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2-2pH调控(教师版)_高考一二三轮复习_化学_2026年-化学高考专项复习_22026年高考化学培优微突破讲义(全国通用)

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2-2  pH 调控
(1)控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性(增强MnO、NO 的氧化性),调节离子的水解程度
(2)控制溶液的pH 值使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去
** 错误的表达式 **原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了H+的浓度,使溶液pH 值增大
** 错误的表达式 **pH 控制的范围:杂质离子完全沉淀时pH 值~主要离子开始沉淀时pH (注意端
值取)
** 错误的表达式 **需要的物质:含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或
碳酸盐,即能与H+反应,使pH 增大的物质,如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型的物质
** 错误的表达式 **实例:除去CuSO4 溶液中少量Fe3+,可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、
Cu2(OH)2CO3、CuCO3,调节pH 至3~4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平
衡:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO 后,溶液中H+浓度降低,平衡正向移动,Fe(OH)3
越聚越多,最终形成沉淀
a.加入CuO 的作用:调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3
    b.加热的目的:促进Fe3+水解
(3)抑制某些离子的水解,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:由MgCl2·6H2O 制无水MgCl2 要在HCl 气流中加热,否则:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+
4H2O
1.使某些金属离子形成氢氧化物沉淀
根据不同金属阳离子完全沉淀的pH 数据,改变溶液的pH,使之处于某范围内,从而使杂质金属离
子沉淀,并确保所需要的金属离子依旧存留在溶液中。
如下图可以明显发现,不同的金属阳离子形成难溶碱的pH 范围存在差异。
【例1】硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O],是一种重要的化工原料,常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉
铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图1 所示。回
答下列问题:
调节溶液pH 时选用的物质a 可以是_____,几种金属离子沉淀的pH 范围如图2 所示,“调pH”时应将
溶液pH 调至_____~_____。
【答案】     CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3     3.2     4.7
【解析】辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3,、SiO2等杂质)加入稀硫酸和氯化铁溶液,反应生成
硫单质、亚铁离子、铜离子,二氧化硅不反应,过滤得到滤渣1 是硫和二氧化硅,向滤液中加入适
量过量的铁单质,充分反应过滤,滤液主要含有亚铁离子,滤渣2 主要成分是铜单质,还有少量
铁,向滤渣2 中加入稀硝酸,再通入过量的空气,将氮的氧化物转化为硝酸,再向溶液中加入氧化
铜等物质调节pH 值促进铁离子水解,再过滤将滤液经过一系列过程得到硝酸铜晶体。
【解析】调节溶液pH 时,主要利用加入的物质消耗Fe3+水解生成的氢离子,使其水解程度增大而转化
为沉淀,为防止引入新的杂质,物质a 可以是CuO 或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;“调pH”时应将溶
液中Fe3+全部沉淀,而Cu2+不能沉淀,因此要将溶液pH 调至3.2~4.7。
【例2】稀土(
)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换
法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸
熔点为
;月桂酸和
均难溶于水。该工艺条件下,稀
土离子保持
价不变;
的
,
开始溶解时的pH 为8.8;有关
金属离子沉淀的相关pH 见下表。
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前,用
溶液调pH 至_______的范围内,该过程中
发生反应的离子方程式为
_______。
(3)①“加热搅拌”有利于加快
溶出、提高产率,其原因是_______。
②“操作X”的过程为:先_______,再固液分离。
【答案】(1)Fe2+
(2)     4.7
pH<6.2     
(3)     加热可以提高反应物粒子运动速度,搅拌增加溶剂与溶质的接触面积,使溶出更彻底,提高
