当前位置:首页>文档>专题六 主观题突破2 化工生产中物质转化条件的控制淘宝店:红太阳资料库_05高考化学_2025年新高考资料_二轮复习_2025年高考化学大二轮_2025化学二轮复习

专题六 主观题突破2 化工生产中物质转化条件的控制淘宝店:红太阳资料库_05高考化学_2025年新高考资料_二轮复习_2025年高考化学大二轮_2025化学二轮复习

  • 2026-03-28 01:50:04 2026-03-28 01:04:27

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专题六 主观题突破2 化工生产中物质转化条件的控制淘宝店:红太阳资料库_05高考化学_2025年新高考资料_二轮复习_2025年高考化学大二轮_2025化学二轮复习
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化工生产中物质转化条件的控制 反应条件的控制 条件控制 目的 固体原料 减小颗粒直径,增大反应物接触面积,增大浸取时的反应速率,提高浸取率 粉碎或研磨 煅烧或 ①除去硫、碳单质;②有机物转化、除去有机物;③高温下原料与空气中的氧气反应; 灼烧 ④除去热不稳定的杂质等 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中,以达到与难溶物分离的目的;②去氧化物(膜) 碱溶 ①除去金属表面的油污;②溶解铝、氧化铝等 ①加快反应速率或溶解速率;②促进平衡向吸热反应方向移动;③除杂,除去热不稳定 加热 的杂质,如NaHCO 、Ca(HCO ) 、KMnO 、NH Cl等物质;④使沸点相对较低或易升华 3 3 2 4 4 的原料气化;⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等 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 反应物用 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 量或浓度 速率,使平衡发生移动等 ①控制反应速率(升温加快反应速率)、适宜的温度使催化剂的活性最大,防止副反应的 控温(常用 发生;②控制化学反应进行的方向,使化学平衡移动;③升温:使溶液中的气体逸出, 水浴、冰浴 使易挥发物质挥发,使易分解的物质分解;煮沸:使气体逸出;促进水解,聚沉后利于 或油浴) 过滤分离;④控制固体的溶解与结晶 加入氧化剂 ①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使 (或还原剂) 其转化为Fe(OH) 沉淀除去] 3 加入 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等);②加入可溶性碳酸盐,生成 沉淀剂 碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+ ①使某种或几种金属离子转化为氢氧化物沉淀,而目标离子不生成沉淀,以达到分离的 目的(常利用题给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH信息,选择pH范围,使杂质离子以 pH控制 氢氧化物形式沉淀出来);②“酸作用”还可以除去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水 解等;③“碱作用”还可以除去油污、除去铝片表面的氧化铝、溶解铝等;④金属离子 的萃取率与溶液的pH密切相关;⑤调节溶液pH常用试剂:a.调节溶液呈酸性:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)、金属氧化物、酸性气体(二氧化硫)等。b.调节溶液呈 碱性:氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵等 应用示例 1.一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下: “分铜”时,如果反应温度过高,会有明显的放出气体现象,原因是 。 答案 温度过高,H O 分解放出氧气 2 2 2.已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示: 物质 开始沉淀pH 沉淀完全pH Fe(OH) 2.7 3.7 3 Fe(OH) 7.6 9.6 2 Mn(OH) 8.3 9.8 2 若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做? 答案 先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的3.7≤pH<8.3。 3.以软锰矿(主要成分为MnO ,含少量铁的氧化物)制备高纯MnCO 。流程如图: 2 3 (1)酸溶还原时,MnO 发生反应的离子方程式为 。 2 (2)在常温下,已知:K [Mn(OH) ]=2×10-13、K [Fe(OH) ]=1×10-39。工业上,当某离子浓度小于1×10-6 sp 2 sp 3 mol·L-1时,认为该离子已除净。氧化后所得溶液中c(Mn2+)=0.2 mol·L-1,为使溶液中Fe3+除净,调节pH 的范围应为 。 