考点8 金属沉淀分离与pH(Ksp、Ka)的有关计算-【大数据建模高考】2027高考化学精准二轮复习课件PPT

考点8：金属沉淀分离与pH(Ksp、Ka)的有关计算 成都郭小渠名师 工作室·出品 2026年全国高考真题分类全解◎二轮专题复习导航 10 十一月 2026 说明 1.本PPT是《大数据建模高考化学》的二轮复习用书的教学用PPT。全书以2026年全国及各省市解密高考真题为核心题源进行研究，进行完整的分类汇编。旨在检验一轮复习成果、小综合分类训练，探究新的考试方向。 2.从六个维度挖掘真题价值、探究高考命题的底层逻辑，实现高考复习从“刷题”到“研题”的转变，从“传统经验”研判走向“数据实证”驱动的变革。 3.将高考试题划分为六个难度层级：❶❷基础性试题；❸综合分析；❹迁移应用；❺❻创新探究。并与高考录取层级对应。以落实“以人为本，分层教学”的复习策略。 4.PPT采用人工智能的模板化设计和制作，采用文本化呈现，有利于修改和移植。如遇制作上的勘误，请查阅原书更正。 5.要进一步了解本书的体系和实施策略，请关注我们团队的公众号：scthgxq 考点8 · 02 (一)考查内容与统计 考查要求 (1)内容：共考查20次，难度最高五星。离子浓度与滤液成分的求解、沉淀完全与临界氢氧根浓度的计算、分步沉淀与共存判断、平衡常数组合求pH与浓度上限。(2)考型：溶度积直接求浓度、多平衡组合求上限、分步沉淀顺序判断、同离子效应分析。(3)方法：单平衡代入求解、多平衡联立后求、比较溶度积与共存离子浓度。属计算难度最高的考点之一，要求对溶度积与配位平衡的组合运用达到熟练。 内容统计 求离子浓度与滤液判断(含配位竞争)(2次/★★★★)Kₛₚ求c(Fe³⁺)、滤液成分判断、配位与溶度积多重平衡·沉淀完全与临界c(OH⁻)计算(2次/★★★★)沉淀完全判据、沉淀临界列算式·分步沉淀与共存判断(2次/★★★★)同离子效应判沉淀程度、分步沉淀先析固体·平衡常数组合求pH与上限(3次/★★★★★)K·Kₛₚ求pH、量纲分析求c(OH⁻)上限、稳定常数求pH上限。 考点8 · 03 (二)一轮链接 🔗溶度积：一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中各离子浓度幂之乘积为一常数，称为溶度积，用Kₛₚ表示。对MₘAₙ(s)⇌mMⁿ⁺(aq) + nAᵐ⁻(aq)，有Kₛₚ=cᵐ(Mⁿ⁺)·cⁿ(Aᵐ⁻)。Kₛₚ只与难溶电解质的性质和温度有关(P101);； 🔗溶液的pH与氢氧根换算：pH=－lgc(H⁺)，其大小取决于溶液中c(H⁺)与c(OH⁻)的相对大小。常温下Kw=10⁻¹⁴，故c(H⁺)=10⁻ᵖH，c(OH⁻)=10ᵖH⁻¹⁴；中性时c(H⁺)=c(OH⁻)=10⁻⁷ mol/L(P186);； 🔗沉淀完全判据：难溶电解质的溶解平衡虽属化学平衡的一种，但只有在饱和溶液中或有沉淀存在时才存在平衡。通常认为，当c(Mⁿ⁺)<1×10⁻⁵ mol/L时，可视为沉淀完全(该数据可不再作为信息提供)(P101);； 🔗金属氢氧化物沉淀中，Kₛₚ[M(OH)ₙ]与pH可直接换算：c(Mⁿ⁺)=Kₛₚ[M(OH)ₙ]/(10ᵖH⁻¹⁴)ⁿ。金属离子完全沉淀时满足Kₛₚ=10⁻⁵×(10ᵖH⁻¹⁴)ⁿ；同温不同pH下c₁(Mⁿ⁺)(10ᵖH¹⁻¹⁴)ⁿ=c₂(Mⁿ⁺)(10ᵖH²⁻¹⁴)ⁿ，可直接转换(P104);； 🔗浓度商Q与Kₛₚ的相对大小决定沉淀溶解平衡的移动方向：Q<Kₛₚ，溶液不饱和、无沉淀析出(有固体则继续溶解)；Q=Kₛₚ，溶液达到饱和、沉淀溶解平衡；Q>Kₛₚ，溶液过饱和、有沉淀析出。简记为“小溶大沉等平衡”。计算时先算Q值，仅当Q>Kₛₚ有沉淀生成时才能用Kₛₚ计算(P104)； 🔗调节pH使金属离子分步生成氢氧化物沉淀：因Kₛₚ不同，pH由低到高沉淀顺序为Fe³⁺→Al³⁺→Fe²⁺→Mg²⁺。有Fe²⁺杂质时“考铁必考变价”——先选氧化剂(如H₂O₂)将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再调pH生成Fe(OH)₃除去；否则与Zn²⁺等沉淀pH相近会同时析出(P98)。 衔接。2026年升级点在于把Kₛₚ与配位稳定常数、反应平衡常数联立成多重平衡，并用量纲反推未知平衡常数表达式、用临界不等式(Q>K)表述“防沉淀”上限。 考点8 · 05 (三)实考知识 1.