溶出速度,提高产率     冷却结晶
【解析】(1)由流程图可知,“氧化调pH”目的是除去含铁、铝等元素的离子,需要将Fe2+氧化为
Fe3+,以便后续除杂,所以化合价有变化的金属离子是Fe2+,故答案为:Fe2+;
(2)由表中数据可知,
沉淀完全的pH 为4.7,而
开始沉淀的pH 为6.2~7.4,所以为保证
、
沉淀完全,且
不沉淀,要用
溶液调pH 至4.7
pH<6.2 的范围内,该过程中
发生反应的离子方程式为
,故答案为:4.7
pH<6.2;
;
(3)①“加热搅拌”有利于加快
溶出、提高产率,其原因是加热可以提高反应物粒子运动速度,
搅拌增加溶剂与溶质的接触面积,使溶出更彻底,提高溶出速度,提高产率,故答案为:加热可以
提高反应物粒子运动速度,搅拌增加溶剂与溶质的接触面积,使溶出更彻底,提高溶出速度,提高
产率;
② “操作X”的结果是分离出月桂酸,由信息可知,月桂酸
熔点为
,故“操作X”的
过程为:先冷却结晶,再固液分离,故答案为:冷却结晶。
2.调节溶液的酸碱性,促进或抑制水解
【例3】我国某地粉煤灰中主要含有Al2O3,除此之外还含有Ga2O3及少量Fe2O3、CaO、MgO 和SiO2等
物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如图所示:
电解过程中,Ga3+与NaOH 溶液反应生成GaO ,GaO 在阴极放电,则电解方程式:______;电解过程
中需要保持溶液为pH=11 以上的原因是_____。
【答案】     4GaO +2H2O
4Ga+3O2↑+4OH-     抑制GaO 水解,并阻止H+在阴极放电降低电解
效率
【解析】粉煤灰和碳酸钠混合焙烧反应生成可溶性盐NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3,CaO、MgO、Fe2O3
不反应,经水浸、盐酸酸溶,生成不溶于水的硅酸,过滤后,滤渣为硅酸,滤液中含有FeCl3、
MgCl2、CaCl2、AlCl3、GaCl3、NaCl,将滤液进行树脂吸附,得到含铝混合液和洗脱液,洗脱液进
行分离操作后,加入NaOH 溶液电解生成Ga。
【解析】电解过程中,GaO 中Ga 元素从+3 价降低至0 价,发生还原反应生成Ga,阳极为水失去电子
生成氧气,电解总反应为4GaO +2H2O
4Ga+3O2↑+4OH-;GaO 属于弱酸阴离子,能够发生水解
生成Ga(OH)3,会降低产率,若溶液酸度过高,则溶液中H+可能会发生还原反应生成H2,会降低阴
极电解效率。因此保持溶液为pH=11 以上,目的是抑制GaO 水解,并阻止H+在阴极放电降低电解
效率。
【例4】辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺
流程如图所示:
“保温除铁”过程中,加入CuO 的目的是_____;“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中,要用HNO3溶液调
节溶液的pH,其理由是_____。
【答案】     提升溶液的pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀     抑制Cu2+水解
【解析】辉铜矿加入氯化铁溶液溶解浸取,二氧化硅不反应,过滤得到矿渣用苯回收硫单质,说明Cu2S
和FeCl3发生氧化还原反应生成S,还生成氯化铜、氯化亚铁。在滤液中加入铁还原铁离子和铜离
子,然后过滤,滤液M 主要含有氯化亚铁,保温除铁加入稀硝酸溶液将铁氧化为铁离子,氧化铜
调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤分离,滤液中主要含有硝酸铜,加入硝酸抑制铜离
子水解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到硝酸铜晶体;据此分析解题。
【解析】置换过程过滤后,得到固体物质是Cu 和Fe,Cu 和Fe 与硝酸反应生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3,
Fe3+水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入CuO 的目的是调节pH,促使Fe3+水解,生成氢氧化铁
沉淀;Cu(NO3)2溶液中Cu2+发生水解,Cu2++2H2O=Cu(OH)2+2H+,加入硝酸,抑制Cu2+水解;故答
案为提升溶液的pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀;抑制Cu2+水解。
3.控制盐的水解反应进行的程度
Fe3+、Al3+、Cr3+、Ti4+等离子由于所带电荷数多,半径小,易发生强烈的水解反应。在中学教材
中,对它们水解的离子方程式都做了简化处理,如Fe3+水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+ 其实
Fe3+在溶液中的水解可以分为三步Fe3++H2O 
Fe(OH)2++H+;Fe(OH)2++H2O
Fe(OH)2
++H+;Fe(OH)
++H2O
Fe(OH)3+H+;依据人们需要可通过控制溶液的pH 得到水解程度不同的产物。
【例5】烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2 等)制备碱式硫
酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
加CaCO3 调节溶液的pH 至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3 转化为Al2(SO4)x(OH)6—
