还剩3页未读，
继续阅读
新高考化学一轮复习讲义 第8章 第42讲 专项提能特训16 化工流程中的Ksp计算
展开
这是一份新高考化学一轮复习讲义 第8章 第42讲 专项提能特训16 化工流程中的Ksp计算，共6页。
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＝1.69×10－402．高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：
已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。
回答下列问题：
加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56 mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋________(填“能”或“不能”)生成沉淀。
答案 不能
解析 c(Fe3＋)＝eq \f(0.56×10－3 g·L－1,56 g·ml－1)＝1.0×10－5 ml·L－1，此时溶液中c(OH－)＝1.0×10－11 ml·L－1，c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－38＜Ksp[Fe(OH)3]，故不能生成Fe(OH)3沉淀。
3．(2020·四川泸州市高三模拟)金属钒主要用于冶炼特种钢， 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeO·V2O3, 还有少量P2O5等杂质) 制取钒的流程如下图。
回答下列问题：
25 ℃时，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，电离常数Kb(NH3·H2O) ＝1.8×10－5。“沉钒” 后VOeq \\al(－,3)的浓度为eq \f(1,45) ml·L－1，则滤液的pH为________。除OH－与VOeq \\al(－,3)外，滤液中还可能存在的阴离子是______。
答案 4.5 Cl－和H2POeq \\al(－,4)、POeq \\al(3－,4)或HPOeq \\al(2－,4)
解析 25℃时，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，电离常数Kb(NH3·H2O) ＝1.8×10－5。“沉钒” 后VOeq \\al(－,3)的浓度为eq \f(1,45) ml·L－1，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2＝c(NHeq \\al(＋,4))·c(VOeq \\al(－,3))，c(NHeq \\al(＋,4))＝eq \f(4×10－2,\f(1,45)) ml·L－1＝1.8 ml·L－1，
NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋
开始/ml·L－1 1.8 0 0
变化/ml·L－1 x x x
平衡/ml·L－1 1.8－x x x
Kh＝eq \f(Kw,Kb)＝eq \f(10－14,1.8×10－5)＝eq \f(x2,1.8－x)，解得x＝c(H＋)≈10－4.5ml·L－1，则滤液的pH为4.5。除OH－与VOeq \\al(－,3)外，P2O5溶于水生成磷酸，磷酸电离出H2POeq \\al(－,4)、POeq \\al(3－,4)或HPOeq \\al(2－,4) ，滤液中还可能存在的阴离子是Cl－和H2POeq \\al(－,4)、POeq \\al(3－,4)或HPOeq \\al(2－,4)。
4．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：
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3.0×10－3ml·L－1，则溶液中eq \f(cCa2＋,cF－)＝________________________________________________________________________。
答案 (1)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O 铁 (2)1.0×10－3
解析 (1)“操作B”的过程是，先在40～50 ℃加入H2O2，其作用是使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O；根据表格分析，调pH至3.7～7.7, 沉淀有Fe(OH)3和Fe(OH)2，操作B可除去溶液中的铁元素。
(2)根据常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11可知，当溶液中F－浓度为3×10－3 ml·L－1时，Ca2＋的浓度为eq \f(2.7×10－11,3×10－32) ml·L－1＝3×10－6 ml·L－1，所以溶液中eq \f(cCa2＋,cF－)＝eq \f(3×10－6,3×10－3)＝1.0×
10－3。
5．七铝十二钙(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：
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，若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6ml·L－1，则溶液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__________________________________。
答案 CaO 11 易生成硫酸钙微溶物，在过滤时被除去，导致碳酸钙产率降低
