文档内容
专项特训 8 化工流程中的 K 计算
sp
1.[2021·广东,18(1)(2)(3)]对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝
(Al)、钼(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25 ℃时,HCO 的K =4.5×10-7,K =4.7×10-11;K ( BaMoO )=3.5×10-8;
2 3 al a2 sp 4
K (BaCO)=2.6×10-9;该工艺中,pH>6.0时,溶液中Mo元素以MoO的形态存在。
sp 3
(1)“焙烧”中,有NaMoO 生成,其中Mo元素的化合价为__________。
2 4
(2)“沉铝”中,生成的沉淀X为________。
(3)“沉钼”中,pH为7.0。
①生成 BaMoO 的离子方程式为___________________________________________
4
________________________________________________________________________。
②若条件控制不当,BaCO 也会沉淀。为避免 BaMoO 中混入 BaCO 沉淀,溶液中
3 4 3
c(HCO)∶c(MoO)=______________________________(列出算式)时,应停止加入BaCl 溶液。
2
答案 (1)+6 (2)Al(OH) (3)①MoO+Ba2+===BaMoO↓ ②
3 4
解析 (1)“焙烧”中,有NaMoO 生成,其中Na和O的化合价分别为+1和-2,根据化
2 4
合物中各元素化合价的代数和为0可知,Mo元素的化合价为+6。
(2)“沉铝”中,偏铝酸钠转化为氢氧化铝,因此,生成的沉淀X为Al(OH) 。
3
(3)①滤液Ⅱ中含有钼酸钠,加入氯化钡溶液后生成BaMoO 沉淀,该反应的离子方程式为
4
MoO+Ba2+===BaMoO↓。②若开始生成BaCO 沉淀,则体系中恰好建立如下平衡:HCO
4 3
+BaMoOBaCO +MoO+H+,该反应的化学平衡常数K===。为避免BaMoO 中混入
4 3 4
BaCO 沉淀,必须满足≤,由于“沉钼”中pH为7.0,c(H+)=1×10-7 mol·
3
L-1,所以溶液中=时,开始生成BaCO 沉淀, 因此,c(HCO)∶c(MoO)==时,应停止加
3
入BaCl 溶液。
2
2.LiTi O 和LiFePO 都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO ,还
4 5 12 4 3
含有少量MgO、SiO 等杂质)来制备,工艺流程如下:
2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Mg(PO ) 沉淀生成?
3 4 2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(列式计
算)。
[已知:FePO 、Mg(PO ) 的K 分别为1.3×10-22、1.0×10-24]
4 3 4 2 sp
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