1、高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 考点七十二 化工流程中溶度积常数的计算1醋酸镍（(CH 3COO)2Ni是一种重要的化工原料。一种以含镍废料（含 NiS、Al 2O3、FeO、CaO、SiO 2）为原料，制取醋酸镍的工艺流程图如下：相关离子生成氢氧化物的 pH 和相关物质的溶解性如下表：(1)粉碎含镍废料的作用_(2)酸浸过程中，l molNiS 失去 6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：_。(3)写出氧化步骤中加入 H2O2发生反应的离子方程式：_。(4)调节 pH 除铁、铝步骤中，溶液 pH 的调节范围是_。(5)滤渣 3
2、主要成分的化学式是_。(6)沉镍过程中，若 c(Ni2+)= 2.0 molL -1，欲使 100 mL 该滤液中的 Ni2+沉淀完全c(Ni 2+)10 -5 molL-1，则需要加入 Na2CO3固体的质量最少为_g（保留一位小数） 。(7)保持其他条件不变，在不同温度下对含镍废料进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为_、_min。【答案】【解析】 （1）将含镍原料粉碎可以提高镍的浸出率；（2）酸浸过程中，1mol NiS 被硝酸氧化失去 6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体，则生成 NO 和高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 SO
3、2，2钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料，其制备工艺流程如下图所示：(1)镁的碳化物常见的有 MgC2和 Mg2C3两种，它们均极易与水发生反应。写出 MgC2发生水解反应的化学方程式：_；Mg 2C3的电子式为_。(2)“混合溶液”环节，钛元素在不同 pH 下主要以种形式存在，如上图所示。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的 pH 于 2.53 之间，再进行“沉淀” ，则上图中曲线 a 对应钛的形式为_填化学符号） ；写出“沉淀”时的离子方程式：_。(3)草酸氧钛钡晶体经蒸馏水数次洗涤后，证明它已被洗涤干净的实验方案为_。高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬
4、丰厚。 (4)工业上 TiCl4和 BaCO3通常用如下方法制备：先将金红石(TiO 2)与过量焦炭混合，再通入 Cl2)并加热到 900制取 TiCl4。请写出该法制备 TiCl4的化学方程式：_。BaCO 3是将重晶石（主要成分为 BaSO4）浸泡在 Na2C03溶液中足够长时间来制备。请问 Na2CO3溶液的浓度至少要大于_mol/L 才能开始转化。 （已知常温下： K(BaSO4)=1.010-10(molL-1)2，略 CO32-的水解） 。K(BaCO3)=2.5810-9(molL-1)2【答案】(1)MgC 2+2H2O=Mg(OH)2 +C2H2 ；(2) （3）TiOC 2
5、O4 (4) TiO(C2O4)22-+ Ba2+ + 4H2O = BaTiO(C2O4)24H2O(5)取最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴加 AgNO3溶液，无白色沉淀生成证明草酸氧钛钡已被洗涤干净（6）TiO 2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO(7)2.5810-43工业上利用废镍催化剂(主要成分为 Ni，还含有一定量的 Zn、Fe、SiO 2、CaO 等)制备草酸镍晶体的流程如下：高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 （1）请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：_；滤渣 I 的成分是CaSO4和_(填化学式)。（2）除铁时，控制不同的条件可以得到不
6、同的滤渣 II。已知滤渣 II 的成分与温度、pH 的关系如图所示：若控制温度 40、pH=8，则滤渣 II 的主要成分为_(填化学式)。若控制温度 80、pH=2，可得到黄铁矾钠Na 2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀(图中阴影部分)，写出生成黄铁矾钠的离子方程式：_。（3）已知除铁后所得 100 mL 溶液中 c(Ca2+)=0.01molL-1，加入 100 mL NH4F 溶液，使 Ca2+恰好沉淀完全即溶液中 c(Ca2+)=110-5 molL-1，则所加 c(NH4F)=_molL-1。已知 Ksp(CaF2)=5.2910-9（4）加入有机萃取剂的作用是_。【答案】把废镍催化
7、剂粉碎、适当加热，适当增大酸的浓度或搅拌等 SiO2FeOOH2Na+3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12+3Cl -+6H+6.610-2除去溶液中的 Zn2+若控制温度 80、pH=2，可得到黄铁矾钠Na 2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，依据氧化还原反应规律写出生成黄铁矾钠的离子方程式为：2Na +3ClO- +6Fe2+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12+3Cl -+6H+；高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 因此，本题正确答案是：2Na +3ClO- +6Fe2