解析 白云石高温煅烧，CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6ml·L－1，根据Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)得：c(OH－)＞eq \r(\f(Ksp,cMg2＋))＝eq \r(\f(5×10－12,5×10－6)) ml·L－1＝1×10－3 ml·L－1，c(H＋)＜eq \f(Kw,cOH－)＝1×10－11ml·L－1，即pH＞11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少。
6．(2020·四川省内江市模拟)硫酸铅( PbSO4) 广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为 PbS, 含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2 ) 制备PbSO4的工艺流程如图：
已知：i. PbCl2难溶于冷水，易溶于热水
ii. PbCl2(s)＋2Cl－ (aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq) ΔH> 0
iii.Ksp(PbSO4) ＝1.08 ×10－8 ，Ksp(PbCl2) ＝1.6×10－5
(1)20 ℃时 ，PbCl2 (s) 在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是____________(填字母)。
A．盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小
B．x、y 两点对应的溶液中c( Pb2＋ )不相等
C 当盐酸浓度为1 ml·L－1 时，溶液中c( Pb2＋)一定最小
D．当盐酸浓度小于1 ml·L－1时 ，随 HCl 浓度增大，PbCl2 溶解量减少是因为 Cl－浓度增大使 PbCl2溶解平衡逆向移动
(2)调 pH 的目的是________________________________，PbCl2 “转化”后得到 PbSO4, 当c(Cl－)＝ 0.1 ml·L－1时 ，c(SOeq \\al(2－,4)) ＝______________________ml·L－1。
答案 (1)BD (2)使 Fe3＋ 沉淀而除去 6.75×10－6
解析 (1)PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2(s)Pb2＋(aq)＋2Cl－(aq)，由图像可知在盐酸的浓度为1 ml·L－1时溶解量最小；结合题目所给信息可知，盐酸的浓度小于1 ml·L－1时，主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解，大于1 ml·L－1时，可发生反应：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq)，促进溶解。Ksp(PbCl2)只受温度的影响，温度不变，则Ksp(PbCl2)不变，故A错误；根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同，所以c(Pb2＋)不相等，故B正确；根据分析可知当盐酸浓度大于1 ml·L－1时，主要发生反应：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq)，所以此时c(Pb2＋)不一定最小，故C错误；根据分析可知盐酸浓度小于1 ml·L－1时，主要存在平衡PbCl2(s)Pb2＋(aq)＋2Cl－(aq)，氯离子的增多使平衡逆向移动，故D正确。
(2)调节pH的主要目的是使Fe3＋转化为沉淀，从而除去；沉淀转化的化学方程式为PbCl2(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)PbSO4(s)＋2Cl－(aq)，该反应的平衡常数K＝eq \f(c2Cl－,cSO\\al(2－,4))＝eq \f(c2Cl－·cPb2＋,cSO\\al(2－,4)·cPb2＋)＝eq \f(KspPbCl2,KspPbSO4)＝eq \f(1.6×10－5,1.08×10－8)，所以当c(Cl－)＝0.1 ml·L－1时，c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(0.12,\f(1.6×10－5,1.08×10－8)) ml·L－1＝6.75×10－6ml·L－1。
7．某工厂以重晶石(主要含BaSO4)为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)用Na2CO3溶液浸泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3反应)，能将BaSO4转化为BaCO3，此反应的平衡常数K＝____________(填写计算结果)；若不考虑COeq \\al(2－,3)的水解，要使2.33 g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1.0 ml·L－1Na2CO3溶液______mL。[已知：Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.0×10－9]
(2)流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)＋、TiOC2O4、TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)三种形式存在(变化曲线如图所示)。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.8左右，再进行“沉淀”，其反应的离子方程式为__________________________；图中曲线c对应钛的形式为__________(填粒子符号)。