有关平衡常的计算：(1)溶度积表达式与离子浓度换算：对M(OH)ₙ(s)⇌Mⁿ⁺+nOH⁻，Kₛₚ=c(Mⁿ⁺)·cⁿ(OH⁻)；已知pH时c(OH⁻)=10的(pH−14)次方，已知c(OH⁻)可反求c(Mⁿ⁺)[湖北-16]；(1)pH与c(OH⁻)换算及沉淀临界：常温下c(OH⁻)=10⁽ᵖH⁻¹⁴⁾、pOH=14−pH；求不沉淀所需c(OH⁻)上限用c(OH⁻)≤√(n,Kₛₚ/c(Mⁿ⁺)) [江西-16]；(3)沉淀完全判据：定量计算中离子浓度降至1×10⁻⁵ mol·L⁻¹即视为沉淀完全，据此反求所需c(OH⁻)[江西-16]；(4)分步沉淀顺序：同类型氢氧化物，Kₛₚ越小越先在调pH时沉淀；比较Kₛₚ[M(OH)₃]大小可判定先析出的固体[海南-15]；(5)共存时公共离子浓度关系：两氢氧化物共存时公共cⁿ(OH⁻)=Kₛₚ/c(Mⁿ⁺)；把主导离子沉淀完全时的c(OH⁻)代入另一Kₛₚ可算其残留浓度[湖南-16];(6)平衡常数与溶度积的组合：沉淀平衡与反应平衡(或配位平衡)相乘得总常数，如K·Kₛₚ组合可直接求特定c(OH⁻)；多重平衡用总K联立[贵州-16]。 2.拓展：(1)配合物稳定常数与沉淀竞争：对Mⁿ⁺+nL⇌[MLₙ]，K稳 = c(配合物)/c(Mⁿ⁺)·cⁿ(L) ；先由K稳求游离c(Mⁿ⁺)，再代入Kₛₚ判是否转沉淀[重庆-15]；(2)量纲分析确定平衡常数表达式：平衡常数未给出时，由反应式与平衡常数量纲(mol·L⁻¹)ⁿ反推K的分子分母，再列Q与K的不等式[陕晋青宁-16]。 考点8 · 06 (四)关键能力 模型1　Kₛₚ单平衡求浓度模型[湖北-16] ①读题设：圈出氢氧化物、已知量(pH或c(OH⁻)或c(金属))；②写Kₛₚ式：Kₛₚ=c(Mⁿ⁺)·cⁿ(OH⁻)，代入已知求未知；③定界值：需沉淀完全时用c≤1×10⁻⁵ mol/L反求c(OH⁻)；④出结论：由c(OH⁻)算pOH、pH或据离子组成写滤液成分； 模型2　分步沉淀与共存判断模型[湖南-16] ①查Kₛₚ序：比较竞争氢氧化物Kₛₚ，最小者最先沉淀；②定共存线：两沉淀共存时公共cⁿ(OH⁻)=Kₛₚ/c(Mⁿ⁺)；③代入判：把主导离子沉淀完全的c(OH⁻)代入另一Kₛₚ算残留浓度；④比界值：残留浓度与0.01或1×10⁻⁵比较，判完全/部分/未沉淀； 考点8 · 07 (五)易错点与避坑指导 易错点 避坑指导 求c(OH⁻)方法混淆、判滤液只看名称，c(OH⁻)不走公式而估读图像：见pH=2.00便从曲线取点估c(OH⁻)、致Kₛₚ反求的c(Fe³⁺)错；又据溶质名忽略主导的NH₄⁺与Cl⁻，漏判主成分NH₄Cl[湖北-16](5))。 直接用c(OH⁻)=10⁽ᵖH⁻¹⁴⁾代入Kₛₚ[Fe(OH)₃]反求c(Fe³⁺)；判滤液主成分列全离子(NH₄⁺、Cl⁻为主)，据主导离子定NH₄Cl。 考点8 · 08 (六)创新与方法 设问判据[陕晋青宁-16见题]：把“由Kₛₚ求浓度”反转为“由平衡常数求c(OH⁻)上限”，且平衡常数表达式未给出、需用量纲(mol·L⁻¹)⁻⁶反推，设问从正向计算变为防沉淀的临界不等式。方法指导：①由反应式与量纲反推K=1/c(Li⁺)³·c(OH⁻)³；②令Q>K列防沉淀不等式；③代入c(Li⁺)=b解c(OH⁻)<(a·b³)⁻¹/³。 考点8 · 09 典型示范 [陕晋青宁-16] 难度❷<2.7<❺ 小问(1)❸ 典型示范 1.[陕晋青宁-16]❷<2.7<❺ 一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO₄，含有少量FePO₄、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： 已知：①磷酸铁锂电池反应为LiₓCy + Li₁₋ₓFePO₄ ⇌（放电/充电） LiFePO₄ + Cy； ②“沉铝”时，滤渣中含Na₃Li₃Al₂F₁₂和少量NH₄Fe₃P₆O₂₀。 (1)❸　废旧电池粉碎前一般需先放电，正极反应式为________。 答案（1）：xLi⁺ + Li₁₋ₓFePO₄ + xe⁻ == LiFePO₄ 【解析（1）】由信息“磷酸铁锂电池反应”，分析放电时正极发生还原反应，Li₁₋ₓFePO₄得电子结合Li⁺生成LiFePO₄。 考点8 · 10 典型示范 [陕晋青宁-16] 难度❷<2.7<❺ 小问(2)❷ 典型示范 1.[陕晋青宁-16]❷<2.7<❺ 一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO₄，含有少量FePO₄、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： ②“沉铝”时，滤渣中含Na₃Li₃Al₂F₁₂和少量NH₄Fe₃P₆O₂₀。 (2)❷　“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，可提高酸浸速率的措施有________(任写两种)。该过程有H₃PO₄生成，LiFePO₄溶解的化学方程式为________。