高考化學(xué)復(fù)習(xí)《鐵及其化合物推斷題》專項(xiàng)綜合練習(xí)

1、高考化學(xué)復(fù)習(xí)鐵及其化合物推斷題專項(xiàng)綜合練習(xí)一、鐵及其化合物1 現(xiàn)有單質(zhì)a、 b、c 及化合物d、e、 f、 g、h，它們之間能發(fā)生如圖反應(yīng)(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出)。請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問題：（1）反應(yīng)是d 物質(zhì)的水溶液與金屬鋁反應(yīng)，金屬鋁被氧化_(寫化學(xué)式 )；（2）步驟中剛生成的白色沉淀顏色會(huì)迅速發(fā)生變化，最終生成紅褐色沉淀h，請(qǐng)寫出由白色沉淀變成h 的化學(xué)方程式：_；（3）檢驗(yàn) g 中所含的金屬離子時(shí)，在g 溶液中加入硫氰化鉀溶液，離子方程式為：_；（4）工業(yè)上將氯氣通入d 溶液中制取消毒液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_， 1mol 氯氣發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子 _mol ；消毒

2、液中的有效成分是_(填名稱 )；（5）將 0.1mola 的碳酸鹽溶液和 0.15mole 溶液混合，有如下兩種方式：a 將含 a 的碳酸鹽溶液逐滴加入到e 溶液中；b 將 e 溶液逐滴加入到含a 的碳酸鹽溶液中；理論上產(chǎn)生氣體比較多的是_(填序號(hào) )，多 _mol ?！敬鸢浮?h2 o4fe(oh) 2 o 22h 2 o4fe(oh) 3fe33scnfe(scn) 32naohcl 2naclnacloh 2o 1次氯酸鈉a 0.025【解析】【分析】金屬 a 焰色反應(yīng)為黃色，故 a 為 na，由反應(yīng) na水氣體 cd ，故 c 為 h 2、 d 為naoh，則 e 為 hcl， hcl

3、 溶于水形成鹽酸。金屬b 能與鹽酸反應(yīng)生成f， f 與氯氣反應(yīng)生成g，而 g 能與 naoh 反應(yīng)生成紅褐色沉淀h，故 b 為 fe、 f 為 fecl 2 、 h 為 fe(oh) 3 ，據(jù)此解答。【詳解】1 反應(yīng) 是 naoh 水溶液與金屬鋁反應(yīng)，本質(zhì)是al 與水反應(yīng)生成氫氧化鋁與氫氣，氫氧化鋁再與naoh 反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，金屬鋁被h2o 氧化，故答案為：h2o ；2 步驟 中剛生成的白色沉淀氫氧化亞鐵易被氧化，顏色會(huì)迅速發(fā)生變化，最終生成紅褐色沉淀氫氧化鐵，化學(xué)方程式為：4fe(oh) 2 o 2 2h 2o4fe(oh) 3 ，故答案為：4fe(oh) 2 o 2 2h 2 o

4、4fe(oh) 3 ；3 檢驗(yàn) fecl3 中所含的金屬離子時(shí)，在fecl3 溶液中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅，離子方程式為： fe33scnfe(scn) 3 ，故答案為： fe33scnfe(scn) 3 ；4 工業(yè)上將氯氣通入naoh 溶液中制取消毒液 naclo，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2naoh cl 2 naclnaclo h 2o ，根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)規(guī)律可知，氯氣中的cl 有一半化合價(jià)升高，一半化合價(jià)降低，即反應(yīng)中氯氣既是氧化劑又是還原劑，各占一半， 1mol 氯氣發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol 電子，消毒液中的有效成分是次氯酸鈉，故答案為：2naoh cl 2 naclnaclo h

5、2o ； 1；次氯酸鈉；5 a 將碳酸鈉溶液逐滴加入到鹽酸中，發(fā)生反應(yīng)：na2 co3 2n hcl2naclh 2o co2，生成 co2 為 0.15mol10.075mol ；2b將鹽酸逐滴加入到含碳酸鈉溶液中，先發(fā)生反應(yīng)：na2 co3 hcl nahco 3nacl ，剩余 0.05molhcl 、生成 0.1molnahco 3 ，而后發(fā)生反應(yīng)： nahco 3hclnacl h 2oco 2 ，生成 0.05molco 2 ；故理論上產(chǎn)生氣體比較多的是 a，多產(chǎn)生 co2 為 0.075mol0.05mol 0.025mol 。故答案為： a；0.025。2 常見含硫物質(zhì)ad，在