答案 (1)MnO +2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H O (2)3≤pH<8 2 2 √K [Fe(OH) ] √1×10-39 解析 (2)当Fe3+除净时,c(OH-)= 3 sp 3 =3 mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,则pH=3;当锰离 c(Fe3+ ) 1×10-6 √K [Mn(OH) ] √2×10-13 子开始沉淀时,c(OH-)= sp 2 = mol·L-1=10-6 mol·L-1,pH=8。 c(Mn2+ ) 0.2(1)调节pH所需的物质一般应满足两点: ①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入 CuO、Cu(OH) 、Cu (OH) CO 等物质来调节溶液的pH。 2 2 2 3 (2)调节pH的试剂选取:①选取流程中出现的物质;②未学习过的物质且题目又无信息提示的一般不做考 虑;③已学的常见酸、碱(如HNO 、HCl、H SO 、NH ·H O、NaOH等)。 3 2 4 3 2 4.硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及 单质状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下: 已知:碲酸钠(Na H TeO )难溶,碲酸(H TeO )可溶。 2 4 6 6 6 工艺路线中可以循环利用的物质有 、 。 答案 H SO NaOH 2 4 1.(2024·新课标卷,27)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一 种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工 艺如下: 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 mol·L-1)时的pH: Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题: (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 ;“滤渣1” 中金属元素主要为 。 (2)“过滤1”后的溶液中加入MnO 的作用是 。取少量反应后的溶液,加入 2 化学试剂 检验 ,若出现蓝色沉淀,需补加MnO 。 2(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。 (4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的Co3+浓度为 mol·L-1。 答案 (1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 Pb (2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便在 后续调pH时除去Fe元素 K [Fe(CN) ]溶液 Fe2+ (3)3Co2++MnO- +7H O===3Co(OH) ↓+MnO ↓+5H+ 3 6 4 2 3 2 3Mn2++2MnO- +2H O===5MnO ↓+4H+ (4)ZnSO 、K SO 10-16.7 4 2 2 4 2 4 解析 由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有Co2+、 Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO2- 等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO ,则“滤渣1”为 4 4 PbSO ;向滤液中加入MnO 将Fe2+氧化为Fe3+,MnO 被还原为Mn2+,加入ZnO调节pH=4,Fe3+完全转化 4 2 2 为Fe(OH) ,“滤渣2”的主要成分为Fe(OH) ,滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+;最后“氧化 3 3 沉钴”,加入强氧化剂KMnO ,将溶液中Co2+氧化为Co3+,在pH=5时Co3+形成Co(OH) 沉淀,而KMnO 4 3 4 则被还原为MnO ,KMnO 还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO ,得到Co(OH) 和MnO 的混合物, 2 4 2 3 2 “除钴液”主要含有ZnSO 、K SO ,据此解答。 4 2 4 (3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,离子方程式为3Co2++MnO- 4 +7H O===3Co(OH) ↓+MnO ↓+5H+、3Mn2++2MnO- +2H O===5MnO ↓+4H+。(4)整个过程中,Zn2+未除,加 2 3 2 4 2 2 入KMnO “氧化沉钴”时引入了K+,而阴离子是在酸浸时引入的SO2- ,因此除钴液中主要的盐有ZnSO 4 4 4 和K SO 。当溶液pH=1.1时,c(H+)=10 -1.1 mol·L-1,Co3+恰好完全沉淀,此时溶液中c(Co3+)=1.0×10-5 2 4 K mol·L-1,则c(OH-)= w =10-12.9 mol·L-1,则K [Co(OH) ]=1.0×10-5×(10-12.9 ) 3=10-43.7。