2x。滤渣Ⅱ的主要成分为       (填化学式);若溶液的pH 偏高,将会导致溶液中铝元素的含量
降低,
其原因是                               (用离子方程式表示)。
【答案】CaSO4       3CaCO3+2Al3++3SO4
2-+3H2O=2Al(OH)3+3 CaSO4+3CO2↑
【解析】通过以上分析知,滤渣Ⅱ的成分是CaSO4,若溶液的pH 偏高,溶液中的Al3+和OH-离子反应生
成Al(OH)3 沉淀,所以将会导致溶液中铝元素的含量降低,反应的离子方程式为:3CaCO3+2Al3+
+3SO4
2-+3H2O=2Al(OH)3↓+ 3CaSO4+ 3CO2↑;
4.溶液的酸碱性影响离子的稳定性和存在形式
【例6】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含
有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
步骤④调滤液2 的pH 使之变____________ (填“ 大” 或“ 小” ),原因是______  
 
_____________(用离子方程式表示)。
【答案】小   2
+2H+
+H2O
【解析】滤液2 调节pH 的目的是提高溶液的酸性,pH 变小;因为溶液中存在2CrO4
2−+2H+
Cr2O7
2−
+H2O,增大溶液中H+浓度,可促进平衡正向移动,提高溶液中Cr2O7
2−的浓度。
【例7】硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿
(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O
H++B(OH)−
4,Ka=5.81×10−10,可判断H3BO3是______酸;在
“过滤2”前,将溶液pH 调节至3.5,目的是_______________。
【答案】一元弱    转化为H3BO3,促进析出
【解析】由硼酸的离解方程式知,硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子,而三价硼原
子最多只能再形成一个配位键,且硼酸不能完全解离,所以硼酸为一元弱酸;在“过滤2”前,将
溶液pH 调节至3.5,目的是将B(OH)−
4转化为H3BO3,并促进H3BO3析出
1.污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要
成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如图简化流程既脱除燃煤
尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是_____。
【答案】MnCO3消耗溶液中的H+,促进Al3+和Fe3+水解,生成氢氧化物沉淀
【解析】由流程可知,二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰,用MnCO3调节溶液pH,使溶液中
Al3+和Fe3+转化为沉淀过滤除去,MnS 将铜、镍离子转化为硫化铜、硫化镍沉淀,过滤分离,滤液
中加入高锰酸钾与硫酸锰反应生成二氧化锰,通过过滤获得二氧化锰。
【解析】Al3+和Fe3+都能水解,生成H+和对应的氢氧化物,H+与MnCO3反应,H+被消耗,促进Al3+和
Fe3+进一步水解,最后Al3+和Fe3+形成氢氧化物沉淀。
2.氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图:
已知:①菱锰矿石主要成分是MnCO3,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg 等元素。
②相关金属离子[c(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀时的pH 如表:
金属离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
Ca2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
3.8
1.5
6.5
10.6
8.1
9.6
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
12.6
10.1
11.6
③常温下,CaF2、MgF2的溶度积分别为1.46×10-10、7.42×10-11
浸出液“净化除杂”过程如下:首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为_____;然后调
节溶液pH 使Fe3+、Al3+沉淀完全,此时溶液的pH 范围为______。
【答案】     MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O     5.2≤pH<8.1
【解析】菱锰矿粉(主要成分是MnCO3,还含有少量Fe、Al、Ca、Mg 等元素)与氯化铵混合研磨后焙
烧,发生的主要反应为MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O,酸浸后浸出液中含Mn2+、
Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,经净化除杂后得到氯化锰溶液,加入碳酸氢铵沉锰,得到碳酸锰和可循环
利用的氯化铵溶液。
【解析】二氧化锰具有氧化性,可以氧化亚铁离子,而二氧化锰被还原为锰离子,反应的离子方程式为
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;根据题干信息知pH 在5.2 时Al3+沉淀完全,pH 在8.1 时,
