2020-2021備戰(zhàn)高考化學(xué)《鐵及其化合物推斷題的綜合》專項訓(xùn)練附詳細(xì)答案

1、2020-2021 備戰(zhàn)高考化學(xué)鐵及其化合物推斷題的綜合專項訓(xùn)練附詳細(xì)答案一、鐵及其化合物1 將鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實驗：(1)操作 X 的名稱是 _。(2)氣體 A 是 _(填化學(xué)式 )。(3)A 與 Cl 混合光照可能發(fā)生爆炸，A 在該反應(yīng)中作 _(填“氧化劑 ”或 “還原劑 ”)。2外還有 _(填離子符號，下同)，溶液 D 中存在的金屬離(4)溶液 B 中的陰離子除 OH子為 _。(5)加入足量 NaOH 溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；加入稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _。(6)向溶液 D 中加入 NaOH 溶液，觀察到產(chǎn)生的白色絮狀沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，請寫出沉淀轉(zhuǎn)化

2、的化學(xué)方程式：_?！敬鸢浮窟^濾H-2 2H- 3H2 2 還原劑AlO2Fe2Al 2OH2O=2AlO22Fe2H =FeH2 4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金屬混合物中Fe 與 NaOH 溶液不反應(yīng)，而Al 可以與 NaOH 溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaAlO2、H2，NaAlO 易溶于水，所以氣體A 是 H ，溶液 B 是 NaAlO 與 NaOH 的混合溶液，固體 C是222Fe， Fe 是比較活潑的金屬，與HCl 發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生FeCl 和氫氣，因此溶液D 為 FeCl，22據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)操作 X 的名稱是分離難溶性的固體與可溶性液體混合物的方

3、法，名稱是過濾，故答案為：過濾；(2)根據(jù)上述分析可知，金屬混合物中Fe 與 NaOH 溶液不反應(yīng)，而 Al 可以與 NaOH 溶液反應(yīng)產(chǎn)生 NaAlO2、 H2， NaAlO2 易溶于水，所以氣體 A 是 H2，故答案為： H2；(3)A 是 H2， H2 和 Cl2 的混合氣體光照會發(fā)生爆炸，反應(yīng)生成HCl，在該反應(yīng)中，氫元素的化合價升高，失去電子，被氧化，所以H2 作還原劑，故答案為：還原劑；(4)溶液 B 是反應(yīng)產(chǎn)生的NaAlO2 與過量的NaOH 的混合溶液，所以溶液 B 中陰離子除 OH-外還有 AlO2-，鐵可以和鹽酸反應(yīng)生成 FeCl2和 H2，溶液 D 中含有的金屬離子為 F

4、e2+，故答案為： AlO2 -； Fe2+；(5)加入足量 NaOH 溶液時， Al 與 NaOH 溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2，加入稀鹽酸， Fe 與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣和氯化亞鐵，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Fe+2H+=Fe2+H2，故答案為 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2； Fe+2H+=Fe2+H2 ；(6)溶液 D 為 FeCl2，向溶液 D 加入 NaOH 溶液，觀察到產(chǎn)生的白色絮狀沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，其中沉淀轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式

5、為為 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3?！军c睛】本題考查金屬鐵以及金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)。注意知識的積累是解題的關(guān)鍵，HCl 的氧化性比較弱，只能把 Fe 氧化為 Fe2+， Cl2 、H2O2 具有強(qiáng)氧化性，可以把Fe 氧化為 Fe3+； Al 既可以與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，也可以與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)反應(yīng)氫氣，等物質(zhì)的量的鋁與足量的酸、堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量相等。2 鈦（ Ti ）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白（TiO 2 ）是目前使用最廣泛的白色顏料。制備 TiO 2 和 Ti 的原料是鈦鐵礦，用含F(xiàn)e2 O3 的鈦鐵礦（主要成分為 FeTiO 3 ）制備TiO 2 的流程如下：（