答案 (1)0.02 510 (2)TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)＋Ba2＋＋4H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ TiO(OH)＋
解析 (1)在溶液中BaSO4存在沉淀溶解平衡，当向溶液中加入饱和Na2CO3溶液时，发生沉淀转化生成BaCO3：BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，最终BaSO4生成BaCO3；反应的平衡常数K＝eq \f(c(SO\\al(2－,4)),c(CO\\al(2－,3)))＝eq \f(c(SO\\al(2－,4) )·c(Ba2＋),c(CO\\al(2－,3) )·c(Ba2＋))＝eq \f(Ksp(BaSO4),Ksp(BaCO3))＝eq \f(1.0×10－10,5.0×10－9)＝0.02；2.33 g BaSO4物质的量为0.01 ml，根据BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq) BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，完全转化需要0.01 ml COeq \\al(2－,3)，同时溶液中产生0.01 ml SOeq \\al(2－,4)，根据K值溶液中含有n(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.01 ml,0.02)＝0.5 ml，需要加入Na2CO3为0.01 ml＋0.5 ml＝
0.51 ml，需要Na2CO3溶液的体积为eq \f(0.51 ml,1.0 ml·L－1)＝0.51 L＝510 mL。(2)“混合溶液”过程中，钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)和TiO(OH)＋三种形式存在，调节混合液pH在2.8左右再进行沉淀，据“沉淀”时生成草酸氧钛钡晶体中含有TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)(即b微粒)，“沉淀”时的离子方程式为TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)＋Ba2＋＋4H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓；随着氨水的不断加入，溶液的pH不断增大，可以判断c对应钛的形式为TiO(OH)＋。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
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
已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。
回答下列问题：
加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56 mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋________(填“能”或“不能”)生成沉淀。
答案 不能
解析 c(Fe3＋)＝eq \f(0.56×10－3 g·L－1,56 g·ml－1)＝1.0×10－5 ml·L－1，此时溶液中c(OH－)＝1.0×10－11 ml·L－1，c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－38＜Ksp[Fe(OH)3]，故不能生成Fe(OH)3沉淀。
3．(2020·四川泸州市高三模拟)金属钒主要用于冶炼特种钢， 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeO·V2O3, 还有少量P2O5等杂质) 制取钒的流程如下图。
回答下列问题：
25 ℃时，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，电离常数Kb(NH3·H2O) ＝1.8×10－5。“沉钒” 后VOeq \\al(－,3)的浓度为eq \f(1,45) ml·L－1，则滤液的pH为________。除OH－与VOeq \\al(－,3)外，滤液中还可能存在的阴离子是______。
答案 4.5 Cl－和H2POeq \\al(－,4)、POeq \\al(3－,4)或HPOeq \\al(2－,4)
解析 25℃时，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，电离常数Kb(NH3·H2O) ＝1.8×10－5。“沉钒” 后VOeq \\al(－,3)的浓度为eq \f(1,45) ml·L－1，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2＝c(NHeq \\al(＋,4))·c(VOeq \\al(－,3))，c(NHeq \\al(＋,4))＝eq \f(4×10－2,\f(1,45)) ml·L－1＝1.8 ml·L－1，
NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋
开始/ml·L－1 1.8 0 0
变化/ml·L－1 x x x
平衡/ml·L－1 1.8－x x x