滤渣的主要成分为________。 答案（2）：适当升高温度、搅拌(或适当增大硫酸浓度等，任写两种)；2LiFePO₄ + 3H₂SO₄ = Li₂SO₄ + 2FeSO₄ + 2H₃PO₄；石墨(C) 【解析（2）】略(送分必考)；LiFePO₄ + H₂SO₄→H₃PO₄ + ……(复分解反应)；石墨不与稀硫酸反应。 考点8 · 11 典型示范 [陕晋青宁-16] 难度❷<2.7<❺ 小问(3)❷ 典型示范 1.[陕晋青宁-16]❷<2.7<❺ 一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO₄，含有少量FePO₄、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： (3)❷　“沉铝”时，NH₄Fe₃P₆O₂₀中Fe元素的化合价为________。 答案（3）：+3 【解析（3）】设Fe化合价为x，由化合价代数和为0：+1 + 3x + 6×(+5) + 20×(−2) = 0，解得x = +3。 ②“沉铝”时，滤渣中含Na₃Li₃Al₂F₁₂和少量NH₄Fe₃P₆O₂₀。 (4)❷　“焙烧”时产生的HF，用________吸收后，产物可以循环利用。 答案（4）：NaOH溶液(或Na₂CO₃溶液) 【解析（4）】信息“循环利用”，即为生成NaF，故加含钠的碱或碱性物质。 考点8 · 13 典型示范 [陕晋青宁-16] 难度❷<2.7<❺ 小问(5)❺ 典型示范 1.[陕晋青宁-16]❷<2.7<❺ 一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO₄，含有少量FePO₄、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： (5)❺　“除杂”时，在一定pH范围内，会发生反应AlPO₄ + 3Li⁺ + 3OH⁻ == Al(OH)₃ + Li₃PO₄ (平衡常数为a L⁶·mol⁻⁶)。若溶液中c(Li⁺)为b mol·L⁻¹，不考虑其他离子参与反应，为防止Li⁺沉淀，c(OH⁻)需小于________ mol·L⁻¹ (用含a、b的代数式表示)。 答案（5）：1/b·a¹/³ 【解析（5）】没有写物质的状态，从量纲 (mol·L ⁻¹)⁻⁶分析，平衡常数K = 1/c³(Li⁺)·c³(OH⁻) = a(mol·L ⁻¹)⁻⁶；为防止Li₃PO₄沉淀，需Q>K，即1/c³(Li⁺)·c³(OH⁻) > a；代入c(Li⁺)=b，得c(OH⁻) < 1/b·a¹/³mol·L⁻¹。 考点8 · 14 典型示范 [陕晋青宁-16] 难度❷<2.7<❺ 小问(6)❷ 典型示范 1.[陕晋青宁-16]❷<2.7<❺ 一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO₄，含有少量FePO₄、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： (6)❷　滤液2中，溶质除Na₂CO₃外，主要含________(填化学式)。 答案（6）：Na₂SO₄ 【解析（6）】元素跟踪分析，酸浸引入SO₄²⁻，沉锂后Na⁺与SO₄²⁻留在溶液中，故除Na₂CO₃外主要含Na₂SO₄。 (7)❸　滤液1需先加入H₂O₂溶液，再加入氨水除杂，最后回收Li₃PO₄。H₂O₂的作用是________。取少量加H₂O₂溶液后的滤液1，滴加________，若产生蓝色沉淀，则需补加H₂O₂溶液。 答案（7）：将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，便于后续沉淀除去；铁氰化钾溶液(K₃[Fe(CN)₆])。 【解析（7）】主要成分为LiFePO₄中的Fe(II)，H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，便于调pH生成Fe(OH)₃沉淀除去；若产生蓝色沉淀，证明含有Fe²⁺，加入试剂为检验Fe²⁺的特效试剂，铁氰化钾溶液。 考点8 · 16 典型示范 试题分析 [陕晋青宁-16] 试题情境： 试题情境：给出工业废料组分与工艺流程图。常考点为 Kₛₚ表达式与 pH 换算、沉淀完全的临界判据、分步沉淀顺序、K 与 Kₛₚ 组合运算；特殊点是已知 pH 反求不沉淀所需 c(OH⁻) 上限。 分析关联： 分析关联：按问归位：问电极反应的由充放电方向定两极；问化合价的列代数和为 0式；问试剂的由「产物可循环利用」反推；问不等式的由平衡常数的量纲反推；问溶质的用元素跟踪。 