鲁科版高考化学一轮复习第8章第48讲化工流程中的Ksp计算与溶解平衡图像课时学案

这是一份鲁科版高考化学一轮复习第8章第48讲化工流程中的Ksp计算与溶解平衡图像课时学案，共24页。
化工流程中Ksp的有关计算及应用
1．化工流程中Ksp有关计算的常考角度
2.沉淀开始和沉淀完全时溶液pH的计算方法
对于M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq)判断开始沉淀与沉淀完全时的pH：
(1)开始沉淀时的pH求法：c(OH－)＝eq \r(n,\f(Ksp,cMn＋))，c(H＋)＝eq \f(KW,cOH－)，从而确定pH。
(2)沉淀完全时的pH求法：当该离子的浓度小于1.0×10－5 ml·L－1时，认为已经沉淀完全，c(OH－)＝eq \r(n,\f(Ksp,1.0×10－5)) ml·L－1，结合KW求出c(H＋)，从而确定pH。
3．常见定量关系
(1)多元难溶弱碱的Ksp与对应阳离子的水解常数Kh的关系(以Fe3＋为例)
Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)
Kh＝eq \f(c3H＋,cFe3＋)＝eq \f(c3H＋·c3OH－,cFe3＋·c3OH－)＝eq \f(K\\al(3,W),Ksp)。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间关系，
M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq)
Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝eq \f(cOH－,n)·cn(OH－)＝eq \f(cn＋1OH－,n)＝eq \f(1,n)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(KW,10－pH)))eq \s\up12(n＋1)。
(3)沉淀转化常数K与Ksp的关系，如
3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq)的K＝eq \f(c3Mg2＋,c2Fe3＋)＝eq \f(c3Mg2＋·c6OH－,c2Fe3＋·c6OH－)＝eq \f(K\\al(3,sp)[MgOH2],K\\al(2,sp)[FeOH3])。

1．(2022·潍坊模拟)一种利用湿法提锌浸出渣(主要含Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋、 Fe2＋的化合物和一定量GaCl3)为原料制备高纯镓的流程如图所示：
已知：溶液中的Cl－会对电解NaGaO2溶液造成影响；CuCl难溶于稀酸；25 ℃，Ksp[Fe(OH)3]＝1.25×10－39 ml4·L－4；lg 5＝0.7。回答下列问题：
(1)试剂a的作用是________，流程中可以循环利用的物质是________(填化学式)。
(2)已知：25 ℃，溶液中镓的各种形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如图所示：
25 ℃，用ZnO调节溶液pH的理论范围为________。
[解析] (1)加入试剂a的作用是除去Cl－，减少对电解过程的影响，因为CuCl难溶于稀酸，可以利用Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓除去Cl－，则滤渣4中的Cu可循环用于“除杂”。(2)用ZnO调节溶液的pH，使Fe3＋全部沉淀，当Fe3＋沉淀完全时，c(OH－)＝eq \r(3,\f(Ksp,cFe3＋))＝eq \r(3,\f(1.25×10－39,1×10－5)) ml·L－1＝5×10－12 ml·L－1，pOH＝11.3，pH＝14－11.3＝2.7，调节pH时，Ga元素不能沉淀，根据图像可知，应调节pH的范围是2.7≤pHc(H＋)，根据电荷守恒2c(Sr2＋)＋c(H＋)＝c(F－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，及c(Sr2＋)＝c(F－)，可得c(Sr2＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，通入HCl使溶液呈酸性，c(H＋)>c(OH－)，则c(Cl－)>c(Sr2＋)，故c点的溶液中存在c(Cl－)>c(Sr2＋)＝c(HF)>c(H＋)，D项正确。]
5.常温下，向含MgCl2和AlCl3混合溶液中滴加NaOH溶液，Mg和Al两种元素在水溶液中的存在形式与pH的关系如图所示，纵轴lg c＝lg c(Mn＋)或lg c{[Al(OH)4]－}。当溶液中离子浓度小于10－5 ml·L－1时，可认为完全沉淀。下列说法正确的是( )
A．图中M代表Mg2＋
B．Ksp[Al(OH)3]