6、生活、生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。其中反應(yīng)、中所需物質(zhì)b 溶液的濃度不同。請(qǐng)按要求回答下列問題：（ 1） a 的化學(xué)式為 _。（2）反應(yīng)、中cu、 fe 所起的作用相同，即都作_（填 “氧化劑 ”或 “還原劑 ”），你判斷的依據(jù)是它們都是金屬，在反應(yīng)中都_。（ 3）反應(yīng)的離子方程式為 _。（ 4）大氣中因廢氣 a 引起酸雨的反應(yīng)流程之一可用下圖示意：上圖中由db的轉(zhuǎn)化所需氧化劑為_。當(dāng)將含 d 的雨水敞口放置一段時(shí)間后（忽略溶液體積、溫度的變化），其c（ h+）將_。（填 “增大 ”“減小 ”或 “不變 ”）。廢氣a 是一種重要的化工原料，常采用氨吸收法進(jìn)行循環(huán)利用、變廢

7、為寶。某工廠若將6a 進(jìn)行環(huán)保處理，4. 4810l（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）廢氣完全轉(zhuǎn)化為 nh4hso3 時(shí)，需消耗 10mol/l 氨水溶液（溶質(zhì)全部以nh3 ?h2o 計(jì)）的體積為_l?！敬鸢浮?so2 還原劑失去電子，化合價(jià)升高fe+2h+=fe2+h2 o2增大 20000【解析】【分析】由 b(含氧酸 )在常溫下與足量的鐵反應(yīng)生成c(硫酸鹽 )，故 b 是 h2 so4，反應(yīng)方程式為fe+2h2so4=feso4+h2， c 是feso4；cu+2h2so4 (濃)cuso4+so2 +2h2oso2，故 a 是，so2+h2oh2 so3， d 是 h2so3?！驹斀狻浚?）由解析可知，a

8、 的化學(xué)式為so2；（2）反應(yīng)、中，反應(yīng)前后cu、 fe 元素的化合價(jià)都升高，故反應(yīng)、中cu、 fe 所起的作用相同，即都作還原劑；（3）鐵與稀硫酸常溫下反應(yīng)，離子方程式為fe+2h+=fe2+h2；（4） h2so3 h2so4過程中， s 元素化合價(jià)升高，即h2so3被空氣中的o2氧化為h2so4；2h232242324是強(qiáng)酸，故當(dāng)將含23的雨水敞口放置一段時(shí)so + o = h so ， h so是弱酸， h soh so間后（忽略溶液體積、溫度的變化），其c( h+) 將增大； so2+nh3?h2o=nh4hso3， n(so2)=4.48 106l5325氨水溶液（溶質(zhì)全=2.0

9、10mol，故 n(nh ?h o)= 2.0 10mol ，需消耗 10mol/l22.4l/mol部以 nh3?h2o 計(jì)）的體積為2.0 105 mol=20000l。10mol/l【點(diǎn)睛】本題是結(jié)合圖考查s 元素的化合物知識(shí)，有關(guān)化學(xué)方程式書寫等，難度不大。3 鉀、鈉、鎂、鐵均能與水發(fā)生置換h2 的反應(yīng)。（ 1）其中反應(yīng)最劇烈的是 _。（ 2）其中鐵與水的反應(yīng)比較特殊。其特殊性在于：_ ；產(chǎn)物為氧化物而非氫氧化物。你對(duì)和的關(guān)聯(lián)性作何解釋？_（3）證明的氧化物含fe3+必需的試劑是_?！敬鸢浮库浄磻?yīng)需在高溫條件下進(jìn)行鐵的氫氧化物在高溫條件下會(huì)分解稀硫酸（或稀鹽酸）、 kcns試液【解析】