反查易错： 反查易错：第(5)问的 K 表达式须自行从量纲推出，题目不直接给；第(6)问若只答 Na₂SO₄ 而不说明它由「酸浸引入SO₄²⁻、沉锂后 Na⁺ 与 SO₄²⁻ 同留溶液中」得出，答题不完整。 考点8 · 18 跟踪训练 [西藏新疆-27] 难度❷<3<❺ 小问(1)❸ ◎1　求离子浓度与滤液判断(含配位竞争) 2.[西藏新疆-27]❷<3<❺ 钼(Mo)是重要的战略金属。一种由辉钼矿(MoS₂，含有少量Cu、Zn、Fe的硫化物和SiO₂)生产高纯度MoO₃的工艺流程如下图所示。 回答下列问题。 (1)❸　MoS₂经“焙烧”转化为MoO₃和SO₂，该反应的化学方程式为_________。 答案（1）：2MoS₂+7O₂⇌焙烧2MoO₃+4SO₂ 【解析（1）】焙烧时MoS₂被O₂氧化生成MoO₃和SO₂，化学方程式见答案； (2)❷　“焙烧”时也会生成少量的MoO₂，需在“氨浸”前加入适量_________溶液(填a、b或c)进行处理。 A.Na₂CO₃　　　　B. NaClO　　　　C. NaCl 答案（2）：b 【解析（2）】少量MoO₂需氧化为MoO₃，加入具强氧化性的NaClO，选b； 考点8 · 20 跟踪训练 [西藏新疆-27] 难度❷<3<❺ 小问(3)❷ ◎1　求离子浓度与滤液判断(含配位竞争) 2.[西藏新疆-27]❷<3<❺ 钼(Mo)是重要的战略金属。一种由辉钼矿(MoS₂，含有少量Cu、Zn、Fe的硫化物和SiO₂)生产高纯度MoO₃的工艺流程如下图所示。 回答下列问题。 (3)❷　“酸洗”后残留的少量锌和铜，在“氨浸”过程中分别转化为配离子[Zn(NH₃)₄]²⁺和_________。 答案（3）：[Cu(NH₃)₄]²⁺ 【解析（3）】氨浸时Cu²⁺、Zn²⁺分别与NH₃形成配离子，Cu形成[Cu(NH₃)₄]²⁺； (4)❸　MoO₃不溶于水和稀酸，但可溶于碱。“氨浸”过程中MoO₃转化为可溶的(NH₄)₂MoO₄，该反应的离子方程式为_________。 答案（4）：MoO₃ + 2NH₃·H₂O == 2NH₄⁺ + MoO₄²⁻ + H₂O 【解析（4）】MoO₃溶于氨水生成可溶的(NH₄)₂MoO₄，离子方程式见答案； 考点8 · 22 跟踪训练 [西藏新疆-27] 难度❷<3<❺ 小问(5)❸ ◎1　求离子浓度与滤液判断(含配位竞争) 2.[西藏新疆-27]❷<3<❺ 钼(Mo)是重要的战略金属。一种由辉钼矿(MoS₂，含有少量Cu、Zn、Fe的硫化物和SiO₂)生产高纯度MoO₃的工艺流程如下图所示。 回答下列问题。 (5)❸　“滤渣1”的主要成分为Fe₂O₃和_________。 答案（5）：SiO₂ 【解析（5）】酸洗、氨浸过程中SiO₂均不反应，故滤渣1的主要成分为Fe₂O₃和SiO₂； (6)❺　“除杂”后，[Zn(NH₃)₄]²⁺全部转化为_________沉淀。若c(NH₃)=1.0 mol·L⁻¹，c(S²⁻)= 1.0×10⁻⁵ mol·L⁻¹，则c([Zn(NH₃)₄]²⁺)=_________mol·L⁻¹。已知：Zn²⁺ + 4NH₃ ⇌ [Zn(NH₃)₄]²⁺ K = 3.0×10⁹；Kₛₚ(ZnS) =1.6×10⁻²⁴。 答案（6）：ZnS　4.8×10⁻¹⁰ 【解析（6）】除杂时[Zn(NH₃)₄]²⁺转化为ZnS沉淀：Zn²⁺+S²⁻==ZnS↓；Zn(NH₃)₄]²⁺ + S²==⁻ZnS + 4NH₃;K= c⁴(NH₃)/c([Zn(NH₃)₄]²⁺)·c(S²⁻) = 1/Kₛₚ(ZnS)·K([Zn(NH₃)₄]²⁺) ，c([Zn(NH₃)₄]²⁺) = Kₛₚ(ZnS)·K([Zn(NH₃)₄]²⁺)·c⁴(NH₃)/c(S²⁻) =(1.6×10⁻²⁴×3.0×10⁹)·(1.₀)⁴/1.₀×10⁻⁵ = 4.8×10⁻¹⁰ mol·L⁻¹。 考点8 · 24 跟踪训练 [西藏新疆-27] 难度❷<3<❺ 小问(7)❸ ◎1　求离子浓度与滤液判断(含配位竞争) 2.[西藏新疆-27]❷<3<❺ 钼(Mo)是重要的战略金属。一种由辉钼矿(MoS₂，含有少量Cu、Zn、Fe的硫化物和SiO₂)生产高纯度MoO₃的工艺流程如下图所示。 回答下列问题。 (7)❸　“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为_________。 答案（7）：(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O⇌煅烧7MoO₃+6NH₃↑+7H₂O↑ 【解析（7）】(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O煅烧分解非氧化还原反应生成MoO₃、NH₃和H₂O，化学方程式见答案。 