2026届高考化学专题复习：电离常数、水解常数、溶度积常数的
文档属性
| 名称 | 2026届高考化学专题复习：电离常数、水解常数、溶度积常数的 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-12 00:00:00 | ||
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文档简介
(共41张PPT)
专题六 水溶液中的离子平衡
电离常数、水解常数、溶度积常数的综合应用
1.电离常数(K电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例)
2.电离常数与水解常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系。
(2)对于二元弱酸H2B,(H2B)、(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系。
HB-+H2O H2B+OH-,
Kh(HB-)===。
B2-+H2O═HB-+OH-,Kh(B2-)===。
3.H2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的电离或水解
碳酸的电离:
H2CO3 H++HC =4.3×10-7
HCH++C =5.6×10-11
Na2CO3的水解(>):
C+H2O HC+OH-
HC+H2O H2CO3+OH-
=,=。
比较NaHCO3酸式盐溶液中电离与水解程度大小:
=5.6×10-11
==
>,故HC的水解程度大于其电离程度。
4.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系
M(OH)n(s) Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c()·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1
5.判断沉淀转化能否进行
已知:常温下,ZnS和CuS的Ksp分别为1.6×10-24和6.4×10-36,判断常温下反应ZnS+CuSO4═CuS+ZnSO4能否进行。
该反应的平衡常数
K=====2.5×1011>105,故该反应能完全转化。
若计算沉淀转化的平衡常数K<10-5,则转化反应不能进行,若10-51.已知常温下,Na2CO3溶液的水解常数Kh=2×10-4,则当溶液中c(HC)∶c(C)=2∶1时,试求该溶液的pH= 。
10
【解析】Kh==2×10-4,又c(HC)∶c(C)=2∶1,则c(OH-)=10-4 mol·L-1,结合Kw=1.0×10-14,可得c(H+)=10-10 mol·L-1。
2.已知:常温下,(H2CrO4)=0.18,(H2CrO4)=3.2×10-7。试推测常温下,KHCrO4溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),其原因是
(用必要的文字说明)。
酸性
KHCrO4在溶液中可发生水解,其水解常数Kh==≈5.56×10-14,KHCrO4在溶液中也可以发生电离,(H2CrO4)=3.2×10-7>Kh,即HCr的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性
3.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是=7.1×10-3,=6.2×10-8,=4.5×10-13,常温下同浓度的①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序为 (填序号);常温下Na2HPO4的水溶液呈
(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka、Kh的相对大小说明判断理由:
。
③<②<①
碱
溶液中HP的【解析】磷酸是三元酸,磷酸钠在溶液中分步水解,一级水解抑制二级水解,一级和二级水解抑制三级水解。酸根离子的水解程度越大,相应盐溶液的碱性越强,pH越大,则三种盐溶液中酸根离子水解程度由小到大的顺序为③<②<①,则溶液pH由小到大的顺序为③<②<①;Na2HPO4的水解常数Kh===≈1.61×10-7>=4.5×10-13,HP的水解程度大于其电离程度,Na2HPO4溶液呈碱性。
4.已知:25 ℃时,H2CO3的=4.5×10-7,=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=
3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;“沉钼”中,pH为7.0。若条件控制不当,
BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HC)∶c(Mo)= (列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
【解析】若开始生成BaCO3沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:
HC+BaMoO4 BaCO3+Mo+H+,该反应的化学平衡常数为
K===
。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,必须满足≤,由于“沉钼”中pH为7.0,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,所以溶液中=时,开始生成BaCO3沉淀,因此,c(HC)∶c(Mo)==时,应停止加入BaCl2溶液。
5.已知常温下,Ksp(AgCl)=1.76×10-10。