10、【分析】(1)根據(jù)金屬的活潑性分析判斷；(2)根據(jù)鐵與水的反應(yīng)條件分析；根據(jù)高溫下鐵的氫氧化物的穩(wěn)定性分析解答；(3)需要將 fe 的氧化物轉(zhuǎn)化為溶于水的離子，再檢驗(yàn)?！驹斀狻?1)金屬的活潑性越強(qiáng)，與水反應(yīng)越劇烈，活潑性：k na mg fe，所以與水發(fā)生置換h2反應(yīng)最劇烈的是鉀，故答案為：鉀；(2)鐵與水蒸氣的反應(yīng)，需要在高溫條件下反應(yīng)才能發(fā)生，故答案為：反應(yīng)需在高溫條件下進(jìn)行；鐵的氫氧化物不穩(wěn)定受熱易分解，所以高溫下鐵的氫氧化物會(huì)分解生成四氧化三鐵，因此產(chǎn)物為氧化物而非氫氧化物，故答案為：鐵的氫氧化物在高溫條件下會(huì)分解；(3)四氧化三鐵難溶于水，需要用 hcl(或稀硫酸 )溶解生成 fe

11、3+，fe3+遇到 kcns試液，溶于變紅色，故答案為：稀硫酸 (或稀鹽酸 )、 kcns試液。4 某工廠廢金屬屑的主要成分為cu fe和al，此外還含有少量al2 32 3、o和 fe o ，為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程，用該工廠的金屬廢料制取氯化鋁、綠礬晶體 (feso47h2o)和膽礬晶體。完成下列填空：（ 1）寫出步驟反應(yīng)的離子方程式：_。（ 2）試劑 x 是 _，溶液 d 是 _。（ 3）在步驟中，用如圖裝置制取co2 并通入溶液 a 中。一段時(shí)間后，仍觀察不到燒杯中產(chǎn)生白色沉淀。為了固體c 的生成，在藥品和裝置上可采取的改進(jìn)措施是_。（4）溶液 e 中加

12、入 kscn溶液無明顯現(xiàn)象，表明濾液中不存在fe3+，用離子方程式解釋其可能的原因： _。（5）將固體 f 繼續(xù)加入熱的稀硫酸，同時(shí)不斷鼓入空氣，固體溶解得cuso4 溶液，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： _?！敬鸢浮?2al+2h 2o+2oh - =2alo 2- +3h 2、 al 2o3 +2oh - =2alo 2- +h 2 o稀硫酸nahco3 溶液 濃鹽酸改為稀鹽酸；在裝置a 和裝置 b 之間增加一個(gè)盛有飽和nahco3 溶液的洗氣瓶，以除去裝置a 中揮發(fā)出的 hcl3+2+3+2+2+2fe +fe=3fe 、 2fe +cu=2fe +cu2cu+o2 +2h2so4 = 2cus

13、o4 +2h2o【解析】【分析】fe、 cu、 fe2o3 都不與 naoh 溶液反應(yīng)， al 和 al2o3 可與 naoh 溶液反應(yīng)，用含有al、 fe、cu 和 al o 和 fe o的廢金屬屑制取alcl 、綠礬晶體 (feso?7h2o)和膽礬晶體流程為：合金232334中 al、 al2o3 與 naoh 反應(yīng)，所得濾液a 為 naalo2 溶液，經(jīng)途徑 與足量二氧化碳發(fā)生反應(yīng)： alo 2- +co2 +2h2 o=al oh 3+hco3- ，反應(yīng)可生成al(oh)3 固體 c，生成的al(oh)3 再和鹽酸反應(yīng)生成 alcl3，得到的 alcl3 較純凈；溶液d 為 nahc

14、o3 溶液；濾渣 b 為fe 和 cu 的化合物，加入足量稀硫酸，得到的濾液e 為 feso ，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得4到綠礬，濾渣 f 為 cu，可用于制備膽礬，據(jù)此分析解答?！驹斀狻浚?）鋁、氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)，所得濾液a 為 naalo2 溶液，反應(yīng)的離子方程式為：2al+2h 2o+2oh - =2alo 2- +3h 2、 al 2o3 +2oh - =2alo 2- +h 2o ；（2）金屬鐵和金屬銅不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，金屬銅和稀硫酸之間不反應(yīng)，但是金屬鐵可以和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，進(jìn)而制得綠礬晶體，所以試劑x 為稀硫酸；溶液 d 為 nahco3 溶液；（3）進(jìn)

15、行步驟 時(shí)，該小組用如圖所示裝置及試劑將制得的co2 氣體通入溶液a 中，一段時(shí)間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀逐漸減少，其原因是二氧化碳?xì)怏w中含有從鹽酸中揮發(fā)出的 hcl 氣體，氯化氫在水中溶解了部分沉淀，發(fā)生的反應(yīng)為：al(oh)3+3h+=al3+3h2o，為了避免固體c減少，可在制取二氧化碳的收集裝置中增加一個(gè)洗去 hcl 的裝置，二氧化碳在飽和nahco3中不溶，氯化氫和3nahco 反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以可降低鹽酸濃度；在裝置i 和 之間增加一個(gè)盛有飽和nahco3溶液的洗氣瓶，除去二氧化碳中的氯化氫；（4）溶液 e 中加入 kscn溶液無明顯現(xiàn)象，表明濾液中不存在fe3+，原

