溶度积(Ksp)的相关计算
4、[·全国卷Ⅱ·节选]用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调节至pH为_____时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为_____时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。若上述过程不加H2O2后果是_______________________________,原因是__________________________
(已知Ksp[Zn(OH)2]=10-17,Ksp[Fe(OH)2]=10-17,Ksp[Fe(OH)3]=10-39)
5、[·海南·节选]已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,若向50mL0.mol·L-1的AgNO3溶液中加入50mL0.mol/L的盐酸,混合后溶液中Ag+的浓度为________mol·L-1,pH为________
6、[·江苏·节选]CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(SO32-)=________[用c(SO42-)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是
________________________________________________________________________________
7、欲用2LNa2CO3溶液将4.66gBaSO4固体全都转化为BaCO3,则所用的Na2CO3溶液的物质的量浓度至少为
__________[已知:常温下Ksp(BaSO4)=1×10-11,Ksp(BaCO3)=1×10-10]。(忽略溶液体积的变化)]
8、常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。常温下,在一定量的氯化铜溶液中逐滴加入氨水至过量,可观察到先产生蓝色沉淀,后蓝色沉淀溶解转化成蓝色溶液。
(1)当pH=8时,表明已完全沉淀,计算此时c(Cu2+)=__________mol·L-1
9、已知溶液中Co2+的浓度为1.0mol·L-1,缓慢通入氨气,使其产生Co(OH)2沉淀,列式计算Co2+沉淀完全时溶液的pH__________
(已知离子沉淀完全时c(Co2+)≤1.0×10—5mol/L,Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15。lg2=0.3,溶液体积变化忽略不计)
10、化学反应原理中也涉及到许多硫、铁的化合物。
①已知常温下,H2S的电离常数K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15。0.1mo1·L-1NaHS溶液的pH______7(填“”“=”或“”),理由是_________________
②已知25℃时KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此温度下若在实验室中配制5mo1·L-mLFeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入_______mL2mol·L-1的盐酸(忽略加入盐酸时溶液体积的变化)
11、25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=mol·L-1
②某溶液含0.mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液pH=时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]
12、锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为MnO2,含少量Fe2O3、FeO、A12O3、SiO2等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。已知:室温下,Ksp[A1(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×l0-6mol/L),需调节溶液pH范围为_______
13、锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全
常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于___________,所加Na2S也不宜过多,其原因为____________________________________________
14、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:
若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L,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+)=1.0×10-5mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成________________________________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
15、某工厂用软锰矿(主要成分是MnO2,含少量Al2O3和SiO2)和闪锌矿(主要成分是ZnS,含少量FeS、CuS等杂质)为原料制备MnO2和Zn(干电池原料),其简化流程如下:
已知:反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。有关常数:Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33、Ksp[Fe(OH)3]=3.0×10-39、Ksp[Mn(OH)2]=2.0×10-13、Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17、Ksp(MnCO3)=2.0×10-11、Ka1(H2CO3)=4.0×10-7、Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
反应Ⅲ中MnO2的作用是_________________________________,若反应后溶液中Mn2+、Zn2+均为0.1mol·L-1,需调节溶液pH范围为_______________(溶液中,当一种离子的浓度小于10-6mol/L时可认为已不存在),X可以是_________
a.MgOb.Zn(OH)2c.Cu2(OH)2CO3d.MnCO3
16、工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
16、步骤V中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,若c(Fe2+)=1×10-6mol/L,欲使所得的FeCO3中不含有Fe(OH)2,应控制溶液的pH≤_____(已知:Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,lg7=0.8)。
pH=6;Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近,若不加双氧水,沉淀Fe2+的同时Zn2+也会被沉淀,从而使Zn2+和Fe2+不能分离。
5、1.8×10-72
解析:根据反应中HCl和硝酸银的物质的量可知盐酸过量,则计算剩余的氯离子的物质的量浓度为
②配制5mo1·L-mLFeCl3溶液时,若不出现浑浊现象,则c(Fe3+)×c3(OH)Ksp[Fe(OH)3],因25℃时KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则c(OH)2×10-13mol/L,故c(H+)0.05mol/L,则加入盐酸的体积至少为(0.1L×0.05mol/L)/(2mol/L)=0.L=2.5mL,故答案为:2.5。
11、①0.;②5
解析:①根据图像可知,在pH=13时,c(S2-)=5.7×10-2mol/L,在0.10mol·L-1H2S溶液中,根据S元素守恒可知:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.1mol/L,而c(S2-)=5.7×10-2mol/L,因此c(H2S)+c(HS-)=0.1mol/L-5.7×10-2mol/L=0.mol/L。②由于Ksp(MnS)=2.8×10-23,在某溶液c(Mn2+)=0.mol·L-1,则开始形成沉淀需要的S2-的浓度是c(S2-)=Ksp(MnS)÷c(Mn2+)=2.8×10-13÷0.mol/L=1.4×10-11mol/L,根据图像中c(S2-)与溶液的pH关系可知,此时溶液pH=5,Mn2+开始形成沉淀。
12、5.0pH7.1
解析:除杂时显然只能除去Fe3+和Al3+,不能损失Mn2+,由题意可知,室温下,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,氢氧化铝完全变成沉淀时的Ksp[Al(OH)3]=1×10-33=c(Al3+)c3(OH-),c(Al3+)=1×10-6mol/L,解得:c(OH-)=1×10-9mol/L,则溶液c(H+)=l×10-5mol/L,则pH=5;同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,Ksp[Fe(OH)3]=l×10-39=c(Fe3+)c3(OH-),c(Fe3+)=1×10-6mol/L,解得:c(OH-)=1×10-11mol/L,c(H+)=l×10-3mol/L,则pH约为3,故pH范围是:5.0pH7.1。
13、9.04×10-24mol/L会产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3
解析:常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29,常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,溶度积常数可知,当铅全部沉淀时,铜沉淀完全,溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全,此时溶液中的