银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O(l) K1=1.10×107。
常温下可逆反应AgCl(s)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)+2H2O(l)的化学平衡常数K2= 。
1.936×10-3
【解析】Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O(l)
K1=,AgCl(s)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)+2H2O(l) K2=,
则K2=K1·Ksp(AgCl)=1.10×107×1.76×10-10=1.936×10-3。
6.三氧化钨(WO3)常用于制备特种合金、防火材料和防腐涂层。现利用白钨精矿(含80%CaWO4及少量Fe、Zn和Mg等的氧化物)生产WO3。设计了如图工艺流程:
已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5;Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9;(H2C2O4)=5.6×
10-2、(H2C2O4)=1.6×10-4。
通过计算说明“浸取”过程形成CaSO4而不能形成CaC2O4的原因:
。
溶液中存在平衡:CaSO4(s)+H2C2O4(aq) CaC2O4(s)+2H+(aq)+S(aq),
K=≈0.19,Q===8>K,
所以在“浸取”时,上述平衡逆向移动,得到CaSO4而不是CaC2O4
7.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c2(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。则HA的电离常数Ka(HA)≈ 。
2.0×10-4
【解析】起点对应的是MA的饱和溶液,c(M+)=c(A-),则Ksp(MA)=c(A-)
·c(M+)=c2(M+)=5.0×10-8。根据元素守恒知c(M+)=c(A-)+c(HA),即c(HA)=c(M+)-c(A-),又c(A-)=,故Ka(HA)===。选曲线上任一点(起点除外)的坐标代入即可。
8.通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq) 2Fe3+(aq)+
6H2O(l)+3C2(aq)在常温下能否发生,并说明理由:
。
已知:草酸(H2C2O4)的=6.0×10-2、=6.0×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×
10-39;66=4.67×104;平衡常数大于10-5时反应能发生。
不能,该反应的平衡常数为4.67×10-11,小于1.0×10-5,所以该反应不能发生
【解析】2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq) 2Fe3+(aq)+6H2O(l)+3C2(aq),K=;
Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq),
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-);
H2C2O4(aq) H+(aq)+HC2(aq),
=;
HC2(aq) H+(aq)+C2(aq),
=;
K==
=4.67×10-11<1.0×10-5,所以该反应不能发
生。
9.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先是将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s) Sr2+(aq)+ S(aq) Ksp=2.5×10-7;
SrCO3(s) Sr2+(aq)+ C (aq) Ksp=2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为___________________________
,反应的平衡常数K的表达式为 ;该
SrSO4(s)+C(aq)
SrCO3(s)+S(aq)
K=
反应能发生的原因是____________________________________________
(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
Ksp(SrCO3)Sr2+(aq)+S(aq)正向移动,生成SrCO3
(2)对于上述反应,实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将 。
②增大C的浓度,平衡常数K将 。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为 ;实验现象及其相应结论为 。
减小
不变
盐酸
若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化
【解析】(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4(s)+ C (aq)
SrCO3(s)+ S (aq),平衡常数表达式为K=;根据沉淀转化的原理可知,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)1.(2025·安徽卷)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知25℃时,Ksp(SrSO4)=10-6.46,