6、1）步驟加 Fe的目的是 _ ；步驟冷卻的目的是_ 。（2）考慮成本和廢物的綜合利用等因素，水浸后的廢液中應(yīng)加入_處理。（3）由金紅石（ TiO 2 ）制取單質(zhì)鈦（ Ti ）的過程為，其中反應(yīng) TiCl 4 2Mg800 C2MgCl 2 Ti 在氬氣氣氛中進(jìn)行的理由是 _ ?！敬鸢浮繉?Fe3+ 還原為 Fe2+析出綠礬（ FeSO4 7H 2O ）生石灰（或碳酸鈣、堿）高溫下鎂或鈦與O 2 、 N 2 等反應(yīng)【解析】【分析】根據(jù)鈦鐵礦中 Fe2 O3 、 FeTiO 3 與濃硫酸反應(yīng)的溶液中加入鐵粉、過濾后，濾液冷卻得到硫酸亞鐵晶體推知，鐵粉與鐵離子發(fā)生反應(yīng)得到亞鐵離子。水浸后的溶液成酸性

7、?！驹斀狻? 1）分析題圖可知，鈦鐵礦中的鐵最終轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)品綠礬，所以要將+3 價 Fe轉(zhuǎn)化為 +2 價Fe ；降低溫度，減小了FeSO4 7H 2 O 的溶解度，有利于綠磯結(jié)晶析出。（2）水浸過程發(fā)生的離子反應(yīng)為TiO 22H 2 OH 2TiO 32H ，廢液呈酸性，所以處理水浸后的廢液應(yīng)加入CaO 、 CaCO3 或堿。（3）由于 Ti 和 Mg 易與空氣中的O 2 、 N 2 等反應(yīng)，故該反應(yīng)應(yīng)在氬氣氣氛中進(jìn)行。3 某固體化合物A，按圖所示發(fā)生系列變化，已知E 溶液中加入氨水后產(chǎn)生的白色沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。回答下列問題：（1）物質(zhì) A 是 _（填化學(xué)式）。（ 2）反應(yīng)的

8、離子反應(yīng)方程式為 _。（ 3）反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 _。【答案】 Fe(OH)3Fe2O36H =2Fe3+ 3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】已知 E 溶液中加入氨水后產(chǎn)生的白色沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色說明A 為氫氧化鐵， Fe(OH)32 323，X 為， A 加熱分解生成B 為 Fe O，C 為 H O，依據(jù)流程分析判斷D 為 FeCl2Fe， E 為 FeCl 溶液，據(jù)此分析?！驹斀狻恳阎?E 溶液中加入氨水后產(chǎn)生的白色沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色說明化鐵， Fe(OH)3， A 加熱分解生成B 為 Fe2O3 ，C 為 H2O

9、，依據(jù)流程分析判斷Fe， E 為 FeCl 溶液。2（1）依據(jù)推斷可知A 為 Fe(OH)3；（ 2）反應(yīng)是鹽酸和氧化鐵發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為=2Fe3+ 3H2O；A 為氫氧D 為 FeCl3，X 為Fe2O3 6H（ 3）反應(yīng)是氫氧化亞鐵和氧氣水 發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵的也還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 4Fe(OH)2+O2+2H2 O=4Fe(OH)3。4A、 B、 C、 X 為中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)，且 A、 B、C 含有相同元素甲，可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化關(guān)系( 水參與的反應(yīng)，水未標(biāo)出 ) 。(1)ABC的焰色反應(yīng)呈黃色，C為淡黃色固體，則X是_。若、 、(2)若 A、 B、

10、C 的焰色反應(yīng)呈黃色，X 是 CO2，寫出 B C 反應(yīng)的方程式 _。(3)若 B 是 FeCl3，則 X 一定是 _，寫出 B C 反應(yīng)的離子方程式_。【答案】 O2( 氧氣 )22323CO +Na CO + H O 2NaHCO【解析】【分析】【詳解】( 1) 若 A、 B、 C 的焰色反應(yīng)呈黃色，說明含有鈉元素，鈉，則 A 為 Na、 B 為 Na2 O、則 X 是氧氣；故答案為：( 2) 若 A、 B、 C 的焰色反應(yīng)呈黃色，說明含有鈉元素，3+2+Fe2Fe +Fe 3FeC 為淡黃色固體，說明 C 為過氧化 O2 ( 氧氣 ) 。X 是 CO2 ，說明 A 為 NaOH、 B 為