考点8 · 26 跟踪训练 [广东-18] 难度❶<3.3<❹ 小问(1)❶ ◎2　沉淀完全与临界c(OH⁻)计算 3.[广东-18]❶<3.3<❹ 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb₂S₃、FeS₂、SiO₂和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。 已知：Au(III)和Ag(I)在一定条件下均可与 Cl⁻形成可溶于水的配离子。 氢氧化物 Fe(OH)₃ Fe(OH)₂ Mg(OH)₂ Kₛₚ(298K) 2.8×10⁻³⁹ 4.9×10⁻¹⁷ 5.6×10⁻¹² (1)❶　金精矿研磨成粉是为了__________，提高浸取速率。 答案（1）：增大反应物接触面积 【解析（1）】研磨增大固液接触面积，提高浸取速率(必考送分)。 (2)❸　“沉锑”的反应中，还原剂为__________。 答案（2）：Fe(或铁粉) 【解析（2）】单质Fe反应中化学价升高，只做还原剂(将[SbCl₄]⁻中Sb还原Sb单质)，Fe被氧化，作还原剂。 考点8 · 28 跟踪训练 [广东-18] 难度❶<3.3<❹ 小问(3)❹ ◎2　沉淀完全与临界c(OH⁻)计算 3.[广东-18]❶<3.3<❹ 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb₂S₃、FeS₂、SiO₂和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。 (3)❹　“电解”在电解池(图1)中实施，一定条件下实现“沉锑”试剂的回收利用。忽略生成气体的反应，则：①阴极反应式为__________。②初始电解液中c(Fe²⁺) = 1.4 mol/L，c(Mg²⁺) = 0.056 mol/L。为防止阳极室电解过程中产生沉淀，理论上，最终阳极室c(OH⁻)应不大于______ mol/L(列算式)。 答案（3）：①Fe²⁺ + 2e⁻ == Fe　②√(3,2.8×10⁻³⁹/1.4)或√(3,2×10⁻³⁹) 【解析（3）】①信息““沉锑”试剂(Fe)的回收利用”,阴极Fe²⁺[②初始电解液中c(Fe²⁺)]得电子回收铁粉。②阳极Fe²⁺失电子生成Fe³⁺，c(Fe³⁺)=1.4 mol/L。由Kₛₚ[Fe(OH)₃]=c(Fe³⁺)·c³(OH⁻)得c(OH⁻)≤√(3,2.8×10⁻³⁹/1.4) = √(3,2×10⁻³⁹)，该值远小于Fe(OH)₂和Mg(OH)₂的沉淀临界值，故按Fe(OH)₃计算; 已知：Au(III)和Ag(I)在一定条件下均可与Cl⁻形成可溶于水的配离子。 氢氧化物 Fe(OH)₃ Fe(OH)₂ Mg(OH)₂ Kₛₚ(298K) 2.8×10⁻³⁹ 4.9×10⁻¹⁷ 5.6×10⁻¹² 考点8 · 29 跟踪训练 [广东-18] 难度❶<3.3<❹ 小问(4)❹ ◎2　沉淀完全与临界c(OH⁻)计算 3.[广东-18]❶<3.3<❹ 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb₂S₃、FeS₂、SiO₂和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。 (4)❹　“X”包含多个步骤，需同时用到HCl和H₂O₂溶液。一定条件下，Au、Ag浸取率随溶液中c(H₂O₂)的变化如图2，Au在滤液2中主要以[AuCl₄]⁻存在。为尽可能提高金的提取率和纯度，“X”包括的步骤为__________。 答案（4）：先在c(H₂O₂)为x₁ mol/L与HCl溶液浸出Ag后过滤除去，再控制c(H₂O₂)为x₃ mol/L与HCl溶液浸出Au，过滤 【解析（4）】由图：x₁处Ag浸取率接近100%而Au极低(确保后续纯度)，先过滤分离Ag；x₃处Au浸取率接近100%，再浸出Au(保证提取率); 考点8 · 30 跟踪训练 [广东-18] 难度❶<3.3<❹ 小问(5)❹ ◎2　沉淀完全与临界c(OH⁻)计算 3.[广东-18]❶<3.3<❹ 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb₂S₃、FeS₂、SiO₂和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。 已知：Au(III)和Ag(I)在一定条件下均可与Cl⁻形成可溶于水的配离子。 (5)❹　“沉金”通过NaOH的调控使反应在弱酸性条件下进行，生成Au的离子方程式为： 2[AuCl₄]⁻ + _____ HSO₃⁻ + _____ == 2Au↓ + _____ + 8Cl⁻ + _____ H⁺。 