锂辉石是锂的重要来源,其焙烧后的酸性浸出液中含有 和 杂质离子,可在 0~14 范围内调节 对其净化 ( 即相关离子浓度 ) 。 时, 与 关系见下图 ( 碱性过强时 和 会部分溶解 ) 。下列说法正确的是
A . 可被净化的 区间最大
B .加入适量 ,可进一步提升净化程度
C .净化的先后顺序:
D .
B
【详解】 A .对离子净化时,相关离子浓度 c <10 -5 mol/L ,则 lg c <-5 ,由图可知,可作净化的 pH 区间最大的是 Fe 3+ , A 错误;
B .加入适量 H 2 O 2 ,可将 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+ ,提高净化程度, B 正确;
C .由图可知,净化的先后顺序为 , C 错误;
D .对离子净化时,相关离子浓度 c <10 -5 mol/L , lg c <-5 ,,由图可知, Fe 3+ 完全沉淀的 pH 约为 2.5 , c (H + )=10 -2.5 mol/L , c (OH - )=10 -11.5 mol/L , , Al 3+ 完全沉淀的 pH 约为 4.5 , c (H + )=10 -4.5 mol/L , c (OH - )=10 -9.5 mol/L , , Fe 2+ 完全沉淀的 pH 约为 8.5 , c (H + )=10 -8.5 mol/L , c (OH - )=10 -5.5 mol/L , ,则有 , D 错误;
故选 B 。
沉淀溶解平衡的应用:
1.沉淀的生成
(1)意义:在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)方法
a.调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使转变为沉淀而除去。
b.加沉淀剂法:如以等作沉淀剂,使某些金属离子如等生成极难溶的硫化物 等沉淀,也是分离、除杂常用的方法。
说明:化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于时即沉淀完全。
2.沉淀的溶解
(1)意义:在实际工作中,常常会遇到需要使难溶物质溶解的问题、根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去沉淀溶解平衡体系中的相应离子,使平衡就会向沉淀溶解的方向移动,使沉淀溶解。
(2)方法
a.生成弱电解质:加入适当的物质,使其与沉淀溶解平衡体系中的某离子反应生成弱电解质。如向沉淀中加入溶液,结合生成使的溶解平衡向右移动。
b.生成配合物:加入适当的物质,使其与沉淀反应生成配合物。
如:
c.氧化还原法:加入适当的物质,使其与沉淀发生氧化还原反应而使沉淀溶解。
d.沉淀转化溶解法:本法是将难溶物转化为能用上述三种方法之一溶解的沉淀,然后再溶解:
如向中加入饱和溶液使转化为再将溶于盐酸。
3.沉淀的转化
(1)实质:沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。 例如
(2)沉淀转化在工业上的应用在工业废水处理的过程中,用FeS等难溶物作沉淀剂除去废水中的重金属离子.
固体物质的溶解度:
绝对不溶解的物质是不存在的,任何难溶物质的溶解度都不为零。不同的固体物质在水中的溶解度差别很大,可将物质进行如下分类:
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