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铁 · 除铁光荣战役
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除铁光荣战役
除杂为何先氧化Fe2+成Fe3+再调pH：Fe3+ pH≈3.2沉淀完全而Fe2+需pH≈9.7，Cu2+ pH≈6.7沉淀；调pH用CuO/Cu(OH)2/CuCO3不引入新杂质
除铁光荣战役 · 战地简报
任务：从 CuSO₄ 溶液里揪出铁杂质——铜，一个都不能少
Cu²⁺
友军主力
Cu²⁺
Fe²⁺
敌军卧底！
Cu²⁺
混入友军的卧底：
浅绿色，pH≈9.7 才肯
沉淀，比铜还赖皮！
友军 Cu²⁺：pH≈6.7 就躺平
硬调 pH 到 9.7？那时候铜早沉光了——正面强攻必败，得用计
第一回合 · 硬调pH（惨败）
NaOH
莽夫上场
pH 拉到 9.7！
Fe(OH)₂ 绿泥
Cu(OH)₂ 蓝泥
铁是倒了，铜也一起躺平了！
要我下去？
拉你兄弟垫背！
二价铁"耐碱"：pH 到 9.7 才沉完，而铜 pH≈6.7 就开始沉——根本没窗口
第二回合 · 先氧化，逼它换制服
H₂O₂
干净氧化剂
Fe²⁺
Fe³⁺
2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ = 2Fe³⁺ + 2H₂O
还原产物是水，不引新杂质——首选！
换制服前后 · 沉淀门槛
Fe²⁺
pH≈9.7
才沉完
Fe³⁺
pH≈3.2
就沉完
差了 6 个多 pH 单位——省事太多！
第三回合 · 调pH，走安全窗口
别瞎调！看沉淀 pH 阶梯，找准"铁走铜留"的唯一窗口：
0
3
7
10
14
Fe³⁺ 沉淀区
3.2
Cu²⁺ 沉淀区
6.7
Fe²⁺ 沉淀区
9.7
安全窗口 pH 3.2~4：铁走，铜留
✅ 用 CuO / Cu(OH)₂ / CuCO₃
主体是谁就加谁的"本体碱"
不引入新杂质，还能贴着上限慢慢调
❌ 别用 NaOH / 氨水
塞进 Na⁺、NH₄⁺ 新杂质
局部过碱，铜也跟着沉
原理：Fe³⁺ + 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃ + 3H⁺，吃掉 H⁺ → 平衡右移 → 沉淀
所以"调 pH"本质不是加碱搞沉淀，而是逼着三价铁水解到底
战役总结 · 除铁三步法：
① 氧化
H₂O₂ / Cl₂ 把
Fe²⁺ 打回 Fe³⁺
换装，降低门槛
② 调 pH
加本体氧化物/碱
调到 3.2~4 之间
CuO / Cu(OH)₂ / CuCO₃
③ 过滤 + 验身
滤出 Fe(OH)₃，
上层清液滴 KSCN
不变红 = 除尽（看C篇）
沉淀 pH 速查（沉淀完全）：Fe³⁺≈3.2 | Cu²⁺≈6.7 | Fe²⁺≈9.7
Fe²⁺ 想直接除？窗口根本不存在——所以"先氧化"不是讲究，是刚需
口诀：除铁先氧化，二价转三价；pH 三出头，铁走铜不塌
调碱用本体，莫往里塞钠；滤后滴 KSCN，不红才算罢
—— 下集预告：高炉夺氧记 · 铁是怎么从石头里被"抢"出来的
（2024·广东卷 流程题高频考点：氧化→调pH→过滤，三步缺一不可）
广东卷常问"为何要先氧化"= 降低沉淀所需pH，避免目标离子一起沉；调pH试剂选"本体碱"
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