8、+ +4SO42-+9H2O =Na2Fe6(SO4)4(OH)12+3Cl -+6H+； （3）根据反应式 Ca2+2F-=CaF2，沉淀 Ca2+消耗 0.002molNH4F，根据 Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=5.2910-9，沉淀 Ca2+后，溶液中 c(F-)= ，设加入 c(NH4F)=cmol/L，则 =5.291091.0105 0.1 0.0020.2；解得 c=6.610-2，5.291091.0105因此，本题正确答案是：6.610 -2；（4）根据流程图，加入有机萃取剂的作用是除去溶液中的 Zn2+，因此，本题正确答案是：除去溶液中的Zn2+。4 （
9、1）一定温度下，K spMg3（PO 4） 26.010 29 ，K spCa3（PO 4） 26.010 26 。向浓度均为0.20molL1 的 MgCl2和 CaCl2混合溶液中逐滴加入 Na3PO4，先生成_沉淀（填化学式） ；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全（浓度小于 105 molL1 ）时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度为_。（2）毒重石的主要成分 BaCO3（含 Ca2 、Mg 2 、Fe 3 等杂质） ，实验室利用毒重石制备 BaCl22H2O 的流程如下：毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。加入 NH3H2O 调节 pH8 可除去_（填离子符号） ，滤渣中含
10、_（填化学式） 。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_。Ca2 Mg2 Fe3开始沉淀时的 pH 11.9 9.1 1.9完全沉淀时的 pH 13.9 11.1 3.7已知：K sp（BaC 2O4）1.610 7 ，K sp（CaC 2O4）2.310 9 。（3）已知 25时，CaSO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，向 100mL 该条件下的 CaSO4饱和溶液中加入 400mL 0.01molL1 Na2SO4溶液，下列叙述正确的是_（填字母） 。高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 A溶液中析出 CaSO4沉淀，最终溶液中 c(SO42 )比原来
11、的大B溶液中无沉淀析出，溶液中 c（Ca 2 ） 、c(SO 42 )都变小C溶液中析出 CaSO4沉淀，溶液中 c（Ca 2 ） 、c(SO 42 )都变小D溶液中无沉淀析出，但最终溶液中 c(SO42 )比原来的大【答案】Mg 3（PO 4） 2 10 4 molL1 可以增大反应物的接触面积，增大反应速率 Fe3 Mg（OH）2、Ca（OH） 2会导致生成 BaC2O4沉淀，产品产量会减少 D5钴被誉为战略物资，有出色的性能和广泛的应用。以水钴矿（主要成分为高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 Co2O3、CoO、CuO、Fe 2O3、CaO、MgO、Ni
12、O 和 SiO2等）为原料制备 CoCl26H2O 的工艺流程如图所示：回答下列问题： “酸浸”（1）钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如下图所示。综合考虑成本，应选择的最佳工艺条件为_、_；滤渣的主要成分为_。（2）Co 2O3与浓硫酸反应生成 CoSO4，化学方程式为_。 “净化除杂”分三步完成：（3）除铁：加入适量 Na2SO4固体，析出淡黄色晶体黄钠铁矾 Na2Fe6(SO4)4(OH)12，离子方程式为_。（4）除钙、镁：加入适量 NaF，当 Mg2+恰好完全被除去（离子浓度等于 105 molL1 ）时，c(Ca 2+)=_molL1 （取两位有效数字） 。已知：Ksp(MgF
13、2)=7.41011 ，Ksp(CaF 2)=1.51010 。（5）除铜：加入适量 Na2S2O3，发生反应 2CuSO42Na 2S2O32H 2OCu 2SS2Na 2SO42H 2SO4，该反应的还原产物为_。 “萃取和反萃取”（6） “水相”中的主要溶质是 Na2SO4和_（写化学式） 。（7）实验室称取 100g 原料（含钴 11.80%） ，反萃取时得到浓度为 0.036molL1 的 CoCl2溶液 5L，忽略损耗，钴的产率_（产率= ） 。产 物中元素 总 量原料中 该 元素 总 量 %100【答案】12h90SiO 2（二氧化硅）2Co 2O34H 2SO4（浓）高考资源网
14、（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 4CoSO44H 2OO 22Na +6Fe 3+4SO 42 12H 2O Na2Fe6(SO4)4(OH)1212H +2.010-5Cu2S、SNiSO 4钴的产率=0.036/559/10011.80%100%=90.00%6金属钛（Ti）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属” 。以钛铁矿（主要成分钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如下。请回答下列问题。（1）钛酸亚铁（用 R 表示）与碳在高温下反应的化学方程式为 2R+C2Fe+2TiO 2+CO2，钛酸亚铁
15、的化学式为_；钛酸亚铁和浓 H2SO4反应的产物之一是 TiOSO4，反应中无气体生成，该反应的化学方程式为_。（2）上述生产流程中溶液中含有 Fe2+、TiO 2+和少量 Mg2+等阳离子。常温下，其对应氢氧化物的 Ksp如下表所示。氢氧化物 Fe(OH)2 TiO(OH)2 Mg(OH)2高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 Ksp 8.010-16 1.010-29 1.810-11常温下，若所得溶液中 Mg2+的物质的量浓度为 0.0018mol/L，当溶液的 pH 等于_时，Mg(OH) 2开始沉淀。若将含有 Fe2+、TiO 2+和 Mg2+的溶液加
