人教高考化学一轮复习 第8章 第42讲　专项提能特训16　化工流程中的Ksp计算.docx

专项提能特训16　化工流程中的Ksp计算
1．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：
回答下列问题：
若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，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＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________________________________________________________________(列式计算)。
[已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24]
答案　否。Fe3＋恰好沉淀完全时， c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17mol·L－1，c3(Mg2＋)·
c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40<Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀
2．高纯活性氧化锌可用于光催化、光电极、彩色显影等领域。以工业级氧化锌(含Fe2＋、Mn2＋、Cu2＋、Ni2＋、Cd2＋等)为原料，用硫酸浸出法生产高纯活性氧化锌的工艺流程如下：
已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。
回答下列问题：
加入KMnO4溶液反应一段时间后，溶液中c(Fe3＋)＝0.56 mg·L－1，若溶液pH＝3，则此时Fe3＋________(填“能”或“不能”)生成沉淀。
答案　不能
解析　c(Fe3＋)＝＝1.0×10－5 mol·L－1，此时溶液中c(OH－)＝1.0×10－11 mol·L－1，c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－38＜Ksp[Fe(OH)3]，故不能生成Fe(OH)3沉淀。
3．(2020·四川泸州市高三模拟)金属钒主要用于冶炼特种钢， 被誉为 “合金的维生素”。工业上常用富钒炉渣 (主要含FeO·V2O3, 还有少量P2O5等杂质) 制取钒的流程如下图。
回答下列问题：
25 ℃时，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，电离常数Kb(NH3·H2O) ＝1.8×10－5。“沉钒” 后VO的浓度为 mol·L－1，则滤液的pH为________。除OH－与VO外，滤液中还可能存在的阴离子是______。
答案　4.5　Cl－和H2PO、PO或HPO
解析　25℃时，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2，电离常数Kb(NH3·H2O) ＝1.8×10－5。“沉钒” 后VO的浓度为 mol·L－1，Ksp(NH4VO3)＝4×10－2＝c(NH)·c(VO)，c(NH)＝ mol·L－1＝1.8 mol·L－1，
　　　　　 NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
开始/mol·L－1　 1.8　　　　　0　　　　0
变化/mol·L－1 x   x   x
平衡/mol·L－1  1.8－x  x   x
Kh＝＝＝，解得x＝c(H＋)≈10－4.5mol·L－1，则滤液的pH为4.5。除OH－与VO外，P2O5溶于水生成磷酸，磷酸电