(二) 和电离平衡、溶度积有关的填空特训
1.已知常温下：Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10
2＋
－1
3＋
－20
－38
，Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10
2＋
－13
，
某溶液中含c(Cu)＝2.2 mol·L、c(Fe)＝0.008 mol·L、c(Mn)＝0.01 mol·L，逐滴加入稀氨水调节pH可依次分离，首先沉淀的是________(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的pH值大于________。 答案 Fe 4
解析 三种金属阳离子出现沉淀，根据浓度商与Ksp的关系；Cu转化成沉淀，c(OH)＝
2＋
－
3＋
－1－1
Ksp[Cu?OH?2]
＝
c?Cu2＋?
3
2.2×10
2.2
3
－20
mol·L＝1×10
3
－1－10
mol·L；Fe转化成沉淀，c(OH)＝
－13＋－
Ksp[Fe?OH?3]
＝
c?Fe3＋?
2.1×100.01
－
－134.0×100.008
－38
－1
mol·L＝5×10
－5.5
－1
－12
mol·L；Mn转化成沉淀，c(OH)＝
3＋
2＋
－12＋－
mol·L＝2.1×10
－10
－1
＋
mol·L；因此首先沉淀的是Fe，为使Cu沉淀，此时
－14
c(OH)＝1×10
2＋
10－1－4－1
mol·L，c(H)＝－10 mol·L＝10 mol·L，即pH＝4，当pH>4时，
10
Cu出现沉淀。 2.若Ksp(ZnCO3)＝1.5×10
2＋
－10
，溶液中离子浓度≤1.0×10 mol·L时，认为该离子沉淀完全。
－1
2＋
－5－1
则欲使1 L c(Zn)＝1.5 mol·L溶液中Zn沉淀完全，需加入等体积的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为________________mol·L (写出精确计算结果，溶液混合时体积变化忽略不计)。 答案 (1.5＋3×10)mol·L
解析 c(Zn)＝1.0×10 mol·L，Ksp(ZnCO3)＝c(Zn)·c(CO3)＝1.5×10，带入数据，可得
－－5－12－c(CO23)＝1.5×10 mol·L，由于是等体积混合，所以原碳酸钠溶液中，CO3物质的量为3×
2＋
－5
－1
2＋
2－
－10
－5
－1
－1
10 mol,1 L c(Zn)＝1.5 mol·L溶液中，使CO3发生沉淀，需要CO3物质的量为1.5 mol，所以Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为(3×10＋1.5)/1 mol·L＝(1.5＋3×10)mol·L。 3.已知：HCN的电离常数Ka＝4.9×10
－10
－5
－1
－5
－1
－52＋－12－2－
，H2S的电离常数Ka1＝1.3×10，Ka2＝7.0×10
－7－15
。向
NaCN溶液中通入少量的H2S气体，反应的化学方程式为___________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
在废水处理领域中常用H2S将Mn转化为MnS除去，向含Mn为0.002 0 mol·L的废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH＝a，当HS浓度为1.0×10 mol·L时，Mn开始沉淀，则a＝________[已知：Ksp(MnS)＝1.4×10答案 NaCN＋H2S===HCN＋NaHS 6
解析 向NaCN溶液中通入少量的H2S气体，反应的化学方程式为NaCN＋H2S===HCN＋NaHS。因为
1
－15
－
－4
－1
2＋
2＋
2＋
－1
]。
MnS===Mn＋S，Ksp(MnS)＝1.4×10＝7×10
－6
－13
－1
2＋2－－15
，所以当Mn为0.002 0 mol·L开始沉淀时c(S)
－15
2＋－12－
mol·L，根据Ka2＝7.0×10
＋
，HS浓度为1.0×10 mol·L时，c(H)＝1.0×10
－6
－－4－1＋
mol·L，所以pH＝－lg c(H)＝－lg (1.0×10)＝6。
CuOH(s)＋
－1
4.将CuCl水解再热分解可得到纳米Cu2O。CuCl水解的反应为CuCl(s)＋H2O(l)
－
＋
Cl(aq)＋H(aq)。该反应的平衡常数K与此温度下Kw、Ksp(CuOH)、Ksp(CuCl)的关系为K＝________________________________________________________________________。 答案
Kw·Ksp?CuCl?
Ksp?CuOH?
CuOH(s)＋Cl(aq)＋H(aq)，平衡常数K＝c(H)·c(Cl)＝
－
＋
＋
－
解析 CuCl(s)＋H2O(l)
c?H＋?·c?OH－?c?Cu＋?·c?Cl－?Kw·Ksp?CuCl?
×＝。
c?OH－?c?Cu＋?Ksp?CuOH?
5.在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)溶度积Ksp＝1.0×10
－32
3＋
－5
Cr(aq)＋3OH(aq)，常温下，Cr(OH)3的
－1
3＋
3＋－
，当c(Cr)降至1.0×10 mol·L，认为Cr已经完全沉淀。现将还
3＋
原后溶液的pH值调至4，此时Cr是否沉淀完全(列式计算)?
1.0×10－1－10－13＋
答案 当pH调到4时，c(OH)＝＝1.0×10 mol·L，c(Cr)＝－4 mol·L
1.0×10
－
－14
1.0×10－1－2－1－5 －13＋
mol·L，因此Cr没有沉淀完全。 －103 mol·L＝1.0×10 mol·L＞1.0×10
?1.0×10?
