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    2019年高三化学冲刺复习主观题一遍过专题06Ksp专练(含解析)

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    2019年高三化学冲刺复习主观题一遍过专题06Ksp专练(含解析)

    1、专题6 Ksp专练1Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)若“滤液”中c(Mg2+)=0.02 mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5 mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成_(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.310-22、1.010-24。【答案】 Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=molL1=1.31017 molL1,c3(Mg2+)c

    2、2(PO43-)(0.01)3(1.31017)2=1.71040Ksp Mg3(PO4)2,因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀 【解析】(1)KspFePO4=c(Fe3+)c(PO43-)=1.310-2,则c(PO43-)1.310-17mol/L,QcMg3(PO4)2c3(Mg2+)c2(PO43-)(0.01)3(1.310-17)2=1.6910-401.01034,则无沉淀。2碳酸钠是一种重要的化工原料,主要采用氨碱法生产。回答下列问题:(1)向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液,当有BaCO3沉淀生成时溶液中 =_。已知Ksp(BaCO3)=2.6109,Ksp(

    3、BaSO4)=1.11010。【答案】 24【解析】(1)在同一个溶液中,c(Ba2)相同,依据溶度积的数学表达式,则有=24。3酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:溶解度/(g/100g水)化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:(1)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_,加碱调节至pH为

    4、时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于110-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱调节至pH为_时,锌开始沉淀(假定Zn2浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是 ,原因是 。【答案】(1)Fe3;2.7;6;Zn2和Fe2分离不开;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近【解析】(1)双氧水具有强氧化性,能把铁氧化为铁离子,因此加入稀硫酸和双氧水,溶解后铁变为硫酸铁。根据氢氧化铁的溶度积常数可知,当铁离子完全沉淀时溶液中铁离子浓度为105mol/L,则溶液中氢氧根的浓度,所以氢离子浓度是2103mol/L,pH2.7,因此加碱调节pH为2.7时铁刚好完全沉淀。Zn2浓

    5、度为0.1mol/L,根据氢氧化锌的溶度积常数可知开始沉淀时的氢氧根浓度为108mol/L,氢离子浓度是106mol/L,pH6,即继续加碱调节pH为6时锌开始沉淀。如果不加双氧水,则铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,由于氢氧化亚铁和氢氧化锌的溶度积常数接近,因此在沉淀锌离子的同时亚铁离子也沉淀,导致生成的氢氧化锌不纯,无法分离开Zn2和Fe2。4碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:(1)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:_,已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510

    6、-17。【答案】(1)4.710-7;【解析】(1)体系中既有氯化银又有碘化银时,存在沉淀转化平衡:AgI(s) +ClAgCl(s) +I。分子、分母同时乘以,有:,将Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17代入得:。5研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。(1)25,在0.10molL-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= molL-1.某溶液含0.020 molL-1Mn2+、0.10 molL-1H2S,当溶

    7、液pH= 时,Mn2+开始沉淀。已知:Ksp(MnS)=2.810-13【答案】(1)0.043;5。【解析】根据图像可知,在pH=13时,c(S2-)=5.710-2mol/L,在0.10molL-1H2S溶液中,根据S元素守恒可知:c(S2-)+ c(H2S)+c(HS-)=0.1 mol/L,而c(S2-)=5.710-2mol/L,因此c(H2S)+c(HS-)=0.1 mol/L -5.710-2 mol/L= 0.043 mol/L。由于Ksp(MnS)=2.810-23,在某溶液c(Mn2+)=0.020 molL-1,则开始形成沉淀需要的S2-的浓度是c(S2-)= Ksp(M

    8、nS)c(Mn2+)=2.810-130.020 mol/L=1.410-11mol/L,根据图像中c(S2-)与溶液的pH关系可知,此时溶液pH=5,Mn2+开始形成沉淀。6合金是建筑航空母舰的主体材料。(1)航母螺旋浆主要用铜合金制造。80.0gCuAl合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得到白色沉淀39.0,则合金中Cu的质量分数为 。为分析某铜合金的成分,用酸将其完全溶解后,用NaOH溶液调节pH,当pH3.4时开始出现沉淀,分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合如图信息推断该合金中除铜外一定含有 。【答案】(1) 83.1% Al、Ni【解析】(1)白色沉淀为Al(OH)3,可

