2025届高三化学二轮复习专练 流程专题-化学平衡常数的相关计算(广东卷)
2025-03-24
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 968 KB |
| 发布时间 | 2025-03-24 |
| 更新时间 | 2025-03-24 |
| 作者 | 不甘心的时候就是在进步 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51198777.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届高三化学二轮复习专练 流程专题——化学平衡常数的相关计算(广东卷)
一、回归真题
1.(2024·广东卷)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
已知:①pKa(HF)=3.2。②Na3(冰晶石)的Ksp为4.0×10-10。
(5)“调pH”中,pH至少应大于________,使溶液中c(F-)>c(HF),有利于3-配离子及Na3晶体的生成。若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10 mol/L,则3-浓度为________mol/L。
2.(2023·广东卷)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:lgKb(NH3·H2O)=-4.7。
(2)常温下,pH=9.9的氨性溶液中,c(NH3·H2O)________(填“>”“<”或“=”)c(NH)。
3.(2022·广东卷)稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8。
(3) “过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7 g/L。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于________mol/L(保留两位有效数字,Mg—24)。
4.(2021·广东卷节选)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25℃时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO的形态存在。
(3) “沉钼”时溶液pH为7.0。
②若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HCO)∶c(MoO)=________________(列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
必备知识:
1.表达式:
(1)电离常数(以H2CO3为例):
(2)水的离子积:
(3)水解常数(以CO32-为例):
(4)难溶电解质溶度积(以难溶电解质MmAn为例):
2.电离常数与水解常数的关系:
3.(1)生成沉淀时,当溶液中离子浓度小于mol/L时一般认为该离子沉淀完全。
(2)Q>Ksp,溶液中有沉淀生成;Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;Q<Ksp,溶液中无沉淀析出。
二、提高训练
·计算离子浓度
1.(2024·深圳二模)一种从工业锌置换渣(主要含ZnSO4、ZnFe2O4、PbSO4、GeO2、SiO2等)中回收锗、铅的工艺流程如图所示:
已知:③常温下,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCl2)=1.2×10-5。
(4)“降温析铅”过程中,体系温度冷却至常温,且c(Cl-)=2.0 mol/L。为防止PbCl2中混有PbSO4杂质,应控制溶液中c(SO)≤________mol/L(保留两位有效数字)。
2.(2024·佛山二模)铼(Re)用于制造高效能火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰(主要成分有Re2O7、ReO3、MoO3、CuO、Fe3O4)中提取铼粉的一种工艺流程如图所示。
已知:
离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
开始沉淀pH
2.5
7.0
5.7
完全沉淀pH
3.2
9.0
6.7
(2) “水解中和”时,加NH4HCO3调节溶液pH=6。
②除钼的化合物外,滤渣1中还有________________(填化学式)。
③计算此时溶液中c(Cu2+)=________mol/L。
3.(2024·深圳一模)锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆(主要含ZrOCl2,还含有少量Fe、Cr、Hf等元素)为原料生产金属锆的工艺流程如图所示:
已知:②25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;
(3)“沉淀”后,“废液”中=1.8,则“废液”中c(Fe3+)=________mol/L。
4.(2024·江门一模)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如图所示:
已知:①常温时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12。
(3)已知:“滤渣2”中含有Mg(OH)2,则常温下“滤液2”中c(Mg2+)=________mol/L。
·pH调控
1.(2024·广州二模)以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图:
已知:25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=10-38.55,Ksp[Al(OH)3]=10-32.90,Ksp[Mn(OH)2]=10-12.72;当某种粒子浓度小于1.0×10-5 mol/L,可视为该粒子沉淀完全。
(3) 调pH时,若溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L,为得到尽可能多且纯净的产品,应控制的pH范围是________。
2.(2024·广州一模) 对废旧锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2,还含有少量Al、Fe、Mn、Ni等元素)进行回收可有效利用金属资源,一种回收利用工艺流程如下:
已知:常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表:
氢氧化物
Co(OH)2
Co(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)3
Ksp
3.0×10-15
1.6×10-44
1.3×10-33
2.8×10-39