Ksp(BaSO4)=10-9.97。
回答下列问题:
(1)“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为 ;25 ℃时,向0.01 mol SrSO4粉末中加入100 mL 0.11 mol·L-1BaCl2溶液,充分反应后,理论上溶液中c(Sr2+)·c(S)=
(mol·L-1)2(忽略溶液体积的变化)。
SrSO4(s)+Ba2+(aq)
BaSO4(s)+Sr2+(aq)
10-8.97
【解析】由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,离子方程式:SrSO4+Ba2+ BaSO4+Sr2+;该反应的平衡常数K=====103.51,平衡常数很大,近似认为SrSO4完全转化,溶液中剩余n=1×10-3 mol,则c==10-7.97 mol/L,列三段式:
理论上溶液中c·c=10-7.97 mol/L×10-1 mol/L=10-8.97。
2.(2025·广东卷节选)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度c0和苯甲酸的Ka,实验如下:取50.00 mL苯甲酸饱和溶液,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
①c0= mol/L。
②苯甲酸的Ka= (列出算式,
水的电离可忽略)。
0.028
【解析】(3)①由图像可知,当加入14 mL NaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度c0==0.028 mol/L;
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的c(H+)=c(苯甲酸根)=10-2.89 mol/L,则苯甲酸的Ka=
3.(2025·湖北卷)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
已知:室温下,TiO2是难溶酸性氧化物,CaTiO3的溶解度极低。20 ℃时,NaF的溶解度为4.06 g/100 g水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
(1)基态氟离子的电子排布式为 。
(2)20 ℃时,CaF2饱和溶液的浓度为c mol·L-1,用c表示CaF2的溶度积Ksp=
______________。
1s22s22p6
4c3
【解析】(1)氟的原子序数为9,基态氟离子电子排布为1s22s22p6;
(2)CaF2饱和溶液的浓度为c mol·L-1,则c=c mol/L、c=2c mol/L,Ksp=c×c2=4c3。
4.(2025·湖北卷节选)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下, SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体; 在650 ℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于
700 ℃。
回答下列问题:
(4)“沉钴”中,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,,则此时溶液中c(H2S)= mol·L-1。已知:(H2S)=1×10-7,(H2S)=1×10-13,Ksp(CoS)=4×10-21。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为 。
4×10-4
CoS+H2O2+2H+═Co2++S+2H2O
【解析】(4)沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,其浓度为c(Co2+)=1×10-5 mol/L,此时c(H+)=1×10-4 mol/L,根据Ksp(CoS)= 4×10-21,推出c===4×10-16 mol/L,又因为(H2S)= 1×10-7,(H2S)= 1×10-13,=×=,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢、稀硫酸,生成了CoSO4和S,化学方程式为:CoS+H2O2+H2SO4═CoSO4+S+2H2O,改写成离子方程式为:CoS+H2O2+2H+═Co2++S+2H2O。故答案为:4×10-4;CoS+H2O2+2H+═Co2++S+2H2O。
5.(2024·湖南卷)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在;
②AgCl(s)+Cl-(aq) [AgCl2]-(aq)
K=2.0×10-5;
③Na2SO3易从溶液中结晶析出;
④不同温度下Na2SO3的溶解度如下:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
(1)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过 mol·L-1。
(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离子分布分数δ[δ([Ag(SO3)2]3-)=]随S浓度的变化关系如图所示,若S浓度为1.0 mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为
mol·L-1。
0.5
0.05
