金属离子氢氧化物沉淀完全时的ph值
常考题空6 工艺流程中Ksp的相关计算 (附答案解析)-高考化学大题
常考题空6 工艺流程中Ksp 的相关计算溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力，高考试题中溶度积常数的考查常结合化工流程题，在化工流程题中考查溶度积常数是近年高考的热点，化工流程中常常需要控制条件进行离子的分离或除杂，通过溶度积常数计算溶液中金属离子的浓度、离子完全沉淀时的pH 、判断废水排放是否符合标准、沉淀完全转化时所需离子浓度。
常见题型有：一、计算难溶电解质的Ksp 以“Am B n (s)m A n ＋(aq)＋n B m －(aq)”为例：K sp (A m B n )＝c m (A n ＋)·c n (B m －)，式中的浓度都是平衡浓度【对点训练1】1．溴酸镉[Cd(BrO 3)2]常用作分析试剂、生产荧光粉等。
以镉铁矿(成分为 CdO 2、Fe 2O 3、FeO 及少量的Al 2O 3 和SiO 2)为原料制备[Cd(BrO 3)2]的工艺流程如下：已知：Cd(SO 4)2 溶于水实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中 Cd 2＋的含量，其原理：Cd 2＋＋ 2NaR===2Na ＋＋ CdR 2 ，其中NaR 为阳离子交换树脂。
常温下，将沉镉后的溶液(此时溶液 pH ＝6)经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的 Na ＋比交换前增加了 0.055 2 g·L －1，则该条件下Cd(OH)2 的K sp 值为_________2．从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：已知：①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 2－7、Fe 3＋②Fe 3＋、Cr 3＋完全沉淀(c ≤1.0×10－5mol·L －1)时pH 分别为3.6和5Cr(OH)3的溶度积常数K sp [Cr(OH)3]＝____________二、计算沉淀转化反应的平衡常数及其完全转化时所需浓度依据沉淀的转化反应和K sp ，计算该反应的平衡常数，K 值越大，转化反应越易进行，转化程度越大如：对于反应Cu 2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn 2＋(aq)该反应的平衡常数K =)()(22++Cu c Zn c =)()()()(2222-+-+∙∙S c Cu c S c Zn c =K sp （ZnS ）K sp （CuS ）【对点训练2】1．某科研课题小组研究利用含H ＋、Na ＋、Zn 2＋、Mn 2＋、Fe 2＋、Fe 3＋、SO 2－4的工业废电解质溶液，制备高纯的ZnO 、MnO 2、Fe 2O 3，设计实验流程如下：已知常温下，K sp (MnS)＝3.0×10－14，K sp (ZnS)＝1.5×10－24，在除锌时发生沉淀转化反应为：MnS(s)＋Zn 2＋(aq)ZnS(s)＋Mn 2＋(aq)，其平衡常数K ＝____________2．软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O 的流程如下：已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表金属阳离子Fe3＋Al3＋Mn2＋Mg2＋完全沉淀时的pH 3.2 5.210.412.4②温度高于27 ℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
已知①有关氢氧化物开始沉淀与沉淀完全的pH如下表
已知：①有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH 如下表：氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2Ni(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 6.5 7.7 沉淀完全的pH3.7 9.79.2②常温时CaF 2的溶度积常数为2.7×1010203040506070衍射峰强度衍射角/度884050607080909092949630温度/℃镍的浸出率/%图Ⅰ 图Ⅱ（1）流程中酸浸后浸出渣包含多种成分。
实验人员对浸出渣进行了X 射线衍射，得到图Ⅰ所示的图谱，试分析图谱中所示的物质X 的化学式为 。
（2）实验人员发现温度不同时，镍的浸出率不同，浸出率与温度的关系如图Ⅱ所示。
请解释当温度高于70℃时，浸出液中Ni 2+含量降低的原因______________________。
（3）操作A 的名称为_______________，操作B 中需调节溶液的pH ，所需调节的pH 范围为__________________，操作C 的目的是__________________。
（4）电解步骤中，Cl －首先在阳极被氧化为ClO －，然后ClO －将Ni 2+氧化成2NiOOH·H 2O 沉淀。