Kh＝eq \f(Kw,Kb)＝eq \f(10－14,1.8×10－5)＝eq \f(x2,1.8－x)，解得x＝c(H＋)≈10－4.5ml·L－1，则滤液的pH为4.5。除OH－与VOeq \\al(－,3)外，P2O5溶于水生成磷酸，磷酸电离出H2POeq \\al(－,4)、POeq \\al(3－,4)或HPOeq \\al(2－,4) ，滤液中还可能存在的阴离子是Cl－和H2POeq \\al(－,4)、POeq \\al(3－,4)或HPOeq \\al(2－,4)。
4．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：
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3.0×10－3ml·L－1，则溶液中eq \f(cCa2＋,cF－)＝________________________________________________________________________。
答案 (1)2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O 铁 (2)1.0×10－3
解析 (1)“操作B”的过程是，先在40～50 ℃加入H2O2，其作用是使溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O；根据表格分析，调pH至3.7～7.7, 沉淀有Fe(OH)3和Fe(OH)2，操作B可除去溶液中的铁元素。
(2)根据常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11可知，当溶液中F－浓度为3×10－3 ml·L－1时，Ca2＋的浓度为eq \f(2.7×10－11,3×10－32) ml·L－1＝3×10－6 ml·L－1，所以溶液中eq \f(cCa2＋,cF－)＝eq \f(3×10－6,3×10－3)＝1.0×
10－3。
5．七铝十二钙(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：
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，若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6ml·L－1，则溶液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__________________________________。
答案 CaO 11 易生成硫酸钙微溶物，在过滤时被除去，导致碳酸钙产率降低
解析 白云石高温煅烧，CaCO3和MgCO3受热分解生成CaO和MgO，煅粉主要含有CaO和MgO。若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6ml·L－1，根据Ksp＝c(Mg2＋)·c2(OH－)得：c(OH－)＞eq \r(\f(Ksp,cMg2＋))＝eq \r(\f(5×10－12,5×10－6)) ml·L－1＝1×10－3 ml·L－1，c(H＋)＜eq \f(Kw,cOH－)＝1×10－11ml·L－1，即pH＞11。若用(NH4)2SO4代替NH4NO3，则(NH4)2SO4会与CaO反应生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少。
6．(2020·四川省内江市模拟)硫酸铅( PbSO4) 广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。工业生产中利用方铅矿(主要成分为 PbS, 含有FeS2等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2 ) 制备PbSO4的工艺流程如图：
已知：i. PbCl2难溶于冷水，易溶于热水
ii. PbCl2(s)＋2Cl－ (aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq) ΔH> 0
iii.Ksp(PbSO4) ＝1.08 ×10－8 ，Ksp(PbCl2) ＝1.6×10－5
(1)20 ℃时 ，PbCl2 (s) 在不同浓度盐酸中的最大溶解量(g·L－1)如图所示。下列叙述正确的是____________(填字母)。
A．盐酸浓度越小，Ksp(PbCl2)越小
B．x、y 两点对应的溶液中c( Pb2＋ )不相等
C 当盐酸浓度为1 ml·L－1 时，溶液中c( Pb2＋)一定最小
D．当盐酸浓度小于1 ml·L－1时 ，随 HCl 浓度增大，PbCl2 溶解量减少是因为 Cl－浓度增大使 PbCl2溶解平衡逆向移动
(2)调 pH 的目的是________________________________，PbCl2 “转化”后得到 PbSO4, 当c(Cl－)＝ 0.1 ml·L－1时 ，c(SOeq \\al(2－,4)) ＝______________________ml·L－1。
答案 (1)BD (2)使 Fe3＋ 沉淀而除去 6.75×10－6
解析 (1)PbCl2是微溶化合物，溶于水存在平衡：PbCl2(s)Pb2＋(aq)＋2Cl－(aq)，由图像可知在盐酸的浓度为1 ml·L－1时溶解量最小；结合题目所给信息可知，盐酸的浓度小于1 ml·L－1时，主要是电离出的氯离子抑制氯化铅的溶解，大于1 ml·L－1时，可发生反应：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq)，促进溶解。Ksp(PbCl2)只受温度的影响，温度不变，则Ksp(PbCl2)不变，故A错误；根据分析可知x、y两点对应的溶液中的溶质不同，所以c(Pb2＋)不相等，故B正确；根据分析可知当盐酸浓度大于1 ml·L－1时，主要发生反应：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCleq \\al(2－,4)(aq)，所以此时c(Pb2＋)不一定最小，故C错误；根据分析可知盐酸浓度小于1 ml·L－1时，主要存在平衡PbCl2(s)Pb2＋(aq)＋2Cl－(aq)，氯离子的增多使平衡逆向移动，故D正确。
