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高考特训17　Ksp及沉淀转化与平衡常数
1. (2024·南京二模) 以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2等)为原料制备轻质CaCO3的部分流程如图所示。室温下，Ka1(H2CO3)＝4.5×10－7，Ka2(H2CO3)＝4.7×10－11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5。
下列说法不正确的是(C)
A. 0.1 mol/L(NH4)2CO3溶液中：
2c(CO)B. 室温下，pH＝6的NH4Cl溶液中：
c(NH3·H2O)＝9.9×10－7 mol/L
C. “转化”后的清液中一定存在：
≥
D. “浸取”发生反应：
CaO＋2NH===Ca2＋＋2NH3↑＋H2O
【解析】 由Ka2和Kb大小可知，CO的水解程度大于NH，故溶液中2c(CO)2. (2024·苏州期末)用含少量Ca2＋、Mg2＋的CoCl2溶液制备CoO的过程如图所示。已知：室温下，Ksp(MgF2)＝5×10－11，Ksp(CaF2)＝5×10－9，Ka(HF)＝6.3×10－4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5。下列说法正确的是(A)
A. 0.1 mol/L NH4F溶液呈酸性，且c(NH)B. “沉钙镁”后的溶液中：＝10－2
C. 0.1 mol/L (NH4)2C2O4溶液中：c(NH)>2c(C2O)＋2c(HC2O)＋2c(H2C2O4)
D. 若将流程中(NH4)2C2O4换成Na2C2O4，则制得的CoO纯度更高
【解析】 Ka(HF)＝6.3×10－4 >Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，由越弱越水解知，水解程度：NH>F－，故0.1 mol/L NH4F溶液呈酸性，且c(NH)3. (2024·盐城东台中学)室温下，通过下列实验探究NH4Al2溶液的性质(假设实验前后溶液体积不变)。
实验Ⅰ：用pH试纸测定0.1 mol/L NH4Al(SO4)2 溶液的pH，测得pH约为6。
实验Ⅱ：向0.1 mol/L NH4Al(SO4)2 溶液中加入少量Ba2溶液，产生白色沉淀。
实验Ⅲ：向0.1 mol/L NH4Al(SO4)2 溶液中通入一定量的NH3至沉淀完全。
实验Ⅳ：向0.1 mol/L NH4Al(SO4)2 溶液中加入Na2CO3产生沉淀和气体
下列说法正确的是(C)
A. 0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液中由水电离出的c约为10－8mol/L
B. 实验Ⅱ中沉淀成分仅为BaSO4
C. 实验Ⅲ得到的溶液中有c＋c＋c>0.3 mol/L
D. 实验Ⅳ过滤后所得的溶液中一定存在：c2＝
【解析】 NH4Al2水解促进水电离，0.1 mol/L NH4Al(SO4)2 的pH约为6，溶液中由水电离出的c约为10－6 mol/L，A错误；实验Ⅱ中沉淀成分为BaSO4、Al(OH)3，B错误；实验Ⅲ得到0.2 mol/L (NH4)2SO4溶液中，c＋c＋c>0.3 mol/L，C正确；实验Ⅳ，铝离子和碳酸根离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，过滤后所得的溶液中不一定存在碳酸铝沉淀的溶解平衡，所以不一定存在c2＝，D错误。
4. (2024·丹阳中学)室温下，通过下列实验探究有关AgNO3的性质[已知：Ksp＝10－9.8]。
实验1：向10 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L NaCl溶液，产生白色沉淀，过滤。
实验2：向实验1所得滤液中滴加1 mL 0.1 mol/L NaBr溶液，产生淡黄色沉淀，过滤。
实验3：向实验2所得滤液中逐滴滴加氨水，产生沉淀先变多后变少，直至消失。
下列说法正确的是(D)
A. 实验1过滤后滤液中c＝10－4.9mol/L
B. 通过实验1和实验2可得出：
Ksp>Ksp
C. 实验2所得滤液中：c＋c＝c＋c＋c
D. 实验3滴加氨水过程中，c一直减小
【解析】 实验1发生反应：AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3，反应后AgNO3过量，过滤后所得滤液中c(Ag＋)＝＝0.082 mol/L，A错误；实验1所得滤液中含过量的AgNO3、NaNO3和饱和AgCl，滴加1 mL 0.1 mol/L NaBr溶液，AgNO3直接与NaBr发生沉淀反应生成淡黄色的AgBr沉淀，不能说明发生了沉淀的转化，不能比较AgCl、AgBr的Ksp，B错误；实验2中发生反应：AgNO3＋NaBr===AgBr↓＋NaNO3，反应后AgNO3仍过量，过滤所得滤液中含过量的AgNO3、NaNO3、饱和AgCl和AgBr，滤液中NO物质的量为0.1 mol/L×0.01 L＝0.001 mol、Na＋物质的量为0.1 mol/L×0.001 L＋0.1 mol/L×0.001 L＝0.000 2 mol，溶液中的电荷守恒为c(Ag＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－＋c(Br－)＋c(NO)＋c(OH－)，C错误；向实验2所得滤液中逐滴滴加氨水，随着氨水的滴入，依次发生反应：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3、AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O，故产生沉淀先变多后变少，直至消失，c(Ag＋)一直减小，D正确。
5. (2024·如皋)以废锌催化剂(主要含ZnO及少量Fe2O3、CuO)为原料制备锌的工艺流程如图所示。