16、因是 fe3+被 fe、 cu2+3+2+還原生成 fe ，所以加入 kscn溶液沒有明顯現(xiàn)象，故答案為：2fe +fe=3fe 、2fe3+cu=2fe2+cu2+；（5）用固體 f 繼續(xù)加入熱的稀h2so4，同時(shí)不斷鼓入空氣，固體溶解得cuso4 溶液，說明在加熱條件下，cu、氧氣和稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2cu+o2 +2h 2so4 = 2cuso4 +2h2 o 。5 七水硫酸鋅別名皓礬，常用作媒染劑、收斂劑、木材防腐劑。工業(yè)上由氧化鋅礦(主要成分為 zno，另含 znsio3、 feco3、 cuo 等 )生產(chǎn) znso47h2o 的流程如下：在

17、該流程中，相關(guān)離子生成氫氧化物的ph 如表：開始沉淀時(shí) ph完全沉淀時(shí) phzn2+5.46.4fe3+1.13.2fe2+5.88.8cu2+5.66.4請(qǐng)回答下列問題：(1)粉碎氧化鋅礦石的目的是_；濾渣 x 的成分是 _ 。(2)步驟中加入h2o2 目的是： _，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_。(3) 除“鐵 ”步驟中加入試劑 m 調(diào)節(jié)溶液的 ph，試劑 m 可以是 _(填化學(xué)式，一種即可)，控制溶液的 ph 范圍為： _。同時(shí)還需要將溶液加熱，其目的是：_。(4)濾渣 z 的成分是 _。(5)取 28.70 g znso4 7h2o(相對(duì)分子質(zhì)量： 287)加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)量變

18、化如圖所示：步驟中的烘干操作需在減壓條件下進(jìn)行，其原因是_。 680 時(shí)所得固體的化學(xué)式為 _ 。a.znob.zn3o(so4)2c.znso4d.znso4h2o【答案】增大比表面積，加快反應(yīng)速率、提高浸取率h2sio3 將 fe2+氧化成 fe3+，便于后續(xù)步驟中將鐵元素除去2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2 ozno或 znco3 或 zn(oh)2 3.2 ph5.4防止生成氫氧化鐵膠體，便于分離cu、 zn降低烘干溫度，防止 znso47h2o 失去結(jié)晶水b【解析】【分析】(1)氧化鋅礦石粉碎可增大比表面積，加快反應(yīng)速率、提高浸取率；在加h2so4 酸溶過程中， znsi

19、o32423與 h so 會(huì)生成 h sio ；(2)在步驟 中加入 h2o2，會(huì)與溶液中的fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)；(3)要中和多余h so并且不引入新雜質(zhì)，可以加入zno 或 znco或 zn(oh)等化合物；根2432據(jù)表格所知， fe3+全部除盡， ph3.2， zn2+開始沉淀， ph 為 5.4；加熱可以防止生成氫氧化鐵膠體，便于分離；(4)為了將 cu2+全部置換出來，加入的鋅粉過量，濾渣z 中包含 cu 和 zn；(5)由于 znso47h2o 易失去結(jié)晶水，烘干時(shí)要適當(dāng)降低溫度；根據(jù)圖像分析?！驹斀狻?1)氧化鋅礦石粉碎可增大比表面積，加快反應(yīng)速率、提高浸取率；在加h2so4

20、 酸溶過程中， znsio3 與 h2so4 會(huì)生成h2sio3，故濾渣 x 的成分為 h2sio3，故答案為：增大比表面積，加快反應(yīng)速率、提高浸取率；h2sio3 ；(2)在步驟 中加入 h2o2，會(huì)與溶液中的 fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)的離子方程式為：2fe2 +h2o2 +2h2fe3+2h2o，故答案為：將fe2+氧化成 fe3+，便于后續(xù)步驟中將鐵元素除去； 2fe2 +h2o2+2h2fe3+2h2o；(3)要中和多余 h so 并且不引入新雜質(zhì)，可以加入zno 或 znco 或 zn(oh) 等化合物；根2432據(jù)表格所知， fe3+全部除盡， ph3.2， zn2+開始沉淀