Mn2+开始沉淀,所以将Fe3+、Al3+沉淀完全,可以调整pH 范围在5.2≤pH<8.1。
3.利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni,还含少量Fe、Al 等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体
的工艺流程如图。
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 见表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Co(OH)3
Al(OH)3
Ni(OH)2
开始沉淀pH
2.2
7.4
7.6
0.1
4.0
7.6
完全沉淀pH
3.2
8.9
9.2
1.1
5.2
9.2
沉淀A 的主要成分是Fe(OH)3、______,“浸出液”调节pH 的范围为_____,调节pH 选用的试剂可以
是______(填字母)。
a.铁     b.氨水      c.碳酸钠溶液     d.稀硫酸
【答案】     Al(OH)3     5.2≤pH<7.6     bc
【解析】金属电极芯加入稀硫酸酸浸时,金属单质都转化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+),浸出液
中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子,调节pH 的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+,生成
沉淀A,加入次氯酸钠把Co2+氧化形成Co3+,生成Co (OH)3,加入硫酸和过氧化氢生成Co2+,加入
碳酸钠,生成CoCO3,加入醋酸浓缩、降温结晶生成Co (CH3COO)2·4H2O;母液2 阳离子主要是
Ni2+,通入氨气,pH 升高生成Ni(OH)2,加硫酸溶解,蒸发浓缩,降温结晶得到NiSO4·7H2O。
【解析】金属电极芯中的主要成分是Co、Ni,还含少量Fe、Al 等,加入稀硫酸酸浸时,金属单质都转
化为金属离子(Ni2+、Co2+、Fe2+、Al3+),浸出液中加入过氧化氢的作用是氧化亚铁离子为铁离子,
由流程图中最终产物可知,调节pH 的作用是除去溶液中的Fe3+、Al3+,故沉淀A 的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3;
为了保证Fe3+、Al3+沉淀完全而Ni2+、Co2+不沉淀,由表格数据可知,要调节pH 的范围为5.2≤pH<7.6;
调节pH 时不能加入铁,因为铁能还原铁离子为亚铁离子,不能加入稀硫酸,因为要将溶液的pH 调
大,由流程图中后续所加试剂可知,调节pH 选用的试剂可以是氨水、碳酸钠溶液,综上所述可知
调节pH 试剂应该选bc;
故答案为:Al(OH)3;5.2≤pH<7.6;bc。
4.碲(Te)为第VIA 元素.其单质和化合物在化工生产等方面具有重要应用。
工业上常用铜阳极泥(主要成分为Cn2Te,还含有少量的Ag、Au)为原料制备单质碲,其工艺流程如下:
已知‘浸出渣”的主要成分为TeO2。“加压浸出”时控制溶液pH 为4.5~5.0,酸性不能过强的原因为
______       _________;
【答案】溶液酸性过强,TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失
【解析】TeO2能溶解于较浓的强酸性或强碱性溶液,故“加压浸出”时控制溶液pH 为4.5~5.0,的酸
性不能过强,否则TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失
5.利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:
“调pH”中发生反应的化学方程式为                                。
【答案】KH(IO3)2 + KOH = 2KIO3 + H2O
【解析】根据图示,碘酸钾在最后得到,所以过滤时KH(IO3)2 应该在滤渣中,所以滤液中主要为
KCl。“调pH”的主要目的是将KH(IO3)2转化为KIO3,所以方程式为:KH(IO3)2 + KOH = 2KIO3 + 
H2O。
6.金属钒熔点高、硬度大,具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性。工业常用钒炉渣(主要含FeO·V2O3,还
有少量Al2O3、CuO 等杂质)提取金属钒,流程如图:
已知:Ⅰ.钒有多种价态,其中+5 价最稳定。钒在溶液中主要以VO
和VO 的形式存在,存在平衡:
VO
+H2O⇌VO +2H+。
Ⅱ. 部分金属离子的沉淀pH:
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
开始沉淀pH
5.2
7.6
2.7
完全沉淀pH
6.4
9.6
3.7
溶液1 到溶液2 的过程中,调节pH 至8 有两个目的,一是除去___________离子,二是促使
___________。
【答案】Fe3+、Cu2+    VO
转化为VO  
【解析】钒炉渣(主要含FeO•V2O3,还有少量Al2O3、CuO 等杂质)进行碱浸,氧化铝溶解形成偏铝酸
盐,过滤后滤渣1 含有铁的氧化物、V2O5、CuO,滤液1 含有偏铝酸盐,通入二氧化碳得到氢氧化
铝沉淀,经过加热分解可得到氧化铝;滤渣1 加入碳酸钠通入空气焙烧,产物加入硫酸,溶液1 含
有铁离子、VO
和VO ,调节pH 至8,可除去铁离子、铜离子,同时使VO
转化为VO ,滤液
