(新高考)高考化学一轮复习讲义第8章专项特训7化工流程中的Ksp计算(含解析)

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已知：25 ℃时，H2CO3的Kal＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11；Ksp( BaMO4)＝3.5×10－8；Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9；该工艺中，pH>6.0时，溶液中M元素以MOeq \\al(2－,4)的形态存在。
(1)“焙烧”中，有Na2MO4生成，其中M元素的化合价为__________。
(2)“沉铝”中，生成的沉淀X为________。
(3)“沉钼”中，pH为7.0。
①生成 BaMO4的离子方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
②若条件控制不当，BaCO3也会沉淀。为避免BaMO4中混入BaCO3沉淀，溶液中c(HCOeq \\al(－,3))∶c(MOeq \\al(2－,4))＝______________________________(列出算式)时，应停止加入BaCl2溶液。
答案 (1)＋6 (2)Al(OH)3 (3)①MOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaMO4↓ ②eq \f(1×10－7×2.6×10－9,4.7×10－11×3.5×10－8)
解析 (1)“焙烧”中，有Na2MO4生成，其中Na和O的化合价分别为＋1和－2，根据化合物中各元素化合价的代数和为0可知，M元素的化合价为＋6。
(2)“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀X为Al(OH)3。
(3)①滤液Ⅱ中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成BaMO4沉淀，该反应的离子方程式为MOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋===BaMO4↓。②若开始生成BaCO3沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：HCOeq \\al(－,3)＋BaMO4BaCO3＋MOeq \\al(2－,4)＋H＋，该反应的化学平衡常数K＝eq \f(cH＋·cMO\\al(2－,4),cHCO\\al(－,3))＝eq \f(cH＋·cCO\\al(2－,3)·cMO\\al(2－,4)·cBa2＋,cHCO\\al(－,3)·cCO\\al(2－,3)·cBa2＋)＝eq \f(Ka2·KspBaMO4,KspBaCO3)。为避免BaMO4中混入BaCO3沉淀，必须满足eq \f(cH＋·cMO\\al(2－,4),cHCO\\al(－,3))≤eq \f(Ka2·KspBaMO4,KspBaCO3)，由于“沉钼”中pH为7.0，c(H＋)＝1×10－7 ml·
L－1，所以溶液中eq \f(cMO\\al(2－,4),cHCO\\al(－,3))＝eq \f(Ka2·KspBaMO4,1×10－7 ×KspBaCO3)时，开始生成BaCO3沉淀， 因此，c(HCOeq \\al(－,3))∶c(MOeq \\al(2－,4))＝eq \f(1×10－7×KspBaCO3,Ka2·KspBaMO4)＝eq \f(1×10－7 ×2.6×10－9,4.7×10－11×3.5×10－8)时，应停止加入BaCl2溶液。
2．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：
若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 ml·L－1，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＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(列式计算)。
[已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24]
答案 否，Fe3＋恰好沉淀完全时， c(POeq \\al(3－,4))＝eq \f(1.3×10－22,1.0×10－5) ml·L－1＝1.3×10－17ml·L－1，c3(Mg2＋)·
c2(POeq \\al(3－,4))＝0.013×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40