高考化学二轮复习工艺流程中的pH调节与备考策略(2023年)

工艺流程中的pH调节与备考策略

调pH沉淀是实现元素分离的重要手段,

是近年高考是必考的热点

・近年真题再现

H知识规律总结

A角度考蛰与备考策略

（20全国卷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滤饼①」滤液②液砂控制pH

废银催化剂一碱浸酸浸转化调P硫酸银晶体

浓缩结晶

（1）为回收金属，酮硫酸将避漏t①“调为中性，ljSo写应的离子方程式

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

O432

（3）〃转化〃中可替代Hz。?白工濯改为荒"调pH"后〃转化〃

Fe3+

即，调PH多元素分步沉淀

氧化伯

“滤液③”中可能含有的杂质离子为

（21辽宁卷）

常温下，各种形态五价机粒子总浓度的对数与

关系如图。已知郦各镒矿渣硫酸浸液中,

c^（V）=O.Olmol-L一］

〃沉钢〃过程翅力;j）则与胶体共沉降的oto

-

五价钢粒子的存在形态为_£LV907更白

327不同的存在形式y

（21全国1）

氧化Fe2+,调pH沉淀

CuO（杂质为氧化铁及泥沙）为原料制备胆帆，将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热,

待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加,冷却后用氨水调pH为

3.5-4,再煮沸lOmin,冷却后过滤。滤液经如下实叫作：力口整发、冷却结晶、

_______乙醇洗涤、________得到胆研。其中恒赢液pH为总今的目的是

_______煮沸lOmin的作用是_______

除尽铁，抑制硫酸铜水解

（22广东卷）

酸化MgSC）4溶液月桂酸钠

矿物T浸k4浸取液-/i|ifo-d'l■滤1卜滤液1T过滤2j滤饼T加热*拌田操作X|->RECb溶液

L〃氧化调pH〃中，化合价有变化的金;

