Question

16．某溫度下，向10mL0.1mol/LCuCl₂溶液中滴加0.1mol/L的Na₂S溶液，滴加過(guò)程中溶液中-lgc（Cu²⁺）與Na₂S溶液體積（V）的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是已知：lg2=0.3，K_sp（ZnS）=3×10^-25mol²/L²．（　�。�

• A． a、b、c三點(diǎn)中，水的電離程度最大的為b點(diǎn)
• B． Na₂S溶液中：c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）═2c（Na⁺）
• C． 該溫度下K_sp（CuS）=4×10^-36 mol²/L²
• D． 向100 mLZn²⁺、Cu²⁺濃度均為10^-5mol/L的混合溶液中逐滴加入10^-4mol/L的Na₂S溶液，Zn²⁺先沉淀

Answer 1

分析 向10mL0.1mol/LCuCl₂溶液中滴加0.1mol/L的Na₂S溶液，發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+S^2-?CuS↓，Cu²⁺單獨(dú)存在或S^2-單獨(dú)存在均會(huì)水解，水解促進(jìn)水的電離，結(jié)合圖象計(jì)算溶度積常數(shù)和溶液中的守恒思想，據(jù)此判斷分析．

解答 解：向10mL0.1mol/LCuCl₂溶液中滴加0.1mol/L的Na₂S溶液，發(fā)生反應(yīng)：Cu²⁺+S^2-?CuS↓，Cu²⁺單獨(dú)存在或S^2-單獨(dú)存在均會(huì)水解，水解促進(jìn)水的電離，b點(diǎn)溶液時(shí)滴加Na₂S溶液的體積是20mL，此時(shí)恰好生成CuS沉淀，CuS存在沉淀溶解平衡：CuS（s）?Cu²⁺（aq）+S^2-（aq），已知此時(shí)-lgc（Cu²⁺）=17.7，則平衡時(shí)c（Cu²⁺）=c（S^2-）=10^-17.7mol/L，
A．Cu²⁺單獨(dú)存在或S^2-單獨(dú)存在均會(huì)水解，水解促進(jìn)水的電離，b點(diǎn)時(shí)恰好形成CuS沉淀，此時(shí)水的電離程度并不是a，b，c三點(diǎn)中最大的，故A錯(cuò)誤；
B．Na₂S溶液中，根據(jù)物料守恒，2c（S^2-）+2c（HS^-）+2c（H₂S）═c（Na⁺），故B錯(cuò)誤；
C．該溫度下，平衡時(shí)c（Cu²⁺）=c（S^2-）=10^-17.7mol/L，則K_sp（CuS）=c（Cu²⁺）c（S^2-）=10^-17.7mol/L×10^-17.7mol/L=10^-35.4mol²/L²，由于已知lg2=0.3，則K_sp（CuS）=10^-35.4mol²/L²=（10^0.3）²×10^-36mol²/L²=4×10^-36 mol²/L²，故C正確；
D．向100 mLZn²⁺、Cu²⁺濃度均為10^-5mol/L的混合溶液中逐滴加入10^-4mol/L的Na₂S溶液，產(chǎn)生ZnS時(shí)需要的S^2-濃度為c（S^2-）=$\frac{{K}_{sp}（ZnS）}{c（Z{n}^{2+}）}$=$\frac{3×1{0}^{-25}mo{l}^{2}/{L}^{2}}{1{0}^{-5}mol/L}$=3×10^-20mol/L，產(chǎn)生CuS時(shí)需要的S^2-濃度為c（S^2-）=$\frac{{K}_{sp}（CuS）}{c（C{u}^{2+}）}$=$\frac{4×1{0}^{-36}mo{l}^{2}/{L}^{2}}{1{0}^{-5}mol/L}$=4×10^-31mol/L，則產(chǎn)生CuS沉淀所需S^2-濃度更小，優(yōu)先產(chǎn)生CuS沉淀，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查沉淀溶解平衡知識(shí)，根據(jù)圖象所提供的信息計(jì)算出CuS的K_sp數(shù)值是關(guān)鍵，對(duì)于同類型的沉淀可直接根據(jù)K_sp數(shù)值比較溶解性情況，不同類型的沉淀則需要定量計(jì)算比較，這是易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等，注意守恒思想的運(yùn)用．