微主题热练16　沉淀计算及综合应用（含解析）-2024年高考化学二轮复习

这是一份微主题热练16　沉淀计算及综合应用（含解析）-2024年高考化学二轮复习，共4页。试卷主要包含了 “除钴”时，发生反应， 电解后溶液中Cr3＋浓度为0， “除杂”等内容，欢迎下载使用。
2. (2022·常州前黄中学)室温下，“除杂”时调节pH＝5，则此时溶液中c(Fe3＋)＝________ml/L。已知：室温下，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39。
3. (2023·扬州模拟)调节溶液pH，可使Cr3＋转化为Cr(OH)3沉淀而被除去。当pH>9时，铬的去除率却降低，其原因是___________________________________________________________。
4. (2023·无锡期终调研)实验室以废旧锂电池正极材料(含LiCO2及少量Al、Fe等)为原料制备C3O4。
已知：Ksp[C(OH)2]＝1.6×10－15，Ksp(CC2O4)＝6.3×10－8，Ksp(CCO3)＝1.4×10－14。NH3·H2O的电离常数为Kb＝1.8×10－5，H2C2O4的电离常数分别为Ka1＝5.4×10－2、Ka2＝5.6×10－5。
若用H2C2O4溶液作沉淀剂，则反应C2＋＋H2C2O4CC2O4＋2H＋的化学平衡常数K的数值为________。
5. 电解后溶液中Cr3＋浓度为0.01 ml/L 时，其开始沉降时废水的pH约为________(取整数)。
已知：沉淀时c(Cr3＋)与pH的关系。
6. (2022·苏州高三期初)“除杂”：若使还原后的滤液中Ca2＋完全沉淀(离子浓度小于10－6 ml/L)，则滤液中c(F－)需大于________________________；若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是_________________________
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[Ksp(CaF2)＝1.44×10－10，Ka(HF)＝3.53×10－4]。
7. (2023·镇江阶段考试)Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图所示。
已知：25 ℃时，Ksp[Cr(OH)3]＝6.4×10－31，若除去废水中Cr(Ⅲ)，使其浓度小于6.4×10－7 ml/L，“调pH”的范围为________。
8. (2022·无锡期中)合理利用废旧铅蓄电池中的铅膏可以缓解铅资源短缺，同时减少污染。一种从废旧电池的铅膏中回收铅的工艺生产流程如下图所示(部分产物已略去)。
已知：25 ℃时，Ksp(PbSO4)＝2.5×10－8，Ksp(PbCO3)＝7.2×10－14。
过程②中PbSO4转化为PbCO3的平衡常数K的值为____________(保留2位小数)。
9. (2022·镇江期中)常温下，Ksp[Mn(OH)2]＝2×10－13、Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39。工业上，当某离子浓度小于1×10－6 ml/L 时，认为该离子已除净。氧化后所得溶液中c(Mn2＋)＝0.2 ml/L，为使溶液中Fe3＋除净，调节pH的范围应为_________________________________________________________________。
10. (2022·海安期中)由偏铝酸钙[Ca(AlO2)2]制备[Al2(OH)aCl6－a]n(聚合氯化铝)的一种工艺流程如下(部分流程略)。
(1)常温下，经测定“碱浸”后溶液的pH＝12，要使“沉淀Ⅰ”中不含有Ca(OH)2，则溶液中c(COeq \\al(2－,3))≥________ml/L{25 ℃时，Ksp[Ca(OH)2]＝6×10－6，Ksp(CaCO3)＝3×10－9}。
(2)上述“碱浸”过程中，在相同条件下，使用相同浓度的Na2CO3溶液比NaOH溶液浸出率高的原因是__________________________________________
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微主题热练16 沉淀计算及综合应用
1. 1012
【解析】 上层清液中，eq \f(cMn2＋,cC2＋)＝eq \f(cMn2＋·cS2－,cC2＋·cS2－)＝eq \f(KspMnS,KspCS)＝eq \f(2×10－13,2×10－25)＝1012。
