专题06 ksp专练学生版备战高考化学二轮主观题必刷题集最新修正版.docx

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专题06ksp专练学生版备战高考化学二轮主观题必刷题集最新修正版

专题6Ksp专练

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：

（1）若“滤液②”中c（Mg2+）=0.02mol/L，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+）=1.0×10-5mol/L，此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成______________（列式计算）。

FePO4、Mg3（PO4）2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。

2．碳酸钠是一种重要的化工原料，主要采用氨碱法生产。

回答下列问题：

（1）向含有BaSO4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有BaCO3沉淀生成时溶液中

=_____________。

已知Ksp（BaCO3）=2.6×10−9，Ksp（BaSO4）=1.1×10−10。

3．酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，有关数据下表所示：

溶解度/（g/100g水）

化合物

Zn（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

Ksp近似值

10-17

10-17

10-39

回答下列问题：

（1）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需去除少量杂质铁，其方法是：

加稀硫酸和H2O2溶解，铁变为_____，加碱调节至pH为时，铁刚好完全沉淀（离子浓度小于1×10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱调节至pH为_____时，锌开始沉淀（假定Zn2＋浓度为0.1mol/L）。

若上述过程不加H2O2后果是，原因是。

4．碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。

回答下列问题：

（1）上述浓缩液中含有I-、Cl-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

为：

_____________，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（AgI）=8.5×10-17。

5．（15分）研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。

（1）25℃，在0.10mol·L-1H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S2-）关系如图（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）。

①pH=13时，溶液中的c（H2S）+c（HS-）=mol·L-1.

②某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S，当溶液pH=时，Mn2+开始沉淀。

[已知：

Ksp（MnS）=2.8×10-13]

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

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Ni（OH）2

开始沉淀的pH

1.5

6.5

7.7

沉淀完全的pH

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（

）

）

回答下列问题：

（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：

已知：

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：

已知：

ZnS 可与稀硫酸反应；CuS 不溶于稀硫酸，也不与其发生反应。

 请回答下列问题：

（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

Fe2＋

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：

已知：

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：

已知：

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

3.7

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

白

砖红

白

Ksp

1.8×10-10

8.3×10-17

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

Fe3+

Al3+

Cr3+

Fe2+

Bi3+

开始沉淀的pH

2.7

3.4

5.0

7.5

0.7

沉淀完全的pH

3.7

4.9

5.9

9.7

4.5

回答下列问题：

（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：

请回答下列问题：

（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＋

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

3.2

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）．