“除钴液”的 c(H+ ) sp 3 K [Co(OH) ] 10-43.7 sp 3 pH=5,即c(H+)=10-5 mol·L-1,则c(OH-)=10-9mol·L-1,此时溶液中c(Co3+)= = c3 (OH- ) (10-9 ) 3 mol·L-1=10-16.7 mol·L-1。 2.[2024·全国甲卷,26(1)(2)(4)(5)(6)]钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、 铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。 已知:①K (CuS)=6.3×10-36,K (ZnS)=2.5×10-22,K (CoS)=4.0×10-21。 sp sp sp ②以氢氧化物形式沉淀时,lg [c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。回答下列问题: (1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是 。 (2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是 。 (4)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO ,产生H+的物质的量为 。 2 (5)“沉淀”步骤中,用NaOH调pH=4,分离出的滤渣是 。 (6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为 。 答案 (1)增大固体与酸的接触面积,加快“酸浸”速率 (2)CoO+H SO ===CoSO +H O (4)4.0 mol 2 4 4 2 (5)Fe(OH) (6)2Co2++5ClO-+5H O===2Co(OH) ↓+Cl-+4HClO 3 2 3 解析 (4)“沉锰”步骤中,Na S O 将Mn2+氧化为二氧化锰除去,发生的反应为S O2- +Mn2+ 2 2 8 2 8 +2H O===MnO ↓+4H++2SO2- ,若生成1.0 mol MnO 则产生4.0 mol H+。(5)“沉锰”步骤中,S O2- 将 2 2 4 2 2 8 Fe2+氧化为Fe3+,“沉淀”步骤中用NaOH调pH=4,Fe3+可以完全形成Fe(OH) 沉淀而分离。 3 3.[2023·全国乙卷,27(3)]LiMn O 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO ,含 2 4 3 有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn O 的流程如下: 2 4 已知:K [Fe(OH) ]=2.8×10-39,K [Al(OH) ]=1.3×10-33,K [Ni(OH) ]=5.5×10-16。 sp 3 sp 3 sp 2 溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)= mol·L-1;用石灰乳调节至 pH≈7,除去的金属离子是 。 答案 2.8×10-9 Al3+ K [Fe(OH) ] sp 3 解析 溶液pH=4,此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1,c(Fe3+)= =2.8×10-9mol·L-1,溶液中 c3 (OH- ) 的c(Fe3+)小于1.0×10-5 mol·L-1,认为Fe3+已经沉淀完全;同理,pH≈7,c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1, c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1,c(Ni2+)=5.5×10-2mol·L-1,Al3+沉淀完全。4.[2022·全国乙卷,26(1)(2)]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO 、PbO 、PbO和Pb,还有少量Ba、 4 2 Fe、Al的盐或氧化物等,为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。 一些难溶电解质的溶度积常数如下表: 难溶电解质 PbSO PbCO BaSO BaCO 4 3 4 3 2.5× 7.4× 1.1× 2.6× K sp 10-8 10-14 10-10 10-9 一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表: 金属氢 Fe(OH) Fe(OH) Al(OH) Pb(OH) 3 2 3 2 氧化物 开始沉 2.3 6.8 3.5 7.2 淀的pH 完全沉 3.2 8.3 4.6 9.1 淀的pH 回答下列问题: (1)在“脱硫”中PbSO 转化反应的离子方程式为 ,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na CO 的原 4 2 3 因: 。 (2)在“脱硫”中,加入Na CO 不能使铅膏中BaSO 完全转化,原因是 。 