第25练　溶液中pH、离子浓度、平衡常数计算（含答案）2026届高考化学二轮复习专题练习

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1.(2分)(2024·江苏，16)贵金属银应用广泛。Ag与稀HNO3制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水，沉淀Cl-。在高氯水样中加入K2CrO4使CrO42-浓度约为5×10-3 ml·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中Cl-浓度约为 ml·L-1。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
答案 9×10-6
解析 CrO42-浓度约为5×10-3ml·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀，此时c(Ag+)=Ksp(Ag2CrO4)c(CrO42-)=2.0×10-125×10-3 ml·L-1=2×10-5 ml·L-1，c(Cl-)=Ksp(AgCl)c(Ag+)=1.8×10-102×10-5 ml·L-1=9×10-6 ml·L-1。
2.(2分)[2023·江苏，16(1)改编]在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2+H2SO3===MgSO3+2H2O，其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K= 。
已知下列反应：
①Mg(OH)2+H2SO3===MgSO3+2H2O K
②Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)
Ksp[Mg(OH)2]
③MgSO3(s)Mg2+(aq)+SO32-(aq)
Ksp(MgSO3)
④H2SO3H++HSO3- Ka1(H2SO3)
⑤HSO3-H++SO32- Ka2(H2SO3)
⑥H2OH++OH- Kw
答案 Ksp[Mg(OH)2]×Ka1(H2SO3)×Ka2(H2SO3)Ksp(MgSO3)×Kw2
解析 根据盖斯定律，①=②-③+④+⑤-⑥×2，故K=KspMg(OH)2×Ka1(H2SO3)×Ka2(H2SO3)Ksp(MgSO3)×Kw2。
3.(2分)[2021·江苏，17(2)]以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。
向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液，溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.05 ml·L-1，则c(Ca2+)c(Mg2+)= 。[Ksp(MgF2)=5×10-11，Ksp(CaF2)=5×10-9]
答案 100
解析 c(Ca2+)c(Mg2+)=Ksp(CaF2)Ksp(MgF2)=5×10-95×10-11=100。
4.(2分)[2020·江苏，19(3)]实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α⁃Fe2O3。
其主要实验流程如下：
向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是 [Ksp(CaF2)=5.3×10-9，Ka(HF)=6.3×10-4]。
答案 pH偏低会生成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全
解析 据Ka(HF)=6.3×10-4可知，HF是弱酸。CaF2存在沉淀溶解平衡：CaF2(s)Ca2+(aq)+2F-(aq)，当Ca2+完全沉淀(某离子浓度小于1×10-5 ml·L-1表明该离子沉淀完全)时，溶液中c(F-)至少为5.3×10-91×10-5 ml·L-1=5.3×10-2 ml·L-1，若溶液的pH偏低，H+与F-结合生成弱酸HF，溶液中c(F-)减小，CaF2沉淀溶解平衡正向移动，导致CaF2沉淀不完全。
5.(5分)(2025·连云港期中)常温下，向重晶石废料中加入饱和碳酸钠(浓度为1.5 ml·L-1)溶液充分浸泡。
(1)已知： Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3) =5.0×10-9。浸泡后溶液中SO42-浓度最高为 。
(2)常温下，(NH4)2CO3的溶解度大约是 Na2CO3的5倍，浸泡重晶石废料用饱和 Na2CO3而不用 (NH4)2CO3溶液的原因是 。
答案 (1)0.029 ml·L-1 (2)碳酸铵溶液中的 NH4+会促进 CO32-水解，使溶液中CO32-的浓度降低
解析 (1)饱和碳酸钠溶液的浓度为1.5 ml·L-1，根据已知条件列出三段式：
BaSO4(s)+CO32-(aq)===BaCO3(s)+SO42-(aq)
起始/(ml·L-1) 1.5 0
转化/(ml·L-1) x x
平衡/(ml·L-1) 1.5-x x
平衡常数K=c(SO42-)c(CO32-)=c(Ba2+)·c(SO42-)c(Ba2+)·c(CO32-)= Ksp(BaSO4)Ksp(BaCO3)=1.0×10-105.0×10-9=0.02，则 x1.5-x=0.02，解得x≈0.029，溶液中SO42-的浓度为 0.029 ml·L-1。
6.(9分)(1)(2024·海安高级中学模拟)已知：Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32。常温下，加入石灰乳调节pH，当c(Cr3+) 。
(2)(2024·南通海门中学模拟)已知：Ka2(H2CO3)=5.0×10-11，Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10-28。常温下，某含Ce3+的滤液中加入NH4HCO3溶液，若Ce3+恰好沉淀完全时，c(Ce3+)=1.0×10-5 ml·L-1，此时测得溶液的pH=5，则溶液中c(HCO3-)= ml·L-1。
(3)(2024·连云港模拟)室温下，已知：Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39，Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20。常温下，某酸浸液中c(Fe3+)=0.1 ml·L-1，c(Cu2+)=2 ml·L-1，现向其中滴加NaOH溶液调节溶液pH只除去Fe3+，则需调节溶液pH范围为 (已知：Fe3+完全沉淀后其浓度应小于1×10-6 ml·L-1)。
答案 (1)5 (2)0.2 (3)3≤pH