16、水稀释，立即析出大量白色沉淀，该反应的离子方程式为_。（3）中间产品乙与焦炭、氯气在高温下发生反应制取 TiCl4的方程式为_。Mg 还原 TiCl4过程中必须在 1070K 的温度下进行，你认为还应该控制的反应条件是_。【答案】FeTiO 3 FeTiO3+2H2SO4TiOSO 4+FeSO4+2H2O10 TiO2+2H2OTiO（OH） 2（或 H2TiO3）+2H+TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO 隔绝空气7CoCl 26H2O 是一种饲料营养强化剂。可由水钴矿主要成分为 Co2O3、Co（OH） 3，还含有少量Fe2O3、Al 2O3、MnO 等制取，其工艺流程如下：高
17、考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 已知：浸出液中含有的阳离子主要有 H+、Co 2+、Fe 2+、Mn 2+、Al 3+等。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表。沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8CoCl 26H2O 熔点为 86，加热至 110120时，失去结晶水生成 CoCl2。回答下列问题：（1）浸出水钴矿过程中，Fe 2O3发生反应的化学方程式为_。（2）向浸出液中加入适量 NaClO3
18、目的是_。（3） “加 Na2CO3调 pH 至 a”，a 的范围是_；过滤所得沉淀的化学式为_。（4）萃取剂对金属离子的萃取与溶液 pH 的关系如下图所示，向“滤液”中加入该萃取剂的目的是_，使用该萃取剂的最佳 pH 范围是_（填选项字母，pH-萃取率见下）A5.05.5 B4.04.5 C3.03.5 D2.02.5【答案】Fe 2O3+Na2SO3+4HCl=2FeCl2+Na2SO4+2H2O 将 Fe2+氧化为 Fe3+，易于除去铁元素 5.2-7.6Fe(OH)3、Al(OH) 3除去溶液中的 Mn2+C【解析】 （1）根据流程可知，浸出水钴矿过程中，Fe 2O3与 Na2SO3和
19、盐酸发生反应生成 FeCl2、Na 2SO4和水，反应的化学方程式为 Fe2O3+Na2SO3+4HCl=2FeCl2+Na2SO4+2H2O；高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 8KAl(SO 4)212H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：（1）为尽量少引入杂质，试剂应选用_（填标号） 。aHCl 溶液 bH 2SO4溶液 c氨水 dNaOH 溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。（3）沉淀 B 的化学式为_II毒重石的主
20、要成分 BaCO3（含 Ca2+、Mg 2+、Fe 3+等杂质） ，实验室利用毒重石制备 BaCl22H2O 的流程如下:（4）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是_。（5）滤渣中含_（填化学式） 。加入 H2C2O4时应避免过量，原因是_。已知：Ksp（BaC 2O4）=1.610 -7，Ksp（CaC 2O4）=2.310 -9【答案】d2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2Al(OH) 3 增大接触面积从而使反应速率加快 Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀，产品的产量减少高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬
21、丰厚。 9草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为 Co2O3，含少量Fe2O3、Al 2O3、MnO、MgO、CaO、SiO 2等)制取 CoC2O42H2O 工艺流程如下图所示： 已知：浸出液含有的阳离子主要有 H 、Co 2 、Fe 2 、Mn 2 、Ca 2 、Mg 2 、Al 3 等；酸性条件下，ClO 3 不会氧化 Co2 ，ClO 3 转化为 Cl ；部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Co(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2完全沉淀的 pH 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8(1)浸出过程中加入 N
22、a2SO3的主要目的是_。(2)向浸出液中加入 NaClO3的离子反应方程式：_。(3)已知：常温下 NH3H2O NH4+OH K b1.810 5H2C2O4 H HC 2O4 K a15.410 2HC2O4 C 2O42 K a25.410 5则该流程中所用(NH 4)2C2O4溶液的 pH_7(填“”或“”或“”)。(4)加入(NH 4)2C2O4 溶液后析出晶体，再过滤、洗涤，洗涤时可选用的试剂有_(填字母代号)。A蒸馏水 B自来水高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 C饱和的(NH 4)2C2O4溶液 D稀盐酸(5)萃取剂对金属离子的萃取率与 pH
