二轮专题复习：调pH除杂.doc

1、二轮专题复习:调pH除杂这几年的高考题显示，同学们需知道常见金属阳离子的氢氧化物的Ksp的相对大小，并且要知道金属阳离子沉淀pH 的大概范围。一?计算常见金属阳离子形成氢氧化物开始沉淀时和完全沉淀时的pH常温下， KspFe(OH) 34.0 10 38 , KspAI(OH) 3 1.3 10 33,Ksp Cu(OH ) 2 2.220161110, Ksp Fe(OH ) 28.0 10, Ksp Mg(OH ) 21.8 10设各金属阳离子的起始浓度为0.1mol/L ，当离子浓度小于1 10 5mol/L 时认为沉淀达到完全。1. Fe(OHb : ( lg310.13 , lg31

2、0.2 )V0.414开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :2. Al (OH ) 3: ( lg10.37 ，lgv00.3 )开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :叮叮小文库13. Cu(OH ) 2: ( lg -0.67 )22开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :4. Fe(0H ) 2: ( lg0.05 )开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :5. Mg(0H ) 2: ( lg 和0.13 )开始沉淀时的 pH :完全沉淀时的pH :由于金属离子的初始浓度不同及Ksp 的参考数据不同（不同的参考资料会有不同的参考数据）金属离子形成氢氧化物开始沉淀时的pH 值就会不相同。

3、做题时要根据题目提供的数据做题。2叮叮小文库二?调 pH 除杂的原理人教版选修4 教材 62 页：工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节 pH 至 7? 8, 可使 Fe 3+生成 Fe(0H )3 沉淀而除去。问题：其除杂的原理是什么？三 . 调 PH 除杂的一些常考点人教版选修4 教材 66 页：在粗制CuS0 4 5H 2O 晶体中常含有杂质Fe 2+。在提纯时，为了除去F0 ，常加入少量H2O2，使 Fe 2+氧化为 Fe 3+, 然后再加少量碱到溶液pH=4 ，可以达到除去铁离子而不损失硫酸铜的目的。试解释原因。问题 1: 为什么要将F0 氧化为 Fe 3+ ?问

4、题加入少量 H2O 2, 使 Fe 2+氧化为 Fe 3+ 的离子方程式2：问题H2 O2 作氧化剂的优点是什么？常用的氧化剂有哪些？氧化剂选择时要注意什么？3：问题调 pH 加入物质的选择有什么要求2：问题把 pH 调到多少范围？3：问题4：调 pH 的目的是什么？调pH = 4 的目的是什么？巩固练习沉淀1 已知：溶液 A 只含 Cu 2+、 Fe 2* 、Fe 3+三种金属离子，且三种离子沉淀时的pH 如下表所示。回答下列问题D常液( 1 ) 、图中试剂 1”为 _金属眸子F 孑3 話( 2) 、加入 CuO 的作用是调节溶液pH ，贝 U pH 的氧垣化勒丹始沉淀19 7.047pH范

5、326 7氢氧化物宗全机淀围为 _2、从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下:3叮叮小文库稀 NaOT滤渣直丄 过滤 H* 调卫 H 釣加井徽如已知：铬渣含有Na 2SO4 及少量f2- 、Fe 3+; Fe 3+、 Cr3+完全沉淀（ cCr 2 O71.0 x 代 m| L-1 ）时 pH 分别为 3.6 和 5。微热”除能加快反应速率外，同时还可以_ ,滤渣 A 为 _（填化学式）。3、（ 2017 年全国 II 卷）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO 、 SiO 2 ，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:水泥样品沉淀 B 的主要成

6、分为（写化学式）4、（ 2017 年全国 III 卷）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 ? C2 O3, 还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：步骤的主要反应为：FeO ? C2O 3+Na 2 CO3 +NaNO 3 高温Na2CrO 4+ Fe 2O3+CO 2+ NaNO 2（ 1） _ 改编调 pH=7 可选用的试剂为（ 2） 滤渣 2 的主要成分是 _ 及含硅杂质。（ 4）步骤调滤液 2 的 pH 使之变 _ （填大”或小”），原因是_ （用离子方程式表示）5、（2016 年全国 III 卷）聚合硫酸铁（PFS ）是水处理中重要的絮凝剂，下图

