专题13 溶解度曲线类专练(学生版) 备战2020高考化学二轮主观题必刷题集

专题13 溶解度曲线类专练

1．以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：

（1）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是____._(选填序号)。

A．减少PbO的损失，提高产品的产率

B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率

C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率

②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作_______________________。

2．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题：

（1）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃

步骤⑤的反应类型是___________________。

3.甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，在300~400℃左右分解。

Ⅱ.某研究性学习小组以工业碳酸钙(主要成分为CaCO3，杂质为Al2O3、FeCO3)为原料，先制备无机钙盐，再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙。结合图中几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)，现提供的试剂有：

a.甲酸钠

b.5mol·L-1的硝酸

c.澄清石灰水

请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤：

步骤1：称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水中，配成溶液待用，并称取研细的碳酸钙样品10g待用。

金属离子开始沉淀的pH 沉淀完全的pH

Fe3+ 1 3.2

Al3+ 3.0 5.0

Fe2+ 5.8 8.8

步骤2：_____________________________________________________________。

步骤3：____________________________________________________________________。

步骤4：过滤后，将滤液与甲酸钠溶液混合，调整溶液pH为7~8，充分搅拌，所得溶液经____________、趁热过滤、洗涤、干燥得甲酸钙晶体。

4．以废旧铅蓄电池的含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)和稀H2SO4为原料制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其主要流程如下：

(1) PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)

其溶解度曲线如图所示。结合上述溶解度曲线，简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作____________。

5．工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥（主要成分为Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4，除此之外还有NaCl、Al(OH)3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。）与废稀硫酸反应制备七水硫酸镁，产率高，既处理了三废，又有经济效益。其工艺流程如下：

已知：

i）部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

沉淀物Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2

pH值（完全沉淀）10.02 8.96 3.20 4.70 11.12

ii）两种盐的溶解度图（单位为g/100g水）

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度图，请回答下列问题。

（1）酸解时，加入的酸为____________，在酸解过程中，想加快酸解速率，请提出两种可行的措施____________、____________。

（2）依据溶解度曲线，操作M应采取的方法是适当浓缩，____________。

6．由工业级碳酸锂（含有少量碳酸镁等杂质）制备高纯碳酸锂。实验过程如下：

（1）已知在不同温度下蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系如图：

90℃以下，随温度升高，碳酸锂产率升高的原因可能是__________。

7．Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等，下图为制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法：

已知：1、卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。

2、几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如上图。

（1）加入BaCl2的目的是除_________，如何判断该离子已除尽_____________________。

（2）加入NaClO3饱和溶液会发生反应：MgCl2＋2NaClO3==Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，请利用该反应，结合溶解度图，制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为：

①取样，加入NaClO3饱和溶液充分反应；②蒸发浓缩；③；④冷却结晶；

⑤过滤、洗涤，获得Mg(ClO3)2·6H2O晶体。

8．我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料（含PbSO4、PbO2、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工艺流程如下：

(1)过程I，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图l；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见如图。

①生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。根据如图，解释可能原因：i．温度降低，反应速率降低；ii．______________（请你提出一种合理解释）。

9．元素氯及其化合物在生产、生活、科研中有广泛的应用。

⑴25℃时，PbCl2固体在不同浓度盐酸(mol·L－1)中的

溶解度(mmol·L－1)如右图。

①在制备PbCl2的实验中，洗涤PbCl2固体最好选用。

a．蒸馏水b．1mol·L－1盐酸

c．5 mol·L－1盐酸d．10mol·L－1盐酸

②当盐酸的浓度小于1mol·L－1时，随着盐酸浓度的增大，PbCl2的溶解度减小，其原因是。

10．

已知：①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+完全沉淀（c ≤1.0×10-5mol·L-1）时pH分别为3.6和5。

（1）根据溶解度（S）∽温度（T）曲线，操作B的最佳方法为（填

字母序号）

A．蒸发浓缩，趁热过滤B．蒸发浓缩，降温结晶，过滤

11．工业上制取氯酸钾的主要步骤为：

I.将Cl2通入石灰浆，在75℃左右充分反应，然后过滤；

II．向滤液中加入稍过量的KCl固体，进行适当操作可析出KClO3固体。

请回答下列问题：

（1）下图是有关物质的溶解度曲线。步骤II中，若溶液中KClO3的含量为147g·L-1，则KClO3得物质的量浓度为_______________。从该溶液中尽可能多地析出KClO3 固体的方法是______________。

12．工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：

（1）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？__________。

13．硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取其工艺流程如图所示．

（1）已知Na2SO4·10H2O及Na2SO4的溶解度随温度变化曲线如图:

从滤液中得到Na2SO4的操作方法是_________________________________。

14．工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：

已知：25℃时，部分氢氧化物的溶度积常数(K sp)如下表所示。

氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2

K sp 1.3×10-33 4.0×10-38 2.2×10-20 1.9×10-14

请回答：

（1）已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如下图所示。据此判断，操作“I”应为蒸发浓缩、____________、洗涤、干燥。