    9、得Cu的质量分数为:(80.0g-27 gmol139.0g/78 gmol1)/80.0g100%= 83.1%根据题目所给图可以看出,Al3+在pH=3.4时开始转化为沉淀,说明合金中含Al,在pH为7.0、8.0时过滤沉淀,说明pH7.0到8.0范围内生成沉淀,根据图可以看出Ni2+在这个范围内转化为沉淀,说明合金中含Ni。7二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的_(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na

    10、2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是_(已知:Ksp(BaSO4)= 1.1 10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 10-9)【答案】(1)BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其它合理答案)【解析】(1)在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去。根据提供的Ksp数据,在后面加入碳酸钠时,发生BaSO4(s)+ CO32-(aq)=

    11、BaCO3(s)+SO42-(aq)。8废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下:(1)已知pH11 时Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1. 0 molL-1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31. 13. 2Fe25. 88. 8Zn25. 98. 9实验中可选用的试剂:30%H2O2、1. 0 molL-1HNO3、1. 0 molL-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO 的实验

    12、步骤依次为:_;_;过滤;_;过滤、洗涤、干燥;900煅烧。【答案】 向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应 滴加1.0 molL-1NaOH,调节溶液pH 约为5(或3.2pH5.9),使Fe3沉淀完全 向滤液中滴加1. 0 molL-1NaOH,调节溶液pH 约为10(或8. 9pH11),使Zn2沉淀完全【解析】向滤液中加入适量30% H2O2,使其充分反应 滴加1.0 molL-1NaOH,调节溶液pH 约为5(或3.2pH5.9),使Fe3沉淀完全 向滤液中滴加1. 0 molL-1NaOH,调节溶液pH 约为10(或8. 9pH11),使Zn2沉淀完全9锰酸锂离子蓄电池是第

    13、二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量 Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。 (1)已知:室温下,KspA1(OH)3=110-33,KspFe(OH)3=l10-39, pH=7.1 时 Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1 l0-6mol /L),需调节溶液pH范围为_。【答案】 5.0pH7.1 【解析】(1)除杂时显然只能除去Fe3+和Al3+,不能损失Mn2+,由题意可知,室温下,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3

    14、+,氢氧化铝完全变成沉淀时的KspAl(OH)3= 110-33=c(Al3+)c3(OH-),c(Al3+)=110-6mol/L,解得:c(OH-)=110-9 mol/L,则溶液c(H+)=l10-5 mol/L ,则pH=5;同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,KspFe(OH)3= l10-39=c(Fe3+)c3(OH-),c(Fe3+)=110-6mol/L,解得:c(OH-)=110-11 mol/L,c(H+)=l10-3 mol/L ,则pH约为3,故pH范围是:5.0pH7.1。10为回收利用废镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等),科研人员

    15、研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如图所示:已知:常温下,有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2开始沉淀的pH1.56.57.7沉淀完全的pH3.79.79.2常温下,Ksp(CaF2)=2.710-11。请回答下列问题:(1)“操作B”的过程是,先在4050加入H2O2,其作用是_(用离子方程式表示);再调pH至3.77.7,操作B可除去溶液中的_(填元素名称)元素。(2)操作C可除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-,浓度为3.010-3molL-1,则溶液中_。【答案】2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O 铁 1.010

    16、-3 【解析】(1)“操作B”的过程是,先在4050加入H2O2,其作用是使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O;根据表格分析,调pH至3.77.7, 沉淀有Fe(OH)3和Fe(OH)2,操作B可除去溶液中的铁元素,故答案为:2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O;铁。(2)根据常温时CaF2的溶度积常数为2.710-11可知,溶液中F-浓度为310-3molL-1,则Ca2+的浓度为2.71011/(3103)2=310-6mol/L,所以则溶液中c(Ca2+)/c(F)=3106/3103=1.010-3,故答案为:1.0

