微主题7 沉淀溶解平衡(含解析)

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微主题7 沉淀溶解平衡(含解析)

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微主题7 沉淀溶解平衡
1 向MgCl2溶液中加入NaF溶液,过滤除去MgF2沉淀后的溶液中:Ksp(MgF2)   c(Mg2+)·c2(F-)。
2 尝试设计实验证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI):_____________________________
______________________________________________________________________。
3 已知:室温下,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,离子浓度小于1×10-5 mol/L时除杂干净。除去0.001 mol/L Al3+溶液中Fe3+,需要控制的pH范围为         。
4 室温下,反应CaSO4(s)+CO(aq) CaCO3(s)+SO(aq)达到平衡,则溶液中=    。已知:Ksp(CaSO4)=4.8×10-5,Ksp(CaCO3)=3×10-9。
3年真题
考向1 Ksp的计算及综合应用
1 计算K值。
(1) [2023江苏卷]在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体,生成MgSO3,反应为Mg(OH)2+H2SO3 MgSO3+2H2O,其平衡常数K与Ksp[Mg(OH)2]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K=          。
(2) [2022江苏卷]已知:Ksp(FeS)=6.5×10-18,Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17;H2S电离常数分别为Ka1=1.1×10-7、Ka2=1.3×10-13。在弱酸性溶液中,反应FeS+H+ Fe2++HS-的平衡常数K的数值为    。
2 计算微粒浓度。
(1) [2025江苏卷]已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CdS)=8.0×10-27,Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.2×10-13。当离子浓度小于1.0×10-5 mol/L时,认为离子沉淀完全。向含有Cd2+的溶液中通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01 mol/L时,Cd2+是否沉淀完全(写出计算过程)。
(2) [2024江苏卷]在高氯水样中加入K2CrO4使CrO浓度约为5×10-3 mol/L,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中Cl-浓度约为    mol/L。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
考向2 沉淀的转化
3 判断下列说法是否正确。
(1) [2023江苏卷]室温下,用NaF溶液除去MnSO4 溶液中的少量Mg2+(生成MgF2沉淀)。“除镁”得到的上层清液中存在:c(Mg2+)=(  )
(2) [2024江苏卷]向2 mL浓度均为0.1 mol/L的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol/L Na2CO3溶液,振荡,产生白色沉淀。则溶度积常数:CaCO3>BaCO3(  )
4 [2023江苏卷]在催化剂作用下,MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57 g(20 ℃),O2氧化溶液中SO的离子方程式为    ;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中 MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如图所示。在pH=6~8范围内,pH增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是_______________________________________________________。
3年模拟
考向1 Ksp的计算及综合应用
1 (1) [2025苏州期初] “除镁钙”时,当溶液中Mg2+和Ca2+沉淀完全时,溶液中F-浓度最小值为    mol/L。[已知:Ksp(CaF2)=1×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11;当离子浓度≤10-5 mol/L认为沉淀完全]
(2) [2025无锡期末]硫酸铜溶液与草酸反应可制备CuC2O4,反应的离子方程式为Cu2++H2C2O4===CuC2O4↓+2H+,常温下该反应的平衡常数是300,则Ksp(CuC2O4)=    。[已知:常温下,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4]
