条件控制是化学生产和实验中的重要手段，通过控制条件使反应向着实际需要的方向进行和转化，实现物质间的分离和提纯，从而达到实验效果的最优化。条件控制类的题目也是近几年各类考试中的热点和难点，这类考题要求学生有较强的分析和解决问题能力。

一、温度控制

考点剖析：温度控制是化学实验中最常见的一种条件控制，其常见目的是改变化学反应速率、使化学平衡发生移动或结合物质的溶解度进行物质的分离提纯等。在考题中常见的设问方式及答题角度如下。

1.加热的目的：加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动。

2.降温的目的：防止某物质在高温时分解、挥发或使化学平衡向某方向移动。

3.控制温度在一定范围的目的：若温度过低，则反应速率(或溶解速率)较慢；若温度过高，则某物质(如H₂O₂、草酸、浓硝酸、铵盐等)会分解或挥发。

4.水浴加热的好处：受热均匀，温度可控，且温度不超过100℃。

5.冰水浴冷却的目的：防止某物质分解或挥发。

6.趁热过滤的原因：保持过滤温度，防止温度降低后某物质析出。

7.减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。

二、pH控制

考点剖析：在化工实验和生产中对反应体系的pH控制，一般有以下目的。

1.控制一定的pH，以提供反应所需环境。

反应环境的不同会导致反应产物的差异，比如在酸性环境中KMnO₄的还原产物一般为Mn^2＋，碱性环境中KMnO₄的还原产物一般为MnO₂，则KMnO₄在酸性及碱性条件下氧化SO₃^2－的离子方程式分别为

2MnO₄^－＋5SO₃^2－＋6H^＋=2Mn^2＋＋5SO₄^2－＋3H₂O、

2MnO₄^－＋3SO₃^2－＋H₂O=2MnO₂↓＋3SO₄^2－＋2OH^－。

2.控制一定的pH，以改变元素的存在形式。

比如铝元素在强酸性条件下以Al^3＋形式存在，当体系的pH增大，铝元素将以Al(OH)₃甚至以AlO₂^－的形式存在。类似的，在例4中随着体系pH增大，铬元素分别以Cr^3＋、Cr(OH)₃和Cr(OH)₄－为主要形式存在。

3.控制一定的pH，使金属阳离子形成氢氧化物沉淀。

下面通过计算说明在0.1mol/L CuCl₂溶液中含有0.01mol/L Fe^3＋，如何通过调节溶液的pH除去Fe^3＋(25℃时，K_sp[Fe(OH)₃]=2.6×10^－39， K_sp[Cu(OH)₂]=2.2×10^－20)。

由Fe(OH)₃(s)=Fe^3＋(aq) ＋3OH^－(aq)，c(Fe^3＋)× c³(OH^－)= K_sp，刚开始生成沉淀时c(Fe^3＋)=0.01mol/L，即0.01× c³(OH^－)=2.6×10^－39，解c(OH^－)=6.38×10^－13mol/L，pH=1.8；

当Fe^3＋完全沉淀时(通常认为当残留的离子浓度＜1×10^－5mol/L 时，该离子被沉淀完全)：1×10^－5× c³(OH^－)=2.6×10^－39c(OH^－)=6.38×10^－12mol/L，pH=2.8。

同理可以求得0.1mol/L 的Cu^2＋开始生成沉淀和沉淀完全时所需pH分别为4.7和6.7。

可见将溶液的pH调节到2.8～4.7，可以除去CuCl₂溶液中的Fe^3＋。

那么该如何调节pH呢？

由Fe^3＋＋3H₂O＝Fe(OH)₃＋3H^＋，可向溶液中加入CuO或Cu(OH)₂、CuCO₃、Cu₂(OH)₂CO₃等中和H^＋，促进Fe^3＋水解成Fe(OH)₃沉淀以除去Fe^3＋。

若CuCl₂中混有Fe^3＋、Fe^2＋，则可先通Cl₂或加入H₂O₂将Fe^2＋氧化为Fe^3＋(不用高锰酸钾或硝酸氧化Fe^2＋，会引入新杂质)，再加入CuO等调节pH进行除杂。

三、反应物用量或浓度控制

考点剖析：对实验过程中反应物用量或浓度的控制，常见考点如下。

1.酸浸时为了提高矿石中某金属元素的浸取率，可以适当提高酸的浓度。此外，将矿石粉碎、搅拌、适当升温、延长浸取时间也能提高浸取率。

2.对有多种反应物的体系，增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行。如工业制硫酸过程中，通入过量的O₂以提高SO₂的转化率。

3.增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动，应结合具体问题进行具体分析。

四、溶剂控制

考点剖析：与洗涤沉淀相关的操作及溶剂的选择常见考点如下。

1.洗涤沉淀操作：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作2－3次。

2.用冰水洗涤晶体的目的：洗去晶体表面的杂质，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

3.用乙醇或其他有机溶剂洗涤晶体的目的：

一是洗去晶体表面杂质；

二是降低因晶体溶解而引起的损耗；

三是乙醇、乙醚等有机溶剂易挥发，有利于晶体干燥。

4.醇析法中加入乙醇的目的：降低某物质溶解度，有利于其析出。

五、加料方式控制

考点剖析：实验题中对加料方式控制的考查，主要涉及如何将反应物混合，以使反应充分进行或避免副反应的发生，常见考点如下。

1.在反应设备中使反应物逆向接触，充分反应。

比如工业制硫酸过程中，从吸收塔底部进入SO₃，在吸收塔顶部喷洒较浓的硫酸，以将SO₃被充分吸收。

2.考查为了避免碱性太强而生成氢氧化物沉淀，几种反应物的加料顺序问题。

如Fe^2＋开始形成氢氧化物沉淀的pH为5.8，则向显碱性的Na₂CO₃溶液中滴入FeSO₄，一定会产生Fe(OH)₂沉淀。类似的，若将Na₂C₂O₄和ZnCl₂溶液混合制备草酸锌晶体，应在搅拌下，将Na₂C₂O₄缓慢加入到ZnCl₂溶液中，以避免生成Zn(OH)₂沉淀。