2026版化学步步高大二轮专题复习-专题七　微点突破4　微量金属离子的富集措施-萃取与反萃取

微点突破4微量金属离子的富集措施——萃取与反萃取1.化工流程中萃取与反萃取路线图示2.从平衡移动的角度理解萃取与反萃取原理方法原理实例离子交换法一般是通过离子交换树脂让杂质离子与离子交换树脂中的离子进行等电荷交换，从而达到去除目的如氢型离子交换树脂(HR)可使水中的钙离子、镁离子等发生反应2HR+M2+MR2+2H+而除去有机萃取法一般是采用有机试剂萃取特定的金属离子，在进行分液操作后，再从有机试剂中将特定金属离子反萃取出来，从而达到分离除杂的目的如Cu2+(水相)+2RH(有机相)CuR2(有机相)+2H+(水相)3.萃取率及曲线分析例1(1)“萃取分离”溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图所示，pH一般选择5左右，理由是。

(2)已知萃取剂A、B中pH对钴离子、锰离子萃取率的影响如图所示，为了除去Mn2+，应选择萃取剂(填“A”或“B”)。

答案(1)pH在5左右时，钴、锂的分离效率高(2)B例2控制水相pH=5.2，温度25℃，分别用P507、Cyanex272作萃取剂，萃取剂浓度对萃取分离硫酸钴、硫酸镍的影响实验结果如图所示。(1)两种萃取剂中(填“P507”或“Cyanex272”)的分离效果比较好，若选Cyanex272萃取剂，则最适宜的萃取剂浓度大约为mol·L-1。

(2)往载钴有机相中加入(填试剂名称)反萃取后得到CoSO4。

答案(1)Cyanex2720.4(2)硫酸解析(1)由图可知，萃取时“Cyanex272”比“P507”对钴、镍萃取率的差值大，Cyanex272分离效果好。选Cyanex272萃取剂，浓度在0.4mol·L-1以后镍的萃取率上升，钴的萃取率变化不大，所以0.4mol·L-1最好。1.[2024·湖北，16(3)(4)(5)]铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3已知：Be2++4HABeA2(HA)2+2H+(3)“萃取分液”的目的是分离Be2+和Al3+，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是。

(4)写出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式。

“滤液2”可以进入步骤再利用。

(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是。

答案(3)先产生白色沉淀，后白色沉淀快速溶解(4)BeA2(HA)2+6NaOHNa2[Be(OH)4]+4NaA+2H2O反萃取(5)增强熔融氯化铍的导电性解析(3)“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA的煤油后HA将Be2+萃取到有机相中，则水相1中含有Al3+；若向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液，可观察到的现象为先产生白色沉淀，后白色沉淀快速溶解。(4)反萃取过程中BeA2(HA)2与烧碱反应生成Na2[Be(OH)4]，化学方程式为BeA2(HA)2+6NaOHNa2[Be(OH)4]+4NaA+2H2O；滤液2的主要成分为NaOH，可进入反萃取分液步骤再利用。(5)氯化铍的共价性较强，为分子晶体，电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性。2.[2024·江苏，14(2)①]含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO(R3NH)2SO4+Fe3++SO42-+H2OH++(R已知：(R3NH)2SO4+H++HSO4-其他条件不变，水层初始pH在0.2~0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是。

答案随水层pH增大，H+的浓度减小，(R3NH)2SO4+Fe3++SO42-+H2OH++(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡向正反应方向移动，(R3NH)2SO4+H++HSO3.(2025·衡水高三检测)某工业矿渣中主要含有GeO2·Fe2O3及少量ZnO·Fe2O3、SiO2等物质，回收金属锗的工艺流程如图1所示。已知：①pH<2时，Ge(Ⅳ)的存在形式为Ge4+；pH>11时，Ge(Ⅳ)的存在形式为GeO32-。②CaGeO(1)滤渣1的主要成分为。

(2)设计简单方案证明“酸浸1”后溶液中只有Fe2+而没有Fe3+：。

(3)“沉淀”时2<pH<5，含有锗元素的物质参与反应的离子方程式为。

(4)采取萃取操作可对溶液中的金属离子进行富集与分离，在一定温度、压强下，一种物质在两种互不相溶的溶剂A、B中的分配浓度之比是一个常数(分配系数k)，c(A)、c(B)分别表示溶质在A、B两种溶剂中的浓度，k=c(A)①Ge4+(水相)+4HR(有机相)GeR4(有机相)+4H+(水相)，有机层中加入(填化学式)可以使萃取剂再生。

②萃取Ge的过程中，“一次萃取”与“三次萃取”的过程如图2所示。已知：萃取率=n有机相(X)n总(X)×100%加入60mL萃取剂“一次萃取”时Ge的萃取率为%(保留整数)。“三次萃取”时，“一次萃取”后Ge的残留率比“二次萃取”后的(填“高”或“低”)%。

答案(1)SiO2(2)分别取等量“酸浸1”后的溶液于两支试