備戰(zhàn)高考化學(xué)壓軸題專題鐵及其化合物推斷題的經(jīng)典綜合題及詳細(xì)答案

1、備戰(zhàn)高考化學(xué)壓軸題專題鐵及其化合物推斷題的經(jīng)典綜合題及詳細(xì)答案一、鐵及其化合物1 下列框圖中的字母分別代表一種常見的物質(zhì)或其溶液，相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）。已知a、b 為氣態(tài)單質(zhì)，f 是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)； e、 h、 i 為氧化物， e 為黑色固體，i 為紅棕色氣體；m 為紅褐色沉淀。請(qǐng)回答下列問題：(1)a 在 b 中燃燒的現(xiàn)象是 _ 。(2)d+e b的反應(yīng)中，被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量比是_ 。(3)g+j m的離子方程式是 _ 。(4)y 受熱分解的化學(xué)方程式是_ 。(5)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在fe2 的試劑是 _?！敬鸢浮糠懦龃罅康臒?/p>

2、，產(chǎn)生蒼白色火焰2:1 3alo23 +6h233+feo=3al(oh) +fe(oh)4fe(no3)32fe2o3+12no2 +3o2酸性高錳酸鉀溶液【解析】【分析】f 是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)，則f 為 al，轉(zhuǎn)化關(guān)系中x 電解得到三種物質(zhì)，為電解電解質(zhì)與水型，a、b 為氣態(tài)單質(zhì)，二者為氫氣和氯氣，二者反應(yīng)生成d， d 為 hcl，e為黑色固體，為氧化物，和hcl 反應(yīng)又生成b 氣體， a 為 h2， b 為 cl2 ，e 為 mno 2，電解 x是電解氯化鈉溶液，c 為 naoh，與 al 反應(yīng)生成 g，g 為 naalo2； m 為紅褐色沉淀為fe(oh)3，所以 j是含

3、三價(jià)鐵離子的物質(zhì)，是h 和 d 反應(yīng)生成，證明j 為 fecl3， h、 i 為氧化物判斷 h 為 fe2o3， i 為紅棕色氣體為no2，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，n 為 hno3 ，y 為fe(no3)3，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來解答?！驹斀狻?1) a 為 h2，b 為 cl2， h2 在 cl2 中燃燒的現(xiàn)象是：氣體安靜燃燒，放出大量的熱，火焰呈蒼白色，并有白霧產(chǎn)生；(2) d+e b的反應(yīng)為 mno +4hcl加熱中 mn 元素化合價(jià)降低，被還mncl +cl +2h o， mno22222原， hcl 中 cl 元素化合價(jià)升高，被氧化，4mol 鹽酸參與反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)的鹽酸為2mol ，另外

4、2mol 鹽酸顯酸性，則n(被氧化的物質(zhì)hcl)： n(被還原的物質(zhì) mno2)=2： 1；(3) g(naalo2)+j(fecl3) m(fe(oh)3)的反應(yīng)是在水溶液中發(fā)生的雙水解反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式是： 3alo2 +fe3+6h2o=3al(oh)3 +fe(oh)3；(4)依據(jù)分析推斷可知y 為 fe(no3)3，受熱分解生成二氧化氮和氧化鐵，依據(jù)原子守恒配平書寫的化學(xué)方程式是：4fe(no3 )32fe2 o3+12no2 +3o2；(5)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在fe2+的方法是取少量待測液于試管中，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，若溶液紫色褪去，證明原溶液中含有fe2+，反之沒有f

5、e2+。2 室溫下， a 是常見的金屬單質(zhì)、單質(zhì)條件下，它們可以按下面框圖進(jìn)行反應(yīng)；b 是黃綠色氣體、單質(zhì)c 是無色氣體。在合適反應(yīng)e 是無色溶液，f 是淡綠色溶液。b 和 c 反應(yīng)發(fā)出蒼白色火焰。請(qǐng)回答：（ 1） a 是 _ ，b 是 _， c 是 _ （請(qǐng)?zhí)顚懟瘜W(xué)式）；（ 2）反應(yīng) 的化學(xué)方程式 _ ；（ 3）反應(yīng) 的離子方程式 _ ；（ 4）反應(yīng) 的離子方程式 _ ?！敬鸢浮?fe cl2 223 fe2 h22 cl23h2fe+3cl2feclfe2h2fe 2fe2cl【解析】【分析】室溫下， a 是常見的金屬單質(zhì)、單質(zhì)b 是黃綠色氣體、單質(zhì)c 是無色氣體，b 是氯氣， b 和c反

