1.6 大题突破(三) 化学工艺流程题 热点题空2 化工生产中物质转化条件的优化与物质的分离、提纯（PPT课件）-【正禾一本通】2026年高考化学二轮专题复习高效讲义（双选版）

该高中化学高考复习课件聚焦化学工艺流程题，依据高考评价体系梳理物质转化、分离提纯等核心考点，通过分析考点权重明确其在大题中的关键地位，归纳条件优化、分离提纯等常考题型，体现备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“核心知识+真题精研+模拟预测+巩固检测”的系统训练，如结合真题解析流程分析步骤，培养学生的科学思维和科学探究与实践素养，帮助掌握物质转化条件优化等答题技巧，助力学生高效冲刺，为教师复习教学提供清晰指导。

高三二轮专题复习高效讲义 化 学 高三二轮专题复习高效讲义 化 学 1 第一部分 PPT下载 http:///xiazai/ 高考题型 分层突破 2 大题突破(三)　化学工艺流程题 课下巩固检测练(三十四) 化工生产中物质转化条件的优化与物质的分离、提纯 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 谢谢观看 【题型特点与分析】 化学工艺流程题以真实工业生产为背景，融合化学原理与实验操作，综合考查学生的知识迁移与问题解决能力。题目通常由工艺流程图、背景信息(如补充知识、数据图表)和对应设问构成。题目整合元素化合物性质、反应原理(如氧化还原、化学平衡)、实验操作(如过滤、萃取)及绿色化学思想。流程图以箭头表示物质转化方向，主线为目标产物的生成路径，分支可能涉及副产品或循环利用环节，回头箭头提示资源循环。 H2O2分解 MnO2＋2Fe2+＋4H＋=== Mn2+＋2Fe3+＋2H2O 【热点题空·逐项突破】 热点题空2　化工生产中物质转化条件的优化与物质的分离、提纯 1．除杂方法 (1)形成氢氧化物沉淀 ①在酸性条件下，常将Fe2+氧化为Fe3+，便于在后续步骤中转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 在酸性条件下，当氧化剂为H2O2时，发生反应的离子方程式为 (注意：温度不能太高，防止 )；当用二氧化锰作氧化剂，发生反应的离子方程式为 。 2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O ②通过调节pH使Fe3+、Al3+形成 沉淀。计算完全沉淀时的c(OH－)，控制溶液pH在一定范围(在酸性条件下)，将金属杂质离子Al3+、Fe3+除去。 [示例1]从工厂采集废液(含FeSO4和少量ZnSO4、MgSO4)，进行四氧化三铁的制备实验。制备流程如图所示。 Fe(OH)3、Al(OH)3 ①操作a、b的名称为 。 ②除去Mn2+溶液中含有的Fe2+。已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 物质 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若Fe2+沉淀完全，则大部分Mn2+与Fe2+共同沉淀，无法有效分离；若先将Fe2+氧化为Fe3+，可使Fe3+沉淀完全而Mn2+不沉淀。故先把Fe2+氧化为Fe3+，再调溶液pH范围为 ，使Fe3+沉淀完全而Mn2+不沉淀。 过滤 3.7≤pH＜8.3 CuS、ZnS、 FeS、HgS (2)调节溶液pH常用试剂 ①酸性物质：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)、酸性气体(二氧化硫)等； 碱性物质：氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵、金属氧化物等。 ②缓冲溶液：醋酸与醋酸钠(酸性)、氨水与氯化铵(碱性)。 (3)形成氟化物、硫化物、碳酸盐沉淀。 ①加入NaF或NH4F可以使Ca2+、Mg2+形成 而除去(注意：溶液的酸性不能太强，否则会 )。 ②加入Na2S可以使Cu2+、Zn2+、Fe2+、Hg2+，分别形成 沉淀。也可以用一些Ksp较大的硫化物(如FeS、MnS等)通过沉淀转化使某些金属离子转化为更难溶的硫化物。 CaF2、MgF2沉淀 降低F－的浓度 ③加入Na2CO3或NH4HCO3可以使Mg2+和Fe2+形成 而除去。 