高考化学第二轮专项复习专题六　主观题突破4　化工流程中的有关计算含答案或解析

化工流程中的有关计算1.Ksp计算(1)判断能否沉淀。(2)判断能否沉淀完全。(3)计算某一离子的浓度。(4)沉淀生成和沉淀完全时pH的计算。(5)用化学平衡常数与溶度积计算沉淀转化。2.产率、纯度的计算(1)计算公式纯度=纯净物的质量混合物的质量产物的产率=产物的实际产量产物的理论产量(2)计算的关键在于运用守恒或关系式法结合实验原理找到计算的关系，确定数量关系。1.[2024·全国甲卷，26(3)]钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5mol·L-1，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。已知：①Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(CoS)=4.0×10-21。②以氢氧化物形式沉淀时，lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol·L-1，向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全，此时溶液中c(Co2+)=mol·L-1，据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离？(填“能”或“不能”)。

2.[2024·湖南，16(3)(4)]铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：已知：①当某离子的浓度低于1.0×10-5mol·L-1时，可忽略该离子的存在；②AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)K=2.0×10-5；③Na2SO3易从溶液中结晶析出；④不同温度下Na2SO3的溶解度如下：温度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列问题：(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl：①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是。

②在“除金”工序溶液中，Cl-浓度不能超过mol·L-1。

(4)在“银转化”体系中，[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075mol·L-1，两种离子分布分数δ[δ([Ag(SO3)2]3−)=n([Ag(SO3)2]3−)n3.[2021·河北，15(1)(2)(3)(6)(7)]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：回答下列问题：(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是(填元素符号)。

(2)工序①的名称为。

(3)滤渣Ⅰ的主要成分是

(填化学式)。(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序(填“①”“②”“③”或“④”)参与内循环。

(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol·L-1为沉淀完全；Al(OH)3+OH-Al(OH)4−K=100.63；Kw=10-14，Ksp[Al(OH)3]=10-33

答案精析精练高考真题1.1.6×10-4不能解析假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol·L-1，向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全，此时溶液中c(S2-)=2.5×10−2210−5mol·L-1=2.5×10-17mol·L-1，则c(Co2+)=4.0×10−212.5×10−17mol·L-1=1.6×10-4mol·L-1，说明大部分2.(3)①使银元素转化为AgCl沉淀②0.5(4)0.05解析(3)①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是使银元素转化为AgCl沉淀。②由题目可知AgCl(s)+Cl-(aq)[AgCl2]-(aq)，在“除金”工序溶液中，若Cl-加入过多，AgCl则会转化为[AgCl2]-，当某离子的浓度低于1.0×10-5mol·L-1时，可忽略该离子的存在，为了不让AgCl发生转化，则令c([AgCl2]-)=1.0×10-5mol·L-1，由K=c([AgCl2]−)c(Cl−)=2.0×10-5，可得c(Cl-)=0.5mol·L-1，即Cl-浓度不能超过0.5mol·L-1。(4)在“银转化”体系中，[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075mol·L-1，溶液中存在平衡关系：[Ag(SO3)2]3-+SO32−[Ag(SO3)3]5-，当c(SO32−)=0.5mol·L-1时，此时c([Ag(SO3)2]3-)=c([Ag(SO3)3]5-)=0.0375mol·L-1，则K=c([Ag(SO3)3]5−)c([Ag(SO3)2]3.(1)Fe、Cr(2)溶解浸出(3)MgO、Fe2O3(6)②(7)8.37解析(2)工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质。(6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣Ⅰ中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回的工序为工序