中加入硫酸铵沉钒生成NH4VO3,受热分解生成V2O5,然后用铝热法可得到钒。
根据上面的分析可知,溶液1 到溶液2 的过程中,调节pH 值至8 有两个目的,一是除去铁离子、铜离
子,二是使VO
+H2O⇌VO +2H+的平衡正向移动,VO
转化为VO 。
7.铈元素在自然界中主要以氟碳铈矿的形式存在,其主要化学成分为CeFCO3。工业上利用氟碳铈矿提
取CeCl3的一种工艺流程如图:
加热CeCl3·6H2O 和NH4Cl 的固体混合物可得固体无水CeCl3,其中NH4Cl 的作用是_____。
【答案】分解产生HCl,抑制CeCl3的水解
【解析】存在以下平衡
,加热促进水解。但加入NH4Cl 受热分解产生
的HCl 可使上述平衡逆向。答案为其中NH4Cl 的作用是分解产生HCl,抑制CeCl3的水解。
8.某小组利用含铅废料(主要含PbO、PbSO4和PbO2)制备化工产品三盐(PbSO4·3PbO·H2O)的工艺流程如
图:
已知:Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Pb(OH)2具有两性,PbO2有强氧化性。
(1)“酸溶”时,反应温度为40℃,其主要原因是___________。
(2)合成三盐的化学方程式为___________,解释“合成”需控制溶液的pH 不能大于10 的原因
___________。
【答案】(1)低于40℃,反应速率慢,高于40℃硝酸会分解
(2)     4PbSO4+6NaOH=PbSO4·3PbO·H2O+3Na2SO4+2H2O     Pb2+会转化为Pb(OH)2或者可溶的
Pb(OH) 、Pb(OH)
、PbO
等,降低了三盐的产率
【解析】本实验由含铅废料经过加试剂反应、酸溶、沉铅、合成等操作得到PbSO4·3PbO·H2O 的过程,
据此分析回答问题。
(1)硝酸温度过高易分解,所以为低于40℃,反应速率慢,高于40℃硝酸会分解;
(2)①根据流程提示,硫酸铅中加入氢氧化钠生成三盐,结合原子守恒可知方程为
4PbSO4+6NaOH=PbSO4·3PbO·H2O+3Na2SO4+2H2O;
②如果pH 过大,Pb2+会转化为Pb(OH)2或者可溶的Pb(OH) 、Pb(OH)
 、PbO
 等,降低了三盐的产
率。
9.铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等
的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
  
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O
存在,在碱性介质中以CrO
存在。
回答下列问题:
(1)“沉淀”步骤调pH 到弱碱性,主要除去的杂质是___________。
(2)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,该步需要控制溶液的
pH≈9 以达到最好的除杂效果,若pH<9 时,会导致___________;pH>9 时,会导致___________。
(3)“分离钒”步骤中,将溶液pH 调到1.8 左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1 时,溶解为VO 或
VO3+在碱性条件下,溶解为VO 或VO
,上述性质说明V2O5具有___________ (填标号)。
A.酸性          B.碱性         C.两性
【答案】(1)Al(OH)3
(2)     磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀,同时可能产生硅酸胶状沉
淀不宜处理     会导致镁离子生成氢氧化镁沉淀,不能形成MgSiO3沉淀,导致产品中混有杂质,
同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀
(3)C
【解析】煅烧步骤中,铬元素转化为CrO
,钒元素转化为VO 或VO
,铝元素转化为[Al(OH)4]-,硅
元素转化为Na2SiO3和Na3PO4,加水后水浸渣是铁的化合物,加入稀硫酸除去Al 元素,加入硫酸镁
溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,再加入稀硫酸除
去钒元素,再用Na2S2O5还原铬元素得到Cr(OH)3。
【解析】(1)由分析可知,沉淀步骤调pH 到弱碱性的目的是将Al 元素转化为氢氧化铝沉淀,故答案
为:Al(OH)3;
(2)由分析可知,加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和
MgNH4PO4沉淀,若溶液pH<9 时,磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉
淀,同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理;若溶液pH>9 时,会导镁离子生成氢氧化镁沉淀,不能
形成MgSiO3沉淀,导致产品中混有杂质,同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全
沉淀,故答案为:磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀,同时可能产生
硅酸胶状沉淀不宜处理;导致镁离子生成氢氧化镁沉淀,不能形成MgSiO3沉淀,导致产品中混有
杂质,同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀;
(3)由题给信息可知,五氧化二钒既能与酸溶液反应生成盐和水,又能与碱溶液反应生成盐和水,故
为两性氧化物,故选C