高考化学二轮复习训练题：填空逐空特训04《和Ksp应用有关的填空》（含答案）

(四)和Ksp应用有关的填空特训

1．某温度下，Ca(OH)2、CaWO4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(aq)＋Ca(OH)2(s)CaWO4(s)＋2OH－(aq)

该温度下此反应的平衡常数为________。

答案　100

解析　已知CaWO4(s)WO(aq)＋Ca2＋(aq)，

Ksp(CaWO4)＝c(WO)×c(Ca2＋)＝1×10－4×1×10－6＝1×10－10；

Ca(OH)2(s)2OH－(aq)＋Ca2＋(aq)，

Ksp[(Ca(OH)2)]＝c2(OH－)×c(Ca2＋)＝(1×10－2)2×1×10－4＝1×10－8；

则WO(aq)＋Ca(OH)2(s)CaWO4(s)＋2OH－(aq)该温度下此反应的平衡常数

＝Ksp[(Ca(OH)2)]÷Ksp(CaWO4)＝(1×10－8)÷(1×10－10)＝100。

2．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：Ksp(Ag2S)＝6.3×10－50，Ksp(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－1 H2S溶液中氢离子浓度约是≈10－4，因此pH约为4；根据溶度积常数Ksp(Ag2S)＝6.3×10－50，Ksp(HgS)＝1.6×10－52可知首先产生HgS沉淀，此时溶液中c(S2－)＝ mol·L－1＝1.6×10－49 mol·L－1。

3．用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，阳极的电极反应式为________________，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Ksp＝2.2×10－20)。

答案　2Cl－－2e－===Cl2↑　 2.2×10(8－2m)

解析　用惰性电极电解浓度较大的CuCl2溶液，阳极发生氧化反应，其电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；Ksp＝c2(OH－)×c(Cu2＋)，c(Cu2＋)＝ mol·L－1＝2.2×10(8－2m) mol·L－1。

4．镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O, 则正极反应式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

常温下，若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时，溶液中Mg2＋浓度为________。当溶液pH＝6时，________(填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12)。

答案　H2O2＋2H＋＋2e－ ===2H2O　0.045 mol·L－1  没有

解析　镁－H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O，正极上是过氧化氢得到电子生成水的反应，正极反应式H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O；若起始电解质溶液pH＝1，则pH＝2时溶液中，氢离子浓度减小0.1 mol·L－1－0.01 mol·L－1＝0.09 mol·L－1，依据反应方程式得到Mg2＋浓度＝0.045 mol·L－1；Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12，当溶液pH＝6时，c(OH－)＝10－8 mol·L－1，则Qc＝c(Mg2＋)×c2(OH－)＝0.045×10－16＝4.5×10－18＜Ksp[Mg(OH)2]，说明无氢氧化镁沉淀生成。

5．(1)食盐精制时所加的四种试剂：纯碱、氯化钡、盐酸和烧碱，是为了除去粗盐水中含有的________等杂质离子，需将粗盐溶解后，按顺序加入药品进行沉淀、过滤等。加入药品的顺序可以是________________。

(2)加入足量纯碱时，会有部分BaSO4转化成BaCO3。若1.0 L BaSO4的悬浊液中含0.010 mol BaSO4固体，需加入________mol Na2CO3才能将BaSO4完全转化为BaCO3。 (已知Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.5×10－9)

答案　(1)Ca2＋、Mg2＋、SO　烧碱、氯化钡、碳酸钠、盐酸(可写化学式，顺序合理即可)　(2)0.51

解析　(1)NaOH是为了除去Mg2＋，氯化钡是为了除去SO，纯碱是为了除去Ca2＋和过量的Ba2＋，稀盐酸是为了除去OH－和CO，食盐精制时所加四种试剂是为了除去粗盐水中含有的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子；除去粗盐中的Mg2＋，使用的除杂试剂是过量的NaOH溶液；除去SO使用的是过量的BaCl2；除去Ca2＋和过量的Ba2＋使用的是Na2CO3，由于Na2CO3的目的是除去Ca2＋和过量的Ba2＋，故Na2CO3的加入必须在BaCl2之后，待沉淀完全后，过滤除去生成的沉淀，此时溶液中的杂质离子是OH－和CO，故加入过量的盐酸即可除去，加入药品的顺序可以是烧碱、氯化钡、碳酸钠、盐酸或氯化钡、烧碱、碳酸钠、盐酸或氯化钡、碳酸钠、烧碱、盐酸。(2)溶液中SO的浓度为0.01 mol·L－1，根据CO＋BaSO4===BaCO3＋SO当开始有BaCO3沉淀时，K＝＝＝＝0.02，则c(CO)＝0.5 mol·L－1，此时溶液中Na2CO3的物质的量为0.5 mol·L－1×1 L＝0.5 mol，转化的BaSO4为0.01 mol，需要0.5 mol＋0.01 mol＝0.51 mol Na2CO3才能将BaSO4完全转化为BaCO3。

6．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 (aq)　Ⅰ

HSO(aq)H＋(aq)＋SO(aq)　Ⅱ

Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)　Ⅲ

Ca2＋(aq)＋SO(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Ksp(CaSO3)＝1.4×10－7，则吸收后溶液中的SO的浓度为________。

答案　 2×10－7 mol·L－1

解析　根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)＝c(Ca2＋)·c(SO)可知，c(SO)＝＝ mol·L－1＝2.0×10－7 mol·L－1。

7．将氢氧化钙加入钨酸钠碱性溶液中可得到钨酸钙(CaWO4)，已知温度为T时Ksp(CaWO4) ＝1×10－10，Ksp[Ca(OH)2]＝ 4×10－7，当溶液中WO恰好沉淀完全(离子浓度等于10－5 mol·L－1)时，溶液中等于________________。

答案　5×10－5

解析　当溶液中WO恰好沉淀完全，其离子浓度等于10－5 mol·L－1，根据Ksp(CaWO4)＝c(Ca2＋)×c(WO)＝1×10－10，则溶液中c(Ca2＋)＝1×10－5 mol·L－1，再根据Ksp[Ca(OH)2]＝c(Ca2＋)×c2(OH－)＝4×10－7，可知c(OH－)＝0.2 mol·L－1，则溶液中＝＝5×10－5。

8．常温下，Ksp[Fe(OH)2]＝1.64×10－14，则求得反应：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡常数为________________(保留1位小数)。

答案　6.1×10－15

解析　Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋的平衡常数K＝＝＝≈6.1×10－15。

9．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：Ksp[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，

Ksp[Ni(OH)2]＝5×10－16，c(Ni2＋)＝ mol·L－1＝5×10－12 mol·L－1。

10．一定温度下，Ksp[Mg3(PO4)2]＝6.0×10－29，Ksp[Ca3(PO4)2]＝6.0×10－26。向浓度均为0.20 mol·L－1的MgCl2和CaCl2混合溶液中逐滴加入Na3PO3，先生成________________沉淀(填化学式)；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10－5 mol·L－1)时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c＝________ mol·L－1。

答案　Mg3(PO4)2　 10－4

解析　难溶物溶度积常数小的先沉淀，根据溶度积常数相对大小知，Mg3(PO4)2先生成沉淀，当溶液中c(Mg2＋)＝10－5 mol·L－1时，认为镁离子完全沉淀，则溶液中的c2(PO)＝＝＝6.0×10－14，所以c(Ca2＋)＝ mol·L－1＝10－4 mol·L－1。