2023届高三化学一轮复习3、工业流程图——pH的调节 学案

高中化学李老师：13840089873——pH的调节： （1） 调节pH的知识点汇总： · 1——调控pH的目的： （1） 抑制盐类的水解，防止产品混入杂质（像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相对应的无水盐时，由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解（水解反应为吸热反应）导致产品不纯，如MgCl2·6H2O=△=Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O等，这就需要在酸性氛围中加热来抑制其水解）或促进盐类的水解生成沉淀，有利于过滤分离即为了将xxx转化为沉淀便于分离（调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质）； （2） H+：除去氧化物、碱或其他与H+反应的物质；OH-：除去油污，除去Si、Al元素或与OH-反应的物质等； （3） 为了某些特定的氧化还原反应：例如酸性条件下NO3-有氧化性，S2O32—在酸性条件下发生歧化反应等； （4） 为了制备生成某酸、某碱，或防止某金属离子水解。 · 2——pH大小后果分析： （1） pH过小的后果：导致某离子沉淀不完全；小心电化学中，H+浓度过大，会导致金属离子放电程度减小。会增加后续中和物质的消耗。 （2） pH过大的后果：导致主要离子开始沉淀，两性物质溶解等。 （3） pH要考虑：小心两性化合物的变化；小心题中新离子在不同pH条件下的变化；注意CrO42-与Cr2O72-之间的转化。 （2） 调节pH的实际应用： · 1——与盐类水解相关： （1）已知溶液中存在FeCl3、FeCl2、CuCl2，三种离子在溶液中的pH范围如下，欲提纯Cu2+： Fe3+ Cu2+ Fe2+ 开始沉淀pH 2.1 4.7 5.8 沉淀完全pH 3.2 6.2 8.8 ①先加入 ，目的是 ，发生反应的离子方程式为 ； ②再加入 ，调节pH的范围是 ，目的是 。 ③KspCu(OH)2= 。 （2）某些易水解物质的水溶液配制，如何配制FeCl3溶液？答： 。 （4） 保存易水解的盐溶液（加酸或碱的目的）： ①保存FeCl3溶液加入HCl ，目的是防止Fe3+水解。 ②保存FeCl2溶液加入铁钉，目的是防止Fe2+被氧化，还需加入HCl，目的是防止Fe2+水解。 （5） 已知KspCu(OH)2=1.0×10-21 kspFe(OH)3=1.0×10-39 ，除去0.1mol/LCuCl2溶液中（混有少量FeCl3）的Fe3+，加入CuO，调节pH的范围是2.7pH<4。 · 2——通过题中给与的酸性或碱性环境，判断产物： 例如：将SO2通入Na2CO3溶液中，生成酸性溶液，则该反应的方程式为：2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2。 （3） 例题： 1、高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为 。 相关金属离子【c(Mn+)=0.1 mol·L−1】形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 【答案】4.7 2、我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子【c(Mn+)=0.1 mol·L-1】形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 滤渣1的主要成分除SiO2外还有 ；氧化除杂工序中ZnO的作用是 ，若不通入氧气，其后果是