届高考化学专题十九Ksp的计算精准培优专练11081107Word文档下载推荐.docx
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浓度变为9×
10−3mol·
L−1，根据Ksp＝c（Ba2+）·
），计算得c（Ba2+）<
1×
10－5，故可认为Ba2+已经沉淀完全。
【答案】沉淀完全
3．计算某一离子浓度
典例3．已知在室温时，Mg（OH）2的溶度积Ksp＝4×
10−12，求室温下Mg（OH）2饱和溶液中Mg2+和OH－的物质的量浓度。
【解析】本题根据氢氧化镁的沉淀溶液平衡常数表达式和OH－浓度和Mg2+浓度，可以直接进行计算。
Mg（OH）2
Mg2++2OH－，设饱和溶液中c（Mg2+）＝xmol·
L−1，则c（OH－）＝2xmol·
L−1。
故Ksp[Mg（OH）2]＝c（Mg2+）·
c2（OH－）＝x·
（2x）2＝4x3＝4×
10−12，则x＝10－4，故c（Mg2+）＝1.0×
10－4mol·
L−1，c（OH－）＝2.0×
10−4mol·
【答案】1.0×
2.0×
4．沉淀生成和沉淀完全时pH的计算
典例4．已知：
Cu（OH）2（s）
Cu2+（aq）+2OH－（aq），Ksp＝c（Cu2+）·
c2（OH－）＝2×
10－20。
当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时，则产生沉淀，反之固体溶解。
（1）某CuSO4溶液里c（Cu2+）＝0.02mol·
L−1，如果生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液的pH，使之大于________。
（2）要使0.2mol·
L−1CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全（使Cu2+浓度降至原来的千分之一），则应向溶液
里加入NaOH溶液，使溶液的pH为________。
【解析】
（1）根据信息，当c（Cu2+）·
10－20时开始出现沉淀，则c（OH－）＝
L−1＝
L−1＝10－9mol·
L−1，c（H+）＝10－5mol·
L−1，pH＝5，所以要生成Cu（OH）2沉淀，应调整pH>
5。
（2）要使Cu2+浓度降至0.2mol·
L−1÷
1000＝2×
L−1，c（OH－）＝
L−1＝10－8mol·
L−1，c（H+）＝10－6mol·
L−1，此时溶液的pH＝6。
【答案】6
5．判断沉淀的顺序
典例5．将0.001mol·
L−1AgNO3溶液逐滴滴入0.001mol·
L−1KCl和0.001mol·
L−1K2CrO4的混合溶液中，先产生哪种沉淀？
[已知该温度下，Ksp（AgCl）＝1.56×
10−10，Ksp（Ag2CrO4）＝1.12×
10−12]
【解析】①开始产生AgCl沉淀时所需Ag
浓度为c（Ag
）＝
＝
L−1＝1.56×
10－7mol·
②开始产生Ag2CrO4沉淀时所需Ag
L−1＝3.346×
10－5mol·
L−1，因此，开始沉淀Cl－时所需Ag
的浓度小，故先产生AgCl沉淀。
【答案】AgCl先沉淀
6．离子的分离与提纯
典例6．常温下，如果溶液中Fe3+和Mg2+的浓度都为0.10mol·
L−1，使Fe3+沉淀完全而使Mg2+不沉淀需要控制溶液pH的范围是________。
（已知：
Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×
10－38，Ksp[Mg（OH）2]＝1.8×
10−11）
【解析】可以利用生成氢氧化物沉淀的方法将其分离。
Fe3+沉淀完全时，c（OH－）＝
L−1≈1.5×
10−11mol·
L−1，c（H+）＝
L−1≈6.67×
L−1，pH＝－lgc（H+）＝－lg6.67×
10－4≈3.2，Mg2+开始产生沉淀时，c（OH−）＝
L−1＝1.342×
L−1≈7.45×
10−10mol·
L−1，pH＝－lgc（H+）＝－lg7.45×
10−10≈9.2，当pH＝9.2时，Fe3+早已沉淀完全，因此，只要将pH控制在3.2～9.2之间，即可将Fe3+和Mg2+分离开来。
【答案】3.2～9.2
1．已知：
PbI2的Ksp＝7.0×
10－9，将7.5×
10－3mol·
L−1的KI溶液与一定浓度的Pb（NO3）2溶液按2∶1体积混合（忽略体积变化），则生成PbI2沉淀所需Pb（NO3）2溶液的最小浓度为（）
A．2.8×
L−1B．5.6×
L−1
C．4.2×
L−1D．8.4×
L−1
【解析】KI溶液与Pb（NO3）2溶液按体积比为2∶1混合，混合后溶液体积增加，I－物质的量浓度减小为原来的
，c（I－）＝7.5×
L−1×
＝5×
PbI2沉淀溶解平衡为PbI2（s）
Pb2++2I－；
c（Pb2+）×
c2（I
）＝Ksp，所以c（Pb2+）＝
＝2.8×
L−1，所以原Pb（NO3）2溶液中c（Pb2+）＝2.8×
10－4mol·
3＝8.4×
【答案】D
2．已知：
25℃时，Ksp[M（OH）2]＝3.2×
10−11，则此温度下M（OH）2饱和溶液的pH为（）
A．10B．10+lg2C．10+2lg2D．10－2lg2
