专题突破练(八) 四大平衡常数的应用(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝8×10－39，该温度下反应Fe(OH)3＋3H＋⇌Fe3＋＋3H2O的平衡常数为________________(列式并计算)。向0.001mol·L－1FeCl3溶液中通入氨气(体积变化忽略不计)，开始沉淀时溶液的pH为________(lg5＝0.7)。答案： K＝＝＝＝8×103 2.32．电解质溶液中蕴含着很多的原理知识，请回答下列问题：(1)常温下，取pH＝2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示。则图中表示醋酸溶液pH变化曲线的是________(填“A”或“B”)。设盐酸中加入Zn的质量为m1，醋酸溶液中加入Zn的质量为m2。则m1________(填“<”“＝”或“>”)m2。(2)已知，Mg(OH)2(s)⇌Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，某温度下Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝2×10－11。若该温度下某MgSO4溶液里c(Mg2＋)＝0.002mol·L－1，如果要生成Mg(OH)2沉淀，应调整溶液pH，使之大于________；该温度下，在0.20L的0.002mol·L－1MgSO4溶液中加入等体积的0.10mol·L－1的氨水溶液，该温度下电离常数Kb(NH3·H2O)＝2×10－5，试计算________(填“有”或“无”)Mg(OH)2沉淀生成。(3)常温下，某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，则该溶液呈________性。在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所致；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO水解所致。请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案： (1)B < (2)10 有(3)碱 向红色溶液中加入足量BaCl2溶液，如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确3．弱酸的电离平衡常数与对应酸根的水解平衡常数存在某种定量关系。(1)常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1×10－2、Ka2＝1.0×10－7。①常温下NaHSO3的水解平衡常数Kh-4-\n＝________，该溶液pH________(填“>”“<”或“＝”)7；若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将________(填“增大”“减小”或“不变”)。②0.1mol·L－1Na2SO3的pH＝________，从平衡移动的角度解释SO的Kh1>Kh2：__________。(2)已知常温下CN－的水解常数Kh＝1.61×10－5。①含等物质的量浓度HCN、NaCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性，c(CN－)________c(HCN)。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为__________。②若将cmol·L－1的盐酸与0.62mol·L－1的KCN等体积混合后恰好得到中性溶液，则c＝________。答案： (1)①1.0×10－12 < 增大 ②10 一级水解产生的OH－对二级水解有抑制作用(2)①碱 < c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)②0.00384．草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂的制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O的工艺流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等。②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是_________________________________________。(2)将氯气通入到热的浓氢氧化钠溶液中可以制取NaClO3，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；实验需要制取10.65克NaClO3，需要的氯气由电解饱和食盐水生成，若不考虑反应过程中的损失，则同时生成的氢气的体积为________(标准状况下)。(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。-4-\n滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是______________________________________________；使用萃取剂最适宜的pH是________(填选项序号)。A．接近2.0 B．接近3.0 C．接近5.0(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.35×10－11，Ksp(CaF2)＝1.05×10－10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2＋)/c(Ca2＋)＝______________。(5)为测定制得的无水草酸钴样品的纯度，现称取样品mg，先用适当试剂将其转化，得到纯净的草酸铵溶液，再用过量的稀硫酸酸化，用cmol/L高锰酸钾溶液去滴定，当溶液由______________时(填颜色变化)，共用去高锰酸钾溶液VmL，计算草酸钴样品的纯度为________________________________________________________________________。(6)浓度均为0.1mol/L的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中，SO、CO、HSO、HCO浓度从大到小的顺序为_________________________________________。已知：电离常数物质 Ka1Ka2H2SO31.54×10－21.02×10－7H2CO34.3×10－75.6×10－11解析： (1)对比水钴矿的成分和浸出液中含有的阳离子可知加入Na2SO3的目的是将Fe3＋还原为Fe2＋，将Co3＋还原为Co2＋。(2)氯气在加热条件下和浓氢氧化钠溶液反应生成NaClO3，反应的化学方程式为3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O，据此可写出离子方程式。电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，因此建立的关系是：3H2～3Cl2～NaClO3，则生成的氢气的体积为×3×22.4L·mol－1＝6.72L。(3)根据流程图可知加入萃取剂的目的是除去Mn2＋。(4)＝＝＝＝0.7。(5)草酸铵溶液中滴加高锰酸钾溶液，达到终点的标志为：溶液由无色变为浅紫色(或紫红色)，且半分钟内不变色。根据离子方程式5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，得n(C2O)＝2.5×10－3×Vcmol，n(CoC2O4)＝n(C2O)＝2.5×10－3×Vcmol，纯度为×100%＝×100%或-4-\n%。(6)根据盐类水解的规律，越弱越水解，根据电离平衡常数，电离平衡常数越大，酸性越强，得出离子浓度大小顺序是：c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)。答案： (1)将Co3＋、Fe3＋还原(2)3Cl2＋6OH－ClO＋5Cl－＋3H2O 6.72L(3)除去Mn2＋ B(4)0.7 (5)无色变为浅紫色(或紫红色)，且半分钟内不变色 ×100%或%(6)c(SO)>c(CO)>c(HCO)>c(HSO)-4-
