高考化学一轮总复习精品课件 第8章 水溶液中的离子反应与平衡 第4讲 沉淀溶解平衡.ppt

4.(2023辽宁卷)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。已知:物质Fe(OH)3Co(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2Ksp10-37.410-14.710-14.710-10.8回答下列问题:(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为(答出一条即可)。?(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),1molH2SO5中过氧键的数目为(设NA为阿伏加德罗常数的值)。?(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、(填化学式)。?(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是?。?(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为。?(6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于(精确至0.1)。?答案(1)将镍钴矿粉碎、充分搅拌、适当提高硫酸浓度、适当提高浸取温度等(2)NA(4)9.0%二氧化硫也具有较强的还原性,当二氧化硫体积分数增大,会使得其消耗一部分H2SO5,导致Mn(Ⅱ)氧化速率减小(5)4Co(OH)2+O2===4CoO(OH)+2H2O(6)11.1解析(1)提高反应速率的方法包含:增大反应物接触面积、充分搅拌、提高反应物浓度、升高反应温度等。(2)结合电荷守恒,氢为+1价,硫为+6价,可知1mol该物质包含1mol过氧键,因此过氧键数目为NA。(4)由题图可知,二氧化硫体积分数为9.0%时,反应速率最大。二氧化硫也具有较强的还原性,当二氧化硫体积分数增大,会使得其消耗一部分H2SO5,导致Mn(Ⅱ)氧化速率减小。(5)“沉钴镍”得到的含钴物质为Co(OH)2,可被空气氧化为CoO(OH),因此反应的化学方程式为4Co(OH)2+O2===4CoO(OH)+2H2O。(6)结合氢氧化镁的Ksp可知,当镁离子完全沉淀时,其浓度为1×10-5mol·L-1,代入Ksp计算可得此时氢氧根浓度为1×10-2.9mol·L-1,则pH为11.1。5.(2023湖北卷)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:回答下列问题:(1)Co位于元素周期表第周期、第族。?(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,“500℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因。?(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体Na2CO3常用方法的名称是。?(4)已知Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中Co2+浓度为mol·L-1。“850℃煅烧”时的化学方程式为??。?(5)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有(填字母)。?a.Si—Cl键极性更大 b.Si的原子半径更大c.Si—Cl键键能更大 d.Si有更多的价层轨道答案(1)四Ⅷ(2)SiCl4+4H2O===4HCl↑+H4SiO4或SiCl4+3H2O===H2SiO3+4HCl↑(3)焰色试验(4)5.9×10-76Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O(5)abd解析(1)Co的原子序数为27,位于元素周期表中第四周期、第Ⅷ族。(2)SiCl4中Si、Cl化合价分别为+4价、-1价,根据水解规律产生HCl和H2SiO3或H4SiO4:SiCl4+4H2O===4HCl↑+H4SiO4或SiCl4+3H2O===4HCl↑+H2SiO3。(3)“滤饼3”是Li2CO3,区分Na2CO3和Li2CO3采用焰色试验。(4)pH=10的溶液c(OH-)=1×10-4mol·L-1,Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)·c2(OH-),c(Co2+)=