(2)调节pH的主要目的是使Fe3＋转化为沉淀，从而除去；沉淀转化的化学方程式为PbCl2(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)PbSO4(s)＋2Cl－(aq)，该反应的平衡常数K＝eq \f(c2Cl－,cSO\\al(2－,4))＝eq \f(c2Cl－·cPb2＋,cSO\\al(2－,4)·cPb2＋)＝eq \f(KspPbCl2,KspPbSO4)＝eq \f(1.6×10－5,1.08×10－8)，所以当c(Cl－)＝0.1 ml·L－1时，c(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(0.12,\f(1.6×10－5,1.08×10－8)) ml·L－1＝6.75×10－6ml·L－1。
7．某工厂以重晶石(主要含BaSO4)为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)用Na2CO3溶液浸泡重晶石(假设杂质不与Na2CO3反应)，能将BaSO4转化为BaCO3，此反应的平衡常数K＝____________(填写计算结果)；若不考虑COeq \\al(2－,3)的水解，要使2.33 g BaSO4恰好完全转化为BaCO3，则至少需要浓度为1.0 ml·L－1Na2CO3溶液______mL。[已知：Ksp(BaSO4)＝1.0×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.0×10－9]
(2)流程中“混合”溶液的钛元素在不同pH时主要以TiO(OH)＋、TiOC2O4、TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)三种形式存在(变化曲线如图所示)。实际制备工艺中，先用氨水调节混合溶液的pH于2.8左右，再进行“沉淀”，其反应的离子方程式为__________________________；图中曲线c对应钛的形式为__________(填粒子符号)。
答案 (1)0.02 510 (2)TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)＋Ba2＋＋4H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ TiO(OH)＋
解析 (1)在溶液中BaSO4存在沉淀溶解平衡，当向溶液中加入饱和Na2CO3溶液时，发生沉淀转化生成BaCO3：BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq)BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，最终BaSO4生成BaCO3；反应的平衡常数K＝eq \f(c(SO\\al(2－,4)),c(CO\\al(2－,3)))＝eq \f(c(SO\\al(2－,4) )·c(Ba2＋),c(CO\\al(2－,3) )·c(Ba2＋))＝eq \f(Ksp(BaSO4),Ksp(BaCO3))＝eq \f(1.0×10－10,5.0×10－9)＝0.02；2.33 g BaSO4物质的量为0.01 ml，根据BaSO4(s)＋COeq \\al(2－,3)(aq) BaCO3(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)，完全转化需要0.01 ml COeq \\al(2－,3)，同时溶液中产生0.01 ml SOeq \\al(2－,4)，根据K值溶液中含有n(COeq \\al(2－,3))＝eq \f(0.01 ml,0.02)＝0.5 ml，需要加入Na2CO3为0.01 ml＋0.5 ml＝
0.51 ml，需要Na2CO3溶液的体积为eq \f(0.51 ml,1.0 ml·L－1)＝0.51 L＝510 mL。(2)“混合溶液”过程中，钛元素在不同pH下主要以TiOC2O4、TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)和TiO(OH)＋三种形式存在，调节混合液pH在2.8左右再进行沉淀，据“沉淀”时生成草酸氧钛钡晶体中含有TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)(即b微粒)，“沉淀”时的离子方程式为TiO(C2O4)eq \\al(2－,2)＋Ba2＋＋4H2O===BaTiO(C2O4)2·4H2O↓；随着氨水的不断加入，溶液的pH不断增大，可以判断c对应钛的形式为TiO(OH)＋。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
相关试卷
新高考化学一轮复习讲义 第3章 第16讲 专项提能特训2 工业流程中含铁化合物的制备： 这是一份新高考化学一轮复习讲义 第3章 第16讲 专项提能特训2 工业流程中含铁化合物的制备，共3页。
新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）： 这是一份新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），共5页。
高考化学一轮复习讲练 第8章 专项提能特训19 化工流程中的Ksp (含解析)： 这是一份高考化学一轮复习讲练 第8章 专项提能特训19 化工流程中的Ksp (含解析)，共4页。