【解析】(1)由题目可知AgCl(s)+Cl-(aq) [AgCl2]-(aq),在“除金”工序溶液中,若Cl-加入过多,AgCl则会转化为[AgCl2]-,当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在,为了不让AgCl发生转化,则c[AgCl2]-=1.0×10-5 mol·L-1,由K==2.0×10-5,可得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,即Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1;(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,溶液中存在平衡关系:[Ag(SO3)2]3-+S [Ag(SO3)3]5-,当c(S)=0.5 mol·L-1时,此时c[Ag(SO3)2]3-=c[Ag(SO3)3]5-=0.037 5 mol·L-1,则该平衡关系的平衡常数K===2,当c(S)=1 mol·L-1时,K===2,解得此时c[Ag(SO3)3]5-=0.05 mol·L-1。
专题六 水溶液中的离子平衡
电离常数、水解常数、溶度积常数的综合应用
1.电离常数(K电离)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例)
2.电离常数与水解常数的关系
(1)对于一元弱酸HA,Ka与Kh的关系。
(2)对于二元弱酸H2B,(H2B)、(H2B)与Kh(HB-)、Kh(B2-)的关系。
HB-+H2O H2B+OH-,
Kh(HB-)===。
B2-+H2O═HB-+OH-,Kh(B2-)===。
3.H2CO3溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的电离或水解
碳酸的电离:
H2CO3 H++HC =4.3×10-7
HCH++C =5.6×10-11
Na2CO3的水解(>):
C+H2O HC+OH-
HC+H2O H2CO3+OH-
=,=。
比较NaHCO3酸式盐溶液中电离与水解程度大小:
=5.6×10-11
==
>,故HC的水解程度大于其电离程度。
4.M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间的关系
M(OH)n(s) Mn+(aq)+nOH-(aq)
Ksp=c()·cn(OH-)=·cn(OH-)==()n+1
5.判断沉淀转化能否进行
已知:常温下,ZnS和CuS的Ksp分别为1.6×10-24和6.4×10-36,判断常温下反应ZnS+CuSO4═CuS+ZnSO4能否进行。
该反应的平衡常数
K=====2.5×1011>105,故该反应能完全转化。
若计算沉淀转化的平衡常数K<10-5,则转化反应不能进行,若10-5
10
【解析】Kh==2×10-4,又c(HC)∶c(C)=2∶1,则c(OH-)=10-4 mol·L-1,结合Kw=1.0×10-14,可得c(H+)=10-10 mol·L-1。
2.已知:常温下,(H2CrO4)=0.18,(H2CrO4)=3.2×10-7。试推测常温下,KHCrO4溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”),其原因是
(用必要的文字说明)。
酸性
KHCrO4在溶液中可发生水解,其水解常数Kh==≈5.56×10-14,KHCrO4在溶液中也可以发生电离,(H2CrO4)=3.2×10-7>Kh,即HCr的水解程度小于其电离程度,溶液呈酸性
3.磷酸是三元弱酸,常温下三级电离常数分别是=7.1×10-3,=6.2×10-8,=4.5×10-13,常温下同浓度的①Na3PO4、②Na2HPO4、③NaH2PO4的pH由小到大的顺序为 (填序号);常温下Na2HPO4的水溶液呈
(填“酸”“碱”或“中”)性,用Ka、Kh的相对大小说明判断理由:
。
③<②<①
碱
溶液中HP的
4.已知:25 ℃时,H2CO3的=4.5×10-7,=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=
3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;“沉钼”中,pH为7.0。若条件控制不当,
BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HC)∶c(Mo)= (列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
【解析】若开始生成BaCO3沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:
HC+BaMoO4 BaCO3+Mo+H+,该反应的化学平衡常数为
K===
。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,必须满足≤,由于“沉钼”中pH为7.0,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,所以溶液中=时,开始生成BaCO3沉淀,因此,c(HC)∶c(Mo)==时,应停止加入BaCl2溶液。
5.已知常温下,Ksp(AgCl)=1.76×10-10。
银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O(l) K1=1.10×107。
常温下可逆反应AgCl(s)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)+2H2O(l)的化学平衡常数K2= 。
1.936×10-3
【解析】Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+2H2O(l)