6、應(yīng)發(fā)出蒼白色火焰，c 是氫氣， e 是氯化氫。 f 是淡綠色溶液，f 溶液中含有亞鐵離子，所以a 是鐵， f 是氯化亞鐵，d 是氯化鐵，據(jù)以上分析解答?！驹斀狻渴覝叵?， a 是常見的金屬單質(zhì)、單質(zhì)b 是黃綠色氣體、單質(zhì)c 是無色氣體，b 是氯氣， b 和c反應(yīng)發(fā)出蒼白色火焰， c 是氫氣， e 是氯化氫。 f 是淡綠色溶液， f 溶液中含有亞鐵離子，所以 a 是鐵， f 是氯化亞鐵， d 是氯化鐵，(1) 根據(jù)以上分析可知 a、 b、c 分別是 fe、 cl 2、 h2；(2)反應(yīng)為鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，化學(xué)方程式為2fe+3cl22fecl ；3(3)反應(yīng)為鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，

7、離子方程式為fe 2h fe2 h2；(4)反應(yīng)為氯化亞鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為2fe2 cl 2fe32cl。23 某淡黃色固體a（僅含三種元素，式量小于160）可用于制藥，為探究其組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：已知：上述流程中所涉及的反應(yīng)都充分進(jìn)行。b、 c、 d 均為常見氣體。相同情況下氣體b 的密度大氣體c。黑色固體 e 溶于鹽酸后滴加kscn，無明顯現(xiàn)象，加適量氯水后，溶液變紅。請(qǐng)問答：（ 1）寫出氣體 b 的電子式 _，固體 a 的化學(xué)式是 _。（ 2）黑色固體 e 與足量濃硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是_?！敬鸢浮縡ec2 4+3+23o3feo + 10h + no=

8、 no + 3fe+ 5h o【解析】【分析】m3.2g0.1mol ，相b、 c、 d 均為常見氣體說明 d 單質(zhì)為氧氣，物質(zhì)的量為 n=32g mol 1m同情況下氣體 b 的密度大氣體c 則說明 b 為二氧化碳， b 與過氧化鈉反應(yīng)，則c 為一氧化碳，氣體物質(zhì)的量為n= v =8.96l10.4mol 由于生成0.1mol 氧氣，根據(jù) 2co2 +vm22.4l mol2na2 o2 = 2na2co3 + o2，因此二氧化碳的物質(zhì)的量為0.2mol ， co物質(zhì)的量為0.2mol ，黑色固體 e 溶于鹽酸后滴加 kscn，無明顯現(xiàn)象，說明無鐵離子，加適量氯水后，溶液變紅，說明原物質(zhì)為

9、feo，則 m(feo) = 28.8g-0.2mol-1-128 g?mol- 0.2mol 44 g?mol= 14.4g，則 feom14.4g0.2mol ，因此 n(fe): n(c): n(o) =物質(zhì)的量 n=71g mol 1m0.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2mol+0.2mol+0.2mol，2)則化=1:2:4學(xué)式為 fec o。24【詳解】氣體 b 為二氧化碳，其電子式，根據(jù)上面分析得到固體a 的化學(xué)式是 fec2o4；故答案為：； fec2o4。黑色固體 e 即 feo 與足量濃硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水，其離子反應(yīng)方程式是3feo + 10

10、h+ + no3= no + 3fe3+ + 5h2o；故答案為： 3feo + 10h+ no3 = no + 3fe3+ +5h2o。4 鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問題：(1)在實(shí)驗(yàn)室中，fecl 2 可用鐵粉和 _反應(yīng)制備， fecl3 可用鐵粉和 _反應(yīng)制備。(2)黃鐵礦 ( 主要成分為fes2 ) 是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料。高溫下可發(fā)生反應(yīng)：高溫3fes28o2 = 6so2fe3o 4 ，該過程中若有 1.5mol fes2 參加反應(yīng)，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移 _mol 電子。(3) k 2feo4 與 zn 組成新型二次電池高鐵電池，電解液為堿溶液，其反應(yīng)式為