(3) [2025南通、泰州、镇江一调]“沉铂”原理为[PtCl6]2-+2NH===(NH4)2[PtCl6]↓,Ksp{(NH4)2[PtCl6]}=1.6×10-6。向c([PtCl6]2-)=0.1 mol/L的溶液中加入等体积的NH4Cl溶液,为使c([PtCl6]2-)<10-5 mol/L,所加NH4Cl溶液浓度最小为    mol/L(忽略混合时溶液的体积变化)。
2 [2025南京、盐城一模]向含有Mg2+的ZnSO4溶液中加入ZnF2可除去Mg2+,用数据说明加入ZnF2可除去Mg2+的原因:__________________________________
________________________。[已知:Ksp(ZnF2)=3.0×10-2、Ksp(MgF2)=5.0×10-11]
考向2 沉淀的转化
3 判断下列说法是否正确。
(1) [2025南京期初]向盛有2 mL 0.1 mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L AgNO3溶液,振荡试管,然后向其中滴加4滴0.1 mol/L KI溶液,观察现象,探究Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小(  )
(2) [2025苏州期末]向2 mL浓度均为0.1 mol/L的NaCl和NaI混合溶液中滴加2滴0.1 mol/L的AgNO3溶液,观察产生沉淀的颜色,判断Ksp(AgCl) 与Ksp(AgI)的大小(  )
(3) [2025无锡期末]向2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液中先滴加4滴0.1 mol/L KCl溶液,再滴加4滴0.1 mol/L KI溶液,先产生白色沉淀,后产生黄色沉淀,则Ksp(AgI)(4) [2025苏州期初]已知25 ℃时,Ksp(FeS)=10-17.20、Ksp(CdS)=10-26.10。反应FeS+Cd2+ Fe2++CdS正向进行,需满足 >108.9 (  )
4 [2024苏锡常镇二调]磷矿脱镁废液中主要含H2PO及少量Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+和SO。
(1) 向废液中加入NaOH溶液调节pH为4.5,可达到Ca2+、Fe3+和Al3+的最佳沉淀效果。其中Ca2+转化为CaHPO4·2H2O的离子方程式为            
                       。
(2) 将除杂净化后的清液控制在一定温度,加入MgO浆液搅拌即可获得MgHPO4固体。实验测得镁回收率、产品纯度与反应后溶液pH关系如图。
pH<6时,随着pH增大,镁回收率上升,其原因是_______________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3) pH>6时,随着pH增大,产品纯度逐渐下降,其可能原因是____________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
核心1 Ksp与沉淀转化
1 根据实验现象判断Ksp的大小
向起始浓度均为0.5 mol/L的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,判断AgI、AgCl的Ksp大小关系。
[关键分析]关键点①“浓度均为0.5 mol/L”,此处NaI浓度小于0.5 mol/L也可;②“少量AgNO3溶液”;③AgI、AgCl分别为黄色沉淀和白色沉淀,先生成沉淀的Ksp较小。
[结论]Ksp(AgI)2 判断沉淀转化平衡移动的方向
Q>Ksp:溶液过饱和,有      ;
Q=Ksp:溶液饱和,处于      ;
Q<Ksp:溶液      ,无沉淀析出。
沉淀之间的转化与Ksp大小没有必然联系,一般情况下结构相似的物质,总是向Ksp更小的物质转化;但若Ksp相差不大(100倍以内),可以通过改变反应物离子浓度实现逆向转化。
[关键分析]
①沉淀A、B结构类型相同;
②加入溶液浓度——饱和溶液或浓溶液;
③发生转化:沉淀A 沉淀B。
[结论]无法推出Ksp(B)核心2★ Ksp的相关计算
1 计算沉淀转化的平衡常数
已知反应Cu2+(aq)+ZnS(s) CuS(s)+Zn2+(aq),计算该反应的平衡常数。
方法1:拼凑法计算平衡常数K
根据已有的微粒浓度在分子、分母上同时添加某些离子浓度使之向某一个已知K的表达式转化。
K===。
方法2:分解法计算平衡常数K
K=
表达式中K为电离平衡常数,如酸碱盐的电离、沉淀溶解平衡等。a、b、c、d为反应中该物质的化学计量数。反应Cu2+(aq)+ZnS(s) CuS(s)+Zn2+(aq),反应物有ZnS电离(Ksp),产物有CuS电离(Ksp),故有K=。
[注意]
(1) 观察反应物和产物的电离是否完全,只用电离部分的计量数。如NaHSO3溶液中:2HSO SO+H2SO3的平衡常数K=,此题中HSO仅有一半电离,另外一半HSO是H2SO3的电离产物。