(2) 滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 和 MnO2。常温下,“氧化调pH”后的滤液中Co2+浓度为17.7 g/L,为尽可能多地提取Co2+,应控制溶液中的pH不大于________(Co—59)。
3.(2024·揭阳二模) GaN是制造微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[Ga2(Fe2O4)3]、铁酸锌(ZnFe2O4),还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐,并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN),部分工艺流程如图。
已知:②常温下,“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表,离子浓度小于1×10-5 mol/L时可视为沉淀完全。
氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Ga(OH)3
Ksp
4.9×10-17
2.8×10-39
1.8×10-14
8.0×10-32
③lg2≈0.3,lg5≈0.7。
(3) “调pH”时需调节溶液pH的最小值为________。
4.(2024·梅州一模)催化裂化(FCC)是石油精炼中最重要的转化之一。FCC催化剂中含有多种金属元素,一种针对FCC废催化剂(含较多的CeO2、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质,固载在玻璃纤维上)综合回收利用的工艺流程如图所示:
已知:②常温下:Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=3×10-33,lg2=0.3;
(2)物质X为________,若利用pH传感器监测“反应2”,当pH=________时,Fe3+已沉淀完全[c(Fe3+)≤1×10-5 mol/L 时视为沉淀完全]。
·K值/表达式计算
1.(2024·茂名高州三模)砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,废水中还含有一定量的硫酸]中回收砷的工艺流程如图所示:
已知:①该工艺流程中存在反应Ⅰ:As2S3+6NaOH===Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O和反应Ⅱ:As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS(aq);
②砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被SO2等还原;
③常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17。
(3)“NaOH浸取”后,所得“滤渣”的主要成分是________(填化学式);此时溶液中存在平衡:FeS(s)+2OH-(aq)Fe(OH)2(s)+S2-(aq),该反应的平衡常数K=________(保留2位小数)。
2.(2024·广州三模)高纯镓广泛用于半导体、光电材料等领域。工业上可以利用炼锌渣(主要含ZnO、CuO、Fe2O3、FeO和一定量的GaCl3和不溶性杂质)为原料制备高纯镓,同时获得ZnS,流程如图所示:
已知:③常温下,Ksp[Ga(OH)3]=1.0×10-35,Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5;
(6)已知:Ga3++4OH-===[Ga(OH)4]- K1=1.0×1034,则反应Ga(OH)3+NH3·H2O⇌[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K=________。
3.(2024·惠州一模)氯碱厂制备的原盐中含有的杂质主要为Ca2+、Mg2+、SO及大分子有机物和难溶性泥沙等物质。为供给电解槽以合格的盐水,可采用如图所示的工艺流程精制盐水。
已知:常温下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。
(3)用NaOH溶液吸收一定量的CO2气体形成0.1 mol/L Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液,pH=10时,溶液中=________。
·转化率计算
1.(2024·汕头二模)工业上用红土镍矿(主要成分为NiO,含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2)制备NiSO4·7H2O。工艺流程如图所示,回答下列问题:
(3) 沉镁沉钙加入NaF溶液,生成MgF2和CaF2。若沉淀前溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3 mol/L,当沉淀完全后滤液中c(Mg2+)=1.5×10-6 mol/L时,除钙率为________[忽略沉淀前后溶液体积变化,已知:Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11]。
2.(2024·湛江二模)钒和铬都是重要的战略金属,利用钒、铬废渣(主要成分为NaVO3和Na2CrO4,还含有其他难溶物)分离回收钒、铬的工艺流程如图所示。
已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10,Ksp(CuCrO4)=3.6×10-6。
(5)向“沉钒后液”中加入足量BaCO3,可将其中的铬转化为BaCrO4沉淀,则铬元素的理论转化率为________(保留三位有效数字)。
·分析是否沉淀完全
1.(2025·佛山一模)电动汽车电池正极废料含铝箔和Li、Ni、Co、Mn等的氧化物。一种回收路线如下:
已知:II.该工艺下,Ksp(Li2CO3)=2.5×10-2;饱和Na2CO3的浓度约为1.5mol·L-1。
(7)通过计算说明“沉锂”时Li+是否可以沉淀完全 。
2.钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4,含有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等化合物杂质)制备单质钒的工艺流程如图所示:
已知:①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
②Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSiO3)=2.5×10-8、Ksp远大于Ksp(CaCO3)。
③一般认为平衡常数K>105反应较完全。
“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有 ,及部分的 。“水浸”加入Na2CO3不能使CaSiO3完全转化,原因是_________________________。
2025届高三化学二轮复习专练 流程专题——化学平衡常数的相关计算(广东卷)(答案)
一、回归真题
(2024·广东卷)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