11、：充電3zn(oh)22fe(oh) 24koh ?放電3zn2k2 feo48h 2o ，放電時(shí)電池的負(fù)極反應(yīng)式為_ ；充電時(shí)電解液的ph_ (填 “增大 ”“減小 ”或 “不變 ”之一) 。(4)某同學(xué)向盛有h 2o2 溶液的試管中加入幾滴酸化的fecl2 溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_；生成沉淀的原因是_ (用平衡移動(dòng)原理解釋) ?！敬鸢浮葵}酸( 或氯化鐵)氯氣16zn2oh2ezn(oh)2減小2fe2h 2o22h2fe32h 2 ofe3催化h 2o 2 分解產(chǎn)生o2h 2o2 分解反應(yīng)

12、放熱，促進(jìn) fe3的水解平衡正向移動(dòng)【解析】【分析】(1) fe與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣； fe 與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵， fe 與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵；(2) 3fes2高溫中， fe、s 元素的化合價(jià)升高，o 元素的化合價(jià)降低；8o2= 6so2fe3 o 4(3) zn 元素的化合價(jià)升高，放電時(shí)負(fù)極上zn 失去電子；由電池反應(yīng)可知，充電時(shí)消耗koh；(4)酸性條件下 h 2o 2將亞鐵離子氧化為鐵離子；鐵離子能催化h 2 o 2 分解產(chǎn)生氧氣；從平衡角度分析?！驹斀狻?1)在實(shí)驗(yàn)室中， fecl2可用鐵粉和鹽酸( 或氯化鐵 ) 反應(yīng)制??； fecl 3 可用鐵粉和氯氣反應(yīng)制取， 故答

13、案為：鹽酸( 或氯化鐵 ) ；氯氣；(2) 3fes2高溫中， fe、s 元素的化合價(jià)升高，o 元素的化合價(jià)降低，8o2= 6so2fe3 o 41.5molfes2 參加反應(yīng)，則消耗氧氣為4mol ，由 o 元素的化合價(jià)變化可知，轉(zhuǎn)移的電子為4mol22016mol ， 故答案為：16；(3) zn 元素的化合價(jià)升高，放電時(shí)負(fù)極上zn 失去電子，電極反應(yīng)為zn 2oh2ezn(oh) 2 ，由電池反應(yīng)可知，充電時(shí)消耗koh，則 ph 減小， 故答案為： zn2oh2ezn(oh) 2 ；減??；(4)向盛有 h 2 o 2 溶液的試管中加入幾滴酸化的fecl 2 溶液，發(fā)生的離子方程式為：2f

14、e2h 2o22h2fe32h 2 o ； fe3催化氧化 h 2 o 2 分解產(chǎn)生 o2 ，故一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)；生成沉淀的原因是h 2o 2 分解反應(yīng)放熱，促進(jìn) fe3 的水解平衡正向移動(dòng)， 故答案為： 2fe2h 2 o 22h2fe32h 2o ； fe3 催化氧化 h 2 o 2 分解產(chǎn)生 o 2 ； h 2o 2 分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)fe3的水解平衡正向移動(dòng)。5 黃血鹽 亞鐵氰化鉀k4fe cn6( 抗結(jié)劑 ) ，我國衛(wèi)生部規(guī)定實(shí)() 目前廣泛用作食品添加劑驗(yàn)中黃血鹽的最大使用量為10mg/ kg，一種制備黃血鹽的工藝如下：請(qǐng)回答下列問題：( 1)過濾需要用到的玻璃儀器有_

15、；寫出中間產(chǎn)物caso4 的一種用途 _。( 2)步驟 i 反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。( 3)步驟 v 所用的試劑 x 是 _( 填化學(xué)式 ) ，在得到產(chǎn)品前還需經(jīng)過的步驟包括_。( 4) 工藝中用到劇毒的hcn 溶液，含cn- 等的廢水必須處理后才能排放。cn- 的電子式是 _。處理含cn- 廢水的方法：第一步naclo 溶液先將cn- 不完全氧化為ocn- ；第二步naclo溶液完全氧化ocn- 生成 n2 和兩種鹽。第二步反應(yīng)的離子方程式是_。( 5) 已知反應(yīng)：3fe2+2 fe( cn) 6 3- = fe3 fe( cn) 6 2 ( 藍(lán)色沉淀 )4fe3+3 fe( cn) 6 4-