2. 2.8×10－12
【解析】 “除杂”时Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，pH＝5时c(OH－)为1×10－9ml/L，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，c(Fe3＋)＝eq \f(Ksp[FeOH3],c3OH－)＝eq \f(2.8×10－39,1×10－93) ml/L＝2.8×10－12 ml/L。
3. Cr(OH)3为两性氢氧化物，当碱性增强后生成的Cr(OH)3沉淀又溶解
4. 48
【解析】 化学平衡常数K＝eq \f(c2H＋,cH2C2O4·cC2＋)＝eq \f(cHC2O\\al(－,4)·cH＋,cH2C2O4)×eq \f(cC2O\\al(2－,4)·cH＋,cHC2O\\al(－,4))×eq \f(1,cC2＋·cC2O\\al(2－,4))＝eq \f(Ka1H2C2O4·Ka2H2C2O4,KspCC2O4)＝eq \f(5.4×10－2×5.6×10－5,6.3×10－8)＝48。
5. 4
【解析】 由表中数据知，当Cr3＋沉淀完全时，pH＝5，c(Cr3＋)＝10－5 ml/L、c(OH－)＝10－9 ml/L，Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝10－5× (10－9)3＝10－32，当电解后溶液中c(Cr3＋)＝0.01 ml/L时，c(OH－)＝eq \r(3,\f(Ksp[CrOH3],cCr3＋))＝eq \r(3,\f(10－32,0.01)) ml/L＝10－10 ml/L，故其开始沉降时废水的pH＝4。
6. 1.2×10－2 ml/L pH偏低会形成HF，导致溶液中F－浓度减小，CaF2沉淀不完全
【解析】 由于CaF2的溶度积常数Ksp(CaF2)＝1.44×10－10，c(Ca2＋)＝1.0×10－6 ml/L，c(F－)＝eq \r(\f(1.44×10－10,1.0×10－6)) ml/L＝1.2×10－2 ml/L，若溶液的pH偏低，溶液中的H＋浓度增大，与F－形成弱酸HF，导致溶液中F－浓度减小，CaF2沉淀就不完全。
7. 6～12
【解析】 由Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝6.4×10－31知，c(Cr3＋)1×10－8 ml/L，即pH>14－pOH＝6，当pH＝12时，Cr(OH)3开始转化为Cr(OH)eq \\al(－,4)，故使Cr(Ⅲ)浓度小于6.4×10－7 ml/L，“调pH”的范围为6～12。
8. 3.47×105
【解析】 硫酸铅转化为碳酸铅，Ksp(PbCO3)＝7.2×10－14，Ksp(PbSO4)＝2.8×10－8，在水溶液中进行：PbSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，该反应的平衡常数K＝eq \f(cSO\\al(2－,4),cCO\\al(2－,3))＝eq \f(cSO\\al(2－,4)·cPb2＋,cCO\\al(2－,3)·cPb2＋)＝eq \f(KspPbSO4,KspPbCO3)≈3.47×105。
9. 3～8
【解析】 当Fe3＋除净时，c(OH－)＝eq \r(3,\f(Ksp[FeOH3],cFe3＋))＝eq \r(3,\f(1×10－39,1×10－6)) ml/L＝1×10－11 ml/L，对应pH＝3，当锰离子开始沉淀时，c(OH－)＝eq \r(\f(Ksp[MnOH2],cMn2＋))＝eq \r(\f(2×10－13,0.2)) ml/L＝10－6 ml/L，对应pH＝8，故应调节pH为3～8。
10. (1)5×10－8 (2)由Ksp[Ca(OH)2]＝6×10－6、Ksp(CaCO3)＝3×10－9知，氢氧化钙微溶，碳酸钙难溶，故使用相同浓度的Na2CO3溶液比NaOH溶液浸出率高
【解析】 (1)“沉淀Ⅰ”中不含有Ca(OH)2，溶液中c(Ca2＋)≤eq \f(Ksp[CaOH2],c2OH－)＝eq \f(6×10－6,10－22) ml/L＝0.06 ml/L，则溶液中的c(COeq \\al(2－,3))≥eq \f(KspCaCO3,cCa2＋)＝eq \f(3×10－9,0.06) ml/L＝5×10－8 ml/L。(2)氢氧化钙微溶，碳酸钙难溶，故使用相同浓度的Na2CO3溶液比NaOH溶液浸出率高。
离子
c(Cr3＋)
pH
开始沉淀
0.1 ml/L
3.68
沉淀完全
1×10－5 ml/L
5