已知:①pKa(HF)=3.2。②Na3(冰晶石)的Ksp为4.0×10-10。
(5)“调pH”中,pH至少应大于________,使溶液中c(F-)>c(HF),有利于3-配离子及Na3晶体的生成。若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10 mol/L,则3-浓度为________mol/L。
答案:(5)3.2;4.0×10-7
(2023·广东卷)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:lgKb(NH3·H2O)=-4.7。
(2)常温下,pH=9.9的氨性溶液中,c(NH3·H2O)________(填“>”“<”或“=”)c(NH)。
答案:(2)>
(2022·广东卷)稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8。
(3) “过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7 g/L。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于________mol/L(保留两位有效数字,Mg—24)。
答案:(3)4.0×10-4
(2021·广东卷节选)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25℃时,H2CO3的Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;Ksp(BaMoO4)=3.5×10-8;Ksp(BaCO3)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO的形态存在。
(3) “沉钼”时溶液pH为7.0。
②若条件控制不当,BaCO3也会沉淀。为避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀,溶液中c(HCO)∶c(MoO)=________________(列出算式)时,应停止加入BaCl2溶液。
答案:(3)②
必备知识:
1.表达式:
(1)电离常数(以H2CO3为例):
(2)水的离子积:
(3)水解常数(以CO32-为例):
(4)难溶电解质溶度积(以难溶电解质MmAn为例):
2.电离常数与水解常数的关系:
3.(1)生成沉淀时,当溶液中离子浓度小于mol/L时一般认为该离子沉淀完全。
(2)Q>Ksp,溶液中有沉淀生成;Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;Q<Ksp,溶液中无沉淀析出。
二、提高训练
·计算离子浓度
(2024·深圳二模)一种从工业锌置换渣(主要含ZnSO4、ZnFe2O4、PbSO4、GeO2、SiO2等)中回收锗、铅的工艺流程如图所示:
已知:③常温下,Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCl2)=1.2×10-5。
(4)“降温析铅”过程中,体系温度冷却至常温,且c(Cl-)=2.0 mol/L。为防止PbCl2中混有PbSO4杂质,应控制溶液中c(SO)≤________mol/L(保留两位有效数字)。
答案:(4)5.3×10-3
(2024·佛山二模)铼(Re)用于制造高效能火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰(主要成分有Re2O7、ReO3、MoO3、CuO、Fe3O4)中提取铼粉的一种工艺流程如图所示。
已知:
离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
开始沉淀pH
2.5
7.0
5.7
完全沉淀pH
3.2
9.0
6.7
(2) “水解中和”时,加NH4HCO3调节溶液pH=6。
②除钼的化合物外,滤渣1中还有________________(填化学式)。
③计算此时溶液中c(Cu2+)=________mol/L。
答案:(2)②Fe(OH)3、Cu(OH)2 ③10-3.6
(2024·深圳一模)锆被称为原子时代的头号金属。一种以氧氯化锆(主要含ZrOCl2,还含有少量Fe、Cr、Hf等元素)为原料生产金属锆的工艺流程如图所示:
已知:②25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5;
(3)“沉淀”后,“废液”中=1.8,则“废液”中c(Fe3+)=________mol/L。
答案:(3)4.0×10-23
(2024·江门一模)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3。工艺流程如图所示:
已知:①常温时,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12。
(3)已知:“滤渣2”中含有Mg(OH)2,则常温下“滤液2”中c(Mg2+)=________mol/L。
答案:(3)5.6×10-4
·pH调控
(2024·广州二模)以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图:
已知:25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=10-38.55,Ksp[Al(OH)3]=10-32.90,Ksp[Mn(OH)2]=10-12.72;当某种粒子浓度小于1.0×10-5 mol/L,可视为该粒子沉淀完全。
(3) 调pH时,若溶液中c(Mn2+)=0.1 mol/L,为得到尽可能多且纯净的产品,应控制的pH范围是________。
答案:(3)4.7~8.14
(2024·广州一模) 对废旧锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2,还含有少量Al、Fe、Mn、Ni等元素)进行回收可有效利用金属资源,一种回收利用工艺流程如下:
已知:常温下,部分氢氧化物的Ksp如下表:
氢氧化物
Co(OH)2
Co(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)3
Ksp
3.0×10-15
1.6×10-44
1.3×10-33
2.8×10-39
(2) 滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 和 MnO2。常温下,“氧化调pH”后的滤液中Co2+浓度为17.7 g/L,为尽可能多地提取Co2+,应控制溶液中的pH不大于________(Co—59)。
答案:(2)7.0
(2024·揭阳二模) GaN是制造微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[Ga2(Fe2O4)3]、铁酸锌(ZnFe2O4),还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐,并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN),部分工艺流程如图。
