Question

16．某温度下，向10mL0.1mol/LCuCl₂溶液中滴加0.1mol/L的Na₂S溶液，滴加过程中溶液中-lgc（Cu²⁺）与Na₂S溶液体积（V）的关系如图所示，下列有关说法正确的是已知：lg2=0.3，K_sp（ZnS）=3×10^-25mol²/L²．（　　）

• A． a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点
• B． Na₂S溶液中：c（S^2-）+c（HS^-）+c（H₂S）═2c（Na⁺）
• C． 该温度下K_sp（CuS）=4×10^-36 mol²/L²
• D． 向100 mLZn²⁺、Cu²⁺浓度均为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，发生反应：Cu²⁺+S^2-?CuS↓，Cu²⁺单独存在或S^2-单独存在均会水解，水解促进水的电离，结合图象计算溶度积常数和溶液中的守恒思想，据此判断分析．

解答 解：向10mL0.1mol/LCuCl₂溶液中滴加0.1mol/L的Na₂S溶液，发生反应：Cu²⁺+S^2-?CuS↓，Cu²⁺单独存在或S^2-单独存在均会水解，水解促进水的电离，b点溶液时滴加Na₂S溶液的体积是20mL，此时恰好生成CuS沉淀，CuS存在沉淀溶解平衡：CuS（s）?Cu²⁺（aq）+S^2-（aq），已知此时-lgc（Cu²⁺）=17.7，则平衡时c（Cu²⁺）=c（S^2-）=10^-17.7mol/L，
A．Cu²⁺单独存在或S^2-单独存在均会水解，水解促进水的电离，b点时恰好形成CuS沉淀，此时水的电离程度并不是a，b，c三点中最大的，故A错误；
B．Na₂S溶液中，根据物料守恒，2c（S^2-）+2c（HS^-）+2c（H₂S）═c（Na⁺），故B错误；
C．该温度下，平衡时c（Cu²⁺）=c（S^2-）=10^-17.7mol/L，则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，则K_sp（CuS）=10^-35.4mol²/L²=（10^0.3）²×10^-36mol²/L²=4×10^-36 mol²/L²，故C正确；
D．向100 mLZn²⁺、Cu²⁺浓度均为10^-5mol/L的混合溶液中逐滴加入10^-4mol/L的Na₂S溶液，产生ZnS时需要的S^2-浓度为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，产生CuS时需要的S^2-浓度为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，则产生CuS沉淀所需S^2-浓度更小，优先产生CuS沉淀，故D错误．
故选C．

点评 本题考查沉淀溶解平衡知识，根据图象所提供的信息计算出CuS的K_sp数值是关键，对于同类型的沉淀可直接根据K_sp数值比较溶解性情况，不同类型的沉淀则需要定量计算比较，这是易错点，题目难度中等，注意守恒思想的运用．