2 3 4 答案 (1)PbSO (s)+CO2- (aq) PbCO (s)+SO2- (aq) 反应PbSO (s)+CO2- (aq) PbCO (s)+SO2- (aq)的平 4 3 3 4 4 3 3 4 c(SO2- ) c(Pb2+ )·c(SO2- ) K (PbSO ) 4 4 sp 4 衡常数K= = = ≈3.4×105>105,PbSO 可以比较彻底的转化为 c(CO2- ) c(Pb2+ )·c(CO2- ) K (PbCO ) 4 3 3 sp 3 PbCO 3 c(SO2- ) c(Ba2+ )·c(SO2- ) (2)反应BaSO (s)+CO2- (aq) BaCO (s)+SO2- (aq)的平衡常数K= 4 = 4 = 4 3 3 4 c(CO2- ) c(Ba2+ )·c(CO2- ) 3 3 K (BaSO ) sp 4 ≈0.04≪105,反应正向进行的程度有限 K (BaCO ) sp 3题型突破练 [分值:50 分] 1.(10分)研究从太阳能电池的碲化镉吸收层(主要含CdTe、CdS)中回收碲具有重要的意义。某回收工艺的 流程如下: (1)反应釜中,溶液的pH、温度(T)与生成沉淀的关系如图,图中区域分别表示铁的化合物稳定存在的区域。 则制备FeOOH适宜的pH和温度分别为 (填字母)。 a.2,80 ℃ b.4,90 ℃ c.5,160 ℃ d.6,25 ℃ (2)制备磁性纳米铁棒时,加入NaBH 前先通入N 的作用是 。 4 2 (3)常温下,若在含Cd2+、Te4+滤液中加入NaOH溶液调节pH为7,溶液中c(Cd2+)的最大值为 (已知:K [Cd(OH) ]=5.3×10-15)。 sp 2 (4)从含TeO2- 滤液得到“吸附Te”,利用了磁性纳米铁棒的性质有 、 。 3 答案 (1)b (2)排出设备中的空气,防止磁性纳米铁棒和NaBH 被氧化 (3)0.53 mol·L-1 (4)吸附性 还原 4 性 解析 (2)磁性纳米铁棒和NaBH 都容易被氧化,所以在加入NaBH 之前需通入N 排出反应容器中的空气。 4 4 2 (3)常温下,溶液的pH=7,则c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1,根据K [Cd(OH) ]=5.3×10-15,则c(Cd2+)= sp 2 K [Cd(OH) ] 5.3×10-15 sp 2 = mol·L-1=0.53 mol·L-1。(4)TeO2- 中Te的化合价降低,被磁性纳米铁棒还原, c2 (OH- ) (1.0×10-7 ) 2 3 磁性纳米铁棒还能吸附Te,故在得到Te的过程中,磁性纳米铁棒呈现了还原性和吸附性。 2.(6分)(2024·长沙雅礼中学高三模拟)废催化剂(含TiO 、V O 、WO 等成分)提取钛、钒工艺流程如图所示。 2 2 5 3已知:①钛酸钠(Na TiO )难溶于水; 2 3 ②溶液的酸性较强时,+5价钒主要以V O+ 的形式存在。 2 (1)“沉钒”过程中,一般要加入过量NH Cl,其原因是 。 4 (2)沉钒过程中,沉钒率随溶液pH的变化如图所示。沉钒率随溶液pH的增加先升高后降低的原因可能是 。 答案 (1)增大N H+ 浓度,使NH VO (s) NH+ (aq)+VO- (aq)平衡逆向移动,利于NH VO 尽可能析出完 4 4 3 4 3 4 3 全 (2)pH过低,VO- 转化为VO+ 的程度较大;pH过高,NH+ 转化为NH ·H O的程度较大;两因素均使沉 3 2 4 3 2 钒率降低 3.(8分)(2024·辽宁六校协作体高三模拟)LiMn O 是一种锂离子电池的正极材料。用高锰酸钾废渣(主要成分 2 4 为MnO 、Fe O 、Al O 、SiO )和黄铁矿(主要成分为FeS )制备LiMn O 的工艺流程如下: 2 2 3 2 3 2 2 2 4 已知:酸浸液主要含有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属阳离子。 (1)保持温度、浸取时间不变,能提高锰元素浸出率的措施有 。 (2)除杂。加入H O 的作用为 。 2 2 (3)热解。在真空中加热分解MnSO ·H O,测得固体的质量随温度变化如图所示。真空热解MnSO ·H O制 4 2 4 2 备Mn O ,需控制的温度为大于 ℃,原因为 (写出计 3 4 算推理过程)。答案 (1)适当增加硫酸浓度,将固体原料粉碎,加快搅拌速率(任答一条即可,其他合理答案也可) (2)氧 化剂,将Fe2+氧化为Fe3+ 3M(MnSO ·H O)-M(Mn O ) 4 2 3 4 (3)1 000 3MnSO ·H O~Mn O , ×100%= 4 2 3 4 3M(MnSO ·H O) 4 2 3×169 g·mol-1-229 g·mol-1 ×100%≈54.83%,所以需控制温度大于1 000 ℃ 3×169 g·mol-1 4.(8分)(2024·辽宁省名校联盟高三联考)草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用含钴废料(主要成分为 Co,含有一定量的NiO、Al O 、Fe、SiO 等)制备草酸钴晶体(CoC O ·2H O)的流程如下: 2 3 2 2 4 2 已知:①草酸钴晶体难溶于水。 ②RH为有机物(难电离),Mn+代表金属离子,Mn++nRH MR +nH+。 n ③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表: 沉淀物 Fe(OH) Fe(OH) Co(OH) Al(OH) Ni(OH) 3 2 2 3 2 开始 2.7 7.6 7.6 4.0 7.5 沉淀 完全 3.7 9.6 9.2 5.2 8.0 沉淀 ④滤液中Co元素以Co2+形式存在。 (1)为提高浸出速率,除将含钴废料粉碎外,还可采取的措施有 (写出两条)。 (2)加入氧化钴调节溶液的pH,调节的pH范围是 。