三轮微专题一调节pH值试题的解题技巧与建模思想Word格式文档下载.docx

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Mn（OH）2

pH值

8.0

9.7

3.2

6.7

9.4

10.4

加入的物质X可以是。

a.NaOHb.ZnOc.Zn（OH）2d.NH3·

H2O

调节pH至5～5.4的原因是 

。

【变式1】工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物

Al（OH）3

Pb（OH）2

开始沉淀的pH

3.3

1.5

6.5

4.2

8.3

沉淀完全的pH

5.2

3.7

8.8

9.8

请问答下列问题：

酸浸后的溶液中含有Mn2＋、SO42－，另含有少量Fe2＋、Fe3＋、A13＋、Cu2＋、Pb2＋等，其除杂过程如下：

①加入MnO2将Fe2＋氧化。

②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是

。

③加入BaS，除去Cu2＋、Pb2＋后，再加入NaF溶液，除去Ca2＋。

归纳总结：

【例2】碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

开始沉淀

2.3

7.5

3.4

完全沉淀

4.4

加入少量NaHCO3的目的是调节溶液的pH至a，a的范围是。

已知室温下，Al（OH）3的Ksp[Al（OH）3]＝1.3×

10－33，当溶液中的c（Al3＋）＝1.3×

10－6mol/L时，则pH＝。

【变式2】工业上常回收冶炼锌废渣中的锌（含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等杂质），并用来生产Zn（NO3）2·

6H2O晶体，其工艺流程为：

5.4

（1）在“除杂I”步骤中，需再加入适量H2O2溶液。

为使Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀完全，而Zn（OH）2不沉淀，应控制溶液的pH范围为。

（2）若Ksp[Zn（OH）2]＝7.1×

10－18，求Zn（OH）2完全沉淀时的c（Zn2＋）＝。

【反馈训练】

1.工业上用粗氧化铜（含杂质FeO）为原料制取氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）的生产流程如下：

流程中两次加入了CuO，而不是一次性向溶液B中加入过量的CuO，

第一次加CuO调节的pH范围。

第二次加CuO调节pH的目的。

2.CaCl2常用于冬季道路除雪，建筑工业的防冻等，实验室常用作干燥剂。

工业上常用大理石（含有少量Al3＋、Fe2＋、Fe3＋等杂质）来制备。

下图为实验室模拟其工艺流程：

4

（1）反应Ⅲ中必须控制加入Ca（OH）2的量，使溶液的pH约为8.0，此时沉淀a的成分为：

，若pH过大，则可能发生副反应的离子方程式：

。

（2）若Ksp[Al（OH）3]＝1.3×

10－33，求Al（OH）3完全沉淀时的c（Al3＋）＝。

3.实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。

其工艺流程为：

已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

Ni（OH）2

7.7

9.2

操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：

向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。

请对该实验方案进行评价：

（若原方案正确，请说明理由；

若原方案错误，请加以改正）。

4.氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工原料。

某研究小组用粗

铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl2·

2H2O）。

试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）。

a.NaOHb.NH3·

H2Oc.CuOd.Cu2（OH）2CO3e.CuSO4

5.已知Cr（OH）3在碱性较强的溶液中将生成[Cr（OH）4]―，铬的化合物有毒，由于＋6价铬的强氧化性，其毒性是＋3价铬毒性的100倍。

因此，必须对含铬的废水进行处理，可采用还原法：

在酸性介质中用FeSO4等将＋6价铬还原成＋3价铬。

具体流程如下：

有关离子完全沉淀的pH如下表：

有关离子

Fe2＋

Fe3＋

Cr3＋

完全沉淀为对应氢氧化物的pH

9.0

5.6

在含铬废水中加入FeSO4，再调节pH，使Fe3＋和Cr3＋产生氢氧化物沉淀。

则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为：

（填序号）；

A.Na2O2B.Ba（OH）2C.Ca（OH）2D.NaOH

此时调节溶液的pH范围在（填序号）最佳。

A.3～4B.6～8C.10～11D.12～14

【问题反馈与反思】

☆☆☆☆☆调节pH值试题的解题技巧与建模思想

1.调节pH值的目的：

（1）使杂质离子转化沉淀除去

（2）不让目标产物离子损失

2.PH值范围的确立：

（1）起点找使杂质离子完全沉淀的PH值

（2）终点找目标产物离子开始沉淀的PH值

3.调节pH值所用试剂：

所用试剂具备调节作用，不引入杂质离子损失。

4.pH在Ksp的计算中的应用：

pH值表示的是c（H＋），若中给出的是c（OH－），则要通过Kw计算出c（H＋）。

参考答案、评分标准及备课资料

【例1】促进Fe3＋水解生成Fe（OH）3而除去。

【例2】促进Fe3＋、A13＋水解生成Fe（OH）3、Al（OH）3而除去。

【例2】4.4≤a＜7.5pH＝5

【变式2】

（1）5.2≤pH范围＜5.4

（2）c（Zn2＋）＝7.1×

10－6mol/L

1.3.7≤pH范围＜4.2促进Cu2＋水解生成生成Cu（OH）2而除去。

工