考点16 化工流程中盐的水解的应用-2020高考化学考点剖析

考点16 化工流程中盐的水解的应用 1.（2019全国Ⅲ卷）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。 2.（2019江苏）聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 （1）将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为________；水解聚合反应会导致溶液的pH________。 3.（2019全国Ⅰ卷）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： 回答下列问题： （3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_________________。分批加入H2O2，同时为了_________________，溶液要保持pH小于0.5。 4．（2017课标Ⅱ）（14分）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示： 回答下列问题： （3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（填化学式）。 掌握影响盐的水解因素，准确判断促进、抑制盐的水解的方法，同时还要注意加入的试剂不能引入新的杂质。 化工流程题综合考查化学各方面知识，其中涉及盐的水解知识贯穿了整个流程，主要考查以下几个方面。 一、试剂和配制需要考虑盐的水解 有些盐易水解，在配制盐溶液时，要加对应的酸或碱抑制水解。 例1（贵州省贵阳市2018届高三下学期适应性考试一模）我国重晶石（含BaSO490%以上）资源丰富，其中贵州省重晶石储量占全国总储量的三分之一。我省某工厂以重晶石为原料，生产“电子陶瓷工业支柱”——钛酸钡(BaTiO3)的工艺流程如下： 查阅资料可知： ①常温下： Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3)=2.5×10-9 ②TiC14在常温下是无色液体，遇水容易发生水解：TiCl4+2H2O=TiO2+4HCl。 ③草酸氧钛钡的化学式为：BaTiO(C2O4)2·4H2O。 请回答下列问题： （3）配制TiCl4溶液时通常将TiCl4固体溶于浓盐酸再加水稀释，其目的是_________。 二、原料处理时要考虑盐的水解 化工流程中原料溶解后，生成的某些金属离子易水解产生沉淀，因此在处理原料时要考虑盐的水解。 例2（2016届河北省衡水中学高三模拟押题理综）工业上用菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料制取KMnO4。其流程示意图如下： ②金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表： 回答下列问题： （3）试剂b可选用______(填选项字母)。 A．氨水 B．稀硫酸 C．碳酸锰 D．Mn(OH)2 E．NaOH 三、判断除杂过程中杂质的存在形式 化工流程中溶液需要净化除杂，根据所加的试剂可判断杂质的存在形式。 例3炼锌厂产生的工业废渣——锌渣(除了含Zn外，还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质)，利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉是一个有益的尝试，其流程如下： 已知：Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为：3.2，4.7，6.5，9.4，9.7；锌的金属活动性比镉强。 试回答下列问题： (3)“调pH”过程可以选用__________。(从以下选项选择， 填序号) A．H2SO4B．ZnO C．NaOH “滤渣2”的主要成分是______________(填化学式，下同)。 四、物质的制备需要考虑盐的水解 化工流程中某些物质的制备需要考虑盐的水解。 例4（河南省2018届高三上学期一轮复习诊断调研联考）铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]可用作净水剂、媒染剂和纸张上浆剂，热分解可