高考化学24个专项练习附答案及解析 专题06 Ksp专练Word格式.docx
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10-13]
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。
①80.0gCu－Al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。
②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pH＝3.4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。
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。
①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Na2CO3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×
10-10Ksp（BaCO3）=5.1×
10-9）
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pH>
11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-。
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1.0mol·
L-1计算）。
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe3＋
1.1
3.2
Fe2＋
5.8
8.8
Zn2＋
5.9
8.9
实验中可选用的试剂：
30%H2O2、1.0mol·
L-1HNO3、1.0mol·
L-1NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：
①_______；
②________；
③过滤；
④___________；
⑤过滤、洗涤、干燥；
⑥900℃煅烧。
9．锰酸锂离子蓄电池是第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，Ksp[A1（OH）3]=1×
10-33，Ksp[Fe（OH）3]=l×
10-39，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_______。
10．为回收利用废镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等），科研人员研制了一种回收镍的新工艺。
工艺流程如图所示：
已知：
①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
Ni（OH）2
1.5
6.5
7.7
3.7
9.7
9.2
②常温下，Ksp（CaF2）=2.7×
10-11。
请回答下列问题：
（1）“操作B”的过程是，先在40~50℃加入H2O2，其作用是_______________（用离子方程式表示）；
再调pH至3.7~7.7，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3.0×
10-3mol·
L-1，则溶液中
____。
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（
）
（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）
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：
①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；
②常温下：
Ksp（CuS）=1.27×
10-36，Ksp（PbS）=9.04×
10-29；
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×
10-5mol/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______________。
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：
ZnS
可与稀硫酸反应；
CuS
不溶于稀硫酸，也不与其发生反应。
（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/L
时视为沉淀完全；
实验条件下部分物质的溶度积常数为：
Ksp[Fe（OH）3]=10-38，Ksp[Fe（OH）2]=10-17，Ksp[Zn（OH）2]=10-17，Ksp[Cu（OH）2]=10-20）
14．钠及其化合物具有广泛的用途。
（1）已知几种离子开始沉淀时溶液的pH如下表所示：
离子
Cu2＋
Mg2＋
pH
7.6
5.2
10.4
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；
Ksp[Fe（OH）2]______（填“＞”“＝”或“＜”）Ksp[Mg（OH）2]；
要使0.2mol/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=2×
10-20。
}
15．钛矿工业中的硫酸酸性废水富含Ti、Fe等元素，其综合利用如下：
TiO2+易水解，只能存在于强酸性溶液中。
（1）已知Ksp=[Fe（OH）2]=8×
10-16。
步骤Ⅲ中，FeCO3达到溶解平衡时，若室温下测得溶液的pH为8.5，所得的FeCO3中没有Fe（OH）2。
则溶液中c（Fe2+）小于________mol/L。
步骤Ⅳ中，为了得到较为纯净的Fe2O3，除了适当的温度外，还需要采取的措施是___________。
16．金属氢氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。
一些难溶的金属氢氧化物在不同pH下的溶解度曲线（S，mol·
L−1）如图所示:
（1）pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是___（填化学式）。
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+，应该控制溶液的pH为___（填字母）。
A．小于1 B．4左右 C．大于6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2+杂质，___（填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法除去，理由是______________。
（4）已知一些难溶物的溶度积常数如表所示:
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×
10−18
2.5×
10−13
1.3×
10−36
3.4×
10−28
6.4×
10−53
1.6×
10−24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+，可以向此工业废水中加入过量的___以除去这些离子。
A．NaOH B．FeS C．Na2S
17．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ）的处理工艺流程如下：
①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
阳离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Cr3+
沉淀完全时的pH
11.1
5.4（>
8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
AgCl
AgI
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
黄
砖红
1.8×
10-10
8.3×
1.2×
10-16
3.5×
10-11
1.0×
10-12
滴定时可选为滴定指示剂的是_________（选填编号），滴定终点现象是：
________。
A．NaClB．K2CrO4C．KID．NaCN
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Na2Cr2O7·
2H2O），其主要工艺流程如下：
查阅资料得知:
ⅰ．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－。
ⅱ．
金属离子
Fe2+
Bi3+
2.7
3.4
5.0
7.5
0.7
4.9
5.9
4.5
（1）步骤③加的试剂为_____________，此时溶液pH要调到5的目的________________。
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。
