数智分层作业(二十八) 四大平衡常数的比较与应用
(分值：30分)
一、选择题(本题共4小题，每小题2分，共8分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、弱酸电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是( )
A．在500 ℃、20 MPa条件下，在5 L的密闭容器中进行合成氨反应，使用催化剂后K增大
B．反应NH3(g)＋HCl(g) NH4Cl(s)在室温时向右进行，加热时向左进行，是因为该正向反应的ΔH>0，ΔS<0
C．25 ℃时，pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等
D．2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)达到平衡后，改变某一条件时K不变，SO2的转化率可能增大、减小或不变
2．已知25 ℃时，Ksp(BaSO4)＝1.0×10-10，Ksp(BaCO3)＝2.5×10-9，下列说法不正确的是( )
A．向同浓度的Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中滴加BaCl2溶液，BaSO4先析出
B．向BaCO3的悬浊液中加入少量的新制氯水，c(Ba2+)增大
C．BaSO4和BaCO3共存的悬浊液中＝
D．向BaSO4的悬浊液中加入Na2CO3的浓溶液，BaSO4不可能转化为BaCO3
3．常温下，将FeSO4溶液与NH4HCO3溶液混合，可制得FeCO3，混合过程中有气体产生。已知：Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5，Ka1(H2CO3)＝4.5×10-7，Ka2(H2CO3)＝4.7×10-11，Ksp(FeCO3)＝3.1 3×10-11。下列说法不正确的是( )
A．向100 mL pH＝10的氨水中通入少量CO2，反应后溶液中存在：
B．0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中：＋c(NH3·H2O)
C．生成FeCO3的离子方程式为===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
D．生成FeCO3沉淀后的上层清液中：＝Ksp(FeCO3)
4．一种吸收SO2再经氧化得到硫酸盐的过程如图所示。室温下，用0.1 mol·L-1 NaOH溶液吸收SO2，若通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O的挥发可忽略，溶液中含硫物种的浓度c总＝。H2SO3的电离常数分别为Ka1＝1.29×10-2、Ka2＝6.24×10-8。下列说法正确的是( )
A．“吸收”应在较高的温度下进行
B．“吸收”所得溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝＋c(OH－)
C．“吸收”所得c总＝0.1 mol·L-1溶液中：D．“氧化”调节溶液pH约为5，主要发生反应：＋2H＋
二、选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
5．处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下：
已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀的pH 1.9 4.2 6.2 3.5
完全沉淀的pH 3.2 6.7 8.2 4.6
②Ksp(CuS)＝6.4×10-36，Ksp(ZnS)＝1.6×10-24。
下列说法错误的是( )
A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3
B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2-＋H2O HS－＋OH－
C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2+和Zn2+完全沉淀时，溶液中＝4.0×10-6
D．“沉淀池Ⅱ”中Cu2+、Zn2+均沉淀完全(c≤1×10-5mol·L-1)时，c(S2-)至少为
6．海水中含有丰富的镁资源。某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：
模拟海水中的离子浓度/(mol·L-1)
0.439 0.050 0.011 0.560 0.001
注：溶液中某种离子的浓度小于时，可认为该离子不存在。
实验过程中，假设溶液体积不变。已知：Ksp(CaCO3)＝3.4×10-9，Ksp(MgCO3)＝6.8×10-6，Ksp[Ca(OH)2]＝4.7×10-6，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12。
下列说法正确的是( )
A．沉淀X为CaCO3
B．滤液M中存在Mg2+，不存在Ca2+
