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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 无机化学 » 水解沉淀再溶解的问题
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林枫刖

金虫 (正式写手)

[求助] 水解沉淀再溶解的问题 已有1人参与

在读参考文献的时候对文中给出的实验参数不是很理解，请各位指点指点，（物质的量扩大了1000倍）
2.4mol的八水合氯氧化铪（HfOCl2•8H2O）溶解在40L水中，逐滴加入6.7mol的氨水，铪完全沉淀，生成Hf(OH)4，此时pH值为8.5，重复离心沉淀6次去除氯离子
问题：加入OH-的量为6.7mol，所需OH-的量是9.6mol，其余OH-哪里来的，溶液中为氯化铵，并残留有OH-（从pH呈弱碱性可知）
将所得的Hf(OH)4沉淀用2.8mol的硝酸和100mol的双氧水（促进溶解）搅拌溶解，最终所得溶液约9L，pH值为0.7
问题：反应机理是什么样子的呢？
具体方法步骤，反应机理见附图
水解沉淀再溶解的问题

[ Last edited by sddtc888 on 2014-3-19 at 19:43 ]
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1楼 2014-03-19 15:37:54
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shl0920

木虫 (正式写手)
HfOCl2溶于水后形成四聚阳离子形式，类似ZrOCl2溶解于水，加入氨水后由于氨水的强亲核作用会与水中质子作用，使溶液显碱性，而生成的-OH会破坏四聚阳离子形式，形成沉淀，形成沉淀的过程是一个复杂的羟联反应过程，使四聚阳离子逐渐互相缩合反应。
其实正常的过程应该是你知道反应机理，然后才确定加入额外-OH的量是多少，最后进行实验验证，但是根据宏观分子式可以猜测出应该加入多少，并不是像你想象的一样最后生成产物什么样就根据金属阳离子的比例加入化学计量的-OH就可以了。
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2楼2014-04-15 10:28:10
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林枫刖

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by shl0920 at 2014-04-15 10:28:10
HfOCl2溶于水后形成四聚阳离子形式，类似ZrOCl2溶解于水，加入氨水后由于氨水的强亲核作用会与水中质子作用，使溶液显碱性，而生成的-OH会破坏四聚阳离子形式，形成沉淀，形成沉淀的过程是一个复杂的羟联反应过程， ...

还是没咋懂额，按照文献给出铪和氢氧根比值味4

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3楼2014-04-15 13:00:49
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shl0920

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 林枫刖 at 2014-04-15 13:00:49
还是没咋懂额，按照文献给出铪和氢氧根比值味4
...

但是你的水溶液是四聚体的形式，本身已经有-OH了啊！！你应该多看一看离子的水化作用相关的东西，虽然我也不是太懂，但是对于反应机理还是很受用的。
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4楼2014-04-16 14:14:15
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

看反应是如何进行的：
   HfOCl2 + H2O + 2NH3.H2O = 2NH4Cl + Hf(OH)4
所以，2.4mol HfOCl2只需要4.8mol NH3.H2O就可以沉淀完全，多余的氨保持溶液呈碱性。
机理很简单，就是酸碱反应（水解反应也是酸碱反应），即质子的传递。
Hf(OH)4本难溶于硝酸，但有H2O2存在，后者会与Hf(4+)形成配合物，从而降低了溶液中金属阳离子浓度，促进Hf(OH)4溶解。
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5楼2014-04-16 16:54:03
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林枫刖

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by shl0920 at 2014-04-16 14:14:15
但是你的水溶液是四聚体的形式，本身已经有-OH了啊！！你应该多看一看离子的水化作用相关的东西，虽然我也不是太懂，但是对于反应机理还是很受用的。...

好，感谢！

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6楼2014-04-17 11:25:31
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林枫刖

金虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by jiagle at 2014-04-16 16:54:03
看反应是如何进行的：
   HfOCl2 + H2O + 2NH3.H2O = 2NH4Cl + Hf(OH)4
所以，2.4mol HfOCl2只需要4.8mol NH3.H2O就可以沉淀完全，多余的氨保持溶液呈碱性。
机理很简单，就是酸碱反应（水解反应也是酸碱反应）， ...

终于懂了@>>--

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7楼2014-04-17 11:26:11
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