①已知常温下，H2S的电离常数K1=1.0×
10-7，K2=7.0×
10-15。
0.1mo1·
L-1NaHS溶液的pH______7（填“>
”“=”或“<
”），理由是_________________。
②已知25℃时KSP[Fe（OH）3]=4.0×
10-38，此温度下若在实验室中配制5mo1·
L-1100mLFeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入_______mL2mol·
L-1的盐酸（忽略加入盐酸时溶液体积的变化）。
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的部分实验过程如下：
（1）调节溶液pH时，是将溶液的pH调_________（填“大”或“小”）到2~3。
（2）已知：
pH>
11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0.01mol·
L－1计算）：
①上表中Fe3+沉淀完全的pH为__________________。
②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、1.0mol·
L－1NaOH溶液）：
a.___________________________；
b.___________________________；
c.过滤；
d.___________________________；
e.过滤、洗涤、干燥；
f.900℃煅烧。
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1.0×
10−5mol·
L−1）时，溶液中c（Ag+）为_______mol
L−1，此时溶液中c（CrO42−）等于__________mol
L−1。
（已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×
10−12和2.0×
10−10）。
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。
（1）已知Ksp（AgCl）=1．8×
10-10,若向50mL0．018mol·
L-1的AgNO3溶液中加入50mL0．020mol·
L-1的盐酸，混合后溶液中的Ag+的浓度为mol·
L-1，pH为。
23．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·
2H2O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
Ca2＋
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
3.2
加入NH3·
H2O调节pH＝8可除去______（填离子符号）；
滤渣Ⅱ中含__________（填化学式）。
加入H2C2O4时应避免过量，原因是_____________________（已知：
Ksp（BaC2O4）＝1.6×
10－7，Ksp（CaC2O4）＝2.3×
10－9）。
24．七铝十二钙（12CaO·
7Al2O3）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Ⅰ中c（Mg2＋）小于5×
10－6mol·
L－1，则滤液pH大于________[Mg（OH）2的Ksp＝5×
10－12]；
该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是______________________________。
25．难溶性杂卤石（K2SO4•MgSO4•2CaSO4•2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡
K2SO4•MgSO4•2CaSO4•2H2O（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）=2.80×
10﹣9，Ksp（CaSO4）=4.90×
10﹣5，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）．
专题6【参考答案】
1．
【答案】Fe3+恰好沉淀完全时，c（PO43-）=
mol·
L−1=1.3×
10–17mol·
L−1，c3（Mg2+）×
c2（PO43-）＝（0.01）3×
（1.3×
10–17）2=1.7×
10–40＜Ksp[Mg3（PO4）2]，因此不会生成Mg3（PO4）2沉淀
【解析】
（1）Ksp[FePO4]=c（Fe3+）×
c（PO43-）=1.3×
10-2，则c（PO43-）＝
＝1.3×
10-17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]＝c3（Mg2+）×
10-17）2=1.69×
10-40＜1.0×
10—34，则无沉淀。
2．
【答案】24
（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．
【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
（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10—5mol/L，则溶液中氢氧根的浓度＝
，所以氢离子浓度是2×
10—3mol/L，pH＝2.7，因此加碱调节pH为2.7时铁刚好完全沉淀。
Zn2＋浓度为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＝
＝10—8mol/L，氢离子浓度是10—6mol/L，pH＝6，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．
（1）4.7×
10-7；
（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）+Cl－
AgCl（s）+I－。
分子、分母同时乘以
，有：
，将Ksp（AgCl）=1.8×
10-17代入得：
。
5．
（1）①0.043；
②5。
【解析】①根据图像可知，在pH=13时，c（S2-）=5.7×
10-2mol/L，在0.10mol·
L-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-）=5.7×
10-2mol/L，因此c（H2S）+c（HS-）="
mol/L-5.7×
10-2mol/L=0.043mol/L。
②由于Ksp（MnS）=2.8×
10-23，在某溶液c（Mn2+）="
0.020"
mol·
L-1，则开始形成沉淀需要的S2-的浓度是c（S2-）=Ksp（MnS）÷
c（Mn2+）=2.8×
10-13÷
0.020mol/L=1.4×
10-11mol/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．
（1）①83.1%②Al、Ni
（1）①白色沉淀为Al（OH）3,可得Cu的质量分数为：
（80.0g-27g•mol‾1×
39.0g/78g•mol‾1）/80.0g×
100%=83.1%
②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．
（1）①BaCl2
BaSO4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）
（1）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）=BaCO3（s）+SO42-（aq）。
8．
【答案】向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应滴加1.0mol·
L-1NaOH，调节溶液pH约为5（或3.2≤pH<
5.9），使Fe3＋沉淀完全向滤液中滴加1.0mol·
L-1NaOH，调节溶液pH约为10（或8.9≤pH≤11），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1.0mol·
9．
【答案】5.0<
pH<
7.1
（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+，氢氧化铝完全变成沉淀时的Ksp[Al（OH）3]=1×
10-33=c（Al3+）·c3（OH-），c（Al3+）=1×
10-6mol/L，解得：
c（OH-）=1×
10-9mol/L，则溶液c（H+）
=l×
10-5mol/L，则pH=5；
同理Fe（OH）3完全变成沉淀时，Ksp[Fe（OH）3]=l×
10-39=c（Fe3+）·c3（OH-），c（Fe3+）=1×
10-11mol/L，c（H+）
10-3mol/L，则pH约为3，故pH范围是：
5.0<
7.1。
10．
【答案】2Fe2++2H++H2O2===2F
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