7、是以回收废铁屑为原料制备 PFS 的一种工艺流程。PFS 儡协产甜（ 1 ）反应釜中加入氧化剂的作用是_F 列氧化剂中最合适的是_ （填标号）。4叮叮小文库A .KMnO 4B .Cl 2C.H2O2D.HNO 3（2）聚合釜中溶液的pH 必须控制在一定的范围内，pH 偏小时 Fe 3+水解程度弱， pH 偏大时则 _ 。6、（2015 年全国 I 卷）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg 2B2O 5 H2O 和 Fe 3O4,还有少量Fe 2O 3、 FeO 、 CaO 、 Al2O3 和 SiO 2 等）为原料制备硼酸（ H3BO 3）的工艺流程如图所示：津化議杂卜丽

8、卜（療咖 ?申却蜻丽丽卜 祖賣酸净化除杂”需先加H2O2 溶液，作用是。然后在调节溶液的 pH 约为 5, 目的是7、（ 2015 年全国 II 卷）用废电池的锌皮制作ZnSO 4?7H 2 O, 需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO 4 和 H2O2 溶解，铁变为，加碱调节至PH 为1（lg：= 0.3 ）, 铁刚好沉淀完全（离子浓度小于1 x10 -5mol/L 时，即可认为该离子沉淀3 0.1完全）；继续加碱至PH 为 _ 时，锌开始沉淀（假定Zn 2+）。若上述过程浓度为 0.1mol/L不力口H 2 02 后果是_ ,原因是 _化合物Zn(OH) 2Fe(OH) 2Fe(

9、OH) 3Ksp 近似值-1710 -1710 -3910&石棉尾矿主要含有Mg 3（ Si2O5）（ OH） 4 和少量的Fe 2O3、 Al 2O3。以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶须（ MgCO 37nH 2O）的工艺如下：尾弋吸收浸蘆母港除铁、铝”时，需将pH 调至 8.0 左右，适宜作调节剂的是（填字母代号）a.NaOHb.Mg(OH) 2c.NH 3?H2O9、硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体（Na 2B4O7 10H 2O）时的废渣，其主要成分是MgO ，还含5叮叮小文库有 CaO 、 Fe 2O 3、 FeO 、Mn0 、B2O3、SiO 2 等杂质。以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染

10、、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：NaClO MgQ - 1MtJpI義疫菠绪得却姑晶-MgSO4*7HaO建越过滤过滤滤楂 C( CaSO*-JHX)加入 MgO 的目的是该过程除了加入MgO 夕卜，还能选择加入下列物质中的（填编号）碳酸镁氨水氢氧化镁氢氧化钠6参考答案?计算常见金属阳离子形成氢氧化物开始沉淀时和完全沉淀时的1. Fe(OH ) 3: ( lg 310.13 ,lg310.2 )V074勺4开始沉淀时的 pH : c(OH )3 4.0 10 3 0.4 10 12mol/L 0.1141c( H) &23102mol/L ,pH 1.8

11、73 0.4完全沉淀时的 pH : c(OH )34.0 1034 1011mol/L- 51 10c(H )3； 10 11+3站 4 10 11 v410 mol / L ， pH 3.22.Al (OH ) 3 :(lg3：31.3 1033开始沉淀时的 pH : c(OH3 13 10 11 mol/L，0.1c(H )3313 113：10 3mol /L ， pH 3.37完全沉淀时的 pH : c(OH )3 1.3 103311053 0.13 10 9mol/Lc(H)SUE3；10 5mol/ L ，pH 4.73. Cu(OH ) 2: ( lg 10.67 )22开始沉

12、淀时的 pH : c(OH )2.2 10 201010 mol/L220.1c(H )1.0 1010110 4mol/L , pH4.67才2210V22完全沉淀时的pH : c(OH )2.2 102022 10 8mol/L110 5叮叮小文库pH7叮叮小文库c(H ) 戸 4.2210pH 6.67v22 108吨儿，4. Fe(OH ) 2 : ( lg 10.05 )V0.88.0 1016开始沉淀时的 pH : c(OH、10 7mol/L0.10.814“ H)110 7mol /L ,站0.8pH6.95完全沉淀时的pH :c(OH )8.0 10 1610 5mol/L-

13、110 510 9mol/L ,.0.85. Mg (OH ) 2 : ( lg 10.13 )J1.8开始沉淀时的 pH : c(OH )1.8 10110.1c(H )14_ 109mol/ L ,1.0 10 59v1.8 10V1.81.8 10 11完全沉淀时的pH :c(OH ):1 105c(H ) A 0 31011mol/L ,Jl.8 103J.8巩固练习1、 H2O2 或 Cl 23.24.72、促进 Fe 3+水解生 Fe(OH )3而除去 Fe(OH )2成3、Al(OH) 3Fe(OH )34、 H2SO 4Al(OH) 32CrOpH8.9510 5mol/LpH9.131.810 3mol/LpH11.1342-+