07素养提升练(十五)模型认知-与Ksp相关的计算【答案】作业手册

素养提升练(十五)模型认知——与Ksp相关的计算1.1.8×10-6[解析]已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,若终点时c(CrO42-)=1.1×10-4mol·L-1,c(Ag+)=Ksp(Ag2CrO4)c(CrO42-)=1.1×10-121.1×10-4mol2.1.17mol·L-1[解析]Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×c2(OH-)=4.9×10-12,c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2]c(Mg2+)=4.9×10-121.0×10-5mol2·L-2=4.9×10-7mol2·L-2,c(OH-)=7×10-4mol·L-1,NH3通入0.015mol·L-1MgSO4溶液中,Mg2+恰好完全沉淀时生成硫酸铵,c(NH4+)=2c(SO42-)≈2×0.015mol·L-1=0.03mol·L-1,一水合氨是弱电解质,电离方程式为NH3·H2ONH4++OH-,Kb(NH3·3.(1)TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+H2SO4与HF反应促进HF的电离平衡,形成更多的氟离子,以促进形成氟化镁沉淀(2)1mol·L-1[解析]由题给流程可知,向钛白渣中加入水溶解得到含有FeSO4、MgSO4、TiOSO4的溶液,其中TiOSO4会发生水解转化为TiO2·xH2O沉淀;除杂时加入HF溶液,将MgSO4转化为MgF2沉淀,加入Fe可防止Fe2+被氧化,同时可与HF反应,促进HF电离平衡正向移动,生成更多F-,促进形成MgF2沉淀,过滤得到含有FeSO4的滤液;向滤液中通入空气,并加入氨水,过滤得到氧化铁黄。(1)根据题意,TiOSO4水解转化为TiO2·xH2O沉淀,可写出其水解的化学方程式为TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+H2SO4,“除杂”时,加入过量铁粉的主要作用是与HF反应促进HF的电离平衡,形成更多的F-,以促进形成氟化镁沉淀。(2)常温下,实验测定滤液①的pH=2,c(Mg2+)=1.0×10-5mol·L-1,且知Ka(HF)=3×10-4,Ksp(MgF2)=9×10-9,则滤液①中c(F-)=Ksp(MgF2)c(Mg2+)=9×10-91.0×10-5mol·L-1=3×10-2mol4.4.7<pH<7.1[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]=1×10-32.9=c(Al3+)·c3(OH-),当c(Al3+)=1×10-5mol·L-1,解得c(OH-)=1×10-9.3mol·L-1,则溶液中c(H+)=1×10-4.7mol·L-1,则pH=4.7;同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38=c(Fe3+)·c3(OH-),c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1,解得c(OH-)=1×10-11mol·L-1,c(H+)=1×10-3mol·L-1,则pH为3,故调pH范围是4.7<pH<7.1。5.0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]3.2~6.2[解析]根据Ni2+开始沉淀时的pH为7.2,可得Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)·c2(OH-)=0.01×(107.2-14)2;根据Ni2+完全沉淀时的pH为8.7,也可得Ni(OH)2的Ksp=c(Ni2+)·c2(OH-)=10-5×(108.7-14)2。“调pH”是为了使Fe3+沉淀完全,根据Fe3+完全沉淀时的pH为3.2可知,pH≥3.2;同时不能使Ni2+沉淀,则Q[Ni(OH)2]<Ksp[Ni(OH)2],则c(Ni2+)·c2(OH-)<0.01×(107.2-14)2,根据c(Ni2+)=1.0mol·L-1,可求得c(OH-)<10-7.8mol·L-1,对应c(H+)>10-6.2mol·L-1,pH<6.2,则“调pH”控制的pH范围是3.2~6.2。6.除去SiO23.2≤pH<9[解析]铬铁矿含FeO·Cr2O3和少量Fe2O3、Al2O3、SiO2,加入碳酸镁与二氧化硅反应生成MgSiO3,“焙烧”时FeO·Cr2O3与NaOH和O2在高温下反应生成Fe2O3和Na2CrO4,“水浸”所得浸渣的主要成分为Fe2O3和MgSiO3,浸液中加入硫酸调pH得到Al(OH)3沉淀,Na2CrO4溶液加入硫酸转化为Na2Cr2O7,“热还原”过程为NH4Cl与Na2Cr2O7反应生成Cr2O3和N2。加入适量MgCO3有利于焙烧造渣除去SiO2;提取Fe2O3时调节滤液pH的目的是将Fe3+沉淀完全而Mg2+不形成沉淀,当Fe3+沉淀完全时,溶液中c(OH-)≥34×10-3810-5mol·L-1,即pH≥3.2;当Mg2+不形成沉淀时,溶液中c(OH-)<2×10-1107.是[解析]Cr(OH)3开始出现沉淀时,溶液中c3(OH-)=Ksp[Cr(OH)3]c(Cr3+)=6.0×10-313×10-5(mol·L-1)3=2×10-26(mol·L-1)3,若Fe3+沉淀完全时,c(Fe3+)<10-5mol·L-1,Cr(OH)3开始沉淀时溶液中c(Fe3+)=Ksp[Fe8.不会[解析]Ksp(MnCO3)=c(Mn2+)·c(CO32-),当Mn2+沉淀完全时,c(CO32-)=1.8×10-111.0×10-5mol·L-1=1.8×10-6mol·L-1,此时c(Mg2+)·c(CO32-)=10-2×1.89.90[解析]c(MoO42-)=0.40mol·L-1,由Ksp(BaMoO4)=c(MoO42-)×c(Ba2+)=4.0×10-8得,当BaMoO4开始沉淀时,c(Ba2+)=Ksp(BaMoO4)c(MoO42-)=4.0×10-80.40mol·L-1=10-7mol·L-1,由Ksp(BaCO3)=c(CO32-)×c(Ba2+)=1.0×1010.Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=1.3×10-221.0×10-5mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,Q=c3(Mg2+)·c2(PO43-)=0.013×(1.3×10-17)2=1.69×10-4011.Br-、Cl-、CrO[解析]利用沉淀溶解平衡原理,当Q>Ksp时,有沉淀析出。溶液中Cl-、Br-、CrO42-的浓度均为0.010mol·L-1,向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时,溶解度小的先满足Q>Ksp,有沉淀析出。比较Ksp,AgBr、AgCl同类型,溶解度:AgBr<AgCl。再比较AgCl、Ag2CrO4沉淀所需c(Ag+),Cl-沉淀时所需c(Ag+)≥Ksp(AgCl)c(Cl-)=1.56×10-100.010mol·L-1=1.56×10-8mol·L-1,CrO42-沉淀时所需c(Ag+)≥Ksp12.(1)2HCO3-+Fe2+FeCO3↓+CO2↑+H2O(2)1mol·L-1NaHCO3溶液中:生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)=Ksp(FeCO3)c(CO32-)=3.2×10-111×10-2mol·L-1=3.2×10-9mol·L-1;生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)=Ksp[[解析](1)向NaHCO3溶液中滴加少量FeCl2溶液,产生白色FeCO3沉淀,还生成气体,该气体为CO2,则反应的离子方程式为2HCO3-+Fe2+FeCO3↓+CO2↑+H2O(2)1mol·L-1NaHCO3溶液中,生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)=Ksp(FeCO3)c(CO32-)=3.2×10-111×10-2mol·L-1=3.2×10-9mol·L-1;生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)=Ksp[Fe(OH)2]c2(OH-)=5.013.(1)Cu(OH)21.45×109(2)1.45×109[解析](1)c(Mg2+)c(C