C．滤液N中存在Ca2+和Mg2+
D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，沉淀Y为Ca(OH)2和Mg(OH)2的混合物
三、非选择题(本题共1小题，共14分)
7．(14分)已知25 ℃时，Ksp[Mg(OH)2]＝3.2×10-11，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20。
(1)25 ℃时，Mg(OH)2的溶解度为________(近似值)。(1分)
(2)向0.02 mol·L-1 MgCl2溶液中加入NaOH固体，要生成Mg(OH)2沉淀，溶液中c(OH－)最小为________。(1分)
(3)向浓度均为0.02 mol·L-1 的MgCl2和CuCl2混合液中逐滴加入NaOH溶液，先生成________沉淀，当两种沉淀共存时，≈________(保留两位小数)。(2分)
(4)Cu2+的水解平衡常数约为________(保留1位小数)。(2分)
(5)25 ℃，已知0.05 mol·L-1 NaA溶液pH＝8，则HA的Ka＝________(近似值)。(2分)
(6)25 ℃时，向a mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入b mL等浓度的CH3COOH溶液，混合溶液恰好呈中性(体积变化忽略不计)，已知CH3COOH的Ka＝1.75×10-5，＝________。(2分)
(7)25 ℃，在HA与NaA的混合液中，当c(A－)＝c(HA)时，pH＝5，则25 ℃时，HA的Ka＝______，A－的Kh＝______。(4分)
4/4数智分层作业(二十八)
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D D A D CD A
7．(1)1.16×10-3g (2)4×10-5mol·L-1 (3)Cu(OH)2 1.45×109 (4)4.5×10-9 (5)5×10-4 (6) (7)1×10-5 1×10-9
1．D [A．催化剂不影响化学平衡常数，错误；B．此正向反应的ΔH<0，ΔS<0，错误；C．Kw只与温度有关，错误。]
2．D [向BaSO4的悬浊液中加入的Na2CO3浓溶液，使Q＝>Ksp(BaCO3)，BaSO4可以转化为，D错误。]
3．A [向100 mL pH＝10的氨水中通入少量CO2，CO2＋2NH3·H2O===(NH4)2CO3＋H2O，(NH4)2CO3中碳酸根离子会发生水解：＝，pH＝10时，c(OH－)＝10-4mol·L-1，则>1，可知：，故A错误。]
4．D [A．温度升高，SO2的溶解度减小，不利于SO2的吸收，错误；B．此等式违背了电荷守恒，错误；C．“吸收”所得溶液为NaHSO3溶液的水解常数Kh＝c(H2SO3)，错误。]
5．CD [C项，Cu2+、Zn2+完全沉淀时满足沉淀平衡，＝4.0×10-12，错误；D项，Cu2+沉淀完全时，c(S2-)＝ mol·L-1＝6.4×10-31mol·L-1，Zn2+沉淀完全时，c(S2-)＝ mol·L-1＝1.6×10-19mol·L-1，当c(S2-)＝1.6×10-31mol·L-1时，Zn2+沉淀不完全，错误。]
6．A [步骤①中，从题给条件可知n(NaOH)＝0.001 mol，即n(OH－)＝0.001 mol，依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1.0 L模拟海水中加入0.001 mol NaOH时，OH－恰好与完全反应：＋H2O，生成。由于Ksp(CaCO3) Ksp(MgCO3)，生成的与水中的Ca2+反应生成CaCO3沉淀：===CaCO3↓，所以沉淀X为CaCO3，故A项正确；由于只有0.001 mol，反应生成CaCO3所消耗的Ca2+为0.001 mol，滤液中还剩余c(Ca2+)＝0.010 mol·L-1，则滤液M中同时存在Ca2+和Mg2+，故B项错误；步骤②中，当向滤液M中加入NaOH固体调至pH＝11.0时，此时滤液中c(OH－)＝1×10-3 mol·L-1，则Q[Ca(OH)2]＝c(Ca2+)·c2(OH－)＝0.010×(10-3)2＝10-8Ksp[Mg(OH)2]，有Mg(OH)2沉淀生成；又Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2+)·c2(OH－)＝5.6×10-12，c(Mg2+)＝5.6×10-6mol·L-1<1.0×10-5mol·L-1，则滤液N中不存在Mg2+，故C项错误；步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，则n(NaOH)＝0.105 mol，与0.050 mol Mg2+发生反应：Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓，生成0.050 mol Mg(OH)2，剩余0.005 mol OH－，由于Q[Ca(OH)2]＝c(Ca2+)·c2(OH－)＝0.010×(0.005)2＝2.5×10-72/2