答案（5）：2[AuCl₄]⁻ + 3HSO₃⁻ + 3H₂O == 2Au↓ + 3SO₄²⁻ + 8Cl⁻ + 9H⁺ 【解析（5）】氧化还原配平：Au(+3→0)每mol得3e⁻，2Au共得6e⁻；HSO₃⁻ 被氧化，S(+4→+6)每mol失2e⁻，需3mol HSO₃⁻。反应缺氧加H₂O，由电荷守恒和原子守恒配平; 考点8 · 31 跟踪训练 [广东-18] 难度❶<3.3<❹ 小问(6)❸ ◎2　沉淀完全与临界c(OH⁻)计算 3.[广东-18]❶<3.3<❹ 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb₂S₃、FeS₂、SiO₂和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。 (6)❸　某杂冠醚可选择性地与含银废液中的Ag⁺形成如图3的超分子，其选择性识别的原因为该杂冠醚与Ag⁺有配位作用且__________。 答案（6）：杂冠醚的空腔大小与Ag⁺的直径(大小)相匹配 【解析（6）】超分子识别须满足配位作用和尺寸匹配双重条件：杂冠醚空腔大小与Ag⁺直径相匹配; 考点8 · 32 跟踪训练 [广东-18] 难度❶<3.3<❹ 小问(7)❹ ◎2　沉淀完全与临界c(OH⁻)计算 3.[广东-18]❶<3.3<❹ 金(Au)是一种战略性金属。从某金精矿(含金、银、Sb₂S₃、FeS₂、SiO₂和MgO等)中提取金并综合利用部分物质的一种工艺如下。 (7)❹　①Sb与N同族，AlSb与GaN中离子键成分的百分数较大的是__________。 ②AlSb晶体的立方晶胞结构如图4，其原子占据A、B、C三种位置，每种位置上只有一种原子，则Al占据__________位置，Sb占据__________位置。(填编号) 答案（7）：① GaN　②A、B或C　C或A、B 【解析（7）】①电负性差越大离子键成分越大。N电负性远大于Sb，Ga与Al相近，故GaN中电负性差更大，离子键成分更大。②AlSb为1:1型。晶胞中A(顶点)8×1/8=1个，B(面心)6×1/2=3个；C(体内)4个，AB₃C₄，故(A+3B)：4C =1:1。故顶点+面心(A、B)为一种原子，体内(C)为另一种原子，Al和Sb可互换。 考点8 · 34 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(1)❶ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： 已知：Kₛₚ[Y(OH)₃]=1.6×10⁻²³，Kₛₚ[Al(OH)₃]=3.0×10⁻³²，Kₛₚ[Fe(OH)₃]=1.3×10⁻³⁸。回答问题： (1)❶　“研磨”的目的是________________________。 答案（1）：增大固体与液体的接触面积，加快溶解速率，提高原料的浸出率 【解析（1）】基础送分，见答案； 考点8 · 35 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(2)❷ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： 已知：Kₛₚ[Y(OH)₃]=1.6×10⁻²³，Kₛₚ[Al(OH)₃]=3.0×10⁻³²，Kₛₚ[Fe(OH)₃]=1.3×10⁻³⁸。回答问题： (2)❷　“加热溶解”操作中，主要利用了H₂SO₄的难挥发性和__________。 答案（2）：强酸性 【解析（2）】硫酸电离出大量H⁺溶解金属氧化物； 考点8 · 36 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(3)❸ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： 已知：Kₛₚ[Y(OH)₃]=1.6×10⁻²³，Kₛₚ[Al(OH)₃]=3.0×10⁻³²，Kₛₚ[Fe(OH)₃]=1.3×10⁻³⁸。回答问题： (3)❸　固体A的主要成分是__________(写化学式)。 答案（3）：Fe(OH)₃ 【解析（3）】酸浸后溶液含Y³⁺、Fe³⁺、Al³⁺，由Kₛₚ[Fe(OH)₃](固体A)<Kₛₚ[Al(OH)₃](固体B)<Kₛₚ[Y(OH)₃](沉钇) <K[NaAl(OH) ₄](滤液D中)，调调pH时Fe³⁺最先沉淀； 考点8 · 37 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(4)❶ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： 已知：Kₛₚ[Y(OH)₃]=1.6×10⁻²³，Kₛₚ[Al(OH)₃]=3.0×10⁻³²，Kₛₚ[Fe(OH)₃]=1.3×10⁻³⁸。