已知：①Kb＝2×10－5、Kal＝4×10－7、Ka2＝5×10－11、
Ka1＝1×10－7、Ka2＝7×10－15。
②ZnO、CuO可以溶于氨水生成2＋和2＋。
下列说法正确的是(C)
A. “浸取”时ZnO发生反应：ZnO＋4NH===2＋＋2H＋＋H2O
B. 0.1 mol/L NH4HCO3溶液中存在：c＋c＝c＋c
C. “除铜”所得上层清液中存在：
<
D. ZnS、CuS均不能溶于氨水生成2＋和2＋
【解析】 “浸取”时ZnO发生反应：ZnO＋2NH＋2NH3·H2O===2＋＋3H2O，A错误；0.1 mol/L NH4HCO3溶液中存在质子守恒：c＋c＝c＋c＋c，B错误；”除铜”所得上层清液中锌离子没有沉淀，溶液中存在c·c6. (2024·如皋适应性考试一)室温下，用含少量ZnSO4杂质的1 mol/L MnSO4溶液制备MnCO3的过程如图所示。下列说法正确的是(A)
已知：Ksp＝2×10－10、Ksp＝2×10－24、Kb＝2×10－5、Ka1＝4×10－7、
Ka2＝5×10－11。
A. “除锌”后所得上层清液中，c一定小于1×10－5 mol/L
B. 0.1 mol/L NH4HCO3溶液中存在：c＋c＝c＋c
C. 氨水、NH4HCO3溶液中存在：
c<2c＋c
D. “沉锰”后的滤液中存在：
c＋c＝2c
【解析】 “除锌”步骤中，由于Ksp＝2×10－10 Ksp＝2×10－24，因此当加入过量MnS时，产生ZnS沉淀，则上层清液c一定小于1×10－5mol/L，A正确；NH4HCO3溶液中由电荷守恒：c＋c(H＋)＝c＋c＋2c，元素守恒：c＋c(NH3·H2O)＝c＋c＋c，联立两式可得c＋c＝c＋c＋c(NH3·H2O)，B错误；由电荷守恒：c＋c(H＋)＝c＋c＋2c，HCO的水解常数Kh＝＝＝2.5×10－8>Ka2，则HCO水解程度大于电离程度，NH的水解常数Kh＝＝＝5×10－10<2.5×10－8，则NH4HCO3溶液显碱性，说明c(H＋)2c＋c，C错误；沉锰后滤液成分是(NH4)2SO4、NH3·H2O、NH4HCO3，故有c＋c>2c，D错误。
7. (2024·镇江市名校期初)一种脱除燃煤烟气中SO2的方法如图所示。室温下用0.1 mol/L氨水吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝c＋c＋c。
已知：NH3·H2O的Kb＝1.7×10－5，H2SO3的Ka1＝1.3×10－2，Ka2＝6.2×10－8。下列说法正确的是(B)
A. NH4HSO3溶液中：c＞c
B. “吸收”所得c总＝0.05 mol/L溶液中：c＋c＋cC. “氧化”过程中：逐渐减小
D. 向“氧化”后的溶液中加入过量Ba(OH)2充分反应过滤，所得滤液中：c·c【解析】 NH的水解平衡常数Kh(NH)＝＝＝5.88×10－10＜6.2×10－8，HSO的水解平衡常数Kh(HSO)＝＝＝7.7×10－13＜Ka2＝6.2×10－8，HSO的电离程度大于HSO的水解程度、同时大于NH的水解程度，NH4HSO3溶液中c(H2SO3) ＜c(SO)，A错误；氨水物质的量浓度为0.1 mol/L，“吸收”所得c总＝0.05 mol/L溶液中溶质为(NH4)2SO3，溶液中的电荷守恒为c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(SO)＋c(HSO)，元素守恒为c(NH)＋c(NH3·H2O)＝2[c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)]，两式整理得c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3)＝c(OH－)＋ c(NH3·H2O)，则c(H＋)＋c(HSO)＋c(H2SO3) ＜c(OH－)＋ c(NH3·H2O)，B正确；＝，“氧化”过程中发生的反应为2HSO＋O2===2H＋＋2SO，溶液中c(H＋)增大，温度不变，Kh(NH)不变，则“氧化”过程中逐渐增大，C错误；向“氧化”后的溶液中加入过量Ba(OH)2充分反应过滤，所得滤液为BaSO4的饱和溶液，则滤液中c(Ba2＋)·c(SO)＝Ksp(BaSO4)，D错误。
8. (2024·南京市玄武高中)室温下，通过下列实验探究Na2S溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol/L Na2S溶液的pH，测得pH约为13
2 向0.1 mol/L Na2S溶液中加入过量0.2 mol/L AgNO3溶液，产生黑色沉淀
3 向0.1 mol/L Na2S溶液中通入过量H2S，测得溶液pH约为9
4 向0.1 mol/L Na2S溶液中滴加几滴0.05 mol/L HCl，观察不到实验现象
下列有关说法正确的是(C)
A. 0.1 mol/L Na2S溶液中存在：c＝c＋c＋c
B. 实验2反应静置后的上层清液中：
c·c＝Ksp
C. 实验3得到的溶液中：c＋2c<0.2 mol/L
D. 实验4说明H2S的酸性比HCl的酸性强
【解析】 Na2S属于强碱弱酸盐，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c＝c＋2c＋c，元素守恒：c(Na＋)＝2c＋2c＋2c；消去c(Na＋)，得到c＝c＋c＋2c，A错误；静置后的上层清液为饱和溶液，此时达到沉淀溶解平衡，所以c2·c＝Ksp，B错误；向0.1 mol/L Na2S溶液中通入过量H2S，测得溶液pH约为9，反应为Na2S＋H2S===2NaHS，硫化氢难溶于硫氢化钠溶液，忽略其溶解度，则溶液中存在元素守恒：c(Na＋)＝ c＋c＋c＝0.2 mol/L；因为溶液显碱性，HS－水解程度大于电离程度，则c(H2S)>c(S2－)，所以c＋2c

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