写出生成沉淀反应的离子方程式 ；若实验最后得到Ni 2O 3 33.2g ，则电解过程中，电路中转移的电子数至少为_________________。
28. （14分） Fe 3O 4一种黑色粉末，又称磁性氧化铁，它的组成可写成FeO·Fe 2O 3。
某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe 3O 4、CuO 组成（不含有其它黑色物质）。
探究过程如下： I.提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO ； 假设2. 黑色粉末是Fe 3O 4；假设3. 黑色粉末是CuO 和Fe 3O 4的混合物 II.设计探究实验：方案一：取少量粉末加入足量稀硝酸，,若假设2或假设3成立，则实验现象是________________，相关反应的离子方程式为 。
二价铁离子沉淀完全的ph
二价铁离子沉淀完全的ph二价铁离子是一种常见的金属离子，它在水中可以形成沉淀。
当二价铁离子与水中的氢氧根离子结合时，会形成一种称为氢氧化亚铁的化合物，其化学式为Fe(OH)2。
这种化合物在水中不稳定，会迅速氧化成三价铁离子和水。
因此，当二价铁离子存在于水中时，它会迅速沉淀下来，形成一种称为铁(II)氢氧化物的沉淀。
铁(II)氢氧化物的沉淀是一种典型的化学反应，它可以用来检测水中二价铁离子的存在。
这种反应的pH值对反应速率和沉淀形成有很大的影响。
在本文中，我们将讨论二价铁离子沉淀完全的pH值，并探讨这种现象的原因。
二价铁离子沉淀完全的pH值二价铁离子沉淀完全的pH值通常在8.5至9.5之间。
这意味着当水中的pH值达到这个范围时，二价铁离子会完全沉淀下来，形成铁(II)氢氧化物的沉淀。
这种现象可以用下面的反应式表示：Fe2+ + 2OH- →Fe(OH)2↓在这个反应中，二价铁离子与氢氧根离子结合，形成氢氧化亚铁，然后迅速氧化成铁(II)氢氧化物的沉淀。
这种反应的速率取决于水中的pH值，因为pH值会影响水中氢氧根离子的浓度。
当水中的pH值低于8.5时，氢氧根离子的浓度较低，二价铁离子与氢氧根离子结合的速率较慢，因此沉淀形成的速率也较慢。
当水中的pH值高于9.5时，氢氧根离子的浓度过高，会与铁(II)氢氧化物反应，将其转化为铁(III)氢氧化物的沉淀。
因此，当水中的pH值在8.5至9.5之间时，氢氧根离子的浓度最适合二价铁离子与其结合，形成铁(II)氢氧化物的沉淀。
原因分析二价铁离子沉淀完全的pH值在8.5至9.5之间，这是因为在这个范围内，水中的氢氧根离子浓度最适合二价铁离子与其结合，形成铁(II)氢氧化物的沉淀。
这种现象的原因可以从以下几个方面进行分析：1. 化学平衡当二价铁离子与氢氧根离子结合时，会形成氢氧化亚铁。
这种化合物在水中不稳定，会迅速氧化成三价铁离子和水。
因此，当二价铁离子存在于水中时，它会迅速沉淀下来，形成一种称为铁(II)氢氧化物的沉淀。
氢氧化物沉淀
氢氧化物沉淀[导读]一、氢氧化物沉淀原理；二、氢氧化铝的沉淀。
一、氢氧化物沉淀原理除少数碱金属外，大多数金属的氢氧化物都属难溶化合物。
因此，在湿法冶金实践中，最常用的金属沉淀法是中和水解生成难溶氢氧化物沉淀，其典型的沉淀反应为：（1）相应的金属氢氧化物的溶度积为：（2）又从水的离解平衡知：（3）于是可以得到金属氢氧化物的如下关系：（4）式中K sp－金属氢氧化物的溶度积；K w－水的离子积。
由上式可知，在一定温度下，金属氢氧化物沉淀形成的pH值由该金属离子的价态及其氢氧化物的溶度积决定。
若规定＝1mol∕L时为开始沉淀，＝10－5mol∕L时为沉淀完全，则由上式可求出相应于金属氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH值。
一些常见金属氢氧化物的溶度积及沉淀的pH值列在下表中。
表常见金属氢氧化物25℃下的溶度积及沉淀的pH值金属氢氧化物溶度积K sp lgK sp完全沉淀的最低pH值Ag（OH）－7.71Al（OH）3－33.50 4.90Be（OH）2－21.30Ca（OH）2－5.19Cd（OH）2－14.35 9.40Co（OH）2－14.90 8.70Co（OH）3－44.50 1.60Cr（OH）3－29.80 5.60Cu（OH）2－19.32 7.40Fe（OH）2－15.10Fe（OH）3－38.80 3.20Mg（OH）2－11.15 11.00Mn（OH）2－12.80 10.10Ni（OH）2－15.20 7.45Ti（OH）4－53.0 ＜0Zn（OH）2－16.46 8.10对一种具体的金属离子，都存在一种水解沉淀平衡：（5）由此水解平衡可得到溶液中剩余金属离子活度与溶液pH值的下述关系：（6）上式表明金属氢氧化物的溶解特征是pH的函数。
式中的K是水解反应式（5）的平衡常数。
比较式（6）与式（4）可知lgK＝lgK sp－nlgK w。
函数关系（6）可绘成沉淀图。
莫讷缪斯以溶液pH值为横坐标，溶液中金属离子活度的对数为纵坐标，得到如图1的曲线。
无机化学——沉淀反应 习题解答②
(12)反应Zn2++H2SZnS+2H+的K为（）。
(A)K(H2S)·K(H2S)+K(ZnS)；(B)K(H2S)·K(H2S)；
(C)[K(H2S)·K(H2S)]/K(ZnS)；(D)K(H2S)/K(H2S)。