11、Na2CO3 、C 為 NaHCO3， B C 反應(yīng)是碳酸鈉與二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，其方程式 Na2CO3 + CO2 + H2O2NaHCO3；故答案為： Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3。( 3) 若 B 是 FeCl3，則說明22，則 X 一定是 Fe，B C 是氯化鐵和鐵反應(yīng)生A 為 Cl、 C 為 FeCl成氯化亞鐵，其反應(yīng)的離子方程式2Fe3+ +Fe 3Fe2+。5 鈉、鋁、鐵是三種重要的金屬。請回答：（ 1）鈉元素的金屬性比鋁 _(填 “強(qiáng)”或 “弱 ”)。三種金屬對應(yīng)的氫氧化物中，具有兩性的物質(zhì)是 _（填化學(xué)式）。（ 2）將一小塊金屬鈉投入水中，發(fā)

12、生反應(yīng)的離子方程式為_；可觀察到的實驗現(xiàn)象是_(填序號 )。A鈉沉到水底B鈉熔成小球C小球四處游動D鈉無變化（3） Fe 與 Cl2 在一定條件下反應(yīng)，所得產(chǎn)物的化學(xué)式是_。將該產(chǎn)物溶于水配成溶液，分裝在兩支試管中。請回答：若向其中一支試管中滴加KSCN溶液，則溶液變成_色。向另一支試管中滴加NaOH 溶液，反應(yīng)的離子方程式是_。（4） Na2O2可作為呼吸面具中的供氧劑，其供氧時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。（5）在 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至過量，觀察到的現(xiàn)象是_?！敬鸢浮繌?qiáng)Al(OH)322OH- H23紅3 3OH-2Na 2H O=2NaBC FeClFe=Fe(OH)

13、 2Na O 2CO =2Na CO O、 2Na O 2H O=4NaOH O 先生成白色沉32222322222淀，然后白色沉淀消失【解析】【分析】（ 1）金屬鈉與鋁處于同周期，金屬性逐漸減弱，最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性逐漸減弱；（ 2）金屬鈉與水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣；由于鈉的密度小于水的密度，因此鈉浮在水面上；反應(yīng)放熱，因此鈉熔化成光亮的小球；反應(yīng)放出氣體，因此鈉四處游動；最終金屬鈉完全溶解；（3） Fe 在 Cl2 燃燒，生成 FeCl3 ，將 FeCl3 溶于水后，溶液中存在大量的Fe3+，滴加 KSCN溶液后，溶液變?yōu)檠t色；滴加氫氧化鈉溶液后生成紅褐色沉淀；（4） Na2O

14、2 可作為呼吸面具中的供氧劑，可與CO2 和 H2O 反應(yīng)；（5）在 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液，生成白色沉淀Al(OH)3 ，當(dāng) NaOH 溶液過量時，沉淀逐漸溶解，最終完全消失?！驹斀狻浚?）鈉元素的金屬性比鋁強(qiáng)；鈉、鋁、鐵三種金屬對應(yīng)的氫氧化物中具有兩性的物質(zhì)是Al(OH)3；（2）鈉和冷水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，離子方程式為：2Na 2H2O=2Na+ 2OH-H2；由于鈉的密度小于水的密度，因此鈉浮在水面上；反應(yīng)放熱，因此鈉熔化成光亮的小球；反應(yīng)放出氣體，因此鈉四處游動；最終金屬鈉完全溶解，因此金屬鈉與水反應(yīng)的實驗中，可觀察到的實驗現(xiàn)象是鈉熔成小球、小球四處游動，答案

15、選BC；（3） Fe 在 Cl2燃燒，生成33溶于水后，溶液中存在大量的3+，滴加 KSCN溶FeCl，將 FeClFe液后，溶液變?yōu)檠t色；滴加氫氧化鈉溶液后生成紅褐色沉淀，離子方程式為：Fe3 3OH-=Fe(OH)3；（4） Na22可作為呼吸面具中的供氧劑，可與222Na2 2OCO和 H O 反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：O 2CO2 =2Na2CO3 O2、 2Na2O2 2H2O=4NaOH O2；（5）在 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，生成白色沉淀 Al(OH)3 ，當(dāng) NaOH 溶液過量時，沉淀逐漸溶解，最終完全消失。6 明礬在日常生活中用途非常廣泛。用廢鋁灰（含Al、A

