工艺流程pH条件的控制1

一．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。

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。

我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。

硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。然后再调节溶液的pH约为5，目的是______________。

毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：

已知不同杂质离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下：

加入NH3·H2O调节pH=8可除去_______(填离子符号)，此时，溶液中该离子的浓度为_______mol·L－1。加入NaOH调pH=12.5，溶液内剩余的阳离子中_______完全沉淀，_____________(填离子符号)部分沉淀。加入H2C2O4时应避免过量，原因是___________________________。（已知：Ksp(BaC2O4)=1.6×10－7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10－9,Ksp［Fe(OH)3］=2.6×10－39）

实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：

请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，

，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。（已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全）

二．调节溶液的酸碱性，促进或抑制水解

某工厂以重晶石（主要含BaSO4）为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸(BaTiO3)的工艺流程如下：

常温下，TiCl4为液体且易水解，配制一定浓度的TiCl4溶液的方法是。

某化学兴趣小组以菱铁矿（主要成分为FeCO3，含有SiO2、Al2O3等少量杂质）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的实验过程如下：

酸溶及后续过程中均需保持酸过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有。

氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：

六水合氯化铁在水中的溶解度如下：

从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、、、过滤、洗涤、干燥。再由FeCl3·6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是：。