23、 的关系如图 1 所示，萃取剂的作用是_；其使用的适宜 pH 范围是_(填字母代号)。A2.02.5 B3.03.5 C4.04.5(6)CoC2O42H2O 热分解质量变化过程如图 2 所示。其中 600 以前是隔绝空气加热，600 以后是在空气中加热。A、B、C 均为纯净物；C 点所示产物的化学式是_。【答案】将 Co3 还原为 Co2 ClO3 6Fe 2 6H =Cl 6Fe 3 3H 2O A 除去溶液中的 Mn2 BCo2O310工业上用含锰废料(主要成分 MnO2，含有少量 Fe2O3、Al 2O3、CuO、CaO 等)与烟气脱硫进行联合处理并制备 MnSO4的流程如下：已知：2
24、5时，部分氢氧化物的溶度积常数(K sp)如下表所示。高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2Ksp 1.310-33 4.010-38 2.210-20 1.910-14请回答：（1）沉淀 1 的化学式为_。（2）室温下，调节 pH 为 5。试通过计算说明此时 Al3+、Fe 3+已沉淀完全，理由是_。 “净化”时，加入(NH 4)2S 的作用为_。（3） “酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为_。（4）已知：滤液 3 中除 MnSO4外，还含有少量(NH 4)2SO4。(N
25、H 4)2SO4、MnSO 4的溶解度曲线如下图所示。据此判断，操作“I”应为蒸发浓缩、_、洗涤、干燥。（5）工业上可用电解酸性 MnSO4溶液的方法制备 MnO2，其阳极反应式为_。（6）25.35 g MnSO4H2O 样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。1150时，反应的化学方程式为_。【答案】CaSO 4pH=5 时，Al 3+=1.310-33/(10-9)3=1.310-6 ” “”或“=”)。若 30min 时，保持 T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各 2 mol，则此时反应_移动(填“正向” “逆向”或“不”)；最终达平衡时 NO 的转化
26、率 a=_。（3）在 25 下，向浓度均 0.1 molL-1的 MgCl2和 CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀(填化学式)，当两种沉淀共存时，溶液中 c(Mg2+)/c(Cu2+)=_(已知 25 时 KspMg(OH)2=1.810-11，KspCu(OH) 2=2.210-20)。【答案】 ）2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) H=747kJ/mol ad0.042molL-1min-1 正向91660%Cu(OH)28.2108或 109911高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 19以硫化铜精矿为原料生产 CuCl 的
27、工艺过程如下：高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 已知 CuCl 难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化，海绵铜中含少量 CuO等。（1）经测定氧化酸浸过程有单质 S 生成，写出此过程中的化学方程式_（2）步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在 6070，原因是_。（3）写出步骤中主要反应的离子方程式_。（4）步骤先加 NH4Cl、再加入亚硫酸铵时无沉淀，加水稀释就产生大量臼色沉淀，其原因_。（5）步骤包括用 pH=2 的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_(写名称)。（6）上述工艺中，步骤不能省略，理由是_。（7）上述浓缩液中含
28、有 I、CI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，溶液中中 为_。(已知 Ksp(AgCl)=1.810-10，K sp(AgI)=8.510-17)()()【答案】2CuS+2H 2SO4+O2=2CuSO4+2S+2H2OCuSO4或 Cu2+温度低溶解速度慢,温度过高铵盐分解 2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+步骤 3 先加 NH4Cl，氯离子浓度较大，产生的氯化亚铜能溶于氯离子浓度较大的体系；氯化亚铜难溶于水，所以加水稀释就产生大量白色沉淀硫酸醇洗有利于加快去除 CuCl 表面水分防止其水解氧化 4.7210
29、-7【解析】 （1）由题意知氧化酸浸过程有单质 S、CuSO 4和 H2O 生成，所以此反应的化学方程式2CuS+2H2SO4+O2=2CuSO4+2S+2H2O。（2）由于酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，可氧化 Cu 生成 CuSO4或 Cu2+。溶解温度应控制在 60-70，原因是温度太低溶解速度慢，温度过高铵盐分解。故答案为：CuSO 4或 Cu2+；温度低溶解速度慢，温度过高高考资源网（ ） ，您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 铵盐分解。20铅单质及其化合物在新能源领域应用广泛，工业上利用方铅精矿（主要成分为 PbS）制备 PbSO4的工艺流程如下：已知：PbCl 2（s）+2Cl (aq) PbCl4-(aq) H0 K sp(PbSO4)=1.010-8,Ksp(PbCl2)=1.610-5Fe 3 、Pb 2 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 pH 值分别为 3.2、7.0。（1）步骤中发现有淡黄色沉淀生成，请写出离子反应方程式：_；（2）步骤原料预处理过程中写出一种除搅拌外加快反应速率的办法：_；反应温度不宜过高，且需加入过量盐酸保证溶液呈强酸性，原因是：_；（3）操作应为：_ ；操作应为：_ ；