16、l2O3、 Fe、 Fe2 O3、 FeO 等）為原料制取明礬的工藝流程如下圖?；卮鹣铝袉栴}：已知： Fe3 開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH 為 1.9 3.7。（ 1）明礬凈水的原理是 _ （用離子方程式表示）。（2） “酸溶 ”時， Al2O3 溶解的化學(xué)方程式為_。（3） “氧化 ”時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（ 4） “步驟 ”的目的是 _；“濾渣 2”經(jīng)堿洗、水洗、干燥和煅燒，得到的產(chǎn)品的名稱是_（填俗稱）。（ 5） “步驟 ”包含的操作有 _ 、 _、過濾及干燥?！敬鸢浮?Al3+3H2O?Al(OH)3(膠體 )+3H+Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O2+

17、2 2+3+2pH，使沉淀完全鐵紅 蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶2Fe +H O +2H =2Fe +2H O 調(diào)節(jié)溶液【解析】【分析】廢鋁灰 (含 Al、 Al2O3、 Fe、 Fe2O3、 FeO 等)加入足量稀硫酸進(jìn)行酸浸溶解并過濾，得到含有Al3+、 Fe2+、 Fe3+、 SO42-的酸性濾液，濾渣 1 為不與硫酸反應(yīng)的雜質(zhì)，向濾液中加入雙氧水將濾液中的 Fe2+氧化為 Fe3+，由于 Fe(OH)3 比 Al(OH)3 更難溶，向氧化后的濾液中加入Al(OH)3， Fe3+轉(zhuǎn)化為更難溶的Fe(OH)3 沉淀，過濾后得到含有Al3+、 SO42-的濾液，濾渣2 為Fe(OH)3，向濾液中加入 K

18、2SO4 制得產(chǎn)品溶液，對溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥最終得到產(chǎn)品硫酸鋁鉀的晶體，據(jù)此分析解答。【詳解】(1)明礬是強(qiáng)酸弱堿鹽，弱酸根離子 Al3+水解產(chǎn)生氫氧化鋁膠體，能夠吸附水中懸浮的物質(zhì)形成沉淀而除去，從而達(dá)到達(dá)到凈水的目的。其反應(yīng)原理用方程式表示為：Al3+3H2O?Al(OH)3(膠體 )+3H+；(2) 酸“溶 ”時， Al2O3 和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水，化學(xué)方程式為Al2 O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(3) 氧“化 ”時，加入氧化劑過氧化氫，將濾液中的 Fe2+氧化為 Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2+H2 O2+2H+=2Fe3+2H

19、2O；(4) 步“驟 ”加入濾液中加入Al(OH) ，作用是調(diào)節(jié)溶液的pH 值，由于 Fe(OH)比 Al(OH)更333難溶，使 Fe3+完全轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3沉淀而除去； “濾渣 2”的成分是3Fe(OH) ，煅燒時分解生成氧化鐵，它是一種紅棕色粉末，常用作顏料，俗名是鐵紅；(5) 步“驟 ”是從溶液中獲得產(chǎn)品明礬，包含的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾及干燥。7 某小組同學(xué)用一種鋁鐵合金為原料，模擬相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)，反應(yīng)過程如圖所示（部分產(chǎn)物和條件已略去），請回答：（1）鐵鋁合金是一種高電磁性能合金，下列有關(guān)推測可能正確的是_（填序號）A鐵鋁合金可由鐵和鋁熔融混合制成B鐵鋁合金的熔點高于

20、鋁和鐵C鐵鋁合金硬度高于純鋁（ 2）反應(yīng)中鋁元素發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（ 3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _ 。（ 4）反應(yīng)發(fā)生時觀察到的現(xiàn)象是_ ，用化學(xué)方程式表示顏色變化的原因_ 。（ 5）反應(yīng)中的 CO2 不宜換成 HCl，原因是 _ 。（ 6）請舉出固體 A 一種用途 _。3+222【答案】 AC Al2+2HO先產(chǎn)生白色沉+4OH =AlO2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO +3H淀，之后迅速變成灰綠色最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2 223過量的氯化氫會+O +2H O=4Fe(OH)使生成的氫氧化鋁溶解做紅色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知，中的反應(yīng)有硫酸與氫氧化鈉酸堿中和