【解析】已知Ksp＝c（M2+）×
c2（OH－），且只有M（OH）2的饱和溶液中，2c（M2+）＝c（OH－），设c（M2+）＝x，则c（OH－）＝2x，即x×
（2x）2＝3.2×
10−11，解x＝
＝2×
10－4，c（OH－）＝4×
10－4，则c（H+）＝
×
10−10mol·
L−1，所以pH＝－lg
10−10＝10+2lg2。
【答案】C
3．已知Ksp（AgCl）＝1.56×
10−10，Ksp（AgBr）＝7.7×
10−13，Ksp（Ag2CrO4）＝9.0×
10−12。
某溶液中含有Cl－、Br－和CrO
，浓度均为0.010mol·
L−1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·
L−1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（）
A．Cl－、Br－、CrO
B．Br－、Cl－、CrO
C．CrO
、Br－、Cl－D．Br－、CrO
、Cl－
【解析】当溶液中c（Cl－）为0.01mol·
L−1时，产生沉淀AgCl时所需Ag的浓度为c（Ag
10－8mol·
L−1，同理含Br－溶液中所需c（Ag
L−1＝7.7×
L−1，含CrO
溶液中所需c（Ag
＝
L−1＝3×
10－5mol·
L−1，c（Ag
）越小，则越先生成沉淀，所以三种阴离子产生沉淀的先后顺序为Br－、Cl－、CrO
。
【答案】B
4．在废水处理领域中，H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。
25℃，某溶液含
0.02mol·
L−1Mn2
、0.1mol·
L−1H2S，向该溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。
当溶液的pH＝5时，Mn2
开始沉淀为MnS，则MnS的溶度积为（）
H2S两级电离常数分别为Ka1＝1.3×
10－7，Ka2＝7.0×
10−15）
A．1.3×
10－7B．7.0×
10−15C．9.1×
10−14D．1.82×
10−14
【解析】根据公式
＝Ka1×
Ka2，故pH＝5时，c（S2－）＝
L−1＝9.1×
10−13mol·
L−1，Ksp（MnS）＝c（S2－）·
c（Mn2
）＝9.1×
10−13×
0.02＝1.82×
10−14。
5．25℃CaCO3固体溶于水达饱和时物质的量浓度是9.327×
L−1，则CaCO3在该温度下的Ksp为（）
A．9.3×
10－5B．9.7×
10－9C．7.6×
10−17D．8.7×
10－9
【解析】CaCO3饱和溶液中c（Ca2
）＝c（CO
）＝9.327×
L−1，Ksp＝c（Ca2
）·
c（CO
10－5×
9.327×
10－5＝8.7×
10－9。
6．已知Cu（OH）2在水中存在着如下沉淀溶解平衡：
Cu2
（aq）+2OH－（aq），在常温下，Ksp＝2×
某CuSO4溶液中，c（Cu2
）＝0.02mol·
L−1，在常温下如果要生成Cu（OH）2沉淀，需要向CuSO4溶液加入碱溶液来调整pH，使溶液的pH大于（）
A．2B．3C．4D．5
【解析】在常温下如果要生成Cu（OH）2沉淀，则c（Cu2
）×
c2（OH－）≥2×
10－20，所以c（OH－）≥
L−1＝10－9mol·
L−1，应调节溶液pH大于5。
7．以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，相关数据如下表，若混合溶液中Ca2
、Al3
、Fe3
的浓度均为1.0×
10−3mol·
L−1，c（AsO
）最大是（）
难溶物
Ksp
Ca3（AsO4）2
6.8×
10−19
AlAsO4
1.6×
10−16
FeAsO4
5.7×
10－21
A．5.7×
10−18mol·
L−1B．2.6×
C．1.6×
10−13mol·
L−1D．5.7×
10－24mol·
【解析】若混合溶液中Ca2
L−1，依据Ksp大小可以得到，c3（Ca2
c2（AsO
）＝6.8×
10−19；
c（Al3+）·
c（AsO
）＝1.6×
10−16；
c（Fe3
）＝5.7×
10−21；
计算得到c（AsO
）分别约为2.6×
10−5mol·
L−1、1.6×
L−1、5.7×
10−18mol·
所以最大值不能超过5.7×
【答案】A
8．已知Ksp[Fe（OH）2]＝8.0×
10−16，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×
10－38，常温下，向含1.0molFe2（SO4）3和1.0molFeSO4的1L酸性混合溶液中通入NH3至该溶液的pH为3时，溶液体积变化忽略不计，所得溶液中c（Fe2+）∶c（Fe3
）的值为（）
A．2∶1B．1∶1C．2.5×
104∶2D．2.5×
104∶1
【解析】pH为3时，c（OH－）＝10−11mol·
L−1，则1.0molFeSO4溶液中c（Fe2+）×
c2（OH－）＝10－22<
8.0×
10−16，没有
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