高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)工藝流程中的pH調(diào)節(jié)與備考策略(2023年)

工藝流程中的pH調(diào)節(jié)與備考策略

調(diào)pH沉淀是實(shí)現(xiàn)元素分離的重要手段,

是近年高考是必考的熱點(diǎn)

?近年真題再現(xiàn)

H知識(shí)規(guī)律總結(jié)

A角度考蟄與備考策略

（20全國(guó)卷in）（某原料中含Ni,e及其氧化物）

NaOH溶液稀H2s（）,山。2溶液NaOH熔液

LI濾餅①」濾液②液砂控制pH

廢銀催化劑一堿浸酸浸轉(zhuǎn)化調(diào)P硫酸銀晶體

濃縮結(jié)晶

（1）為回收金屬，酮硫酸將避漏t①“調(diào)為中性，ljSo寫(xiě)應(yīng)的離子方程式

OH+H+=AI(OH)4/+HO

O432

（3）〃轉(zhuǎn)化〃中可替代Hz。?白工濯改為荒"調(diào)pH"后〃轉(zhuǎn)化〃

Fe3+

即，調(diào)PH多元素分步沉淀

氧化伯

“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為

（21遼寧卷）

常溫下，各種形態(tài)五價(jià)機(jī)粒子總濃度的對(duì)數(shù)與

關(guān)系如圖。已知酈各鎰礦渣硫酸浸液中,

c^（V）=O.Olmol-L一］

〃沉鋼〃過(guò)程翅力;j）則與膠體共沉降的oto

-

五價(jià)鋼粒子的存在形態(tài)為_(kāi)￡LV907更白

327不同的存在形式y(tǒng)

（21全國(guó)1）

氧化Fe2+,調(diào)pH沉淀

CuO（雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙）為原料制備膽帆，將CuO加入到適量的稀硫酸中，加熱,

待CuO完全反應(yīng)后停止加熱，邊攪拌邊加,冷卻后用氨水調(diào)pH為

3.5-4,再煮沸l(wèi)Omin,冷卻后過(guò)濾。濾液經(jīng)如下實(shí)叫作：力口整發(fā)、冷卻結(jié)晶、

_______乙醇洗滌、________得到膽研。其中恒贏液pH為總今的目的是

_______煮沸l(wèi)Omin的作用是_______

除盡鐵，抑制硫酸銅水解

（22廣東卷）

酸化MgSC）4溶液月桂酸鈉

礦物T浸k4浸取液-/i|ifo-d'l■濾1卜濾液1T過(guò)濾2j濾餅T加熱*拌田操作X|->RECb溶液

L〃氧化調(diào)pH〃中，化合價(jià)有變化的金;

開(kāi)始沉淀

沉淀完全

2.〃過(guò)濾〃前，用溶液調(diào)氣"6.2鄴范、

圍內(nèi)，該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)白》離王方城式為

（21山東卷）

工業(yè)上以絡(luò)鐵礦，含、氧化物等雜質(zhì)為主要原料制備紅桃鈉的工藝流程如圖

調(diào)pH與物質(zhì)的

存在形式，分離

條件的選擇

u1

濾渣濾渣副產(chǎn)品Na2Cr2O7-2H2O

礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度與的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溶液1-

(

中可溶組分濃度.時(shí)，可認(rèn)為已除盡

-T

m

2

中和的pH的理論范圍為；酸化的目的是；元素在填操作單

)-2

50

一-3

元的名稱過(guò)程中除去。-4-

-5

4.59,3使CrC^轉(zhuǎn)化為口?。??，提高的產(chǎn)率°

?I近年真題再現(xiàn)

同知識(shí)規(guī)律總結(jié)

A角度考查與備考策略

知識(shí)規(guī)律總結(jié)

難溶M(OH)n的Ksp不同，用調(diào)節(jié)pH的方法使金屬離子生成氫氧化物沉淀而分離出去。

調(diào)節(jié)pH的試劑要能與酸中和，例如NaOH,NH3,MgO.NaHCC^NEHCQ等，為

了避免雜質(zhì)的引入，也可以是相應(yīng)的金屬化物。試題往往給出離子開(kāi)始沉淀或沉淀完

全的pH數(shù)據(jù)表，當(dāng)然有時(shí)候也要求根據(jù)Ksp計(jì)算相應(yīng)pH

常見(jiàn)沉淀順序，具體情況也可以兩步合成一步

H202調(diào)PH2.8-3.2

3+3+2+2+2+3+3+2+

Mg2+(Fe,Al,Zn,Fe)—>Mg(FefAl,Zn)-------->

AI(OH)3

調(diào)pH4.7-6.2調(diào)pH8.2-8.9

Mg2+(Al3+,Zn2+)Mg2+(Zn2+)-Mg2+

ZnOMgO

（19年4月浙江卷）

鹽酸代替步驟II中的N%。溶液處理固體B,圖逅除雜，制備MgCl?溶液。已知金屬離子形成氫氧化物

沉淀的pH范圍：

pH

開(kāi)始沉淀完全沉淀

3.0/

Fe^X28/

1.1

CM.\

11.3/

10.9/

Mg"8.4

請(qǐng)給出合理的操作排序（從下列操作中選取，按先后次序列出字母，操作可重

復(fù)使用）：固體B-a-＞（）一（）-（）一（）—＞（）一（）-＞Mg02溶液7

?I近年真題再現(xiàn)

同知識(shí)規(guī)律總結(jié)