解：C
(13)反应FeS(s)+2H+Fe2++H2S的标准平衡常数K为（）。
5710314将稀盐酸与含有mnss的饱和溶液混合后其ph值变cmn比mns饱和溶液中的cmn15所有难溶的金属硫化物都可以用调节ph值的方法将相应的金属离子分离16mnss2hacmnmnskhac17mns溶于醋酸的离子反应方程式为其标准平衡常数表达式k解
第4章习题解答②
一、是非题
(1)已知298K时，K(Mg(OH)2)=1.810-11，则Mg(OH)2在水中的溶解度为1.710-4mol·L-1。
(A)K(FeS)+K(H2S)·K(H2S)；(B)K(FeS)K(H2S)·K(H2S)；
(C)K(FeS)·K(H2S)·K(H2S)；(D)K(FeS)/[K(H2S)·K(H2S)]。
解：D
(14)CuS能溶于HNO3，是由于（）。
(A)Cu2+浓度降低；(B)酸度增大；(C)S2-浓度降低；(D)Cu2+和S2-浓度均降低。
解：对
(9)在沉淀转化中，只能是溶解大的难溶物质转化为溶解度小的难溶物质。.（）
解：错
(10)在分步沉淀中，当第一种被沉淀的离子浓度c1.010-5mol·L-1，而第二种离子还没有生成沉淀时，可称其为两种离子能被分离开。（）
解：对
(11)在某溶液中含有多种离子，可与同一沉淀试剂作用。在此溶液中逐滴加入该沉淀试剂，则K小的难溶电解质，一定先析出沉淀。（）
氢氧化物沉淀原理[1]1
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氢氧化物沉淀原理【摘要】：除少数碱金属外，大多数金属的氢氧化物都属难溶化合物。
因此，在湿法冶金实践中，最常用的金属沉淀法是中和水解生成难溶氢氧化物沉淀除少数碱金属外，大多数金属的氢氧化物都属难溶化合物。
因此，在湿法冶金实践中，最常用的金属沉淀法是中和水解生成难溶氢氧化物沉淀，其典型的沉淀反应为：（1）相应的金属氢氧化物的溶度积为：（2）又从水的离解平衡知：（3）于是可以得到金属氢氧化物的如下关系：（4）式中K sp－金属氢氧化物的溶度积；K w－水的离子积。
由上式可知，在一定温度下，金属氢氧化物沉淀形成的pH值由该金属离子的价态及其氢氧化物的溶度积决定。
若规定＝1mol∕L时为开始沉淀，＝10－5mol∕L时为沉淀完全，则由上式可求出相应于金属氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH值。
一些常见金属氢氧化物的溶度积及沉淀的pH值列在下表中。
表常见金属氢氧化物25℃下的溶度积及沉淀的pH值金属氢氧化物溶度积K sp lgK sp完全沉淀的最低pH值Ag（OH）－7.71Al（OH）3－33.50 4.90Be（OH）2－21.30Ca（OH）2－5.19Cd（OH）2－14.35 9.40Co（OH）2－14.90 8.70Co（OH）3－44.50 1.60Cr（OH）3－29.80 5.60Cu（OH）2－19.32 7.40Fe（OH）2－15.10Fe（OH）3－38.80 3.20Mg（OH）2－11.15 11.00Mn（OH）2－12.80 10.10Ni（OH）2－15.20 7.45Ti（OH）4－53.0 ＜0Zn（OH）2－16.46 8.10 对一种具体的金属离子，都存在一种水解沉淀平衡：（5）由此水解平衡可得到溶液中剩余金属离子活度与溶液pH值的下述关系：（6）上式表明金属氢氧化物的溶解特征是pH的函数。
式中的K是水解反应式（5）的平衡常数。
比较式（6）与式（4）可知lgK＝lgK sp－nlgK w。
突破03 控制溶液的pH值(二)
无机综合及工艺流程(三)1、二氧化锆(ZrO2)是最重要的氧离子固体电解质，用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。
可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2·SiO2；含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2杂质)通过如工艺流程法制得已知：①ZrO2具有两性，高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na2ZrO3，与酸反应生成ZrO2+②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表金属离子Fe3+Al3+ZrO2+开始沉淀时pH 1.9 3.3 6.2沉淀完全时pH 3.2 5.2 8.0请回答下列问题：(1)已知Zr元素的原子序数是40，请写出它在周期表中的位置：____________________________(2)烧结时ZrSiO4发生反应的化学方程式为__________________________；滤渣1的化学式为__________(3)调节pH=a时，a的范围应该是__________________；用氨水调节pH=b时，所发生反应的离子方程式为________________(4)本题的流程中，一共有三步过滤操作，北中最后一步过滤所得的Zr(OH)4沉淀需要洗涤，证明该沉淀已经洗涤干净的最佳操作方法是：______________________________________(5)工业上用铝热法冶炼锆，写出以ZrO2通过铝热法制取锆的化学方程式：________________(6)一种新型燃料电池用掺杂Y2O3 的ZrO2晶体作电解质在熔融状态下传导O2-，一极通入空气，另一极通入乙烷，写出负极的电极反应式：________________________________2、金属锰主要用在航空、冶金及化工等行业。