回答问题： (4)❶　实验室过滤要用到的仪器有烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台、__________。 答案（4）：玻璃棒 【解析（4）】基础送分，过滤除题给仪器外还需玻璃棒，其作用是引流； 考点8 · 38 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(5)❸ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： 已知：Kₛₚ[Y(OH)₃]=1.6×10⁻²³，Kₛₚ[Al(OH)₃]=3.0×10⁻³²，Kₛₚ[Fe(OH)₃]=1.3×10⁻³⁸。回答问题： (5)❸　路线Ⅱ“沉钇”中发生的主要反应包括：Y³⁺+3OH⁻ == Y(OH)₃↓和__________(用离子方程式表示)。 答案（5）：Al³⁺+4OH⁻ == [Al(OH)₄]⁻ 【解析（5）】溶液中的Al³⁺与过量NaOH反应生成[Al(OH)₄]⁻，离子方程式见答案； 考点8 · 39 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(6)❸ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： (6)❸　对比路线Ⅱ，路线Ⅰ的优点是________________________(写出一点即可)。 答案（6）：节约NaOH的用量(或直接将副产物Al(OH)₃回收作为化工原料，提高经济效益) 【解析（6）】路线Ⅰ分步调pH，将Al³⁺→Al(OH)₃形式分离回收，路线Ⅱ将Al³⁺→NaAl(OH)₄]，消耗更多的NaOH(虽然网络答案认为： Al(OH)₃形式分离回收，Ⅰ既提高资源利用率，但NaAl(OH)₄]同样中以回收)； 考点8 · 40 跟踪训练 [海南-15] 难度❶<2.4<❹ 小问(7)❹ ◎3　分步沉淀与共存判断 4.[海南-15]❶<2.4<❹ 稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为Y₃Fe₅O₁₂，含少量Al₂O₃)为原料，制备YCl₃⋅6H₂O (s)。流程如下： (7)❹　若将YCl₃⋅6H₂O(s)直接加热，无法得到无水YCl₃(s)，原因是________________________(用化学方程式表示)。 答案（7）：YCl₃·6H₂O ⇌△ Y(OH)₃+3HCl↑+3H₂O↑(或2YCl₃·6H₂O ⇌△ Y₂O₃ + 6HCl↑ + 9H₂O↑) 【解析（7）】类似于MgCl₂·6H₂O晶体受热水解一样，YCl₃·6H₂O受热时结晶水促进Y³⁺水解，HCl挥发使水解平衡持续正移，得到Y(OH)₃或Y₂O₃，最终得不到无水YCl₃。 考点8 · 42 跟踪训练 [湖南-16] 难度❶<2.8<❹ 小问(1)❶ ◎3　分步沉淀与共存判断 5.[湖南-16]❶<2.8<❹ 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(H₂NCH₂CH₂NH₂，简写为en)为一种二元弱碱。 ②Kₛₚ[Zn(OH)₂] = 3.0 × 10⁻¹⁷，Kₛₚ[Cd(OH)₂] = 7.2 × 10⁻¹⁵。 ③金属离子浓度不超过1.0 × 10⁻⁵ mol·L⁻¹时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： (1)❶　Pb在元素周期表中的位置为第六周期第___族。 答案（1）：IVA 【解析（1）】Pb与C、Si同主族，位于第六周期第IVA族，表示周期表中各主族的元素需记忆; 考点8 · 43 跟踪训练 [湖南-16] 难度❶<2.8<❹ 小问(2)❸ ◎3　分步沉淀与共存判断 5.[湖南-16]❶<2.8<❹ 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(H₂NCH₂CH₂NH₂，简写为en)为一种二元弱碱。 ②Kₛₚ[Zn(OH)₂] = 3.0 × 10⁻¹⁷，Kₛₚ[Cd(OH)₂] = 7.2 × 10⁻¹⁵。 ③金属离子浓度不超过1.0 × 10⁻⁵ mol·L⁻¹时，认为该离子已沉淀完全。 (2)❸　“加压氧化”中，PbS发生反应的离子方程式为________；采用加压操作可提高反应速率，原因是________。 