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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_______________________。【答案】（1）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。【解析】（1）①过程Ⅱ脱硫过程中发生的反应为PbSO4+2NaOH==PbO+Na2SO4+H2O，而滤液Ⅰ中含有硫酸，可降低溶液的pH，使平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）逆向移动，减少PbO的损失，提高产品的产率，同时重复利用NaOH，提高原料的利用率答案选AB；②根据PbO的溶解度曲线，提纯粗Pb的方法为将粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高温下的饱和溶液，降温结晶、过滤，洗涤并干燥即可得到PbO。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___________________。【答案】d复分解反应【解析】（1）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40℃，选d，K2Cr2O7固体的溶解度在四种物质中较小、且溶解度较大，过滤分离产品最多，10℃时最合适；步骤⑤发生Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，反应类型是复分解反应。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pHFe3+13.2Al3+3.05.0Fe2+5.88.8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。【答案】用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品用石灰水调整溶液的pH=5蒸发结晶【解析】步骤2：固体为金属氧化物及碳酸盐，故可用硝酸进行溶解，且硝酸还具有强氧化性，可将亚铁离子氧化成铁离子，更易除去。答案：用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品。步骤3：铁离子在pH为3.2时沉淀完全，铝离子在pH为5时沉淀完全，故若要除去杂质离子，则加入石灰水调节pH至5；答案：用石灰水调整溶液的pH=5。步骤4：由图像可知，温度较高时，甲酸钙溶解度很低，而其余物质溶解度挺高，若要得到纯净的甲酸钙晶体，则所得溶液需经蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。答案：蒸发结晶。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____________。【答案】NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体【解析】(1)根据图像可知35%NaOH溶液的溶解度受温度影响较大，超过110℃随温度升高而降低，因此由粗品PbO得到高纯PbO的操作为将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。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)2pH值（完全沉淀）10.028.963.204.7011.12ii）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，____________。【答案】硫酸升温把盐泥粉碎、搅拌等趁热过滤【解析】(1)因最终产物为MgSO4·7H2O，所以酸解时应加入硫酸，为加快酸解速率，可采用粉碎、搅拌或适当加热等措施。(2)依据溶解度曲线，CaSO4在40℃左右溶解度最大，在80℃左右溶解度最小，所以操作M应采取的方法适当浓缩、趁热过滤，尽可能多的除去CaSO4。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__________。【答案】碳酸氢锂分解随温度升高而完全，碳酸锂溶解度随温度升高而减小【解析】（1）由蒸发分解碳酸锂的产率与溶解度关系可以看到温度升高碳酸锂溶解度下降，而温度升高碳酸氢锂也易分解生成碳酸锂，两个因素共同促进了随温度升高，碳酸锂产率的升高。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。【答案】(1)SO42-（2分）静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-已沉淀完全（2分）（2）趁热过滤（2分）【解析】（1）加入BaCl2的目的是除去SO42-，钡离子与硫酸根离子结合呈硫酸钡沉淀，过滤除去；检验SO42-是否除尽的方法是静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-已沉淀完全；（2）Mg(ClO3)2的溶解度受温度变化影响大，温度高时溶解度较大，温度低时溶解度较小，所以需要趁热过滤除去氯化钠。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）。【答案】Na2CO3浓度降低，反应速率降低【解析】（1）本题考查离子反应方程式的书写、影响化学反应速率的因素，①随着反应的进行，碳酸钠的量减少，反应速率降低。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．5mol·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。【答案】⑴①b②Cl－浓度增大，PbCl2的溶解平衡逆向移动【解析】(1)由图象可以知道,当盐酸浓度为1mol·L－1时,PbCl2的溶解度最小,则应选择1mol·L－1盐酸；因此，本题正确答案是:b。(2)PbCl2难溶于水,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,PbCl2的溶解平衡逆向移动；因此，本题正确答案是:Cl－浓度增大，PbCl2的溶解平衡逆向移动。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【答案】（1）A【解析】(1)根据溶解度曲线，可以看出温度较高时，随着温度的升高，Na2SO4的逐渐减少，所以采用蒸发浓缩，趋热过滤的方法，所以A正确。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______________。【答案】1.2mol•L-1蒸发浓缩、冷却结晶【解析】（1）若溶液中KClO3的含量为147g·L-1，则1L溶液中含有KClO3的物质的量是147g÷122.5g/mol＝1.2mol，因此物质的量浓度为1.2mol/L。由于氯酸钾的溶解度随温度升高而增大，所以该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的操作应该是蒸发浓缩、冷却结晶。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？__________。【答案】（1）不可行．因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降温结晶时会析出较多的KCl。【解析】（1）不可行．因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降温结晶时会析出较多的KCl。不可行．因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不