A角度考查與備考策略

(1)考鐵必考變價(jià)：Fe2+與Z"+等金屬離子沉淀的pH相近,

將會(huì)同時(shí)沉淀，導(dǎo)致除雜不徹底或產(chǎn)品產(chǎn)率降低

考鋁?？純尚裕撼恋碜⒁鈖H范圍：開(kāi)始沉淀一完全

沉淀一開(kāi)始溶解一完全溶解

(2)書(shū)寫(xiě)沉淀的總反應(yīng)方程式：多從電離，水解，溶解

平衡移動(dòng)入手，判斷產(chǎn)物

（20江蘇）將提純后的Fes。,溶液與氨水-NH,HCOs混合溶液反應(yīng)，生成FeCC）3

沉淀。生成FeCOs沉淀的離子方程式為。

（21湖南）加入NH4HCCIJ沉鋪”過(guò)程中，生成C虱COJ四0

的離子方程式為

（21江蘇）在攪拌下向100mL1molLiMnSO4溶液中緩慢滴加1mol?1/1刈/83溶液

過(guò)濾、洗濠、干燥，得到MnCC）3固體。需加入NH4HCO3溶液

19年全國(guó)1卷

硼鎂礦粉過(guò)濾2―?H3BO3

|調(diào)pH=6.5

闔—Mg(OH)2.MgCO3—?輕質(zhì)氧化鎂

母液

NH4HCO3溶液

2+2

2Mg+3CO3-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3^+2HCO3-

在〃沉鎂〃中生成Mg(OH)2，MgCO3沉淀的離子方程式為

考直角度

(1)考鐵必考變價(jià)：FM+與ZM+等金屬離子沉淀的pH相近，將會(huì)

同時(shí)沉淀

考鋁?？純尚裕撼恋碜⒁釶H范圍：開(kāi)始沉淀一完全沉淀一開(kāi)始溶

解一完全溶解

(2)書(shū)寫(xiě)沉淀的總反應(yīng)方程式：多從電離，水解，溶解平衡移動(dòng)入手，判斷產(chǎn)物

(3)試劑加入的順序及操作：(更高能力要求，江蘇浙江北京卷

常見(jiàn))

(20江蘇卷)

設(shè)計(jì)以Fes。,溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCC>3的實(shí)

驗(yàn)方案________________O

[FeCO^J^^B^，z,Fe(OH)2開(kāi)順逋

在攪拌下向FeSO%液中緩慢加入氨水NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；

靜置后過(guò)濾，所得沉淀用蒸儲(chǔ)水洗滌2~3次；取最后一次洗滌后的濾液，滴加鹽酸酸化

的BaC"溶液，不出現(xiàn)白色沉淀

（20北京卷）

Fe3+Al3+Mn2+Fe2+

開(kāi)始沉淀時(shí)1.53.45.86.3

完全沉淀時(shí)2.84.77.88.3

已知：MriO2的氧化性與溶液PH有關(guān)。純化時(shí)先加入Mr!。？，后加入1\1也心。,

調(diào)溶液PH《，說(shuō)明試劑加入順序及調(diào)節(jié)pH的原因：—先氧化再調(diào)PH

先加MnO2,可利用溶液的酸性將Fe2+全部氧化為Fe3+,

再加氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe3+和AF+全部沉淀而純化

考直角度

(1)考鐵必考變價(jià)：FM+與ZM+等金屬離子沉淀的pH相近，將會(huì)

同時(shí)沉淀

考鋁常考兩性：沉淀注意PH范圍：開(kāi)始沉淀一完全沉淀一開(kāi)始溶

解一完全溶解

(2)書(shū)寫(xiě)沉淀的總反應(yīng)方程式：多從電離，水解，溶解平衡移動(dòng)入手，判斷產(chǎn)物

(3)試劑加入的順序及操作

既能與酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng),

(4)試劑的作用：HCO3-

既可以調(diào)高pH,也可以調(diào)低pH

①調(diào)高pH沉淀Mg2+Fe3+A|3+,HCO3?水解出0H?

HCO3(OH)*CO2

②調(diào)高pH沉淀MM+,Fe2+,H83提供832

2

2HCO,(CO3)CO2H2O

nr

③調(diào)低pH電離出H+，沉淀SiC^.，AIO2.

+2

HCO,(H)'CO3

（17年江蘇卷）

NaOIINallCO1

溶液溶液（）7

Al

（2）向“過(guò)濾I”所得濾液中加入NaHCOs溶液，溶液的pH

（填“增大”、“不變”或

(NH4)2SO4溶液濾渣1pH調(diào)高還是調(diào)低

過(guò)薇］-?H3BO3

硼鎂礦粉—■

I調(diào)pH二6.519年全國(guó)工卷

氣體沉鎂—?Mg(OH)2-MgCO3輕質(zhì)氧化鎂

母液

NH4HCO3溶液

10

根據(jù)H3BO3的解離:H3BO3+H2O心B(0H)4-,Ka=5.81xlO-,可判斷

H3BO3是酸；在〃過(guò)濾2〃前，將溶液pH調(diào)解至3.5,目的是

沉淀三價(jià)鐵離子，正確嗎

考直角度

(1)考鐵必考變價(jià)：FM+與ZM+等金屬離子沉淀的pH相近，將會(huì)

同時(shí)沉淀

考鋁?？純尚裕撼恋碜⒁釶H范圍：開(kāi)始沉淀一完全沉淀一開(kāi)始溶

解一完全溶解

(2)書(shū)寫(xiě)沉淀的總反應(yīng)方程式：多從電離，水解，溶解平衡移動(dòng)入手，判斷產(chǎn)物

⑶試劑加入的順序及操作

既能與酸反應(yīng)，也能與堿反應(yīng),

(4)試劑的作用：HCO3-

既可以調(diào)高pH,也可以調(diào)低pH

緩沖對(duì)溶液，比如氨水和NHQ

既可以調(diào)高P乩也H以調(diào)低PH

克服定式思維

26.（14分）

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