常见的转化为碳酸盐沉淀的类型如下： 类型 离子方程式 用Na2CO3沉淀Zn2+ Zn2+＋CO eq \o\al(2-,3)===ZnCO3↓ 用NH4HCO3沉淀Co2+ Co2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===CoCO3↓＋H2O＋CO2↑ 用NH4HCO3­氨水沉淀Mn2+ Mn2+＋HCO eq \o\al(－,3)＋ NH3·H2O===MnCO3↓＋ NH eq \o\al(＋,4)＋H2O 用NH3(先)＋CO2(后)沉淀Ca2+ Ca2+＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH eq \o\al(＋,4) MgCO3、FeCO3沉 淀 [注意]①M2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===MCO3↓＋H2O＋CO2↑(M2+＝Fe2+、Mn2+、Co2+、Ni2+)； ②Cu2+、Zn2+等与HCO eq \o\al(－,3)生成碱式碳酸盐沉淀，如6HCO eq \o\al(－,3)＋3Zn2+===ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓＋5CO2↑。 (4)用单质进行置换，如可用Zn置换Cu2+。 (5)萃取与反萃取 ①如果萃取剂与杂质离子反应，那么萃取后有机相就应弃去。因为萃取剂是有机酸，所以萃取时加 有利于萃取平衡正向移动。 ②如果萃取剂与目标产物的离子反应，那么萃取后有机相就要加 进行反萃取。 ③萃取剂的选择 碱 酸 [示例2]已知萃取剂A、B中pH对Co2+、Mn2+萃取率的影响如图所示。 为了除去Mn2+，应选择萃取剂 (填“A”或“B”)。 [示例3]萃取剂对Al3+、Co2+萃取率与pH的关系如图所示。 B 萃取分离钴、铝的实验操作： 向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液， ，可得Al2(SO4)3溶液。 ④提高萃取效率的方法：可以采取“萃取剂总量一定，多次少量”的方法加入萃取剂。 继续向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调 pH至0.5以下(或1以下)，然后分液 2．目标产物的生成与提纯 (1)核心反应：提纯后，加入有关试剂，控制反应条件，生成目标产物。 (2)物质分离 [注意]溶解度曲线与结晶、过滤 ①从溶液中得到晶体的过程：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤、干燥。 ②需要加热得到的晶体(或物质)：蒸发结晶、趁热过滤。 需要冷却得到的晶体(或物质)：蒸发浓缩、冷却结晶。 [示例4]制备MnSO4·H2O晶体。已知溶解度曲线如图所示，MnSO4·H2O晶体在曲线拐点右侧。 操作方法：滴加稀硫酸酸化，温度 (填“高于”或“低于”)40 ℃， 结晶、 过滤，酒精洗涤，低温干燥。 高于 蒸发 趁热 [示例5]由图1和图2，确定以下物质的制备方法。 趁热过滤 高于 蒸发结晶 趁热过滤 ①制备KNO3： 、 、过滤、洗涤、干燥。 ②制备KCl： 、 、洗涤、干燥。 ③制备无水Na2SO3：在 (填“高于”或“低于”)34 ℃条件下， ， 、洗涤、干燥。 蒸发浓缩 冷却结晶 蒸发结晶 1.(2025·河南高考节选)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸溶1”的目的是_____________________________________。 (2)已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6]，则生成该物质的化学方程式为__________________________________________________；“滤渣”的主要成分是________(填化学式)。 (3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量Rh2O3和RhCl3，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为_____________ _______________________________________________________。 (4)“酸溶3”的目的是_______________________________ __________________________________________________________。 解析： 答案：(1)除Fe　(2)Rh＋6HCl＋3HNO3===H3[RhCl6]＋3NO2↑＋3H2O　SiO2　(3)Rh2O3＋3H2 eq \o(=====,\s\up15(高温))2Rh＋3H2O、2RhCl3＋3H2 eq \o(=====,\s\up15(高温))2Rh＋6HCl　(4)将Rh与Zn、Sn分离 2．(2024·湖北高考节选)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3)6]中提取铍的路径为： 已知：Be2+＋4HA⥫⥬BeA2(HA)2＋2H＋。 