答案（2）：2PbS + O₂ + 4H⁺ + 2SO₄²⁻ = 2PbSO₄ + 2S + 2H₂O；增大体系中氧气的压强(或浓度)，从而加快反应速率 【解析（2）】PbS中的-2价的S被O₂氧化为S(胺浸分离为单质S) ，+2价的Pb生成PbSO₄，酸性条件下配平；加压增大O₂浓度，加快反应速率(送分必考基础); 考点8 · 44 跟踪训练 [湖南-16] 难度❶<2.8<❹ 小问(3)❹ ◎3　分步沉淀与共存判断 已知：①乙二胺(H₂NCH₂CH₂NH₂，简写为en)为一种二元弱碱。 ②Kₛₚ[Zn(OH)₂] = 3.0 × 10⁻¹⁷，Kₛₚ[Cd(OH)₂] = 7.2 × 10⁻¹⁵。 ③金属离子浓度不超过1.0 × 10⁻⁵ mol·L⁻¹时，认为该离子已沉淀完全。 (3)❹　“酸性溶液”经处理后，Cd²⁺、Zn²⁺浓度分别为0.01 mol·L⁻¹、0.02 mol·L⁻¹，调pH使Zn²⁺恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变)，Cd²⁺________(填标号)。 A.沉淀完全　　B.部分沉淀　　C.未沉淀 答案（3）：b 【解析（3）】设两种沉淀同时共存，c²(OH⁻) = Kₛₚ[Zn(OH)₂]/c(Zn²⁺)=Kₛₚ[Zn(OH)₂]/c(Cd²⁺),当Zn²⁺沉淀完全时c(Zn²⁺) = 10⁻⁵ mol·L⁻¹，代入得3.₀×10⁻¹⁷/10⁻⁵= 7.2×10⁻¹⁵/c(Cd²⁺)，c(Cd²⁺) = 2.4×10⁻³<0.01 mol·L⁻¹，即部分沉淀，选b; 考点8 · 45 跟踪训练 [湖南-16] 难度❶<2.8<❹ 小问(4)❸ ◎3　分步沉淀与共存判断 5.[湖南-16]❶<2.8<❹ 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(H₂NCH₂CH₂NH₂，简写为en)为一种二元弱碱。 (4)❸　“胺浸”后，PbSO₄转化为配合物[Pb(en)₂]SO₄，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[Pb₂(OH)₂CO₃]。下列说法正确的是________(填标号)。 A.配合物[Pb(en)₂]SO₄中的配位原子为N　　B.“沉铅”过程中，溶液pH增大 C.流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用 答案（4）：ac 【解析（4）】选ac：a正确，en中N含孤电子对，常作配位原子；b错误，通入CO₂消耗碱性的乙二胺，pH减小；c正确，乙二胺和烯烃均可循环使用; 考点8 · 46 跟踪训练 [湖南-16] 难度❶<2.8<❹ 小问(5)❹ ◎3　分步沉淀与共存判断 5.[湖南-16]❶<2.8<❹ 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： (5)❹　“高温还原”中，生成Pb的化学方程式为________________________；若用炭代替CH₄，将导致铅纯度下降，原因是____________________________。 答案（5）：2Pb₂(OH)₂CO₃ + CH₄ ⇌高温 4Pb + 3CO₂ + 4H₂O　炭为固体，过量的炭容易混入生成的铅中，导致铅的纯度下降 【解析（5）】Pb₂(OH)₂CO₃与CH₄反应生成Pb、CO₂和H₂O。Pb从+2→0(得2e⁻)，CH₄中C从−4→+4(失8e⁻)，配平反应可得；炭为固体，过量炭混入铅中难以分离，降低纯度。 考点8 · 47 跟踪训练 [湖南-16] 难度❶<2.8<❹ 小问(6)❷ ◎3　分步沉淀与共存判断 5.[湖南-16]❶<2.8<❹ 一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(H₂NCH₂CH₂NH₂，简写为en)为一种二元弱碱。 ②Kₛₚ[Zn(OH)₂] = 3.0 × 10⁻¹⁷，Kₛₚ[Cd(OH)₂] = 7.2 × 10⁻¹⁵。 ③金属离子浓度不超过1.0 × 10⁻⁵ mol·L⁻¹时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： (6)❷　“再生”时，得到的“含钙粗产品”的主要成分有________、________(写化学式)。 答案（6）：CaSO₄；CaCO₃ 【解析（6）】沉铅后溶液含SO₄²⁻和CO₃²⁻(或HCO₃⁻)，加Ca(OH)₂生成CaSO₄和CaCO₃沉淀。 珍惜今天，才拥有灿烂的明天！ 认真研究、探寻、领悟大数据的细节。 复习才更扎实、道路才更宽阔。 38 $