(2) 只考虑反应物和产物的电离,若给出其他形式,要转换为电离形式。如已知:Ksp[Co(OH)2]=10-14.23,Co2++6NH3 [Co(NH3)6]2+的平衡常数K1=105.11。则反应Co(OH)2+6NH3 [Co(NH3)6]2++2OH-的平衡常数K=Ksp[Co(OH)2]×K1=10-14.23×105.11=10-9.12。此题中产物[Co(NH3)6]2+的电离常数K为。
(3) 若多元弱酸完全电离,则多步电离常数应该相乘。如反应H2C2O4+Fe2+===2H+ +FeC2O4的平衡常数K=。
2 由溶度积计算溶液中某离子的浓度
(1) 已知溶度积,求溶液中某种离子的浓度。
如:某温度下AgCl的Ksp=a,则饱和AgCl溶液中,c(Ag+)=    mol/L。
(2) 已知溶度积、溶液中某离子的浓度,求溶液中的另一种离子的浓度。
如:某温度下AgCl的Ksp=a,在0.1 mol/L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体,达到平衡后c(Ag+)=    mol/L。
3 调pH除杂——计算pH范围
pH控制的范围:杂质离子完全沉淀时pH~主要离子开始沉淀时pH
注意端点取值是否等于,形式一般为a(1) 向滤液中滴加NaOH溶液,调节pH进行除杂。若溶液中c(Co2+)=0.2 mol/L,欲使溶液中Fe3+、Al3+的浓度均小于1×10-6 mol/L,需控制的pH范围为      。已知:室温下,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,Ksp[Co(OH)2]=2×10-15。
(2) [2024南通海门二调]已知:当一个反应的K大于105时,可以认为该反应进行完全。用NaOH溶液调节pH,实验过程中若要使0.000 3 mol MgHPO4沉淀完全转化为Mg3(PO4)2沉淀,溶液的pH至少要调节至    (设溶液体积为1 L)。
4 判断反应进行程度
通常,平衡常数越大,反应进行的程度越大。一般来说,当K>105时,可认为反应基本进行完全;当K<10-5时,可认为反应基本不发生。
(1) [2025泰州调研]制备[Cu(NH3)4]2+溶液。用FeCl3溶液浸取铜蓝矿(主要成分为CuS),除去其中含铁离子后,再通入NH3制取。已知:Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+ Kf=1.2×109;Ksp(CuS)=1.2×10-36。不采用氨水直接浸取铜蓝矿的原因为________________________________________________________
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(2) [2025南师附中期中]草酸亚铁(FeC2O4)是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取。已知室温时,Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=1.5×10-4,Ksp(FeC2O4)=2.1×10-7。室温时,Fe2+能否与H2C2O4反应生成FeC2O4沉淀:_________________________________________________________________
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核心3 Ksp平衡常数曲线
1 阳离子阴离子单曲线图
常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示(Ksp=9×10-6)。
(1) a、c点在曲线上,a→c的变化为增大c(SO),如加入Na2SO4固体,但Ksp    。
(2) b点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有    。
(3) d点在曲线的下方,Q<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4。
2 阴、阳离子浓度温度双曲线图
横、纵坐标分别为阳离子或阴离子,两条曲线为不同温度。
BaSO4 曲线可知信息
①曲线上各点的意义:每条曲线上任一点都表示    溶液,曲线上方的任一点均表示    溶液,此时有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示    溶液。 T1对应的曲线:a、b点都表示饱和溶液,c点表示过饱和溶液。 T2对应的曲线:a、b、c点都表示不饱和溶液 ②计算Ksp:由a点或b点可以计算出T1温度下的Ksp。 ③比较T1和T2大小:由沉淀溶解平衡大部分为吸热过程可知,T1    T2
1 判断下列说法是否正确。
(1) [2025淮安期末]用饱和Na2CO3溶液浸泡BaSO4一段时间后过滤洗涤,向所得的滤渣上滴加稀盐酸,观察是否有气泡,可比较Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的相对大小(  )