回答下列问题： (1)为了从“热熔冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是________ ___________________________________________________。 (2)“萃取分液”的目的是分离Be2+和Al3+，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是______________________ _____________________________________________________。 (3)写出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式_______________ ______________________________________________________。 “滤液2”可以进入_______________________________________ __________________________________________________________ 步骤再利用。 解析：(1)将熔融态物质快速冷却可转化为非晶态，即玻璃态。(2)由已知信息可知，“萃取分液”时Be2+转化为BeA2(HA)2进入煤油中，水相1为含有Al3+、H＋的水溶液，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，无明显现象。 答案：(1)快速冷却　(2)无明显现象 (3)BeA2(HA)2＋6NaOH===Na2[Be(OH)4]＋4NaA＋2H2O　反萃取分液 1.(2025·江苏泰州模拟)硫酸羟胺[(NH3OH)2SO4]是一种重要的化工原料，受热易分解；呈白色粉末状，易溶于水，其溶液的pH值在4左右。一种利用氨法烟气脱硫中生成的亚硫酸氢铵制备环己酮肟的过程如下： 已知：①环己酮(O，可溶于水，易溶于有机溶剂)和羟胺(NH2OH)反应生成环己酮肟(NOH)称为肟化反应。 ②环己酮肟能溶于水，难溶于 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH4))2SO4浓溶液，熔点88 ℃；60 ℃时酸性条件下水解生成羟胺盐和环己酮。 (1)“反应”中生成(NH3OH)2SO4，若n(SO2)∶n(NH4HSO3)＝1∶1，写出该反应的离子方程式：______________________。 (2)浓缩的目的有：__________________________________ _________________________________________________________。 (3)“分离”的操作名称为：____________，得到的Y是____________。 (4)写出环己酮肟在硫酸溶液中水解的化学方程式：__________________________________________。补充完整用环己酮肟制取硫酸羟胺的实验方案：在三颈烧瓶中分别加入一定量环己酮肟和少量的蒸馏水，__________________________________________________，冷却结晶，过滤洗涤，即可得到硫酸羟胺粗品。(实验中需要使用的试剂、仪器：2 mol·L-1 H2SO4溶液、Ba(OH)2溶液、甲苯、pH计、减压蒸发仪) 解析：反应中SO2与NH4NO2、NH4HSO3反应生成(NH3OH)2SO4，结合已知环己酮和羟胺反应生成环己酮肟，可以推知X为NH3，中和NH3OH＋，使其转化为NH2OH，NH2OH与环己酮反应生成环己酮肟，环己酮肟能溶于水，难溶于(NH4)2SO4浓溶液，用过滤方法分离出环己酮肟。 答案：(1)SO2＋HSO eq \o\al(－,3)＋NO eq \o\al(－,2)＋2H2O===2SO eq \o\al(2-,4)＋NH3OH＋＋H＋ (2)增大后续肟化反应的速率；减少环己酮肟在后续稀硫酸铵溶液中的溶解损失 (3)过滤　(NH4)2SO4浓溶液 (4)2NOH＋H2SO4＋2H2O eq \o(=====,\s\up14(60 ℃))(NH3OH)2SO4＋2O　加2 mol·L-1H2SO4溶液，控制温度60 ℃，充分反应，用甲苯萃取反应液，萃取相经气相色谱分析环己酮肟的转化率较高后，萃余水相转移至烧杯中，加Ba(OH)2溶液，同时用pH计测量萃余水相的pH，直至约为4后，过滤，用蒸馏水洗涤，将洗涤液与滤液合并，减压蒸发 2．(2025·山东青岛模拟节选)废定影液的主要成分为Na3[Ag(S2O3)2]，用废定影液为原料制备AgNO3的实验流程如图： 已知：①硫代硫酸根离子(S2O eq \o\al(2-,3))可看作是SO eq \o\al(2-,4)中的一个O原子被S原子取代的产物。 ②常温下，Ksp(Ag2S)＝1×10-50，Ag＋(aq)＋2S2O eq \o\al(2-,3)(aq)⥫⥬[Ag(S2O3)2]3-(aq) K1＝1×1013。 (1)已知：2AgNO3 eq \o(=====,\s\up15(440 ℃))2Ag＋2NO2↑＋O2↑，2Cu(NO3)2 eq \o(=====,\s\up15(200 ℃))2CuO＋4NO2↑＋O2↑。AgNO3粗产品中常含有Cu(NO3)2，请设计由AgNO3粗产品获取纯净AgNO3的实验方案：________________________________ ____________________________________________________，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到纯净的AgNO3。(实验中须使用的试剂：稀硝酸、NaOH溶液、蒸馏水) (2)蒸发浓缩AgNO3溶液的装置如下图所示。使用真空泵的目的是____ _______________________。 答案：(1)将AgNO3粗产品加热并维持温度在200 ℃至恒重，同时用足量NaOH溶液吸收产生的气体；待固体冷却后加入蒸馏水，充分溶解、过滤、洗涤，并将洗涤液与滤液合并，再加入适量稀HNO3 (2)防止AgNO3分解；减小压强，利于水分在较低温度下蒸发 1．(2025·江苏南京期中节选)以硼镁矿(主要成分Mg2B2O5·H2O)为原料制备硼氢化钠(NaBH4)和七水合硫酸镁(MgSO4·7H2O)的工艺流程如图所示： 已知：硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有杂质Fe2O3、FeO、CaO、MnO等。 “操作a”为蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、___________。 答案：冷却结晶　干燥 2．从阳极泥(主要成分有Cu、Ag、Au、Ag2Se、Cu2S和NiSO4等)中回收Se和金属的部分工艺流程如图。 已知： ①该工艺中萃取原理为2RH＋M2+⥫⥬R2M＋2H＋(其中RH表示萃取剂，M2+表示金属离子)。 ②S2O eq \o\al(2-,3)在碱性条件下很稳定，常温下可与Ag＋络合：Ag＋(aq)＋2S2O eq \o\al(2-,3)(aq)⥫⥬[Ag(S2O3)2]3-(aq)　K＝3.0×1013。 (1)“焙烧”前需对阳极泥进行粉碎处理，目的是_________________。 (2)“焙烧”产生的SO2与SeO2的混合烟气用水吸收可制得单质Se，该反应的化学方程式为__________________________________。 (3)“滤液Ⅰ”中的阳离子主要有Cu2+、Ni2+，可使用萃取剂(RH)萃取分离。Cu2+和Ni2+的萃取率与水相初始pH、萃取剂浓度的关系如图。 则萃取Cu2+最佳的条件为____________和__________；“反萃取剂”最好选用________(填化学式)。 解析：(3)据图可知，萃取Cu2+最佳的pH为6，最佳萃取剂浓度为1%，此时，Cu2+的萃取率较高，且和Ni2+的萃取率相差较大；“滤液Ⅰ”中主要含有Cu2+、Ni2+的硫酸盐，故“反萃取剂”最好选用H2SO4。 答案：(1)增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 (2)2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2H2SO4 (3)水相初始pH为6　萃取剂浓度为1%　H2SO4 3．(2025·重庆模拟预测节选)Co、Ni是重要的战略性金属。一种利用废钴镍矿(含较多的Co、Ni、Fe，以及一定量的Mg、Pb、Mn等元素)提取Co、Ni，并获得一系列化工产品的工艺流程如图： 已知：①P204对Co2+、Ni2+、Fe3+具有高选择性。 ②萃取的原理为M2+(水相)＋2HR⥫⥬MR2(有机相)＋2H＋(M＝Co、Ni)。 ③[Co(NH3)6]2+易被氧化成[Co(NH3)6]3+ (1)浸渣1的主要成分为____________(填化学式)，水相1中主要含有的金属离子有____________(填离子符号)。 (2)从平衡移动角度分析，“反萃取”中加入酸的目的是_______________。 (3)“氨浸”时生成[Co(NH3)6]3+的离子方程式为____________________。 (4)“沉镍”时不选用Na2CO3溶液的原因是________________________。 (5)已知一定条件下，某萃取剂(HR)萃取Ni2+的分配系数 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(有机相中NiR2的浓度,水相中Ni2+的浓度)))为4，则用等体积该萃取剂萃取Ni2+的萃取率 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(有机相中NiR2的总物质的量,Ni的总物质的量)×100%))为____________，若使萃取率达到99%以上，则需要用等体积的萃取剂至少萃取_______次。 解析：向废钴镍矿(含较多的Co、Ni、Fe，以及一定量的Mg、Pb、Mn等元素)中加入稀硫酸进行酸浸，得到含Co2+、Ni2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+的硫酸盐和难溶的PbSO4，过滤得到滤渣，故滤渣1的主要成分为PbSO4， 向滤液中加入Fe，将Fe3+全部还原为Fe2+，加入P204萃取Co2+、Ni2+，则水相1中含有Mg2+、Fe2+、Mn2+的硫酸盐，向含有Co2+、Ni2+硫酸盐的有机相中加入酸进行反萃取，得到水相2，向水相2中加入氨水氨浸，Co2+转化为[Co(NH3)6]2+，其易被氧化为[Co(NH3)6]3+，用SO2还原得到CoSO4，浸渣2为Ni(OH)2，酸浸转化为Ni2+，加入NH4HCO3沉镍，得到NiCO3，据此回答。 (4)“沉镍”时，Ni2+与NH4HCO3反应，得到NiCO3，离子方程式：Ni2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===NiCO3↓＋CO2↑＋H2O，若加入Na2CO3溶液，其碱性较强，会产生 Ni(OH)2 沉淀。 (5) eq \f(c有机相(NiR2),c水相(Ni2+))＝4，这意味着在平衡时，有机相中NiR2的浓度是水相中浓度的4倍。设初始水相中Ni2+的浓度为c0，因为是等体积萃取，萃取后水相中Ni2+的浓度为 eq \f(c0,5)，有机相中NiR2的浓度为 eq \f(4c0,5)，萃取率： eq \f(\f(4c0,5),c0)×100%＝80%。单次萃取的萃取率为80%，萃余率为20%，初始浓度为c0，经过n次萃取后水相中Ni2+的浓度为c0 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5))) eq \s\up12(n)，萃取率达到99%以上，即剩余在水相中的Ni2+不超过1%， eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5))) eq \s\up12(n)≤0.01，解不等式得：5n≥100，因此，至少需要3次萃取。 答案：(1)PbSO4　Mn2+ 、Fe2+、Mg2+ (2)加入酸(H＋)，M2+＋2HR⥫⥬MR2＋2H＋平衡逆向移动，使Co2+、Ni2+ 进入水相 (3)4Co2+＋24NH3·H2O＋O2⥫⥬4[Co(NH3)6]3+＋4OH－＋22H2O (4)Na2CO3 溶液碱性较强，沉镍时会产生Ni(OH)2沉淀 (5)80%　3 4．(2025·湖南常德一模)钯(Pd)是在航空航天、汽车制造等领域应用广泛的稀有金属。以下是从镍阳极泥中回收钯及其他贵金属的工艺流程： 已知：“酸浸”中浸出液的主要成分为HAuCl4、H2PtCl4、H2PdCl4；金属被提炼过程中伴随有大量气泡，会形成类似海绵的孔隙结构。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，为提高浸出效率可采取的措施有________________(至少回答两点)；写出“酸浸”时单质钯发生反应的化学方程式：__________________________。 (2)“树脂吸附”中，若浸出液经过阴离子交换树脂的流速过快会导致贵金属的提取率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)“王水溶解”中，体现了硝酸的________性；此步骤存在的缺点是__________________________。 (4)“萃取”可实现[AuCl4]－从水层转移到有机层，“反萃取”中加入草酸铵的作用是__________________________。 答案：(1)升高温度、适当增大反应物浓度、搅拌等　3Pd＋12HCl＋NaClO3===3H2PdCl4＋NaCl＋3H2O (2)减小 (3)强氧化　王水会产生氮氧化物等污染性气体，污染环境 (4)作还原剂，并在反应过程中提供气体便于形成海绵金 5．工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)和Li2CO3合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾，其工艺流程如图所示。 