1、专项提能特训16化工流程中的Ksp计算 1.Li4Ti5O12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： 1234567 若“滤液”中c(Mg2)0.02 molL1，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)1.0105 molL1，此 时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_ _ _(列 式计算)。 已知：FePO4、Mg3(PO4)2的 Ksp分别为1.31022、1.0 1024 1234567 已知KspFe(OH)34.01038。
2、回答下列问题： 加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3)0.56 mgL1，若溶 液pH3，则此时Fe3_(填“能”或“不能”)生成沉淀。 2.高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级 氧化锌(含Fe2、Mn2、Cu2、Ni2、Cd2等)为原料，用硫酸浸出法生 产高纯活性氧化锌的工艺流程如下： 1234567 不能 1234567 3.(2020四川泸州市高三模拟)金属钒主要用于冶炼特种钢， 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeOV2O3, 还有少量 P2O5等杂质) 制取钒的流程如图。 回答下列问题： 25 时，Ksp(NH4VO3)41
3、02， 电离常数Kb(NH3H2O) 1.8105。 “沉钒” 后 的浓度为 ， 则滤液的pH为_。除OH与 外，滤液中还可能存在的阴离子是_。 1234567 4.5 开始/molL1 1.8 0 0 变化/molL1 x x x 平衡/molL1 1.8x x x 1234567 1234567 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 4.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
4、和沉淀完全的pH如下表所示： 1234567 常温下，Ksp(CaF2)2.71011。 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。 1234567 2Fe22H H2O2=2Fe32H2O 铁 解析“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2Fe22HH2O2=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。 12345
5、67 (2)操作C可除去溶液中的Ca2，若控制溶液中F浓度为3.0103molL1， 1234567 1.0103 1234567 5.七铝十二钙(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： 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，若滤液中c(Mg2) 小于5106molL1，则溶液pH大于_Mg(OH)2的Ksp51012； 该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是_ _。 1234567 CaO 11 易生成硫酸钙微溶物， 在过滤时被除去，导致碳酸
6、钙产率降低 1234567 已知：i. PbCl2难溶于冷水， 易溶于热水 ii. PbCl2(s)2Cl (aq) iii.Ksp(PbSO4) 1.08 108 ， Ksp(PbCl2) 1.6105 6.(2020四川省内江市模拟)硫酸铅( PbSO4) 广泛应用于制造铅蓄电池、 白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为 PbS, 含有FeS2等杂质) 和软锰矿(主要成分为MnO2 ) 制备PbSO4的工艺流程如图： 1234567 (1)20 时 ，PbCl2 (s) 在不同浓度盐酸中的最大溶解量(gL1)如图所示。 下列叙述正确的是_(填字母)。 A.盐酸浓度越小，Ksp(PbC
7、l2)越小 B.x、y 两点对应的溶液中c( Pb2 )不相等 C 当盐酸浓度为1 molL1 时，溶液中c( Pb2) 一定最小 D.当盐酸浓度小于1 molL1时 ，随 HCl 浓 度增大，PbCl2 溶解量减少是因为 Cl浓度增大使 PbCl2溶解平衡逆向 移动 1234567 BD 解析PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2(s) Pb2(aq) 2Cl(aq)，由图像可知在盐酸的浓度为1 molL1时溶解量最小；结合题 目所给信息可知，盐酸的浓度小于1 molL1时， 主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解，大于 1 molL1时，可发生反应：PbCl2(s)2Cl(aq)
8、 促进溶解。Ksp(PbCl2)只受温度的 影响，温度不变，则Ksp(PbCl2)不变，故A错误； 根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同，所以c(Pb2)不相等， 故B正确； 1234567 根据分析可知当盐酸浓度大于1 molL1时，主要发生反应：PbCl2(s) 2Cl(aq) 所以此时c(Pb2)不一定最小，故C错误； 根据分析可知盐酸浓度小于1 molL1时，主要存在平衡PbCl2(s) Pb2(aq)2Cl(aq)，氯离子的增多使平衡逆向移动，故D正确。 1234567 (2)调 pH 的目的是_，PbCl2 “转化”后得到 PbSO4, 当c(Cl) 0.1 molL1时
9、，c( ) _molL1。 1234567 使 Fe3 沉淀而除去 6.75106 1234567 7.某工厂以重晶石(主要含BaSO4)为原料，生产“电子陶瓷工业支柱” 钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下： 1234567 回答下列问题： (1)用Na2CO3溶液浸泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3反应)，能将BaSO4转 化为BaCO3，此反应的平衡常数K_(填写计算结果)；若不考虑 的水解，要使2.33 g BaSO4恰好完 全转化为BaCO3，则至少需要浓度 为1.0 molL1Na2CO3溶液_mL。 已知：Ksp(BaSO4)1.01010， Ksp(BaCO3)5.0109 1234567 0.02 510 1234567 (2)流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)、TiOC2O4、 三种形式存在(变化曲线如图所示)。实际制备工艺中，先用氨水调节混 合溶液的pH于 2.8左右，再进行“沉淀”，其反应 的离子方程式为_ _； 图中曲线c对应钛的形式为_ (填粒子符号)。 1234567 4H2O=BaTiO(C2O4)24H2O TiO(OH) 1234567