开始沉淀

沉淀完全

2.〃过滤〃前，用溶液调气"6.2邺范、

围内，该过程中发生反应白》离王方城式为

（21山东卷）

工业上以络铁矿，含、氧化物等杂质为主要原料制备红桃钠的工艺流程如图

调pH与物质的

存在形式，分离

条件的选择

u1

滤渣滤渣副产品Na2Cr2O7-2H2O

矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度与的关系如图所示。当溶液1-

(

中可溶组分浓度.时，可认为已除尽

-T

m

2

中和的pH的理论范围为；酸化的目的是；元素在填操作单

)-2

50

一-3

元的名称过程中除去。-4-

-5

4.59,3使CrC^转化为口?。??，提高的产率°

►I近年真题再现

同知识规律总结

A角度考查与备考策略

知识规律总结

难溶M(OH)n的Ksp不同，用调节pH的方法使金属离子生成氢氧化物沉淀而分离出去。

调节pH的试剂要能与酸中和，例如NaOH,NH3,MgO.NaHCC^NEHCQ等，为

了避免杂质的引入，也可以是相应的金属化物。试题往往给出离子开始沉淀或沉淀完

全的pH数据表，当然有时候也要求根据Ksp计算相应pH

常见沉淀顺序，具体情况也可以两步合成一步

H202调PH2.8-3.2

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

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

AI(OH)3

调pH4.7-6.2调pH8.2-8.9

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

ZnOMgO

（19年4月浙江卷）

盐酸代替步骤II中的N%。溶液处理固体B,图逅除杂，制备MgCl?溶液。已知金属离子形成氢氧化物

沉淀的pH范围：

pH

开始沉淀完全沉淀

3.0/

Fe^X28/

1.1

CM.\

11.3/

10.9/

Mg"8.4

请给出合理的操作排序（从下列操作中选取，按先后次序列出字母，操作可重

复使用）：固体B-a-＞（）一（）-（）一（）—＞（）一（）-＞Mg02溶液7

►I近年真题再现

同知识规律总结

A角度考查与备考策略

(1)考铁必考变价：Fe2+与Z"+等金属离子沉淀的pH相近,

将会同时沉淀，导致除杂不彻底或产品产率降低

考铝常考两性：沉淀注意pH范围：开始沉淀一完全

沉淀一开始溶解一完全溶解

(2)书写沉淀的总反应方程式：多从电离，水解，溶解

平衡移动入手，判断产物

（20江苏）将提纯后的Fes。,溶液与氨水-NH,HCOs混合溶液反应，生成FeCC）3

沉淀。生成FeCOs沉淀的离子方程式为。

（21湖南）加入NH4HCCIJ沉铺”过程中，生成C虱COJ四0

的离子方程式为

（21江苏）在搅拌下向100mL1molLiMnSO4溶液中缓慢滴加1mol・1/1刈/83溶液

过滤、洗濠、干燥，得到MnCC）3固体。需加入NH4HCO3溶液

19年全国1卷

硼镁矿粉过滤2―►H3BO3

|调pH=6.5

阖—Mg(OH)2.MgCO3—►轻质氧化镁

母液

NH4HCO3溶液

2+2

2Mg+3CO3-+2H2O=Mg(OH)2»MgCO3^+2HCO3-

在〃沉镁〃中生成Mg(OH)2，MgCO3沉淀的离子方程式为

考直角度

(1)考铁必考变价：FM+与ZM+等金属离子沉淀的pH相近，将会

同时沉淀

考铝常考两性：沉淀注意PH范围：开始沉淀一完全沉淀一开始溶

解一完全溶解

(2)书写沉淀的总反应方程式：多从电离，水解，溶解平衡移动入手，判断产物

(3)试剂加入的顺序及操作：(更高能力要求，江苏浙江北京卷

常见)

(20江苏卷)

设计以Fes。,溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCC>3的实

验方案________________O

[FeCO^J^^B^，z,Fe(OH)2开顺逋

在搅拌下向FeSO%液中缓慢加入氨水NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；

静置后过滤，所得沉淀用蒸储水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化

的BaC"溶液，不出现白色沉淀

（20北京卷）

Fe3+Al3+Mn2+Fe2+

开始沉淀时1.53.45.86.3

完全沉淀时2.84.77.88.3

已知：MriO2的氧化性与溶液PH有关。纯化时先加入Mr!。？，后加入1\1也心。,

调溶液PH《，说明试剂加入顺序及调节pH的原因：—先氧化再调PH

先加MnO2,可利用溶液的酸性将Fe2+全部氧化为Fe3+,

再加氨水调节pH,使Fe3+和AF+全部沉淀而纯化

考直角度

(1)考铁必考变价：FM+与ZM+等金属离子沉淀的pH相近，将会

同时沉淀

考铝常考两性：沉淀注意PH范围：开始沉淀一完全沉淀一开始溶

解一完全溶解

(2)书写沉淀的总反应方程式：多从电离，水解，溶解平衡移动入手，判断产物

(3)试剂加入的顺序及操作

既能与酸反应，也能与碱反应,

(4)试剂的作用：HCO3-

既可以调高pH,也可以调低pH

①调高pH沉淀Mg2+Fe3+A|3+,HCO3•水解出0H・

HCO3(OH)*CO2

②调高pH沉淀MM+,Fe2+,H83提供832

2

2HCO,(CO3)CO2H2O

nr

③调低pH电离出H+，沉淀SiC^.，AIO2.

+2

HCO,(H)'CO3

（17年江苏卷）

NaOIINallCO1

溶液溶液（）7

Al

（2）向“过滤I”所得滤液中加入NaHCOs溶液，溶液的pH

（填“增大”、“不变”或

(NH4)2SO4溶液滤渣1pH调高还是调低

过薇］-►H3BO3

硼镁矿粉—■

I调pH二6.519年全国工卷

气体沉镁—►Mg(OH)2-MgCO3轻质氧化镁

母液

NH4HCO3溶液

10

根据H3BO3的解离:H3BO3+H2O心B(0H)4-,Ka=5.81xlO-,可判断

H3BO3是酸；在〃过滤2〃前，将溶液pH调解至3.5,目的是

沉淀三价铁离子，正确吗

考直角度

(1)考铁必考变价：FM+与ZM+等金属离子沉淀的pH相近，将会

同时沉淀

考铝常考两性：沉淀注意PH范围：开始沉淀一完全沉淀一开始溶

解一完全溶解

(2)书写沉淀的总反应方程式：多从电离，水解，溶解平衡移动入手，判断产物

⑶试剂加入的顺序及操作

既能与酸反应，也能与碱反应,

(4)试剂的作用：HCO3-

既可以调高pH,也可以调低pH

缓冲对溶液，比如氨水和NHQ

既可以调高P乩也H以调低PH

克服定式思维

26.（14分）

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