(2) [2024苏州期初]向盛有3 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液,振荡试管,有白色沉淀生成,再向试管中滴加2滴0.1 mol/L KI溶液,有黄色沉淀生成。结论:Ksp(AgI)(3) [2024南通、泰州等八市三调] 已知:室温下,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-36,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15。向含少量Fe3+的NiCl2酸性溶液中加Na2CO3溶液调pH,生成Fe(OH)3除去Fe3+。“调pH”得到的上层清液中:>10-28(  )
2 (1) [2024苏州期末]在含少量Ca2+、Mg2+的CoCl2溶液加入NH4F除Ca2+、Mg2+。已知:室温下,Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9。“沉钙镁”后的溶液中:=    。
(2) [2025南师附中、天一中学等联考] AgCl与Na2S2O3发生反应AgCl(s)+2S2O(aq) [Ag(S2O3)2]3-(aq)+Cl-(aq);已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ag++2S2O [Ag(S2O3)2]3-
K=2.8×1013;该反应的平衡常数为    。
(3) [2025南通如皋适应三] 向含Cu2+、Ca2+、Ni2+、H+和SO的溶液中加入足量Ni粉,充分反应后过滤,调节滤液的pH,向滤液中加入NaF溶液将Ca2+沉淀除去{溶液中c(Ni2+)=1 mol/L,Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20,Ksp[Ni(OH)2]=1×10-15,Ksp(CaF2)=1.6×10-10,离子浓度≤10-5 mol/L 沉淀完全}。
①加入Ni粉的目的是除去溶液中的Cu2+。不选择用调节pH的方法除去Cu2+的原因是______________________________________________________________
______________________________________________________________________。
②实际消耗Ni粉的量大于理论用量,原因是____________________________
______________________________________________________________________。
3 [2025苏锡常镇二调]稀土元素Ce是重要的战略资源,其氧化物CeO2是一种重要的催化剂。一种沉淀法制备CeO2的过程如下:
制备Ce2(CO3)3·8H2O沉淀:
(1) 配制Ce(NO3)3溶液时,需滴加适量稀硝酸调节酸度,其原因是_________
______________________________________________________________________。
(2) 生成Ce2(CO3)3·8H2O沉淀的化学方程式为_________________________
______________________________________________________________________。
(3) 溶液pH与Ce2(CO3)3·8H2O沉淀产率的关系如图所示。滴加NH4HCO3溶液(弱碱性)前,先加氨水调节溶液pH约为6的原因是____________________
______________________________________________________________________。
微主题7 沉淀溶解平衡
基础回归
1 =
2 向浓度均为0.05 mol/L 的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,观察生成沉淀颜色(合理即可)
3 3≤pH<4
解析:根据题意要除去Fe3+,而不能让Al3+沉淀。Fe3+沉淀完全时:c(OH-)== mol/L=1×10-11 mol/L,pH=3,Al3+刚开始沉淀时:c(OH-)== mol/L=1×10-10 mol/L,pH=4,需要控制的pH范围为3≤pH<4。
4 1.6×104
解析:Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)·c(SO),Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)·c(CO),则== =1.6×104。
名卷优选
【3年真题】
1 (1) (2) 5×10-5
解析:(2) 反应FeS+H+ Fe2++HS-的平衡常数K=,由题目信息可知,Ksp(FeS)=c(Fe2+)·c(S2-)=6.5×10-18,H2S电离常数Ka2==1.3×10-13,故K====5×10-5。
2 (1) H2S除镉的反应为H2S+Cd2+ CdS+2H+,
平衡常数K==,
=,
c(Cd2+)≈6.7×10-5 mol/L>10-5 mol/L,
故Cd2+沉淀不完全
(2) 9×10-6
解析:(2) CrO浓度约为5×10-3 mol/L,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀时,c(Ag+)== mol/L=2×10-5 mol/L,c(Cl-)== mol/L=9×10-6 mol/L。
3 (1) ? (2) ?
