2026届高考化学复习：工艺流程中15种操作及其目的

工艺流程中的15种操作及其目的

一、加氧化剂或还原剂的目的：

1、转变某种金属离子的价态，再通过调节溶液pH，使金属离子以氢氧化物形式沉淀出来，   以达到除去杂质的目的。

例如：向滤液中H2O2、HNO3、O2、MnO4—（H+）、Cr2O72—、ClO3—、MnO2等氧化剂把低价离子氧化成高价离子，例如Fe2+氧化成Fe3+，Cr3+氧化成Cr6+，不加氧化剂就无法除去低价离子[如Fe2+―→Fe3＋―→Fe(OH)3]；

2、为生成目标产物的价态而加入氧化剂(如在碱性条件下，加入H2O2将Cr3＋氧化成CrO)；

3、常见氧化剂：KMnO4、H2O2、空气(O2)、Cl2、次氯酸盐、ClO2、ClO、MnO2、HNO3、

浓硫酸、Fe3＋等；

4、常见还原剂：金属单质、SO2(SO)、I－、Fe2＋、H2O2、HCl、H2C2O4 等；

二、通入空气的目的：

1、氧化某些离子(如SO、Fe2＋)；

2、起搅拌作用，带动体系流动，增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应充分进行；

3、通入空气，带走挥发性物质，促进反应进行，减少产物损失

三、 加有机溶剂的目的：

1、溶解有机反应物或产物（多数有机物难溶于水，有机溶剂可提升其溶解度）；

2、萃取某些物质或降低某些物质的溶解度；

四、蒸发结晶时加对应酸的目的——抑制水解：

如从溶液中析出FeCl3、CuCl2、AlCl3、MgCl2、ZnCl2等晶体时，应在HCl气流中加热，以抑制其水解；

五、调溶液pH的目的：

试剂：常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物、酸性气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸等。

目的：通常是是利用沉淀溶解平衡把某些离子转化成沉淀。

原则：不管是调高还是调低，原则都是加过量的除杂剂而不引进新的杂质。

1、调高pH：加入消耗H＋的物质(碱、氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐等)：

①如除去Al3＋、Fe3＋，可以调高pH，使其分别转化成Al(OH)3沉淀、Fe(OH)3沉淀；

②如除去CuSO4溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO[或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]等调节溶液的pH至3～4，使 Fe3＋转化为 Fe(OH)3沉淀除去，Zn2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入ZnO、Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3等；

离子方程式为Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋、

CuO＋2H＋===Cu 2＋＋H2O，不可加入NaOH溶液、氨水等。

2、调低pH：加入消耗OH－的物质(盐酸、硫酸、CO2、NH等)。

如除去SiO、[Al(OH)4]－，可以调低pH，使其分别转化成H2SiO3沉淀、Al(OH)3沉淀。

3、pH范围的选择：杂质离子完全沉淀时pH～主要离子开始沉淀时pH；如Fe(OH)3、Zn(OH)2开始沉淀至沉淀完全时的pH范围分别为1.5～3.3、5.4～8.2，则要除去Zn2＋溶液中的Fe3+，应控制溶液的pH范围为3.3～5.4。

4、pH不能过高或过低：

过低会导致某些离子沉淀不完全；

过高可能会导致主体离子损失；

生成两性物质时，pH也不宜过高或过低。

【考法归纳】

①H2O2是绿色氧化剂，无污染，但需注意H2O2受热易分解；Fe3＋、MnO2、Cu2＋等能催化H2O2分解；

②用SO2还原MnO、Fe3＋等离子时，温度不宜过高，温度越高，SO2溶解度越小；

③用Na2SO3还原MnO2、Fe3＋等时，Na2SO3实际用量高于理论量，原因是Na2SO3被空气部分氧化；

④判断能否加其他物质，要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等。

六、加过量试剂的目的

1、酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；

2、增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；

3、增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等；但可能引入杂质，增加后续处理成本(关注后续化学反应)。

七、不同气体氛围的目的

1、隔绝空气或者惰性气体氛围：通入Ar、N2、H2等，防止某些物质被氧化，防止空气中的组分(如氧气)参与反应；

2、HCl氛围：抑制弱离子的水解。需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3 、MgCl2等含水晶体，以防止水解。

如从海水中提取镁，从MgCl2的溶液里结晶析出的是氯化镁结晶水合物，电解熔化氯化镁才能制得金属镁，要去除氯化镁晶体中的结晶水需要在氯化氢气流中加热，否则煅烧所得的最后固体不是MgCl2，而是熔点更高的MgO， 具有相似情况的还有FeCl3 、AlCl3等；

八、控制温度的目的

1、温度对物质性质的影响

①关注易分解物质：双氧水、氨水、铵盐、硝酸、次氯酸、硝酸盐、草酸、草酸盐以及信息中给出的易分解物质；

②关注易挥发物质：氨水、硝酸、盐酸、乙酸等易挥发物质以及沸点较低物质；

③关注易被氧化物质：Na2S、Na2SO3、KI、含Fe2+的化合物、酚类、醛类以及信息中给出的