16、 =fe4 fe( cn) 6 3 ( 藍(lán)色沉淀 )現(xiàn)有 fe2+被氧化后的溶液，僅供選擇的試劑：鐵粉、鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、kscn溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)fe2+是否氧化完全的實(shí)驗(yàn)方案 _?！敬鸢浮柯┒罚ㄆ胀┒罚⒉ＡО?、燒杯制作石膏或用于制作水泥的原料等（填一種即可）3ca( oh) 2+ feso蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)4+6hcn= ca2fe( cn) 6+ caso4+ 6h2o k2co3晶2-3clo +2ocn +2oh = 3cl + 2co3+ n2 + h2 o 或 3clo + 2ocn +h2o =3cl + 2hco3- + n2取氧化后的溶液少許于試管中，滴加幾滴鐵

17、氰化鉀溶液，若無藍(lán)色沉淀生成，證明2+fe完全被氧化，否則未完全氧化【解析】【分析】制備黃血鹽的流程分析：步驟一加石灰水、硫酸亞鐵、hcn溶液制備ca2 fe( cn) 6，沒有化合價(jià)變化不屬于氧化還原反應(yīng)，根據(jù)步驟二過濾的濾渣c(diǎn)aso4，確定步驟一的產(chǎn)物中含有caso4，故步驟一反應(yīng)原理為：3ca( oh) 2+ feso4+6hcn= ca2fe( cn) 6+ caso4 + 6h2o，該過程中casokcl制備 k2cafe( cn) 6：4 沉淀生成，步驟二過濾，步驟三加入ca2fe( cn) 6+2kcl= k2cafe( cn) 6 + cacl2，步驟四過濾，濾液進(jìn)行廢水處理，

18、濾渣為k2cafe cn 6進(jìn)行步驟五脫鈣處理，在不引入新雜質(zhì)的原則下，選用k2co3進(jìn)行脫鈣，過濾( )得到濾液 k4fe( cn) 6，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品k4fe( cn) 6 3h2o?！驹斀狻? 1) 過濾需要用到的玻璃儀器有普通漏斗、玻璃棒、燒杯；中間產(chǎn)物caso制作石膏或用于4制作水泥的原料等；(2) 根據(jù)分析，步驟i反應(yīng)的化學(xué)方程式是3ca oh 2+feso6hcnca2fe cn 6( )4+=( ) +caso4 + 6h2o；( 3) 步驟 v 脫鈣過程，一般用碳酸鹽脫去鈣離子，且不引入新雜質(zhì)的原則，應(yīng)該使用碳酸鉀，故試劑 x 為 k2 co3；根據(jù)分析，

19、步驟五脫鈣處理后，對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得產(chǎn)品 k4fe( cn) 6 3h2o；( 4) cn- 的電子式是；處理含 cn- 廢水的方法：第一步naclo 溶液先將 cn- 不完全氧化為ocn- ；第二步 naclo溶液完全氧化ocn- 生成 n2和兩種鹽，naclo作氧化劑被還原為nacl，每個(gè)naclo化合價(jià),降低 2。每個(gè) ocn中碳元素化合價(jià)為+4 為最高價(jià)不能被氧化，產(chǎn)物以na2 33形co 或 nahco式存在，氮的化合價(jià)為- 3，被氧化為 n2，每個(gè)氮?dú)夥肿踊蟽r(jià)上升6，故 n（ clo）：n（n2） =3: 1，由于次氯酸鈉水解顯堿性，則污水處理的第二步對(duì)應(yīng)的離子

20、反應(yīng)式為：3clo+ 2ocn +2oh = 3cl + 2co32- + n22+ 2ocn+ h2 + 2hco3-+ h o 或 3cloo =3cln2。( 5) 設(shè)計(jì)檢驗(yàn) fe2+是否氧化完全的在于檢測此時(shí)溶液中是否有fe2+， fe3+無需檢驗(yàn)，則根據(jù)已知信息3fe2+ 2 fe cn6 3-fe62+ ()= 3fe cn ( 藍(lán)色沉淀 ) ，實(shí)驗(yàn)方案是：取少量氧化后的( )溶液放于試管中，滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍(lán)色沉淀生成，證明fe2+ 完全被氧化，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，證明還有2+fe未完全被氧化?！军c(diǎn)睛】在書寫氧化還原反應(yīng)式過程中，判斷物質(zhì)中元素的化合價(jià)ocn，可以結(jié)合氫離子