已知：①Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化； ②当溶液中某离子浓度c(Mn＋)≤1.0×10-5 mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的Ksp如下表所示： Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Ksp 1.0×10-39 1.0×10-33 5.0×10-12 5.0×10-17 ③lg 5＝0.7。 (1)“酸浸”时，通入稍过量SO2的目的是________________________。 一定温度下，软锰矿与不同浓度的硫酸反应60 min时结果如下表所示： c(H2SO4)/(mol·L-1) 1.0 5.0 10.0 16.0 18.0 Mn浸出率/% 25 78 95 85 55 Al浸出率/% 35 90 83 5 0 则“酸浸”时，选择c(H2SO4)为____________ mol·L-1。 (2)加入MnCO3“调pH”时，若c(Mn2+)＝1.0 mol·L-1，其他金属阳离子浓度为0.001 mol·L-1，则调pH的范围为____________，若“滤渣Ⅲ”主要成分为FeOOH，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为_______________。 (3)“焙烧”操作中，为了提高Li2CO3利用率，加入稍过量的MnO2，加热至600～750 ℃便制得LiMn2O4，则反应的化学方程式为___________，整个流程中，可以循环使用的物质有__________。 (4)获取明矾KAl(SO4)2·12H2O的“一系列操作”是_____________。 解析：(1)该工艺流程的目的是合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾，要求Mn和Al的浸出率都尽量高，由表格数据可知，酸浸时，选择10.0 mol·L-1的硫酸溶液最合适。 (2)加入碳酸锰调pH，是为了让Al3+转化为Al(OH)3沉淀，而其他金属阳离子依然在溶液中，Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3+)·c3(OH－)＝1.0×10-33，当Al3+完全沉淀时，Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3+)·c3(OH－)＝1.0×10-33，c(OH－)＝ eq \r(3,\f(1.0×10-33,1.0×10-5))mol·L-1＝10－ eq \f(28,3) mol·L-1，c(H＋)＝ eq \f(Kw,c(OH－))＝ eq \f(10-14,10－\f(28,3)) mol·L-1＝10－ eq \f(14,3) mol·L-1，pH≈4.67，若c(Mn2+)＝1.0 mol·L-1，其他金属阳离子浓度 为0.001 mol·L-1，当Mn2+开始沉淀时，Ksp[Mn(OH)2]＝c(Mn2+)·c2(OH－)＝5.0×10-12，c(OH－)＝ eq \r(\f(5.0×10-12,1.0)) mol·L-1＝ eq \r(5)×10-6 mol·L-1，c(H＋)＝ eq \f(Kw,c(OH－))＝ eq \f(10-14,\r(5)×10-6) mol·L-1＝ eq \f(10-8,\r(5)) mol·L-1，pH≈8.35；当Fe2+开始沉淀时，Ksp[Fe(OH)2]＝c(Fe2+)·c2(OH－)＝5.0×10-17，c(OH－)＝ eq \r(\f(5.0×10-17,0.001)) mol·L-1＝ eq \r(5)×10-7 mol·L-1，c(H＋)＝ eq \f(Kw,c(OH－))＝ eq \f(10-14,\r(5)×10-7) mol·L-1＝ eq \f(10-7,\r(5)) mol·L-1，pH≈7.35，综上：Al3+完全沉淀时，pH≈4.67，Mn2+开始沉淀时，pH≈8.35，Fe2+开始沉淀时pH≈7.35，即4.67≤pH<7.35，由于Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化，则4.67≤pH≤5.5。 答案：(1)将MnO2全部转化为Mn2+，且将Fe3+还原为Fe2+，防止在滤渣Ⅱ中引入Fe(OH)3　10.0　(2)4.67≤pH≤5.5　O2＋4Fe2+＋6H2O===4FeOOH↓＋8H＋　(3)8MnO2＋2Li2CO3 eq \o(=====,\s\up17(600～750 ℃))4LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑　O2、硫酸　(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 $