采用“两矿一步法”浸出高硫高铁碳酸锰矿(主要含有FeS2、FeCO3、SiO2、CuO等杂质)制备金属锰的工艺流程如下：已知：Ⅰ.福美钠的化学式为(CH3)2CNS2Na,采用福美钠对MnSO4溶液中重金属进行净化去除效果良好: Ⅱ.Fe2+Cu2+Fe3+Mn2+pH(开始沉7.5 5.2 1.7 7.2淀)pH(完全沉9.7 7.8 3.2 10.4淀)回答下列问题：(1)FeS2中S元素的化合价为_____价(2)浸出时，软锰矿中的主要成分MnO2与FeS2发生氧化还原反应，写出该反应的化学方程式___________________________(3)向浸出液中吹入空气的目的是___________________________________________(用离子方程式表示)(4)调节pH的最佳范围是__________，沉淀的成分是_________(填化学式)(5)(CH3)2CNS2H可由(CH3)2NH与CS2通过加成反应得到,1mol(CH3)2NH中,共价键的数目为_____N A(6)工业上采用如图所示的方法获得金属Mn，B极为_______极，若没有阴离子交换膜,Mn2+将在D极发生反应生成MnO2,则电极反应式为_________________________________3、CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。
2019广东省内各地市模拟考--化工流程题选编
2019广东省内各地市模拟考-----第27题化工流程题(揭阳市高三毕业会考)27．（14分）I．明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；食品工业的发酵剂等。
利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO ·x Fe2O3)可制备明矾。
工艺流程如下：已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：Al（OH）3Fe（OH）2Fe（OH）3开始沉淀 3.4 6.3 1.5完全沉淀 4.78.3 2.8回答下列问题：（1）明矾净水的原理是______________________________(用离子方程式表示)。
（2）操作Ⅱ是、、过滤、洗涤、干燥。
（3）检验滤液A中是否存在Fe2＋的方法(只用一种试剂)。
（4）在滤液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为：_____________________________。
（5）调节pH＝3的目的是，滤渣2含有的物质是_______________。
II．（6）取一定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水，向其中滴加Na2S溶液，当PbS开始沉淀时，溶液中=_________ (保留三位有效数字)[已知K sp(PbS)=3.4×10-28，K sp(CuS)=1.3×10-36](揭阳一模)27. (14分)CoCO3主要用作选矿剂、伪装涂料的颜料等。
用钴矿石(含Co2O3·CoO 及少量Fe2O3、Al2O3、MnO2等)生产CoCO3的流程如下：下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(“沉淀完全”是指溶液中离子浓度低于1.0×10-5 mol·L-1)Al3＋Fe3＋Fe2＋Mn2＋Co2＋开始沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.7 7.6沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.8 9.2（1）写出“浸取”步骤Co2O3·CoO发生反应的离子方程式。
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金属离子氢氧化物沉淀完全时的ph值
镁离子在ph值大于12以上的时候，能全部沉淀完全成为氢氧化物，所以用edta测钙离子时，溶液的ph要控制在12以上。
氢氧化镁的溶度积为2.06×10^-13，如以10^-4 mol/l 作为沉淀完全的标志，则氢氧根浓度为4.54×10^-5，此时ph=9.66。
ph = 7，镁离子最小浓度 20.6mol/l，也就是约50克每再升，ph=6.5的时候就更高了。
5克每再升的话须要ph=8，1克每再升须要ph=8.4。
氢氧化物具有碱的特性。
能与酸生成盐和水。
可溶性氢氧化物与可溶的盐进行复分解反应。
难溶于水或微溶于水的氢氧化物受热分解为相应的氧化物和水。
一般碱金属氢氧化物强热或灼热分解。
活性较弱的金属氢氧化物微微加热即分解，如氢氧化铁。