21、寫成酸的結(jié)構(gòu) hocn，結(jié)構(gòu)式 h-o-cn ，按照非金屬性o n c h，三對(duì)共用電子偏向n，n的化合價(jià)為 - 3，碳與氧的公用電子偏向氧，故c的化合價(jià)為 +4。6 粉煤灰是燃煤產(chǎn)生的工業(yè)固體廢料，主要成分有al2o3、 sio2 ，還含有少量fe2o3、 cao等。采用酸堿聯(lián)合的方法從粉煤灰中綜合回收氧化鋁及二氧化硅的工藝流程如下：硫酸熟化過程中發(fā)生的反應(yīng)有：al2 o3?2sio +3h2so4=al(so4)3 +2sio2 +3h2o3al2o3?2sio +9h2 so4=3al2( so4)3 + 2sio2 +9h2 o(1) 結(jié)“晶 ”操作：緩緩加熱，濃縮至_ ，放置冷卻，得

22、到al2(so4)3 ?18h2o。(2)al2(so4)3?18h2o 在 250 300下失重 40.5%得 al2 (so4)?xh2o， x=_。(3) 還“原焙燒 ”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)粗氧化鋁中是否含有fe2o3：_。(5)向硅酸鈉溶液中通入過量co2 制備白炭黑的化學(xué)方程式為_。(6)粗氧化鋁制備冶金級(jí)氧化鋁過程中發(fā)生反應(yīng) al(oh)4- +co2=al(oh)3 + hco3- ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 _已知 al(oh)32 al(oh)4-+1-1323?h22+h o ?+h k =4 10； h coo +cok2 =600； kal (h

23、2co3 ) =4.2-7、 k-11 10a2(h2co3) =5.6 10?！敬鸢浮勘砻娉霈F(xiàn)結(jié)晶薄膜32al2焙燒4 32322(so ) +3c2al o +3co +6so 取粗氧化鋁少許于試管中加稀硫酸溶解，靜置，滴加kscn溶液，若溶液變紅，則粗氧化鋁中含有fe2o3雜質(zhì)na23223221.75 103sio +2co +(n+1)h o=2nahco +sio ?nho【解析】【分析】粉煤灰主要成分有al2 322 3o 、 sio ，還含有少量 fe o 、cao 等，加入濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁，水浸主要得到sio2 高硅渣，濾液經(jīng)過結(jié)晶脫水得到硫酸鋁，硫酸鋁與焦炭反應(yīng)生成粗氧

24、化鋁，驗(yàn)證粗氧化鋁是否含有氧化鐵，先將物質(zhì)溶于稀硫酸后加kscn溶液，觀察現(xiàn)象；向硅酸鈉溶液中通入足量二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉和白炭黑sio2?nh2o?！驹斀狻?1)結(jié)“晶 ”操作：緩緩加熱，濃縮至表面出現(xiàn)結(jié)晶薄膜，放置冷卻，得到al2(so4)3?18h2o；故答案為：表面出現(xiàn)結(jié)晶薄膜。(2)假設(shè) 100gal2(so )?18ho 在 250 300 下失重 40.5%，剩余 100g (1-40.5%)=59.5g432242666 = 342+18x，解得 x=3；故答案為： 3。al (so )?xho，100g59.5g(3)根據(jù) “還原焙燒 ”產(chǎn)物之一經(jīng)過煙氣制酸，硫酸鋁和碳“

25、還原焙燒 ”生成氧化鋁、二氧化碳和二氧化硫，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2al2(so4)3+3c焙燒2al2o3 +3co2 +6so2；故答案為： 2al2焙燒4 32al2 322(so ) +3co + 3co + 6so。(4)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)粗氧化鋁中是否含有fe2o3，將粗品溶于稀硫酸中，利用生成的鐵離子與kscn溶液反應(yīng)是否有紅色物質(zhì)生成；故答案為：取粗氧化鋁少許于試管中加稀硫酸溶解，靜置，滴加kscn溶液，若溶液變紅，則粗氧化鋁中含有fe2o3 雜質(zhì)。(5)向硅酸鈉溶液中通入過量 co2 生成碳酸氫鈉和白炭黑 sio2?nh2o，其化學(xué)方程式為 na2sio3+2co2+(n+1)h2o=

