剖析03 反应条件的控制——pH、温度-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与对点精练（全国通用）

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1、控制溶液的pH
【例1】实验室用发光二极管(LED)的生产废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属)制备Ga2O3，过程如下。已知：Ga与In为同族元素，In难溶于NaOH溶液。
(1)①基态镓(Ga)原子的价电子排布式为 。
②Ⅰ中GaN反应生成[Ga(OH)4]-的离子方程式为 。
③Ⅰ使用装置如图(加热及夹持装置省略)，吸收液可用 。(填标号)
a．水 b．浓盐酸 c．稀硫酸 d．四氯化碳
(2)①Ⅱ需用到的玻璃仪器有烧杯、 和 。
②“沉淀1”含金属元素 。(填元素符号)
(3)①Ⅲ加硫酸调节溶液pH的目的是 。
②按下列操作顺序测定溶液pH，不规范的是 。(填标号)
a．用镊子夹取湿润的pH试纸
b．将pH试纸置于干燥清净的玻璃片上
c．用滴管吸取少量待测液，滴在pH试纸中央
d．观察试纸颜色变化，并与标准比色卡比较
【答案】
(1)4s24p1 ac
(2)玻璃棒 漏斗
(3)将转化为沉淀 ac
【例2】是一种绿色易溶于水的晶体，广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中，由一种废料(主要成分是铁镍合金，还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取的步骤如下图：
已知：镍能溶于稀酸但溶解不完全，通常表现为＋2价。
(1)Ni在元素周期表中的位置 。
(2)“溶解”时加入溶液的目的是 ，可代替的物质是 ，滤渣的主要成分是 。
(3)“除铁”时生成黄钠铁矾沉淀，写出其离子方程式 。
(4)理论上，除铜后，溶液中 ml/L[计算时取0.1ml/L，结果保留两位有效数字]。
(5)除镁过程中，调节溶液pH呈中性的原因是 。
(6)“系列操作”包括 。
【答案】
(1)第4周期第Ⅷ族
(2)将氧化为，将镍元素完全转化成 或者空气
(3)
(4)
(5)酸性环境下，与结合成HF，或小浓度，不利于沉淀
(6)适量硫酸溶解 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，干燥
【例3】镉( Cd)在合金、电池等方面具有重要应用。某铜镉渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、Pb、Fe、CuO和SiO2等杂质，从铜镉渣中回收Cd的某种工艺流程如图所示。
已知：①Ksp[CaSO4] =9.1 ×10-6 Ksp[PbSO4]=1.6×10-8
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
(1)将铜镉渣先“浆化”再“酸浸”的目的是 。
(2)“酸浸”时，保持温度和pH均不宜过高的原因是 ；“压滤 ”所得滤渣I的主要成分是 ( 填化学式)； “酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是 。
(3)“除铁”时，加入的石灰乳调节溶液pH的范围是 ， 若石灰乳加过量，缺陷是 。
(4)将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放进行“自然氧化” ，再用硫酸进行“酸溶”，“置换净化”处理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度，“置换净化”所发生的离子反应方程式为 。
【答案】
(1)增大接触面积，提高酸浸速率和浸出率
(2)抑制Cd2+水解 Cu、SiO2和PbSO4 PbSO4的Ksp不足够小或硫酸的浓度不够大，使溶液中仍有微量Pb2+存在
(3)3.2