21、，硫酸鋁與過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，硫酸亞鐵在空氣中與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵；中二氧化碳能與偏鋁酸鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉；固體A 為氧化鐵，固體B 為氧化鋁；中鋁單質(zhì)能與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉；中硫酸亞鐵在空氣中與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵。【詳解】（1） A鐵鋁合金可由鐵和鋁熔融混合制成具有特征性質(zhì)的混合物，故A 正確；B合金熔點低于各成分，則鐵鋁合金的熔點低于鋁和鐵，故B 錯誤；C合金硬度高于各成分，則鐵鋁合金硬度高于純鋁，故C 正確；綜上所述，故答案為：AC；（2） 中硫酸鋁與過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，其反應(yīng)的離子方程式為Al3+4OH223+22O；=AlO +2H

22、 O，故答案為：Al +4OH=AlO +2H（3） 中鋁單質(zhì)能與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ，故答案為： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；（4） 中硫酸亞鐵在空氣中與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵，現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變?yōu)榧t褐色，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為：先產(chǎn)生白色沉淀，之后迅速變成灰綠色最后變?yōu)榧t褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（ 5） 中二氧化碳能與偏鋁酸鈉發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉，若將二氧

23、化碳換成氯化氫，則生成的氫氧化鋁會繼續(xù)與過量的鹽酸發(fā)生反應(yīng)而溶解，故答案為：過量的氯化氫會使生成的氫氧化鋁溶解；（ 6）固體 A 為紅棕色的氧化鐵，可以用來做紅色油漆和涂料，故答案為：做紅色油漆和涂料。8 以粉煤灰（主要含3Al2O32SiO2、 SiO2，還含有少量CaO、 Fe2O3 等物質(zhì)）為原料制取Al2 O3 的流程如圖：n(NH 4 ) 2SO4（1）當(dāng) (NH4)2SO4 和 3Al2O32SiO2 的配比 a（ a=）不同時， “焙燒 ”后所得n(3Al 2O32SiO2 )產(chǎn)物的 X 射線衍射譜圖如圖所示（X 射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質(zhì)是否存在，不同晶態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)衍射峰的衍射

24、角不同）。由圖可知，當(dāng)a=_時， 3Al2O3 2SiO2 的利用率最高。（2） “沉淀、過濾 ”所得濾渣為 Fe(OH)333的離子反應(yīng)方程式為 _。和 Al(OH)，生成 Fe(OH)（3） “堿浸 ”加入 NaOH 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。（4） “水解、過濾 ”可得到 Al(OH)3 沉淀，升高溫度有利于水解的原因是_。該步驟可將加水改成通入過量的 _氣體。（5）流程中，可以回收并循壞利用的物質(zhì)除NH3外，還有 _和 _?！敬鸢浮?8 Fe3+ 3NH3 3H2O=Fe(OH)33NH4+OH- Al(OH)3=AlO2- 2H2O 水解為吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于平衡正向進(jìn)行CONa

25、OH (NH4 )2SO42【解析】【分析】粉煤灰、 (NH4)2SO4 進(jìn)行灼燒處理，把3Al2O32SiO2 轉(zhuǎn)化為 NH4Al (SO4)2，且當(dāng) (NH4)2SO4 和n(NH 4 ) 2SO4 a=8 時，體3Al2O32SiO2 的配比 a（ a=）不同時各產(chǎn)物含量不同，如圖n(3Al 2 O3 2SiO2 )系中 NH4Al (SO4)2 含量最高，此時3Al2O32SiO2 的利用也率最高。加硫酸進(jìn)行酸浸，過濾，濾液中含有 Al3+、Fe3+以及其他可溶性離子，通入氨氣生成沉淀Al(OH)3 和 Fe(OH)3 ，濾液為(NH4)2SO4，加入氫氧化鈉進(jìn)行堿浸取過濾，濾渣為Fe