15．用海水可同时生产氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如下图所示：

（1）由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O也需要蒸发，根据溶解度曲线，蒸发的目的是_________。

a. 得到热饱和溶液

b. 析出晶体

16．用混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质的锰矿(含MnO2、MnCO3)生产硫酸锰，实验室模拟生产过程如下:

(完全沉淀离子的pH值:Fe3+为3.5，Fe2+为9.5，Mn2+为10.8，Mg2+为11.6)

（1）硫酸锰和硫酸镁的溶解度曲线如图所示:

①操作I为:在_____℃下蒸发结晶、趁热过滤。其趁热过滤目的是__________；

②为了得到更纯净的一水合硫酸锰，需将晶体置于过滤器中，用_____进行洗涤(本空格从以下选择)

a.蒸馏水

b.稀硫酸

c.饱和硫酸锰溶液

d.氢氧化钠溶液

17．K2SO4是无氯优质钾肥，Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下：

（1）几种盐的溶解度见图1。反应Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行________、________、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。

（2）图2是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。

①该曲线中B段所表示物质的化学式为___________________。

②煅烧过程中固体的锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000 ℃时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因：____________________________。

18．利用锌冶炼废渣（ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2）制备ZnSO4和Fe2O3的实验流程如下：

已知：“碱浸”时，NaOH溶液浓度越大越粘稠，越容易生成铝硅酸钠沉淀。

（1）“滤液Ⅰ”溶质主要是ZnSO4和CuSO4。已知硫酸锌晶体的溶解度随温度变化如右图，请设计从“滤液Ⅰ”中获取ZnSO4晶体的实验方案：________________（实验中须使用的试剂有：Zn粉、稀H2SO4、酒精）。

19．某同学用软锰矿（主要含MnO2，还含有少了SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质）模拟工业制高锰酸钾流程如下。试回答下列问题。

（1）将滤液Ⅲ进行一系列操作可得到KMnO4晶体。由下图可知，从滤液Ⅲ得到KMnO4需经过____、____洗涤等操作。

20．FePO4是一种难溶于水、易溶于硫酸的固体，可用作金属防腐剂。实验室利用FeSO4.7H2O和H3PO4。(第一级电离常数Ka1=7.5×l0-3)制备FePO4流程如下：

(1)FeSO4与(NH4)2SO4反应可制得摩尔盐[(NH4)2Fe (SO4)2．6H2O]。摩尔盐易溶于水．不溶于乙醇，性质比一般亚铁盐稳定，接近l00℃时易失去结晶水。相关物质的溶解度曲线如图所示。

请补充完整由久置于空气中的FeSO4.7H2O样品合成摩尔盐的.实验步骤：将样品溶于适量的硫酸溶液中，加热使其溶解，然后向其中加入____。可选试剂：蒸馏水、饱和硫酸铵溶液、3% H2O2、铜粉、铁粉、无水乙醇。

21．低浓度SO2废气的处理是工业难题，工业上常利用废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低，优势明显，其流程如下。

（1）下图是亚硫酸钠的溶解度曲线（温度在33℃前后对应不同物质），下列说法正确的是______

A．a点时溶液为不饱和溶液

B．b点时Na2SO3·7H2O和无水Na2SO3共存

C．制备无水Na2SO3，应该在95~100℃加热浓缩，冷却至室温结晶

22．工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：

已知：25℃时，部分氢氧化物的溶度积常数(K sp)如下表所示。

氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2

K sp 1.0×10-33 4.0×10-38 2.0×10-20 4.0×10-14

请回答：

(1)已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如下图所

示。

据此判断，操作“I”应为蒸发浓缩、____________、洗涤、干燥。

23．软锰矿的主要成分是MnO2，其悬浊液可吸收烟气中SO2，所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰，其一种工艺流程如图所示。回答下列问题：

(1)“结品分离”中的部分物质的溶解度曲线如图。

①加入稀硫酸的作用是（结合平衡移动原理解释）_____________。

②结晶与过滤过程中，体系温度均应维持在_______℃（填“27”、“60”或“70”）。

24．实验室中利用含银废料（主要含有AgNO3和AgCl）制取硝酸银的实验步骤如下：

步骤1：向废液中加入足量NaCl溶液，将所得沉淀过滤，并洗涤干净。

步骤2：将沉淀放入烧杯，并放入铝片，再加入20%的Na2CO3溶液至浸没固体，加热搅拌，至沉淀变为灰白色[含有Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的AgCl]。取出铝片，过滤并洗涤沉淀。

步骤3：……

（1）已知AgNO3和Al(NO3)3的溶解度曲线如右图所示，请补充完整由步骤2中所得灰白色沉淀制取硝酸银固体的实验方案：向所得灰白色混合物中__________，得到硝酸银晶体（实验中必须使用的试剂有：稀盐酸、稀硝酸、冰水）。

25．利用废碱渣(主要成分是Na2CO3)处理硫酸厂尾气中的SO2可制得无水Na2SO3(成品），其流程如下：

(1)下图所示为亚硫酸钠的溶解度曲线，则上述流程中的“结晶”方法是____________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)，图中a点所示分散系类别为_________________；