《2025年赢在微点化学》

3. 要使工业废水中的Pb²⁺沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知Pb²⁺与这些离子形成的化合物的溶解度如下：

由上述数据可知，沉淀剂最好选用 （ ）
A. 硫化物 B. 硫酸盐
C. 碳酸盐 D. 以上沉淀剂均可

答案： A 解析 沉淀工业废水中的 Pb²⁺时,生成沉淀的反应进行得越完全越好,由于 PbS 的溶解度最小,故选硫化物作为沉淀剂。

4. 工业上采用湿法炼锌过程中，以ZnSO₄为主要成分的浸出液中含有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Cl⁻等杂质，这些杂质对锌的电解工序有妨碍，必须事先除去。
现有下列试剂可供选择：①酸性KMnO₄溶液 ②NaOH溶液 ③ZnO ④H₂O₂溶液 ⑤Zn ⑥Fe ⑦AgNO₃ ⑧Ag₂SO₄
下列说法不正确的是 （ ）
A. 用酸性KMnO₄溶液将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再转化为Fe(OH)₃沉淀除去
B. 用ZnO调节浸出液的酸碱性，可使某些离子形成氢氧化物沉淀
C. 在实际生产过程中，加入Ag₂SO₄可除去Cl⁻，是利用了沉淀转化的原理
D. 也可以用ZnCO₃代替ZnO调节溶液的酸碱性

答案： A 解析 用酸性 KMnO₄ 溶液氧化 Fe²⁺时,会引入 K⁺、Mn²⁺等新的杂质,这些离子在后续反应中难以除去,影响生产。生产中应该使用 H₂O₂ 溶液氧化 Fe²⁺,然后加入 ZnO 或 ZnCO₃ 调节溶液的 pH,使 Fe³⁺等离子形成沉淀。

5. 取5 mL 0.002 mol·L⁻¹ BaCl₂溶液与等体积的0.02 mol·L⁻¹ Na₂SO₄溶液混合，是否有沉淀产生？若有，计算Ba²⁺是否沉淀完全（该温度下BaSO₄的$K_{sp}$=1.1×10⁻¹⁰）。

答案： 答案 有 沉淀完全 解析 Q = c(Ba²⁺)·c(SO₄²⁻)=1×10⁻⁵＞Kₛₚ,故有沉淀生成。两种溶液混合之后,Na₂SO₄ 过量,剩余的 c(SO₄²⁻)变为 9×10⁻³ mol·L⁻¹,根据 Kₛₚ = c(Ba²⁺)·c(SO₄²⁻),得 c(Ba²⁺) = 1.1×10⁻¹⁰ / 9×10⁻³ mol·L⁻¹≈1.2×10⁻⁸ mol·L⁻¹＜1×10⁻⁵ mol·L⁻¹,故可认为 Ba²⁺已经沉淀完全。

6. 在1.0 L Na₂CO₃溶液中溶解0.01 mol BaSO₄，则Na₂CO₃溶液的最初浓度不得低于__________ mol·L⁻¹（忽略溶液体积变化）[已知：$K_{sp}$（BaSO₄）=1.1×10⁻¹⁰、$K_{sp}$(BaCO₃)=5.1×10⁻⁹]。

答案： 答案 0.47 解析 沉淀转化的离子方程式为 CO₃²⁻(aq) + BaSO₄(s)⇌BaCO₃(s) + SO₄²⁻(aq)。K = c(SO₄²⁻) / c(CO₃²⁻) = c(SO₄²⁻)·c(Ba²⁺) / c(CO₃²⁻)·c(Ba²⁺) = Kₛₚ(BaSO₄) / Kₛₚ(BaCO₃) = 1.1×10⁻¹⁰ / 5.1×10⁻⁹ = 1.1 / 51,c(CO₃²⁻) = c(SO₄²⁻) / K = 0.01 mol·L⁻¹ / (1.1 / 51)≈0.46 mol·L⁻¹,Na₂CO₃ 溶液的最初浓度 c(Na₂CO₃)≥(0.01 + 0.46) mol·L⁻¹ = 0.47 mol·L⁻¹。

7. 常温下，测得CaSO₃与水形成的某浊液的pH为9，忽略SO₃²⁻的第二步水解，则$K_{sp}$(CaSO₃)=__________（保留3位有效数字）。[已知：$K_{a1}$(H₂SO₃)=1.54×10⁻²，$K_{a2}$(H₂SO₃)=1.02×10⁻⁷]。

答案： 答案 1.05×10⁻⁶ 解析 pH = 9,c(OH⁻)=1×10⁻⁵ mol·L⁻¹,由 SO₃²⁻ + H₂O⇌HSO₃⁻ + OH⁻知,c(HSO₃⁻) = c(OH⁻) = 1×10⁻⁵ mol·L⁻¹。Kb(SO₃²⁻) = c(HSO₃⁻)·c(OH⁻) / c(SO₃²⁻) = c(HSO₃⁻)·c(OH⁻)·c(H⁺) / c(SO₃²⁻)·c(H⁺) = Kw / Ka2,则 1×10⁻¹⁴ / 1.02×10⁻⁷ = 1×10⁻⁵×1×10⁻⁵ / c(SO₃²⁻),c(SO₃²⁻)=1.02×10⁻³ mol·L⁻¹。由物料守恒知 c(Ca²⁺)=c(SO₃²⁻)+c(HSO₃⁻)=1.02×10⁻³ mol·L⁻¹ + 1×10⁻⁵ mol·L⁻¹ = 1.03×10⁻³ mol·L⁻¹。则 Kₛₚ(CaSO₃)=c(Ca²⁺)·c(SO₃²⁻)≈1.05×10⁻⁶。