6.若仅从沉淀转化角度考虑，能否利用反应CoCO3＋C2O4===CoC2O4＋CO3 将CoCO3转化为CoC2O4？________(填“能”或“不能”)，说明理由：____________________________ ________________________________________________________________________。 [已知Ksp(CoCO3)＝1.4×10
－13
2－
2－
－32
，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10]
－6
－8
答案 不能 该反应的平衡常数为K≈2.22×10，转化程度极小
解析 从沉淀转化角度考虑，若实现CoCO3＋C2O4===CoC2O4＋CO3，该反应的平衡常数为K＝
－c?CO2Ksp?CoCO3?1.4×10－133?－6
＝2－＝－8≈2.22×10，转化程度极小，所以不能实现转化。
c?C2O4?Ksp?CoC2O4?6.3×10
2－
2－
7.工厂排出的废水中含有的NO3对人类健康造成危害。科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3还原成N2。缺点是处理后的水中生成了AlO2，仍然对人类健康有害。 已知25 ℃，Ksp[(Al(OH)3]＝1.3×10
－33
－
－－
，Al(OH)3
－
H＋H2O＋AlO2，K＝1.0×10
－6
－1
＋－－13
。
(1)25 ℃时，欲将上述处理过的水中的AlO2降到1.0×10 mol·L，需调节溶液的pH＝________，此时水中c(Al)＝________mol·L。
(2)25 ℃时，Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数K＝________。 答案 (1)7 1.3×10
－12
3＋
－1
(2)10
H＋H2O＋AlO，K＝1.0×10
＋
－2
－13
解析 (1)25 ℃时，Al(OH)3
－1
－7
－1
1.0×10
，故c(H)＝－6 mol·L
1.0×10
＋3
－
3＋
－
－13
＝1.0×10 mol·L，需调节溶液的pH＝7，Ksp[(Al(OH)3]＝c(OH)·c(Al)＝ (10
2
73
)×c(Al)＝1.3×10
3＋－33
，c(Al)＝1.3×10
3＋－12
mol·L。
－
－2
－1
c?AlO－2?
(2)25 ℃时，Al(OH)3溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋OH=== AlO＋2H2O，反应的平衡常数K＝－
c?OH?
1.0×10＝＝10。 －7
10
8.可以用K2CO3溶液吸收H2S，其原理为K2CO3＋H2S===KHS＋KHCO3，该反应的平衡常数为________(已知H2CO3 的Ka1＝4.2×10，Ka2＝5.6×10
－15
－7
－11
－6
；H2S的Ka1＝5.6×10，Ka2＝1.2×10
－8
)。
3
答案 1.0×10
解析 反应K2CO3＋H2S===KHS＋KHCO3的离子方程式为CO3＋H2S===HS＋HCO3，该反应的平衡常
＋
c?HS－?·c?HCO－c?HS－?·c?HCO－Ka1?H2S?5.6×10－83?3?·c?H?3
数K＝＝＝2－2－＋＝－11＝1×10。
c?CO3?·c?H2S?c?CO3?·c?H2S?·c?H?Ka2?H2CO3?5.6×10
2－
－
－
9.(1)已知Ksp(Ag2CrO4)＝1.0×10，向0.2 mol·L的AgNO3溶液中加入等体积的0.08 mol·L K2CrO4溶液，则溶液中的c(CrO4)＝________________。
(2)室温下，0.1 mol·L NaHCO3溶液的pH值______0.1 mol·L Na2SO3溶液的pH值(填“>”“<”或“＝”)。 已知：
H2CO3 H2SO3
答案 (1)2.5×10 mol·L (2)< 解析 (2)HCO3的水解平衡为：HCO3＋H2O
－
－
－9
－1－1
－1
2－
－12－1－1
K1＝4.3×10－7 K1＝1.54×10－2 K2＝5.6×10－11 K2＝1.02×10－7 H2CO3＋OH，HCO3的水解平衡常数Kh＝
－－
－14
c?H2CO3?·c?OH－?c?H2CO3?·c?OH－?·c?H＋?Kw1×10－8－11－
＝＝＝，HCO3－－＋－7≈2.3×10＞5.6×10
c?HCO3?c?HCO3?·c?H?K1?H2CO3?4.3×10
的水解程度大于HCO3的电离程度，NaHCO3溶液呈碱性；H2CO3的K1＞H2SO3的K2，HCO3的水解能力＜SO3的水解能力，0.1 mol·L NaHCO3溶液的pH值＜0.1 mol·LNa2SO3溶液的pH值。 10.一定温度下，向氨水中通入CO2，得到 (NH4)2CO3、NH4HCO3等物质，溶液中各种微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。随着CO2的通入，溶液中
＋
＋
2－
－1
－1
－－
c?OH－?
c?NH3·H2O?
将________(填“增大”“减
小”或“不变”)。pH＝9时，溶液中c(NH4)＋c(H)＝___________________ (用离子浓度表示)。
3
答案 减小 2c(CO3)＋c(HCO3)＋c(NH2COO)＋c(OH)
2－
－
－
－
c?OH－?·c?NH＋Kb4?
解析 ＝＝Kb不变，c(NH＋比值不断减小；根4)不断增大，＋＋，
c?NH3·H2O?c?NH3·H2O?·c?NH4?c?NH4?
据电荷守恒定律，pH＝9时，溶液中存在电荷守恒c(NH4)＋c(H)＝2c(CO3)＋c(HCO3)＋
＋
＋
2－
－
c?OH－?
c(NH2COO－)＋c(OH－)。
4
（全国通用版）2024高考化学总复习 优编增分练：高考必考重要填空逐空特训 题型二 和电离平衡、溶度积有关
