Question

化学无机流程题中离子的除杂和分离

Answer 1

离子的分离除杂是工业流程题的重要环节，不同离子的性质不同，选用的试剂和方法各异。由于每个离子的个性，在分析工艺中要破除思维定势，学会整合和迁移的思维方法，提高学生的工程素养。

1 调节溶液pH除杂

不同金属离子水解程度不同及氢氧化物的Ksp差异，通过加入特殊的物质，如强碱，弱碱，金属氧化物，强碱弱酸盐等，升高溶液pH处于某范围内，使某些金属离子水解生成氢氧化物除去。但要确保所需要的离子在溶液内。

在调节pH时，有时要用到Ksp向pH运算。如果以—lgcM金属离子浓度负对数与溶液pH画一个坐标图，可以清晰看到开始沉淀和沉淀完全的pH范围。注意，很多离子在酸性条件下已完全沉淀，因为酸性条件的氢氧根浓度足以使三价铁等离子的乘积大于Ksp。

2 利用难溶电解质的溶解平衡原理除杂

利用沉淀的转化，例如硫化锰比硫化铜的Ksp大，所以可以可以用硫化锰出去铜离子。

3 离子交换树脂法除杂

离子交换树脂是一类带有化学活性基团、网状结构、不溶于水的高分子电解质。硬水软化就用到钠型和氢型两种阳离子交换树脂，可以交换水中的钙镁离子。树脂一般交换的是溶度积较大不容易沉淀的钙镁离子。

4 运用萃取和反萃取法除杂

萃取的逆过程就是反萃取。前者为有机物，后者是无机溶液，返回水溶液。反萃取济会与溶质反应，生成溶于水或沉淀物质。例如，硫酸氧钒加入有机萃取剂进入有机层，再加入硫酸回到水溶液，从而出去钾离子。

5 利用电渗技术除杂

相当于电解池促进阴阳离子的移动。例如氢氧化铝与铬酸钠混合物，进入带阴阳离子交换摸的电解池中，铬酸跟通过阴离子交换摸进入阳极区，与氢离子生成重铬酸根，注意是可逆反应。阴极正常的生成氢氧化钠和氢气。

总结，在具体实践中，需要根据离子的具体特性，选择简单易行、经济有效、绿色环保的方法，确保科学正确。