21、， ph 為 5.4，故 ph 的范圍為： 3.2 ph5.4；加熱可以防止生成氫氧化鐵膠體，便于分離，故答案為：zno 或 znco3 或zn(oh)2； 3.2 ph5.4；加熱可以防止生成氫氧化鐵膠體，便于分離；(4)為了將 cu2+全部置換出來，加入的鋅粉過量，濾渣z 中包含 cu 和 zn，故答案為：cu、zn；(5)由于 znso47h2o 易失去結(jié)晶水，烘干時(shí)要適當(dāng)降低溫度；28.70gn(znso47h2o)= 287g mol -1 =0.1 mol，加熱過程中若得znso4h2o 的質(zhì)量為17.90g(100 )；若得 znso4 的質(zhì)量為 16.10 g(250 )；若得

22、 zno 的質(zhì)量為 8.10 g(930 )；據(jù)此通過排除法確定 680 時(shí)所得固體的化學(xué)式為 zn3o(so4)2，故答案為：降低烘干溫度，防止znso47h2o 失去結(jié)晶水；b。【點(diǎn)睛】分析流程題需要掌握的技巧是：瀏覽全題，確定該流程的目的，看懂生產(chǎn)流程圖，了解流程圖以外的文字描述、表格信息，后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)調(diào)用。62019 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(jiǎng)?lì)C發(fā)給來自美國、英國、日本的三位科學(xué)家，表彰他們?cè)阡囯x子電池方面的研究貢獻(xiàn)。高度評(píng)“”價(jià)他們 創(chuàng)造了一個(gè)可充電的世界 。鋰離子電池與傳統(tǒng)電池相比，充電更快

23、，功率密度更高，使用時(shí)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(shí)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(shí)，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）

24、“操作 i的名稱為 _；洗滌 li2co3 沉淀要使用 _ (選填 “熱水 ”或 “冷水 ”)，理由是 _ 。【答案】延長浸取時(shí)間（或：增大酸的濃度）4.79.6（或 4.7 ph 9.6） fe(oh)3、22+22- ca(oh) caso mgca(oh) ca mg(oh)(或： mg 2oh mg(oh)422232caco32+2-= caco3( 或： caco3過濾熱水 碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而降 2oh)低，熱水洗滌可以減少碳酸鋰的溶解損失【解析】【分析】鋰輝礦 (主要成分為lialsi2o6，還含有feo、 mgo、 cao 等雜質(zhì) )為原料來制取金屬鋰，加入過量硫酸溶解

25、鋰輝礦，再加入碳酸鈣調(diào)節(jié)溶液的ph，加入雙氧水將溶液里的亞鐵離子氧化為鐵離子，使鐵離子和鋁離子沉淀完全，過濾除去沉淀，然后加入氫氧化鈣和碳酸鈉除去溶液中的鈣離子和鎂離子，過濾得到的溶液中主要是鋰離子的水溶液，蒸發(fā)濃縮，加入飽和的碳酸鈉溶液沉淀鋰離子生成碳酸鋰，洗滌后加入鹽酸溶解得到氯化鋰溶液，加熱蒸干得到氯化鋰，電解氯化鋰得到金屬鋰。根據(jù)以上分析解答此題。【詳解】(1)增大酸的濃度、升高溫度、增大固體表面積、攪拌或延長浸取時(shí)間可以提高浸取率，所以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延長浸取時(shí)間或增大酸的濃度來提高浸取率；答案為：延長浸取時(shí)間（或：增大酸的濃

26、度）。(2)反應(yīng)中調(diào)節(jié)ph 的目的是除去fe3+、al3+，由表中數(shù)據(jù)可知調(diào)節(jié)ph 范圍為 4.79.6（或4.7ph9.6），硫酸鈣微溶于水，所以沉淀a 的成分除 h sio 、 caco、 al(oh)外，還有2333fe(oh)3、caso4 ；答案為： 4.79.6（或 4.7 ph9.6）； fe(oh)3、 caso4。(3)反應(yīng)調(diào)節(jié) ph=11，目的是除去mg2+和 ca2+，根據(jù)加入的試劑，主要離子方程式為：mg2+2+2+-2-+ca(oh)2= ca + mg(oh)2(或： mg +2oh =mg(oh)2)、 co3+ ca(oh)2=caco3 +2oh(或： co3