已知:②常温下,“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表,离子浓度小于1×10-5 mol/L时可视为沉淀完全。
氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Zn(OH)2
Ga(OH)3
Ksp
4.9×10-17
2.8×10-39
1.8×10-14
8.0×10-32
③lg2≈0.3,lg5≈0.7。
(3) “调pH”时需调节溶液pH的最小值为________。
答案:(3)5.3
(2024·梅州一模)催化裂化(FCC)是石油精炼中最重要的转化之一。FCC催化剂中含有多种金属元素,一种针对FCC废催化剂(含较多的CeO2、铁铝的氧化物和少量其他可溶于酸的物质,固载在玻璃纤维上)综合回收利用的工艺流程如图所示:
已知:②常温下:Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-16,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=3×10-33,lg2=0.3;
(2)物质X为________,若利用pH传感器监测“反应2”,当pH=________时,Fe3+已沉淀完全[c(Fe3+)≤1×10-5 mol/L 时视为沉淀完全]。
答案:(2)氨水;3.3
·K值/表达式计算
(2024·茂名高州三模)砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,废水中还含有一定量的硫酸]中回收砷的工艺流程如图所示:
已知:①该工艺流程中存在反应Ⅰ:As2S3+6NaOH===Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O和反应Ⅱ:As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS(aq);
②砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被SO2等还原;
③常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17。
(3)“NaOH浸取”后,所得“滤渣”的主要成分是________(填化学式);此时溶液中存在平衡:FeS(s)+2OH-(aq)Fe(OH)2(s)+S2-(aq),该反应的平衡常数K=________(保留2位小数)。
答案:(3)FeS;0.13
(2024·广州三模)高纯镓广泛用于半导体、光电材料等领域。工业上可以利用炼锌渣(主要含ZnO、CuO、Fe2O3、FeO和一定量的GaCl3和不溶性杂质)为原料制备高纯镓,同时获得ZnS,流程如图所示:
已知:③常温下,Ksp[Ga(OH)3]=1.0×10-35,Kb(NH3·H2O)=2.0×10-5;
(6)已知:Ga3++4OH-===[Ga(OH)4]- K1=1.0×1034,则反应Ga(OH)3+NH3·H2O⇌[Ga(OH)4]-+NH的平衡常数K=________。
答案:(6)2.0×10-6
(2024·惠州一模)氯碱厂制备的原盐中含有的杂质主要为Ca2+、Mg2+、SO及大分子有机物和难溶性泥沙等物质。为供给电解槽以合格的盐水,可采用如图所示的工艺流程精制盐水。
已知:常温下,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11。
(3)用NaOH溶液吸收一定量的CO2气体形成0.1 mol/L Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液,pH=10时,溶液中=________。
答案:(3)0.47
·转化率计算
(2024·汕头二模)工业上用红土镍矿(主要成分为NiO,含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2)制备NiSO4·7H2O。工艺流程如图所示,回答下列问题:
(3) 沉镁沉钙加入NaF溶液,生成MgF2和CaF2。若沉淀前溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3 mol/L,当沉淀完全后滤液中c(Mg2+)=1.5×10-6 mol/L时,除钙率为________[忽略沉淀前后溶液体积变化,已知:Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11]。
答案:(3)99.7%
(2024·湛江二模)钒和铬都是重要的战略金属,利用钒、铬废渣(主要成分为NaVO3和Na2CrO4,还含有其他难溶物)分离回收钒、铬的工艺流程如图所示。
已知:常温下,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10,Ksp(CuCrO4)=3.6×10-6。
(5)向“沉钒后液”中加入足量BaCO3,可将其中的铬转化为BaCrO4沉淀,则铬元素的理论转化率为________(保留三位有效数字)。
答案:(5)97.7%
·分析是否沉淀完全
(2025·佛山一模)电动汽车电池正极废料含铝箔和Li、Ni、Co、Mn等的氧化物。一种回收路线如下:
已知:II.该工艺下,Ksp(Li2CO3)=2.5×10-2;饱和Na2CO3的浓度约为1.5mol·L-1。
(7) 通过计算说明“沉锂”时Li+是否可以沉淀完全 。
答案:(7)Li+完全沉淀时,c(Li+)=1×10-5 mol·L-1,需c(CO32− ) =2.5×108 mol·L-1远大于饱和碳酸钠溶液的浓度,故Li+不能沉淀完全
钒的用途十分广泛,有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4,含有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等化合物杂质)制备单质钒的工艺流程如图所示:
已知:①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
Fe3+
Mg2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
②Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(CaSiO3)=2.5×10-8、Ksp远大于Ksp(CaCO3)。
③一般认为平衡常数K>105反应较完全。
“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5,可完全除去的金属离子有 ,及部分的 。“水浸”加入Na2CO3不能使CaSiO3完全转化,原因是_________________________。
答案:Fe3+、Al3+;Mg2+、Mn2+;反应CaSiO3(s)+C(aq)Si(aq)+CaCO3(s)的平衡常数K=<105
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