二轮专题复习调pH除杂

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)3 =4.0父1028, KspAl(OH% =1.3父10字，KspCu(OH)2 =2.2 10", KspFe(OH)2 =8.0 10,6, KspMg(OH)2 = 1.8 10设各金属阳离子的起始浓度为0.1mol/L,当离子浓度小于1x10'mol/L时认为沉淀达到完全。1，101 . Fe(OH )3 ： ( lg . =0.13

2、, lg 3= =-0.2 )3 0.43 4开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :112. Al (OH )3 ： ( lg 3；值=-0.37 , lg 3"y = 0.3 )开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :1-3. Cu(OH )2 ： ( lg=0.67 ) .22开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :1- 24. Fe(OH )2 ： (lg j = 0.05 ) 0.8开始沉淀时的pH :完全沉淀时的pH :-15. Mg(OH)2： ( lg-i= 0.13)1.8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

3、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。做题时要根据题目提供的数据 做题。二.调pH除杂的原理人教版选修4教材62页：工业原料氯化钱中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨 水调节pH至78,可使Fe3+生成Fe(OH)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CUSO4 5H2O晶体中常含有杂质 Fe2+。在提纯时，为 了除去Fe2+,常加入少量H2O2,使Fe2+氧化为Fe3+,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 Fe2+

4、氧化为Fe3+?问题2：力口入少量H2O2,使Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式问题3: H2O2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？问题2:调pH加入物质的选择有什么要求问题3:把pH调到多少范围？问题4:调pH的目的是什么？调 pH = 4的目的是什么?巩固练习1、已知：溶液 A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+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r*沉淀D 溶液A型L溶液B端ICuCh 3Hq金属离子Cu*PH氢氧化物开始沅淀1.97.047氢氧化物完全沉淀329.D6.7(1)、图中试剂1"为(2)、加入CuO的作用是调节溶

5、液 pH,则pH的范围为 2、从化工厂需渣中提取硫酸钠的工艺如下:铝渣调fH约3.6并微热+滤渣AX* 过滤十一滤液已知：铭渣含有 Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+;Fe3+、C产完全沉淀（cw 1.0 x平Cmol 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、SiO2,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:水泥样品氯化彼豆被浦酸（写化学式）沉淀B的主要成分为4、（2017年全国III卷）重铭酸钾是一种重要的化工原

6、料，一般由铭铁矿制备，铭铁矿的主要成分为FeO Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:步骤的主要反应为：FeO Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 一彗t Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2（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 （用离子方程式表不）5、（2016年全国III卷）聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，下图是以回收废铁 屑为原料制备PFS的一种工艺流程。量化剂水+硫酸固体残渣(1)反应釜中加入氧化剂的作用卜列氧化剂中最合适的是反应釜聚合釜减压舞发PFS固体

7、产品 FROH）.（SO工卓 ）（填标号）。A . KMnO 4B. Cl2C. H2O2D. hno3（2）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3+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Mg2B205 H2。和 Fe3O4,还有少量 Fe2O3、FeO、CaO、Al 2O3和 SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：。然后在净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是调节溶液的pH约为5,目的是7、（2015年全国II卷）用废电池的锌皮制作ZnS04?7H20,需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：

8、加稀 H2SO4和H2O2溶解，铁变为 ,加碱调节至 PH为 时1（Ig =0.3）,铁刚好沉淀完全（离子浓度小于3 0.11M0-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至 PH为 时，锌开始沉淀（假定 Zn”浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是原因是化合物Zn(OH) 2Fe(0H)2Fe(0H)3Ksp近似值“-1710“-1710-39108、石棉尾矿主要含有Mg 3（Si2O5）（OH） 4和少量的 Fe2O3、Al 203。以石棉尾矿为镁源制备碳酸镁晶须（MgCO3如H20）的工艺如下：NH4HCO3石棉尾犷焙烧除铁.铝1卜沉线.-晶体洗深|MgCOj&

9、#39;flHiO尾气吸收浸港母液除铁、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. NH3?H2O(NH4bSOi9、硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体（Na2B4O7 10H2O）时的废渣，其主要成分是 MgO,还含有CaO、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO?等杂质。以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染、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：碉侵制N*CIO滤渣B蒸发浓缩 趣热过滤冷却结晶过潴MgSG4-7H2O滤渣C(CaSO4-2H20j加入MgO的目的是该过程除了加入 MgO外，还能选择加

10、入下列物质中的 （填编号）碳酸镁氨水氢氧化镁氢氧化钠参考答案.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PH1，11. Fe(OH )3 ： (lg 3 j = 0.13 , 1g 3 - = 0.2 )3 0.43 44 0 108开始沉淀时的 pH： c(OH =3'.0 10=3/04x10-12mol/L;0.1141.0 10c( H )-3 123 0.4 1012= vx10 mol/L, pH =1.873 0.4 40 10 38完全沉江时的 pH： c(OH)=3二h=3;4M10 mol/L1 10c(H )=34 1013= h><10,

11、mol/L , pH =3.23 4112 Al9H)3：(lg而=-0.37, lg"3)1 3 1043开始沉淀时的 pH： c(OHn=3J=:13M10Amol/L，0.1_J41.0 1013c(H )=石=*10 mol/L, pH =3.37313 1031333完全沉淀时的 pH： c(OH 3 =3；建=V=3M10"mol/L 1 101.0 101_5c(H ) -10 mol/L, pH =4.730.13 103.41、3. Cu (OH )2 ： ( lg -'；= 0.67 ) 22开始沉淀时的pH： c(OH =f=do，0mol/L

12、.141.0 101mc(H ) =4=10 mol/L, pH =4.6722 1022完全沉淀时的pH : c(OH )=.2.2 10，°8 -I5 = 22 10 mol / L1 1016= m10 mol/L , pH =6.67 .221-24. Fe(OH )2 ： ( lg = 0.05 ) ,0.8开始沉淀时的pH : c(OH D=18.0X10 =T01>d0,mol/L0.1c(H )=141.0 10170.8 100.8x10，mol/L, pH =6.95完全沉淀时的pH : c(OH J =.8.0 105C(H ) J。10 "40

13、.8 10，开始沉淀时的pH： c(OH) =1.8 10* 1.0.1二,1.8 10/mol / L19:10 mol / L , pH =8.950.81、5. Mg (OH )2 ： ( lg t = 0.13) ,1.814,pH =9.131.0 101_9c(H ) =. =10 mol/ L1.8 101.8 1.810:一3完全沉淀时的 pH： c(OH )='=q1.8M10，mol/L ,1 101.0 10,41c(H )=-=-=10 mol/L , pH =11.131.8 10.1.8巩固练习1、H2O2 或 Cl23.24.72、促进Fe”水解生成Fe(OH)3而除去 Fe(OH%3、Al(OH) 3 Fe(OH)34、 H2SO4