27、2-+ ca2+=caco3)；答案為： mg2+ca(oh)2= ca2+ mg(oh)2(或： mg2+2oh-=mg(oh)2)、 co32- +ca(oh)2=caco3 +2oh-(或： co32-+ ca2+=caco3 )。(4)“操作”目的是分離出固體碳酸鋰，所以“操作”是過濾；由圖可知碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而降低，熱水洗滌可以減少碳酸鋰的溶解損失，所以洗滌碳酸鋰沉淀要用熱水；答案為：過濾；熱水 ；碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而降低，熱水洗滌可以減少碳酸鋰的溶解損失。7 堿性鋅錳電池的工作原理:zn+2mno 2+2h2o=2mno(oh)+zn(oh)2,其中的電解質(zhì)溶液是ko

28、h溶液。某課題組用廢舊鐵殼無汞堿性鋅錳電池為原料,制備一種新型材料mnxzn(1-x)fe2o4,其工藝流程如圖所示:(1)濾液 a 中溶質(zhì)的電子式為_。(2)已知 mn xzn(1-x)fe2o4 中錳元素的化合價(jià)與實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳制取氯氣時(shí)還原產(chǎn)物中錳元素的化合價(jià)相同，則鐵元素的化合價(jià)為_。(3) 溶“渣 ”工序中稀硫酸與鐵反應(yīng)生成的硫酸亞鐵可將+3 價(jià)錳的化合物全部還原成mn 2+，寫出該反應(yīng)的離子方程式:_ 。(4) 調(diào)“鐵 ”工序的目的是調(diào)整濾液中鐵離子的總濃度，使其中金屬元素的物質(zhì)的量之比與產(chǎn)品的化學(xué)式 mn xzn(1-x)fe2o4 相符合。寫出 “調(diào)鐵 工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方

29、程式 :_,_ 。若測得濾液的成分為 c(mn 2+)+c(zn2+)=amol.l-1 ,c(fe2+)+c(fe3+)=bmol.l-1 ，濾液體積為1m3, “調(diào)鐵 ”工序中，需加入的鐵粉質(zhì)量為 _kg(忽略溶液體積變化，用含a、 b 的代數(shù)式表示 )。(5)在 “氧化 工序中，加入雙氧水的目的是把fe2+氧化為 fe3+;生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際消耗雙氧水的量大于理論值,其可能原因除溫度外，主要是 _。(6)用氨水 “調(diào) ph后 ,經(jīng) “結(jié)晶 ”“過濾 ”可得到產(chǎn)品和濾液 c,從濾液 c 中還可分離出一種氮肥，該氮肥的溶液中的離子濃度由小到大的順序?yàn)開。【答案】+3mno( oh)+ fe2

30、+3h+=mn 2+fe3+2h2ofe+2fe3+=3fe2+2+112a- 56b3+-+2-)fe+2h=fe +h2生成的 fe催化了雙氧水的分解( oh ) c( h ) c( so4c( nh4+ )【解析】【分析】廢舊無汞堿性鋅錳電池為原料，制備一種新型材料mn xzn( 1- x) fe2o4，廢舊電池加入水浸取過濾得到濾液a 和濾渣，濾渣加入過量稀硫酸熔渣后加入鐵，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成的硫酸亞鐵可將 +3 價(jià)錳的化合物全部還原成mn 2+，過濾得到濾渣 b 和濾液，測定濾液成分，“調(diào)鐵”工序的目的是調(diào)整溶液中鐵離子的總濃度，使其中金屬元素的物質(zhì)的量之比與產(chǎn)品的化學(xué)式 mn( 1

31、- x) feph”xzn2o4 相符合，加入過氧化氫氧化亞鐵離子生成鐵離子，用氨水“調(diào)后，經(jīng)“結(jié)晶”“過濾”可得到產(chǎn)品和濾液c，從濾液c 中還可分離出一種氮肥為硫酸銨，據(jù)此解答。【詳解】(1)濾液a中溶質(zhì)是koh。，含有離子鍵和共價(jià)鍵，電子式為( 2) 已知 mn( 1- x) fe中錳元素的化合價(jià)與實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳制取氯氣時(shí)的還原產(chǎn)物中的xzn2o4錳的化合價(jià)相同，可知mn 為 +2 價(jià)，鋅 +2價(jià)、氧元素 -2 價(jià)，則根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0 可知鐵元素的化合價(jià)為+3；(3) “溶渣”工序中稀硫酸與鐵反應(yīng)生成的硫酸亞鐵可將+3 價(jià)錳的化合物全部還原成mn 2+，該反應(yīng)的離子方程式為 mno