    17、10-3。11镍钴锰酸锂电池是一种高功率动力电池。下列流程采用废旧锂离子电池正极材料(正极一般以铝箔作为基底,两侧均匀涂覆正极材料,正极材料包括一定配比的正极活性物质,如钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料等)制备镍钴锰酸锂三元正极材料()回答下列问题:(1)已知溶液中的浓度为,缓慢通入氨气,使其产生沉淀,列式计算沉淀完全时溶液的_(已知离子沉淀完全时,溶液体积变化忽略不计)【答案】 9.15 【解析】(1)沉淀完全时,mol/L,。12锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有 PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:已知

    18、: 浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;常温下:Ksp(CuS)=1.2710-36,Ksp(PbS)=9.0410-29;溶液中离子浓度小于或等于1.010-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。 (1)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于_。所加Na2S也不宜过多,其原因为_。【答案】 9.0410-24mol/L 【解析】 (1)常温下:Ksp(CuS)=1.2710-36,Ksp(PbS)=9.0410-29,常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,溶度积常数可知,当铅

    19、全部沉淀时,铜沉淀完全,溶液中离子浓度小于等于1.010-5mol/L时,认为该离子沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)=9.0410-24 mol/L,Na2S也不宜过多,否则会产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3。13某工业废催化剂含有SiO2、ZnO、CuS、ZnS、Fe3O4等物质,为落实“节约资源,变废为宝”的环保理念,某课外兴趣小组的同学取20g该物质进行实验,回收其中的Cu和Zn,实验方案如下:已知:ZnS可与稀硫酸反应;CuS不溶于稀硫酸,也不与其发生反应。请回答下列问题: (1)加A调节溶液的pH约为_时,可以完全除去其中的杂质离子。(当溶液中离子浓度小于等于10-5mol/

    20、L时视为沉淀完全;实验条件下部分物质的溶度积常数为:KspFe(OH)3=10-38,KspFe(OH)2=10-17,KspZn(OH)2=10-17,KspCu(OH)2=10-20)【答案】 3 【解析】 (1)第二次浸出可氧化CuS生成硫、硫酸铜,化学方程式为CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O,故答案为:CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O;(5)加入ZnO调节pH除去铁离子,应生成氢氧化铁沉淀,KspFe(OH)3=10-38,可知c(OH-)=mol/L=10-11mol/L,则c(H+)=10-3mol/L,所以溶液的pH=3。14钠及其化合

    21、物具有广泛的用途。 (1)已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示:离子Fe2Cu2Mg2pH7.65.210.4当向含有相同浓度的Cu2、Mg2、Fe2的溶液中滴加氢氧化钠溶液时,_(填离子符号)先沉淀;KspFe(OH)2_(填“”“”或“”)KspMg(OH)2;要使0.2 mol/L的硫酸铜溶液中铜离子沉淀较为完全(使铜离子的浓度降至原来的千分之一),则应向溶液中加入氢氧化钠溶液使溶液pH=_。Cu(OH)2的Ksp=210-20。【答案】 6 【解析】 (1)Fe(OH)2、Cu(OH)2、Mg(OH)2的组成相似,对于组成相似的难溶性物质来说,形成沉淀的pH小的离子先沉淀,溶度积

    22、常数越小的物质越先沉淀,由几种离子开始沉淀时溶液的pH大小关系可知:Cu2+先形成沉淀,形成沉淀的溶液的pH越大,则其Ksp就越大,根据表格数据可知KspFe(OH)28溶解)9(9溶解)(1)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:银盐性质AgClAgIAgCNAg2CrO4AgSCN颜色白黄白砖红白Ksp1.810-108.310-171.210-163.510-111.010-12滴定时可选为滴定指示剂的是_(选填编号),滴定终点现象是:_。ANaCl BK2CrO4 CKI DNaCN【答案】 B 当滴入最后一滴标准液时,

    23、沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变 【解析】(1)指示剂选择原则颜色变化明显Ksp略微大于AgSCN,确定K2CrO4作为指示剂,滴定终点现象是当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变;正确答案:B 当滴入最后一滴标准液时,沉淀由白色变为砖红色,且半分钟内沉淀颜色不再改变。18以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O72H2O),其主要工艺流程如下:查阅资料得知: 常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42。 金属离子Fe3