解析:(1) 此时存在沉淀溶解平衡,存在c(Mg2+)=,错误。(2) CaCO3和BaCO3均为白色沉淀,无法通过现象确定沉淀种类,无法比较CaCO3和BaCO3溶度积常数的大小,错误。
4 2SO+O22SO pH增大,SO浓度增大,氧化速率加快
解析:根据题意应是MgSO3 电离出的SO被氧化,pH增大,OH-浓度增大,抑制SO水解;同时促进MgSO3向Mg(OH)2转化,均增大SO浓度,反应速率加快。
【3年模拟】
1 (1) 10-2.5 (2) 2.8×10-8 (3) 1.0
解析:(1) Ksp较大的物质,需要的F-多,故选用 Ksp(CaF2)计算,c(F-)== mol/L=10-2.5 mol/L。(2) 该反应的平衡常数K===300,Ksp(CuC2O4)=2.8×10-8。(3) “沉铂”时,设沉淀前溶液的体积为V L,[PtCl6]2-~2NH,c([PtCl6]2-)<10-5 mol/L,认为沉淀完全,则生成沉淀所需的n(NH)=0.2V mol,为使c([PtCl6]2-)<10-5 mol/L,沉淀后溶液中 c(NH)== mol/L=0.4 mol/L,此时溶液总体积为2V,则所需加入的最小c(NH4Cl)==1.0 mol/L。
2 ZnF2(s)+Mg2+(aq) MgF2(s)+Zn2+(aq)的K=6×108,反应进行程度大
解析:加入ZnF2可除去Mg2+的原因是该沉淀转化反应进行的比较完全,通过计算证明该转化反应的平衡常数K大于105即可。
3 (1) √  (2) √ (3) ? (4) ?
解析:(1) 过程中Cl-浓度大于I-浓度,若出现黄色沉淀,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),正确。(2) 等浓度的Cl-和I-中,加入少量的Ag+,根据先产生的沉淀为黄色,可以判断AgI的溶度积小于AgCl,正确。(3) 由已知给出的量来看,AgNO3溶液是过量的,与KCl反应之后有剩余,再滴加KI,肯定有黄色的AgI沉淀,不能说明AgCl转化成AgI,无法比较AgCl和AgI的溶度积大小,错误。(4) K==== =108.9,当Q=<K时,反应正向进行,即<108.9,错误。
4 (1) Ca2++H2PO+OH-+H2O===CaHPO4·2H2O↓ (2) pH<6时,随着pH增大,H2PO转化为HPO,有利于生成MgHPO4沉淀 (3) pH>6时,随着pH增大,c(OH-)增大,部分Mg2+转化为 Mg(OH)2[或c(OH-)增大,部分HPO转化为PO,生成 Mg3(PO4)2沉淀]
解析:(1) 磷矿脱镁废液中主要含H2PO及少量Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+和SO,此时H2PO、Ca2+不会结合成沉淀,向废液中加入NaOH溶液调节pH为4.5,可达到Ca2+、Fe3+和Al3+的最佳沉淀效果,则加入的NaOH可促进CaHPO4沉淀生成,NaOH没过量,最终反应完成溶液仍然呈酸性,参加反应的OH-是额外加入的,可写入离子方程式中。(2) 该题属于沉淀的生成与转化。pH<6时,随着pH增大,H2PO转化为HPO,有利于生成MgHPO4沉淀。(3) pH>6时,随着pH增大,c(OH-)增大,部分Mg2+转化为 Mg(OH)2[或c(OH-)增大,部分HPO转化为PO,生成 Mg3(PO4)2沉淀],也可以说由MgHPO4转化为Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀。
核心串讲
【核心1】 2 沉淀析出 平衡状态 不饱和
【核心2】 2 (1)  (2) 10a