K1=,AgCl(s)+2NH3·H2O(aq) [Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq)+2H2O(l) K2=,
则K2=K1·Ksp(AgCl)=1.10×107×1.76×10-10=1.936×10-3。
6.三氧化钨(WO3)常用于制备特种合金、防火材料和防腐涂层。现利用白钨精矿(含80%CaWO4及少量Fe、Zn和Mg等的氧化物)生产WO3。设计了如图工艺流程:
已知:Ksp(CaSO4)=4.9×10-5;Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9;(H2C2O4)=5.6×
10-2、(H2C2O4)=1.6×10-4。
通过计算说明“浸取”过程形成CaSO4而不能形成CaC2O4的原因:
。
溶液中存在平衡:CaSO4(s)+H2C2O4(aq) CaC2O4(s)+2H+(aq)+S(aq),
K=≈0.19,Q===8>K,
所以在“浸取”时,上述平衡逆向移动,得到CaSO4而不是CaC2O4
7.HA是一元弱酸,难溶盐MA的饱和溶液中c2(M+)随c(H+)而变化,M+不发生水解。实验发现,298 K时c2(M+)-c(H+)为线性关系,如下图中实线所示。则HA的电离常数Ka(HA)≈ 。
2.0×10-4
【解析】起点对应的是MA的饱和溶液,c(M+)=c(A-),则Ksp(MA)=c(A-)
·c(M+)=c2(M+)=5.0×10-8。根据元素守恒知c(M+)=c(A-)+c(HA),即c(HA)=c(M+)-c(A-),又c(A-)=,故Ka(HA)===。选曲线上任一点(起点除外)的坐标代入即可。
8.通过计算判断中和反应2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq) 2Fe3+(aq)+
6H2O(l)+3C2(aq)在常温下能否发生,并说明理由:
。
已知:草酸(H2C2O4)的=6.0×10-2、=6.0×10-5,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×
10-39;66=4.67×104;平衡常数大于10-5时反应能发生。
不能,该反应的平衡常数为4.67×10-11,小于1.0×10-5,所以该反应不能发生
【解析】2Fe(OH)3(s)+3H2C2O4(aq) 2Fe3+(aq)+6H2O(l)+3C2(aq),K=;
Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH-(aq),
Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-);
H2C2O4(aq) H+(aq)+HC2(aq),
=;
HC2(aq) H+(aq)+C2(aq),
=;
K==
=4.67×10-11<1.0×10-5,所以该反应不能发
生。
9.钡(Ba)和锶(Sr)及其化合物在工业上有着广泛的应用,它们在地壳中常以硫酸盐的形式存在,BaSO4和SrSO4都是难溶性盐。工业上提取钡和锶时首先是将BaSO4和SrSO4转化成难溶弱酸盐。
已知:SrSO4(s) Sr2+(aq)+ S(aq) Ksp=2.5×10-7;
SrCO3(s) Sr2+(aq)+ C (aq) Ksp=2.5×10-9。
(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为___________________________
,反应的平衡常数K的表达式为 ;该
SrSO4(s)+C(aq)
SrCO3(s)+S(aq)
K=
反应能发生的原因是____________________________________________
(用沉淀溶解平衡的有关理论解释)。
Ksp(SrCO3)
(2)对于上述反应,实验证明增大C的浓度或降低温度都有利于提高SrSO4的转化率。判断在下列两种情况下,平衡常数K的变化情况(填“增大”、“减小”或“不变”):
①升高温度,平衡常数K将 。
②增大C的浓度,平衡常数K将 。
(3)已知SrSO4和SrCO3在酸中的溶解性与BaSO4和BaCO3类似,设计实验证明上述过程中SrSO4是否完全转化成SrCO3。实验所用的试剂为 ;实验现象及其相应结论为 。
减小
不变
盐酸
若沉淀完全溶解,则证明SrSO4完全转化成SrCO3,否则,未完全转化
【解析】(1)将SrSO4转化成SrCO3的离子方程式为SrSO4(s)+ C (aq)
SrCO3(s)+ S (aq),平衡常数表达式为K=;根据沉淀转化的原理可知,该反应能够发生,是因为Ksp(SrCO3)
已知25℃时,Ksp(SrSO4)=10-6.46,
Ksp(BaSO4)=10-9.97。
回答下列问题:
(1)“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为 ;25 ℃时,向0.01 mol SrSO4粉末中加入100 mL 0.11 mol·L-1BaCl2溶液,充分反应后,理论上溶液中c(Sr2+)·c(S)=
(mol·L-1)2(忽略溶液体积的变化)。
SrSO4(s)+Ba2+(aq)
BaSO4(s)+Sr2+(aq)
10-8.97
【解析】由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,离子方程式:SrSO4+Ba2+ BaSO4+Sr2+;该反应的平衡常数K=====103.51,平衡常数很大,近似认为SrSO4完全转化,溶液中剩余n=1×10-3 mol,则c==10-7.97 mol/L,列三段式:
理论上溶液中c·c=10-7.97 mol/L×10-1 mol/L=10-8.97。