    24、+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+开始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列问题:(1)步骤加的试剂为_,此时溶液pH要调到5的目的_ 。【答案】 氢氧化钠溶液或NaOH溶液 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 【解析】 (1) 根据表格数据分析,步骤加的试剂为氢氧化钠溶液或NaOH溶液;此时溶液pH要调到5的目的使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去,而铬离子不沉淀。19硫、铁的化合物有广泛的应用。 (3)化学反应原理中也涉及到许多硫、铁的化合物。已知常温下,H2S的

    25、电离常数K1=1.010-7,K2=7.010-15。0.1mo1L-1NaHS溶液的pH_7(填“”“=”或“ Kh(HS-)=110-7 7.010-15 ,水解程度大于电离程度,溶液显碱性; 2.5 【解析】(1)已知常温下,H2SH+HS-,HS-H+S2-的二级电离常数为K2=7.010-15,HS-+H2OH2S+OH-的水解常数Kh=c(H2S)c(OH-)/c(HS-)=Kw/K1=1.010-7,故HS-的电离常数小于水解常数,所以水解程度大于电离程度,溶液显碱性,故0.1mo1L-1NaHS溶液的pH7。答案:; Kh=10-7 7.010-15 ,水解程度大于电离程度,溶

    26、液显碱性。配制5mo1L-1100mL FeCl3溶液时,若不出现浑浊现象,则c(Fe3+)c3(OH)KspFe(OH)3, 因25时KSPFe(OH)3=4.010-38,则c(OH)210-13mol/L,故c(H+)0.05mol/L,则加入盐酸的体积至少为(0.1L0.05mol/L)/(2mol/L)=0.0025L=2.5mL,故答案为:2.5。20我国是最早发现并使用青铜器的国家,后母戊鼎是我国的一级文物,是世界上出土的最大最重的青铜礼器。现代社会中铜的应用常广泛,铜的回收再利用是化工生产的一个重要领域。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO

    27、的部分实验过程如下:请回答下列问题: (1)调节溶液pH时,是将溶液的pH调_(填“大”或“小”)到23。 (2)已知:pH11吋,Zn(OH)2能溶于 NaOH溶液生成ZnO22。室温下,几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所小(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.01molL1计算):上表中Fe3+沉淀完全的pH为_。由过滤粗铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为(可选用的试剂:30%H2O2、稀硝酸、1.0molL1NaOH溶液):a._;b. _;c.过滤;d. _;e.过滤、洗涤、干燥;f.900煅烧。【答案】 小 3 加足量30%H2O2溶液充分应 滴加1.0molL-1Na0H溶液,调

    28、节溶液pH约为7(或5.2pH7.2) 向滤液中加1.0molL-1NaOH溶液,调节溶液pH约为10(或8.2pH11) 【解析】 (1) Cu2+和Zn2+在溶液中易发生水解,故需将溶液的PH值调小;故答案为:小; (2) 溶液中c(Fe3+)=0.01mol/L,pH=2时铁离子开始沉淀,即c(OH-)=110-12mol/L,所以Ksp=c(Fe3+)c3 (OH-)=110-38。当c(Fe3+)=110-5mol/L时,铁离子沉淀完全,代入上述公式可以求得此时溶液中c(OH-)=110-11mol/L,即pH为3时,Fe3+完全沉淀;故答案为:3;由过滤粗铜的滤液制备ZnO的实验步

    29、骤依次为:a.加足量30%H2O2溶液充分应,将亚铁离子充分氧化;b.滴加1.0molL-1Na0H溶液,调节溶液pH约为7(或5.2pH7.2),将溶液中的铁离子和铝离子完全转化为氢氧化物沉淀,且保证锌离子不沉淀;c.过滤,除去铁和铝的氢氧化物沉淀;d.向滤液中加1.0molL-1NaOH溶液,调节溶液pH约为10(或8.2pH11),使锌离子完全沉淀为氢氧化锌;e.过滤、洗涤、干燥;f.900煅烧。故答案为:a.加足量30%H2O2溶液充分应,b.滴加1.0molL-1Na0H溶液,调节溶液pH约为7(或5.2pH7.2), d.向滤液中加1.0molL-1NaOH溶液,调节溶液pH约为1