26、(OH)3濾液為 NaOH 和 NaAlO2，加水水解得到 Al(OH)3 沉淀，煅燒得氧化鋁?！驹斀狻浚?1）根據(jù)分析，當(dāng) (NH4)2SO4 和 3Al2O32SiO2 的配比 a=8 時，體系中 NH4Al (SO4)2 含量最高，此時 3Al2O32SiO2 的利用也率最高。（ 2）通入氨氣 “沉淀、過濾 ”所得濾渣為 Fe(OH)3 和 Al(OH)3，生成 Fe(OH)3 離子反應(yīng)方程式： Fe3+ 3NH33H2O=Fe(OH)3 3NH4+；（3）根據(jù)分析， “堿浸 ”加入 NaOH 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為OH- Al(OH)3=AlO2- 2H2O；（4） “水解、過濾 ”可

27、得到 Al(OH)3 沉淀，水解過程是吸熱的，升高溫度促進(jìn)AlO2- 水解；該步驟可將加水改成通入過量的酸性氣體二氧化碳（CO2- 2H223 AlOO= HCO- 3Al(OH) ）；（5）流程中，濾液為 (NH4)2SO4，濾液含有NaOH ，故可以回收并循壞利用的物質(zhì)除NH3 外，還有 (NH4)2SO4 和 NaOH?！军c睛】氫氧化鋁是兩性氫氧化物，遇強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)而溶解，不與弱酸弱堿反應(yīng)。氫氧化鋁的制備： 1.向氯化鋁溶液中通過量氨氣； 2.向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳； 3.氯化鋁和偏鋁酸鈉發(fā)生雙水解。9 目前，處理鋅礦進(jìn)行綜合利用，多采用傳統(tǒng)的“高氧酸浸法 ”，但該法也存在一

28、些缺點。最近，有文獻(xiàn)報道：用高鐵閃鋅礦(含有 ZnS、 FeS、 CuS、CdS及少量 SiO2 等 )為原料，采用“高氧催化氧化氨浸法 ”可以聯(lián)合制取 Cu2O(紅色 )、 CdS(黃色 )、鋅鋇白 (白色 )三種顏料，其流程如圖：已知：浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成；：浸渣為S、Fe(OH)CO3、 SiO2 等不溶性物質(zhì)；：浸取液中含有Zn(NH3)42+、 Cu(NH3)42+、 Cd(NH3)4 2+；： Cu+在溶液中不存在，但可以與NH3 形成穩(wěn)定的 Cu(NH3)2 +?；卮鹣铝袉栴}：(1)為加快浸取速度，可以采取的措施是(任答兩項 )_；在實際生產(chǎn)中采取常溫下浸取而不采用

29、加熱的方法，其原因是_。(2)浸取釜中有 O 參與生成浸渣Fe(OH)CO 的離子方程式為 _。23(3)蒸發(fā)爐中加入 (NH) SO 的主要作用是 _；沉降池1 中加入稀 H SO 的作用是42324_。(4)在制取 ZnSO 和 CdSO 時使用硫酸的量要適當(dāng)，如果硫酸過量，產(chǎn)生的后果是_。44(5)無論采用 “高氧酸浸法 ”還是 “高氧催化氧化氨浸法”，其前期處理，都要經(jīng)過用浸取劑浸取這一步，不同的是“”“高氧酸浸法需先高溫焙燒，然后再用硫酸浸出。兩種方法比較，高氧酸浸法 ”存在的缺點是 (任答兩條 )_?！敬鸢浮糠鬯榈V石，增大O2 壓強(qiáng)，增大氨水和碳酸銨的濃度防止 NH3 的揮發(fā)，以便

30、形成穩(wěn)定的配合物，防止雙氧水分解4FeS+3O2-將2+4CO3+6H2O=4Fe(OH)CO3 +4S +8OHCu(NH3)42+還原為 Cu (NH+調(diào)節(jié)溶液的 pH，使 Cu(NH3)2+轉(zhuǎn)化為Cu產(chǎn)生 H2S3)22O 沉淀氣體污染大氣；降低鋅鋇白、CdS的產(chǎn)量 能耗高；設(shè)備耐酸性要求高；產(chǎn)生大量有害氣體 (SO2)污染大氣【解析】【分析】由題干信息，分析流程圖可知，高鐵閃鋅礦在浸取釜中與O2、碳酸銨、氨水、雙氧水等組成的浸取劑反應(yīng)生成 S、 Fe(OH)CO323 42+、 Cu(NH3 4 2+和、 SiO等不溶性物質(zhì)、 Zn(NH ) ) 3 42+，在蒸發(fā)爐中加入(NH4 2

