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

微主题热练16　沉淀计算及综合应用
1. (2023·苏州期末调研)“除钴”时，发生反应：Co2＋＋MnS(s)CoS(s)＋Mn2＋。反应完全后，上层清液中＝__________[Ksp(MnS)＝2×10－13，Ksp(CoS)＝2×10－25]。
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＋)＝________mol/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LiCoO2及少量Al、Fe等)为原料制备Co3O4。
已知：Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10－15，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10－8，Ksp(CoCO3)＝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Co2＋＋H2C2O4CoC2O4＋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 mol/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。
离子 c(Cr3＋) pH
开始沉淀 0.1 mol/L 3.68
沉淀完全 1×10－5 mol/L 5
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 mol/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_________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
[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 mol/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 mol/L 时，认为该离子已除净。氧化后所得溶液中c(Mn2＋)＝0.2 mol/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(CO)≥________mol/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__________________________________________
__________________________________________________________________。
微主题热练16　沉淀计算及综合应用
1. 1012
【解析】 上层清液中，＝＝＝＝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1×10－9mol/L，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，c(Fe3＋)＝＝ mol/L＝2.8×10－12 mol/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＝＝××＝＝＝48。
5. 4
【解析】 由表中数据知，当Cr3＋沉淀完全时，pH＝5，c(Cr3＋)＝10－5 mol/L、c(OH－)＝10－9 mol/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 mol/L时，c(OH－)＝＝ mol/L＝10－10 mol/L，故其开始沉降时废水的pH＝4。
6. 1.2×10－2 mol/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 mol/L，c(F－)＝ mol/L＝1.2×10－2 mol/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＋)<6.4×10－7 mol/L时，c(OH－)>1×10－8 mol/L，即pH>14－pOH＝6，当pH＝12时，Cr(OH)3开始转化为Cr(OH)，故使Cr(Ⅲ)浓度小于6.4×10－7 mol/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)＋CO(aq)PbCO3(s)＋SO(aq)，该反应的平衡常数K＝＝＝≈3.47×105。
9. 3～8
【解析】 当Fe3＋除净时，c(OH－)＝＝ mol/L＝1×10－11 mol/L，对应pH＝3，当锰离子开始沉淀时，c(OH－)＝＝ mol/L＝10－6 mol/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＋)≤＝ mol/L＝0.06 mol/L，则溶液中的c(CO)≥＝ mol/L＝5×10－8 mol/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。