32、( oh)+ fe2+3h+=mn 2+fe3+2h2o。( 4)“調(diào)鐵 工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為fe+2fe3+=3fe2+、 fe+2h+=fe2+h2。 n （mn 2+） +n（ zn2+） =a mol?l- 1 1000l=1000amol ，已有鐵元素bmol / l 1000l=1000bmol ，由電荷守恒可知x ( 1- x) fe242 42-為 1000amol ，其中mn zn0中含 fe o鐵元素的物質(zhì)的量為1000amol2 2000amol，還需加入鐵的物質(zhì)的量為2000amol- =1000bmol ，質(zhì)量為（ 2000amol - 1000bmol ）m

33、ol 56g/ mol=（ 112a- 56b ）kg。( 5) 在“氧化 工序中，加入雙氧水的目的是把fe2+氧化為 fe3+，生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際消耗雙氧水的量大于理論值，其可能原因除溫度外，主要是生成的fe3+催化了雙氧水的分解。(6phcc中還可分離) 用氨水“調(diào)”后，經(jīng)“結(jié)晶”“過濾”可得到產(chǎn)品和濾液，從濾液出一種氮肥為硫酸銨，銨根離子水解溶液顯酸性，離子濃度為c( oh- ) c( h+) c( so42- ) c( nh4+ ) 。8 三氯化鐵在印刷、醫(yī)藥、顏料、污水處理以及有機(jī)合成催化劑方面有重要的應(yīng)用。工業(yè)上常以廢鐵屑（含有 sio2、 al2o3、 mgo、 fe2o3 等雜

34、質(zhì)）為原料制備氯化鐵。其生產(chǎn)流程如圖：已知：氫氧化物的ksp 如下表：氫氧化物fe(oh)323mg(oh)2fe(oh)al(oh)sp-36-14-33-11k1.0 101.6 102.0 101.2 10請(qǐng)回答下列問題：（1）物質(zhì) x 可以選用下列物質(zhì)中的_（選填序號(hào)）a nacl bfeclc h od h so32224（2）濾液加入naoh 固體的目的是調(diào)節(jié)溶液的ph（忽略加入 naoh 固體以后溶液體積的變化）。已知濾液中c(fe3+-1， c(al3+-1， c(mg2+-)為 1.0 mol l)為 0.03 mol l)為 0.01 mol l13+3+-5-1， al3

35、+是否已經(jīng)開始沉淀 _（填 “是 ”或，當(dāng) fe 恰好沉淀完全時(shí)c(fe)=1 10moll“ ”否 ）。（3）寫出濾渣1 加 naoh 溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 。（4）生產(chǎn)流程中最后“從 fecl3 溶液得到無水fecl3 固體 ”的操作分為兩步：第一步，先冷卻結(jié)晶得到 fecl323_。6h o 晶體；第二步，制無水fecl 固體。第二步的正確操作是（ 5） fecl3 具有凈水作用，但易腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比 fecl3 高效，且腐蝕性小。fecl3 凈水的原理是 _（用離子方程式表示）通過控制條件生成聚合氯化鐵，離子方程式為3yh2o(3x-y)+xf

36、efex(oh)yyh ，欲增加聚合氯化鐵的產(chǎn)率可采取的方法是_（填字母）。a降溫b加氨水c加入 nh4cl d加入 nahco3【答案】 c是 al(oh)3-2-2在 hcl 氣流中加熱3+ oh = alo+ 2h ofe3h2o3fe(oh)3+3h+b、d【解析】【分析】廢鐵屑中加入鹽酸，過濾除去不溶性雜質(zhì)二氧化硅，濾液1 加入過氧化氫溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子，然后加入氫氧化鈉固體并控制ph，使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾之后得濾渣 1(含有氫氧化鐵和氫氧化鋁)，加入氫氧化鈉溶液除去氫氧化鋁，過濾得濾渣2 即為氫氧化鐵，加入過量的鹽酸將其轉(zhuǎn)化為氯化鐵，在氯化氫的氛圍下加熱即可得到

