2021届（鲁科版）高考化学一轮复习溶液配制和溶解度曲线学案7页

溶液配制和溶解度曲线

　铅酸蓄电池自 1859年由普兰特发明以来,至今已有一百多年的历史,铅酸蓄
电池以技术成熟、成本低、大电流放电性能佳、适用温度范围广、安全性高,可
做到完全回收利用等优点在汽车起动电池和电动车领域尚无法被其他电池取代。
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:

　问题 1.过程Ⅰ,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20 ℃)如图 1;Na2SO4、Na2CO3的
溶解度如图 2。
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,解释可能原因是什么?(素养角度——证据推理与模型认知)
提示:①温度降低,反应速率降低;
②随着反应的进行,碳酸钠的量减少,Na2CO3浓度降低,反应速率降低。
问题 2.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。(素养角度——变化观念与平衡思想)

(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,其目的可能
是什么?
提示: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。
(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。
提示: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 Pb。
　(2020·承德模拟)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。
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 _______________　。

【解析】根据溶解度随温度变化曲线可知,从滤液中得到 Na2SO4·10H2O的操作
方法是蒸发浓缩,在高于 32 ℃的条件下趁热过滤,洗涤,干燥。
答案:蒸发浓缩,在高于 32 ℃的条件下趁热过滤,洗涤,干燥
【加固训练】
　　1.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=7.5×10-3)制备 FePO4流程如下:
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 100 ℃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。
【解析】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
入足量铁粉,趁热过滤,向滤液中加入计算量的饱和硫酸铵溶液,蒸发浓缩,冷却
结晶,过滤,用无水乙醇洗涤、低于 100 ℃烘干。
答案:足量铁粉,趁热过滤,向滤液中加入计算量的饱和硫酸铵溶液,燕发浓缩,
冷却结晶,过滤,用无水乙醇洗涤、低于 100 ℃烘干
2.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:……
已知 AgNO3和 Al(NO3)3的溶解度曲线如图所示,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)。
【解析】步骤 2中所得灰白色沉淀主要含有 Ag、Al(OH)3和少量仍未反应的 AgCl,
可向沉淀中加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤,洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀
硝酸,充分反应后,过滤,将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,可
得硝酸银固体。
答案:加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤;洗涤沉淀,向沉淀...