(3)可否考虑先将Co2+转化为CoCO ,再利用反应CoCO (s)+C O2- (aq) CoC O (s)+CO2- (aq)将CoCO 转 3 3 2 4 2 4 3 3 化为CoC O : (填“能”或“不能”),说明理由: 。 2 4 [K (CoCO )=1.5×10-13,K (CoC O )=6.0×10-8] sp 3 sp 2 4 答案 (1)适当提高酸浸温度、适当增加硫酸浓度等(答案合理即可) (2)5.2≤pH<7.5 (3)不能 该反应的平衡常数K=2.5×10-6,转化程度小,不能实现转化 解析 (2)加入氧化钴,发生CoO+2H+===Co2++H O,根据阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH可知, 2 调节溶液的pH为5.2≤pH<7.5,使Fe3+和Al3+完全转化为沉淀Fe(OH) 、Al(OH) ,同时不能影响到镍和钴。 3 3 c(CO2- ) c(CO2- )·c(Co2+ ) (3)CoCO (s)+C O2- (aq) CoC O (s)+CO2- (aq)的平衡常数K= 3 = 3 = 3 2 4 2 4 3 c(C O2- ) c(C O2- )·c(Co2+ ) 2 4 2 4 K (CoCO ) 1.5×10-13 sp 3 = =2.5×10-6,转化程度小,不能实现该转化。 K (CoC O ) 6.0×10-8 sp 2 4 5.(9分)(2024·山东潍坊联考)钯催化剂(主要成分为Pd、α⁃Al 2 O 3 ,还含少量铁、铜等)是石油化工中催化加氢 和催化氧化等反应的重要催化剂。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如下: 已知:①钯催化剂在使用过程中Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活;H PdCl 是一种二元强酸;②常温 2 4 下,K [Fe(OH) ]=1×10-38,K [Cu(OH) ]=1×10-20。 sp 3 sp 2 (1)“还原Ⅰ”过程中加入甲酸的主要目的是还原 (填化学式)。 (2)“酸浸”过程中温度、固液比对浸取率的影响如图,则“酸浸”的最佳条件为 。 (3)“离子交换”过程可简单表示为PdCl2- +2RCl R PdCl +2Cl-,流出液通入NH 调节pH后过滤,滤液 4 2 4 3 经一系列操作可以得到CuCl ·2H O。假设流出液中各金属离子的浓度均为0.01 mol·L-1,常温下需调节pH 2 2 的范围是 。 答案 (1)PdO (2)温度80 ℃,固液比4∶1 (3)3≤pH<5√K [Fe(OH) ] √1×10-38 解析 (3)通入NH 调节pH,对于铁离子:c(OH-)= 3 sp 3 =3 mol·L-1=10-11 mol·L-1,则对 3 c(Fe3+ ) 1×10-5 √K [Cu(OH) ] √1×10-20 应最低pH为3,对于铜离子:c(OH-)< sp 2 = mol·L-1=10-9 mol·L-1,则对应pH=5,故 c(Cu2+ ) 0.01 需调节pH的范围是3≤pH<5。 6.(9分)以接触法制硫酸的废催化剂(主要成分是V O ,含少量Al O 、Fe O 、MoO 、NiO等)为原料回收金 2 5 2 3 2 3 3 属化合物的工艺流程如图: (1)如图所示曲线Ⅰ、曲线Ⅱ分别表示“沉钒”中沉钒率与加铵系数(K)(指氯化铵与钒元素质量之比)、温度 的关系。 最佳“沉钒”条件是 。温度超过80 ℃时沉钒率下降的主要原因是 。 (2)“水浸”中浸渣可制备高纯度铁红。操作过程包括酸溶、沉铁等。“沉铁”有两种方法: 方法1:调节溶液pH。 已知:沉铁的滤液中c(Ni2+)=0.02 mol·L-1。当c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1时被视为完全沉淀。用Na CO 溶液调 2 3 节pH分离Ni2+、Fe3+,pH范围为 (已知:K [Fe(OH) ]≈1.0×10-38,K [¿(OH) ]≈2.0×10- sp 3 sp 2 15)。 方法2:结合法。 2+ 已知:Ni(OH) +4NH ·H O===[¿(N H ) ] +2OH-+4H O。从含Fe3+、Ni2+的溶液中提取Fe(OH) 的方法是 2 3 2 3 4 2 3 、过滤、洗涤、干燥。 答案 (1)K为4附近、温度为80 ℃左右 温度过高,N H+ 水解程度增大,生成的NH 挥发,c(NH+ )降低 4 3 4 较快,故沉钒率下降 (2)3≤pH<7.5 向混合液中加入过量氨水 解析 (1)加入NH Cl溶液调节pH,将钒元素以偏钒酸铵的形式分离出来,根据图像可知,当K在4附近 4 时,沉钒率可达到最大,温度最佳值约为80 ℃;因为NH Cl受热易分解,温度过高氯化铵分解,同时促 4 进铵根离子水解,溶液中铵根离子浓度下降,会使沉钒率下降。(2)铁离子完全沉淀时溶液中c(OH-)= √1.0×10-38 √2.0×10-15 3 mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=3;当镍离子开始沉淀时溶液中c(OH-)= mol·L-1=10-6.5 10-5 0.022+ mol·L-1,pH=7.5,即沉铁的pH范围为3≤pH<7.5,根据Ni(OH) +4NH ·H O===[¿(N H ) ] +2OH-+4H O可 2 3 2 3 4 2 知,氢氧化镍能溶于过量的氨水中,氢氧化铁不能,则从含Fe3+、Ni2+的溶液中提取Fe(OH) 的方法是向混 3 合液中加入过量氨水、过滤、洗涤、干燥。