37、無水氯化鐵固體?！驹斀狻?1)加入 h2o2 溶液，使濾液中的 fe2+轉(zhuǎn)化為 fe3+，便于制備fecl3；3+3+-5-1，根據(jù)-36(2)當(dāng) fe恰好沉淀完全時(shí)，c(fe )=110mollksp(fe(oh)3)=1.0 10可知此時(shí)- 3=1.010 361.010313-3，又 c(al3+-1 ，所以此時(shí)有：c(oh )1.010 5moll)為 0.03 mol l3+- 3-31-33 ksp (al(oh)-33，所以當(dāng) fe3+恰好沉淀完全c(al ) c(oh)=0.03 1.0 =310 103)=2.0 10時(shí)， al3+已經(jīng)開始沉淀；(3)濾渣 1 加 naoh

38、溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：al(oh)3 + oh- = alo2- + 2h2o；(4)由 fecl36h2o 晶體制無水fecl3 固體時(shí)，在加熱脫水時(shí)為防止鐵離子水解，所以正確操作是：在 hcl 氣流中加熱；(5) fecl3 凈水的原理是：fe3+ 3h2o ?3fe(oh)3+3h+，生成的fe(oh)3 膠體吸附雜質(zhì)；水解是吸熱反應(yīng)，降溫會(huì)降低聚合氯化鐵的產(chǎn)率；加氨水，消耗生成的h+，促使反應(yīng)向右進(jìn)行，會(huì)增大聚合氯化鐵的產(chǎn)率；加入nh4cl 后， nh4+水解會(huì)生成 h+(nh4+h2o ? nh3 h2o+h+)，所以會(huì)抑制 fe3+的水解，平衡向左移動(dòng)，降低聚合氯化鐵的產(chǎn)率；加

39、入 nahco3， hco3-與溶液中生成的h+反應(yīng)生成 co2和 h2o， 平衡向右移動(dòng)，會(huì)增大聚合氯化鐵的產(chǎn)率?！军c(diǎn)睛】判斷一種離子是否已經(jīng)開始沉淀，只要把該條件下的溶度積qc算出來與spk 進(jìn)行比較，若qc=ksp，則剛好處于沉淀溶解平衡狀態(tài)；若qc ksp，溶液為過飽和溶液，析出沉淀；若qcksp，溶液為不飽和溶液，無沉淀析出。9 以赤鐵礦 (主要成分為 60.0%fe2o3，雜質(zhì)為 3.6%feo， al2o3， mno 2， cuo 等 )為原料制備高活性鐵單質(zhì)的主要生產(chǎn)流程如圖所示：已知部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的ph 如表所示：沉淀物fe(oh)3al(oh)3fe

40、(oh)2cu(oh)2ph3.45.29.76.7請(qǐng)回答下列問題：（1）含雜質(zhì)的赤鐵礦使用前要將其粉碎，目的是_。操作的名稱是_。（2）將操作后所得的 mno23、 koh溶液混合共熱，可得到24與 kclok mno ，此反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _。（ 3）將 ph 控制在 3.6 的目的是 _。已知 25時(shí)， kspcu(oh)2=2 10-20，該溫度下反應(yīng)2+2o2+的平衡常數(shù) k=_。cu +2hcu(oh) +2h（4）加入雙氧水時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_。（5）利用氨氣在500以上分解得到的氮原子滲透到鐵粉中可制備氮化鐵(fex yn )，若消耗氨氣 17.0g，消耗赤鐵礦石1kg，寫

41、出該反應(yīng)完整的化學(xué)方程式：_?！敬鸢浮吭龃蠊桃航佑|面積，加快浸出反應(yīng)速率，提高浸出率過濾3mno2 6kohkclo33k2mno4 kcl 3h2o3+-9使 fe 全部沉淀下來而其他金屬離子不形成沉淀5.0 102 22+2h+3+2h2o16fe2nh382h o 2fe=2fe2fe n 3h【解析】【分析】赤鐵礦 (主要成分為60.0%fe2o3，雜質(zhì)有 3.6%feo， al2o3， mno 2， cuo 等 )加硫酸溶解，金屬氧化物轉(zhuǎn)化為金屬陽離子，二氧化硅不溶，再加雙氧水把亞鐵離子還原為鐵離子，調(diào)節(jié)ph=3.6 生成氫氧化鐵沉淀，過濾，灼燒氫氧化鐵生成氧化鐵，再用氫氣還原得鐵單質(zhì)