2021高考化学一轮复习第8章物质在水溶液中的行为专项提能特训18 化工流程中的Ksp精练（含解析）.docx

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资源描述：: 1、专项提能特训18化工流程中的Ksp1Li4Ti5O12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：回答下列问题：若“滤液”中c(Mg2)0.02molL1，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)1.0105molL1，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1.31022 mol2L2、1.01024 mol5L5答案否。Fe3恰好沉淀完全时，c(PO) molL11.31017molL1，c3(Mg2)
2、c2(PO)值为0.013(1.31017)2mol5L51.691040mol5L5KspMg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀2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、Al2O3、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，KspAl(OH)311033 mol4L4，KspFe(OH)311039 mol4L4，pH7.1时Mn(OH)2开始沉淀。氧化除杂时(室温)除去MnSO4溶液中的Fe3、Al3(使其浓度小于1106molL1)，需调节溶液pH范围为_。答案5.0pH7.1解析除杂时显
3、然只能除去Fe3和Al3，不能损失Mn2，由题意可知，室温下，pH7.1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KspAl(OH)311033mol4L4Al3OH3，Al31106molL1，解得：OH1109molL1，则溶液H1105molL1，则pH5.0；同理Fe(OH)3完全变成沉淀时，KspFe(OH)311039mol4L4Fe3OH3，Fe31106molL1，解得：OH11011molL1，H1103molL1，则pH约为3.0，故pH范围是：5.0pHKsp(PbCO3)1.461013mol2L2，所以步骤加入碳酸钠溶液，
4、把硫酸铅转化为碳酸铅，反应的离子方程式为PbSO4(s)CO(aq)=PbCO3(s)SO(aq)。(2)滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3，将“滤液1”升温结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤后干燥得到Na2SO4固体。(4)Pb、PbO和PbCO3在硝酸的作用下转化成Pb(NO3)2，Pb(NO3)2中加硫酸转化成PbSO4和硝酸，HNO3可循环利用；根据Ksp(PbSO4)1.82108 mol2L2，若滤液中Pb21.82105molL1，则溶液中的SOmolL11103molL1。(6)设铅泥中铅元素的质量分数为x，根据铅元素守恒可得：4，解得x0.5520，所以铅泥中铅元素的质量分数为55.20%。

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