案 2.0×10－7mol·L－1

解析根据硫酸钙的溶度积常数表达式

K sp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO2－3)可知，c(SO2－3)＝K sp（CaSO3）

c（Ca2＋）

＝

1.4×10－7

0.70

mol·L－1＝

2.0×10－7 mol·L－1。

2．甲烷重整可选氧化物NiO－Al2O3作为催化剂。工业上常用Ni(NO3)2、Al(NO3)3混合液加入氨水调节pH＝12(常温)，然后将浊液高压恒温放置及煅烧等操作制备。加入氨水调节pH＝12时，c(Ni2＋)为________。

[已知：K sp[Ni(OH)2]＝5×10－16]

答案5×10－12 mol·L－1

解析pH＝12，c(OH－)＝0.01 mol·L－1，

K sp[Ni(OH)2]＝5×10－16，c(Ni2＋)＝5×10－16

（10－2）2

mol·L－1＝5×10－12 mol·L－1。

3．用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，当电解到一定程度，阴极附近出现蓝色Cu(OH)2絮状物。常温下，经测定阴极附近溶液的pH＝m，此时阴极附近c(Cu2＋)＝________ mol·L－1。[已知：Cu(OH)2的K sp＝2.2×10－20]

答案 2.2×10(8－2m)

解析用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，K sp＝c2(OH－)×c(Cu2＋)，c(Cu2＋)＝2.2×10－20

（10m－14）2

mol·L－1＝2.2×10(8－2m) m ol·L－1。

4．已知常温下，H2S的电离常数：K1＝1.3×10－7，K2＝7.1×10－15，则0.1 mol·L－1H2S 溶液的pH约为________(取近似整数值)；向浓度均为0.001 mol·L－1的AgNO3和Hg(NO3)2混合溶液中通入H2S气体，开始生成沉淀的c(S2－)为_____________________。[已知：K sp(Ag2S)＝6.3×10－50，K sp(HgS)＝1.6×10－52]

答案 4 1.6×10－49 mol·L－1

解析已知常温下，H2S的电离常数K1＝1.3×10－7，K2＝7.1×10－15，则0.1 mol·L－1H2S

溶液中氢离子浓度约为 1.3×10－7×0.1≈10－4 mol ·L －1

，因此pH 约为4；根据溶度积常数

K sp (Ag 2S)＝6.3×10－50，K sp (HgS)＝1.6×10－52可知首先产生HgS 沉淀，此时溶液中c (S 2－)＝

1.6×10－52

0.001

mol ·L －1＝1.6×10

－49

mol ·L －1

。

5．某温度下，Ca(OH)2、CaWO 4的相关数据见下表

将钨酸钠溶液加入石灰乳中，发生反应的离子方程式为WO 2－4

(aq)＋

Ca(OH)2(s)

CaWO 4(s)＋2OH －

(aq)该温度下此反应的平衡常数为________。

答案 100

解析 已知CaWO 4(s)

WO 2－4(aq)＋Ca 2＋(aq)，K sp (CaWO 4)＝c (WO 2－4)×c (Ca 2＋

)＝1×10

－4

×1×10－6＝1×10

－10

；Ca(OH)2(s)

2OH －

(aq)＋Ca 2＋

(aq)，K sp [Ca(OH)2]＝c 2

(OH －

)×c (Ca

2

＋

)＝(1×10－2)2

×1×10－4

＝1×10－8

；则WO 2－

4(aq)＋Ca(OH)2(s)

CaWO 4(s)＋2OH －

(aq)该温

度下此反应的平衡常数＝K sp [Ca(OH)2]÷K sp (CaWO 4)＝(1×10－8

)÷(1×10

－10

)＝100。 6．常温下，K sp [Fe(OH)2]＝1.64×10－14

，则求得反应：Fe 2＋

＋2H 2O

Fe(OH)2＋2H ＋

的

平衡常数为________(保留一位小数)。

答案 6.1×10

－15

解析 Fe 2＋

＋2H 2O

Fe(OH)2＋2H ＋

的平衡常数K ＝c 2（H ＋）c （Fe 2＋）＝

c 2（H ＋）·c 2（OH －）

c （Fe 2＋）·c 2（OH －）

＝（1×10－14

）2

1.64×10

－14≈6.1×10－15。 7．浓缩液中主要含有I －

、Cl －

等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO 3溶液，当

AgCl 开始沉淀时，溶液中c （I －）c （Cl －

）

约为________。已知K sp (AgCl)＝1.8×10－10

，K sp (AgI)＝8.5×10

－17

。

答案 4.7×10－7

解析 当AgCl 开始沉淀时，溶液中c （I －）

c （Cl －）

＝c （I －）·c （Ag ＋）c （Cl －）·c （Ag ＋）＝K sp （AgI ）K sp （AgCl ）＝8.5×10－171.8×10

－10≈4.7×10－7。 8．已知：K sp [Al(OH)3]＝1×10

－33

，K sp [Fe(OH)3]＝3×10

－39

，pH ＝7.1时Mn(OH)2开始沉

淀。室温下，除去MnSO 4溶液中的Fe 3＋

、Al 3＋

(使其浓度小于1×10－6

mol ·L －1

)，需调节溶液pH 范围为________。

答案 5.0＜pH ＜7.1

解析 Fe 3＋

全部转化为Fe(OH)3时，c (OH －

)＝ 3K sp [Fe （OH ）3]c （Fe 3＋）＝ 33×10－391×10

－6＝

3

3