2.(2025·广东卷节选)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度c0和苯甲酸的Ka,实验如下:取50.00 mL苯甲酸饱和溶液,用0.1000 mol/LNaOH溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
①c0= mol/L。
②苯甲酸的Ka= (列出算式,
水的电离可忽略)。
0.028
【解析】(3)①由图像可知,当加入14 mL NaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度c0==0.028 mol/L;
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的c(H+)=c(苯甲酸根)=10-2.89 mol/L,则苯甲酸的Ka=
3.(2025·湖北卷)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
已知:室温下,TiO2是难溶酸性氧化物,CaTiO3的溶解度极低。20 ℃时,NaF的溶解度为4.06 g/100 g水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
(1)基态氟离子的电子排布式为 。
(2)20 ℃时,CaF2饱和溶液的浓度为c mol·L-1,用c表示CaF2的溶度积Ksp=
______________。
1s22s22p6
4c3
【解析】(1)氟的原子序数为9,基态氟离子电子排布为1s22s22p6;
(2)CaF2饱和溶液的浓度为c mol·L-1,则c=c mol/L、c=2c mol/L,Ksp=c×c2=4c3。
4.(2025·湖北卷节选)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下, SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体; 在650 ℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于
700 ℃。
回答下列问题:
(4)“沉钴”中,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,,则此时溶液中c(H2S)= mol·L-1。已知:(H2S)=1×10-7,(H2S)=1×10-13,Ksp(CoS)=4×10-21。CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为 。
4×10-4
CoS+H2O2+2H+═Co2++S+2H2O
【解析】(4)沉钴时,pH=4时Co2+恰好沉淀完全,其浓度为c(Co2+)=1×10-5 mol/L,此时c(H+)=1×10-4 mol/L,根据Ksp(CoS)= 4×10-21,推出c===4×10-16 mol/L,又因为(H2S)= 1×10-7,(H2S)= 1×10-13,=×=,则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了过氧化氢、稀硫酸,生成了CoSO4和S,化学方程式为:CoS+H2O2+H2SO4═CoSO4+S+2H2O,改写成离子方程式为:CoS+H2O2+2H+═Co2++S+2H2O。故答案为:4×10-4;CoS+H2O2+2H+═Co2++S+2H2O。
5.(2024·湖南卷)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源,回收贵金属的化工流程如下:
已知:①当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在;
②AgCl(s)+Cl-(aq) [AgCl2]-(aq)
K=2.0×10-5;
③Na2SO3易从溶液中结晶析出;
④不同温度下Na2SO3的溶解度如下:
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
(1)在“除金”工序溶液中,Cl-浓度不能超过 mol·L-1。
(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,两种离子分布分数δ[δ([Ag(SO3)2]3-)=]随S浓度的变化关系如图所示,若S浓度为1.0 mol·L-1,则[Ag(SO3)3]5-的浓度为
mol·L-1。
0.5
0.05
【解析】(1)由题目可知AgCl(s)+Cl-(aq) [AgCl2]-(aq),在“除金”工序溶液中,若Cl-加入过多,AgCl则会转化为[AgCl2]-,当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时,可忽略该离子的存在,为了不让AgCl发生转化,则c[AgCl2]-=1.0×10-5 mol·L-1,由K==2.0×10-5,可得c(Cl-)=0.5 mol·L-1,即Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1;(2)在“银转化”体系中,[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1,溶液中存在平衡关系:[Ag(SO3)2]3-+S [Ag(SO3)3]5-,当c(S)=0.5 mol·L-1时,此时c[Ag(SO3)2]3-=c[Ag(SO3)3]5-=0.037 5 mol·L-1,则该平衡关系的平衡常数K===2,当c(S)=1 mol·L-1时,K===2,解得此时c[Ag(SO3)3]5-=0.05 mol·L-1。
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