31、3342+還原為 Cu (NH3 2+，進(jìn)入沉降池1 中Cd(NH ) SO 將 Cu(NH)加入稀 H243 2+轉(zhuǎn)化為 Cu2SO 調(diào)節(jié) pH 使 Cu(NH )O 沉淀，剩下的溶液在置換爐中加入適量鋅粉得到 Cd 單質(zhì)，濾液進(jìn)入沉降池2加入碳化氨水得到 Zn2234(OH) CO ，經(jīng)稀硫酸得到ZnSO溶液， ZnSO4 與 BaS溶液反應(yīng)得到鋅鋇白，據(jù)此分析解答問題?！驹斀狻?1)由化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素可以知道，可采用粉碎礦石，增大O2 壓強(qiáng)，增大氨水和碳酸銨的濃度等方法加快浸取速率，由于浸取劑由碳酸銨、氨水、雙氧水等組成，受熱易分解，故在實際生產(chǎn)中采取常溫浸取而不采用加熱的方法，故

32、答案為：粉碎礦石，增大O2 壓強(qiáng)，增大氨水和碳酸銨的濃度；防止NH3 的揮發(fā)，以便形成穩(wěn)定的配合物，防止雙氧水分解；(2)浸取釜中 O2 與碳酸銨和 FeS反應(yīng)生 Fe(OH)CO3、 S，反應(yīng)的離子方程式為232-23-，故答案為： 4FeS+3O232-4FeS+3O+4CO+6H O=4Fe(OH)CO +4S +8OH+4CO+6H2O=4Fe(OH)CO3 +4S +8OH-；(3)Cu+在溶液中不存在，但可以與NH3 形成穩(wěn)定的 Cu(NH3 )2 +，根據(jù)上述分析，(NH4)2SO3中 SO32- 具有還原性，在蒸發(fā)爐中加入(NH4 2 3342+還原為 Cu (NH3 2+，從

33、而加) SO可將 Cu(NH) 入稀 H2 43 2+轉(zhuǎn)化為 Cu2O 沉淀，故答案為：將3 42+還原為 CuSO調(diào)節(jié) pH 使Cu(NH )Cu(NH )(NH3)2 +；調(diào)節(jié)溶液的pH，使 Cu(NH3 )2 +轉(zhuǎn)化為Cu2O 沉淀；(4)在制取 ZnSO4 和 CdSO4 時使用硫酸過量會產(chǎn)生H2S 氣體污染大氣并降低鋅鋇白、CdS的產(chǎn)量，故答案為：產(chǎn)生H2S 氣體污染大氣，降低鋅鋇白、CdS的產(chǎn)量；(5) 高“氧酸浸法 ”需先高溫焙燒，然后再用硫酸浸出，此法需要在高溫條件，能耗高；對設(shè)備的耐酸性要求高；同時會產(chǎn)生大量有害氣體 (SO2)污染大氣，故答案為：能耗高、設(shè)備耐酸性要求高、產(chǎn)

34、生大量有害氣體 (SO2)污染大氣。10 2019 年 10 月 9 日，瑞典皇家科學(xué)院在斯德哥爾摩宣布，將2019 年諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給來自美國、英國、日本的三位科學(xué)家，表彰他們在鋰離子電池方面的研究貢獻(xiàn)。高度評價他們 “創(chuàng)造了一個可充電的世界 ”。鋰離子電池與傳統(tǒng)電池相比，充電更快，功率密度更高，使用時間更長，在手機(jī)和筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用。工業(yè)上常以鋰輝礦 (主要成分為 LiAlSi2 O6，還含有 FeO、MgO、CaO 等雜質(zhì) )為原料來制取金屬鋰，其中一種工藝流程如下：已知： 部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀時的pH： Li 2CO3 的溶解度隨溫度變化如圖所示：試回答下列問題：（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取升高溫度、粉碎礦石、攪拌、過濾后再次浸取等措施還可通過 _來提高浸取率。（ 2）反應(yīng) I 中應(yīng)調(diào)節(jié) pH 范圍為 _，沉淀 A 的成分除 H2SiO3、 CaCO3、 Al(OH)3 外，還有_ 。（ 3）反應(yīng) 的離子方程式為 _。（ 4） “操