3 例1 (1) 5解析:(1) 由于Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3],为了使溶液中Fe3+、Al3+的浓度均小于1×10-6 mol/L,则c(OH-)>= mol/L=1×10-9 mol/L,pH>5;同时防止Co2+沉淀,c(OH-)<= mol/L=1×10-7 mol/L,pH<7,故需控制的pH范围为5105,按K==105计算,c(OH-)=10-3 mol/L,则溶液的pH至少要调节至11。
4 例2 (1) 反应4NH3+CuS===[Cu(NH3)4]2++S2-的K1=Kf·Ksp(CuS)=1.44×10-27,正向反应几乎不能发生,故不采用直接氨水浸取CuS (2) 反应Fe2++H2C2O4 FeC2O4+2H+的平衡常数K===40>10-5,反应能发生,故室温时,Fe能与H2C2O4反应生成FeC2O4沉淀
【核心3】 1 (1) 不变 (2) 沉淀生成
2 ①饱和 过饱和 不饱和 ③<
检测反馈
1 (1) ? (2) ? (3) √
解析:(2) 实验中AgNO3溶液为3 mL,滴入2滴NaCl溶液之后,有白色沉淀生成,但AgNO3溶液过量,再继续滴入KI溶液,虽然有黄色沉淀生成,但不能说明AgCl沉淀转化为AgI沉淀,故无法比较二者Ksp的大小,错误。(3) “调pH”得到的上层清液是Fe(OH)3的饱和溶液、Ni(OH)2的不饱和溶液,则c(Fe3+)·c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3],c(Ni2+)·c2(OH-)==1.25×10-28>10-28,正确。
2 (1) 100 (2) 5.04×103 (3) ①若调节pH,Cu2+沉淀完全时溶液pH≥6.5,而Ni2+开始沉淀的pH为6.5,Cu2+沉淀完全时,Ni2+已经开始沉淀 ②部分Ni粉与H+发生反应
解析:(1) “沉钙镁”后的溶液中,====100。(2) 该反应的平衡常数K′=Ksp(AgCl)×K=1.8×10-10×2.8×1013=5.04×103。(3) ①Cu2+ 沉淀完全时,c2(OH-)===1×10-15,此时溶液中c2(OH-)·c(Ni2+)=1×10-15×1=1×10-15=Ksp[Ni(OH)2],Ni2+开始沉淀,即Cu2+沉淀完全时的pH是Ni2+开始沉淀的pH,故不选择用调节pH的方法除去Cu2+。②“除杂”后的滤液中含有Cu2+、Ca2+、Ni2+、H+和SO,加入Ni粉的目的是置换出溶液中的Cu2+,实际消耗Ni粉的量大于理论用量,猜测可能原因是Ni同时置换出了溶液中的H+,推测Ni与H+反应。
3 (1) 抑制Ce3+水解,防止生成Ce(OH)3沉淀 (2) 2Ce(NO3)3+3NH4HCO3+3NH3·H2O+5H2O===Ce2(CO3)3·8H2O↓+6NH4NO3 (3) 提高Ce2(CO3)3·8H2O的沉淀产率;节约NH4HCO3的用量(或氨水中和硝酸,速率比NH4HCO3快);pH超过6,Ce(OH)3含量增大,最终CeO2产品气孔少,吸附能力弱
解析:(1) 配制盐溶液时,酸过量的目的是抑制金属离子水解,故配制 Ce(NO3)3溶液时滴加适量稀硝酸调节酸度,其目的是抑制Ce3+水解,防止生成Ce(OH)3沉淀。(3) 向Ce(NO3)3和HNO3的混合溶液中加入NH4HCO3溶液可生成Ce2(CO3)3·8H2O沉淀,由图知,pH过小时,Ce2(CO3)3·8H2O沉淀产率低,虽然加入NH4HCO3溶液(弱碱性)也能使溶液pH升高,但NH4HCO3溶液的消耗量会增大,且会向空气中排放CO2气体;CeO2是一种重要的催化剂,pH过大时,Ce(OH)3的生成量会变大,与煅烧 Ce2(CO3)3·8H2O相比,煅烧Ce(OH)3生成的CeO2气孔少,吸附能力弱,故加NH4HCO3溶液(弱碱性)前,先加氨水调节溶液pH约为6。

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