    30、0(或8.2pH11)。21元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O72(橙红色)、CrO42(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:(1)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl,利用Ag+与CrO42生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好沉淀完全(浓度等于1.0105 molL1)时,溶液中c(Ag+)为_ molL1,此时溶液中c(CrO42)等于_ molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.01012和2.01010)。【答案】(1)蓝紫色溶液变浅,同时

    31、有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;(3)2.010-5 ;510-3【解析】试题分析:(1)当溶液中Cl完全沉淀时,即c(Cl-)=1.0105 molL1,根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.01010,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)=2.01010(1.0105 molL1)=2.010-5 molL1;则此时溶液中c(CrO42)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.01012(2.010-5 molL1)=510-3molL1。22(9分)银是一种贵金属,古代常用于制造钱币及装饰器皿,现代在电池和照明器材等领域亦有广泛应用。回答下列问题

    32、。(1)已知Ksp(AgCl)=1810-10,若向50mL0018molL-1的AgNO3溶液中加入50mL0020molL-1的盐酸,混合后溶液中的Ag+的浓度为 molL-1,pH为 。【答案】(1)1.810-7mol/L;2【解析】(1)根据反应中HCl和硝酸银的物质的量可知HCl过量,则计算剩余的氯离子的物质的量浓度为(0.02-0.018)mol/L/2=0.001mol/L,根据AgCl的溶度积的表达式计算即可;因为该反应中氢离子未参加反应,所以溶液的体积变为100mL时,氢离子的浓度为0.01mol/L,则pH=2。23毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2、Mg2、Fe3等杂

    33、质),实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下:(1)查阅有关资料获得沉淀各种杂质离子的pH见下表:沉淀杂质离子Ca2Mg2Fe3开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2加入NH3H2O调节pH8可除去_(填离子符号);滤渣中含_(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是_(已知:Ksp(BaC2O4)1.6107,Ksp(CaC2O4)2.3109)。【答案】 Fe3 Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,致产品的产量减少 【解析】(1)根据流程图和表中数据,加入NH3H2O调pH为8,只有Fe3+完全沉

    34、淀,故可除去Fe3+;加入NaOH调pH=12.5,Mg2+也完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣中含Mg(OH)2、Ca(OH)2;根据Ksp(BaC2O4)=1.610-7,H2C2O4过量时Ba2+转化为BaC2O4沉淀,BaCl22H2O产品的产量减少。24七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:(1)煅粉主要含MgO和_,用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若溶液中c(Mg2)小于5106molL1,则滤液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012;该工艺中不能用(NH

    35、4)2SO4代替NH4NO3,原因是_。【答案】CaO 11 加入(NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少 【解析】(1) 白云石高温煅烧,CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO,煅粉主要含有CaO和MgO。若溶液中c(Mg2)小于5106molL1,根据Kspc(Mg2)c2(OH)得:c(OH)molL11103 molL1,c(H)11011molL1,即pH11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3,则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物,在过滤时会被除去,造成生成的CaCO3减少。25难溶性杂卤石(K2SO4Mg

    36、SO42CaSO42H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡K2SO4MgSO42CaSO42H2O(s)2Ca2+2K+Mg2+4+2H2O为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如图1:(1)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因: (2)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂,则溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CaCO3(s)+已知298K时,Ksp(CaCO3)=2.80109,Ksp(CaSO4)=4.90105,求此温度下该反应的平衡常数K (计算结果保留三位有效数字)【答案】(1)氢氧根与镁离子结合使平衡向右移动,钾离子变多(2)1.75104【解析】(1)Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因是氢氧化钙是饱和溶液,加入后氢氧根离子和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀,促进平衡右移钙离子增多,饱和溶液中析出氢氧化钙,增多K+,故答案为:氢氧根与镁离子结合使平衡向右移动,钾离子变多;(2)溶浸过程中会发生:CaSO4(s)+CO32(aq)CaCO3(s)+SO42(aq),CaCO3(s)=Ca2+CO32;CaSO4(s)=Ca2+SO42;依据硫酸钙、碳酸钙溶度积常数的计算表达式,转化关系中钙离子相同计算,反应的平衡常数K=1.75104,故答案为:1.7510417


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