26、2nahco3+sio2?nh2o ；故答案為： na2sio3+2co2+(n+1)h2o =2nahco +sio ?nh o 。322324+， h232223?+ ，根據(jù)蓋3(6) al(oh) +h o ? al(oh) +hco ?h o +co ， h cohco +h斯定律 - - 得到 al(oh)4233，方程式相減，平衡常數(shù)相除，因+co =al(oh) + hco此al(oh) 4233平衡常數(shù)為k4.2 1073；故答案+co =al(oh) + hco10 13=1.75 1046003為： 1.75 10。72019 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的

27、三位科學(xué)家。某廢舊鋰電池正極主要由 lifepo4、鋁箔、炭黑等組成， fe、 li、 p 具有極高的回收價(jià)值，具體流程如下：（ 1）過程生成 naalo2 溶液的離子方程式是 _。（ 2）過程中 hcl/h2o2 的作用是 _。（ 3）浸出液 x 的主要成分為 li+、 fe3+、 h2po4-等。過程控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85 、反應(yīng)時(shí)間3 h 條件下，探究ph 對(duì)磷酸鐵沉淀的影響，如圖所示。綜合考慮鐵和磷沉淀率，最佳ph 為 _。結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋過程中ph 增大，鐵和磷沉淀率增大的原因_。當(dāng)ph 2.5后，隨ph 增加，磷沉淀率出現(xiàn)了減小的趨勢(shì)，解釋其原因_。（ 4） li

28、fepo4 可以通過 (nh4 )2fe(so4)2、h3po4 與 lioh 溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)制取，共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。【答案】 2al 2oh-2h2o=2alo2- 3h2溶解 lifepo4，將 fe2+氧化為 fe3+（ 2fe2+h2 o2+2h+=2fe3+2h2o） 2.5 h2po4-hpo42-+h+， hpo42-po43- +h+，加入2-+3-)增大，與3+na2co3 后， co3結(jié)合 h 使 c(h )減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動(dòng)，c(po4fe結(jié)合形成磷酸鐵沉淀（或者：-2-+2-po43-+h2po4hpo4+h ， hpo4+h ，溶液 ph 增

29、大，+3-3+結(jié)合形成磷酸鐵沉淀phc(h )減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動(dòng)，c(po4)增大，與 fe2.5 時(shí)，沉淀中的磷酸鐵會(huì)有部分開始轉(zhuǎn)變生成fe(oh)3，使得部分 po43- 釋放，導(dǎo)致磷沉淀率下降(nh4 24 2344442) fe(so ) +h po +lioh=2nh hso +lifepo +h o 或(nh4)2fe(so4)2+h3po4+3lioh=(nh4 )2so4+li2so4+lifepo4 +3h2o【解析】【分析】含 lifepo4、鋁箔、炭黑的廢舊鋰電池，用naoh 溶解后過濾，濾液為 naalo2 溶液，濾渣為 lifepo4 和炭黑，再用鹽酸酸化

30、的h2o2 溶解濾渣并過濾，得到主要成分為li+、 fe3+、-x，向 x 中加入 na2co3溶液，有 fepo4?2h2o 析出，過濾的濾液主要是h2po4 等的溶液licl，再加入飽和 na2co3 溶液，再過濾即可得到lico3 粗產(chǎn)品，據(jù)此分析解題?！驹斀狻?1)過程 al 溶于 naoh 溶液生成 naalo2 和 h2 ，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2al 2oh-2h2o=2alo2-3h2；(2)過程是除鋁后料中加入鹽酸酸化的h2o2，過濾后得到主要成分為li+、 fe3+、 h2po4-等的溶液 x，由知 hcl/h2o2 的作用是溶解lifepo4，將 fe2+氧化為 fe3+

31、；(3)分析圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)ph=2.5 時(shí)磷的沉淀率最高，鐵的沉淀率較高，則過程選擇的最佳 ph 為 2.5；已知溶液 x 中存在 h2 4-的電離平衡，即 h2 4-42-+， hpo42-43-+h+，過popohpo+hpo程中當(dāng)加入 na2332- 結(jié)合 h+使 c(h+)減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動(dòng)，43-)co 后， coc(po增大，與 fe3+結(jié)合形成磷酸鐵沉淀，提高了鐵和磷沉淀率；已知 fepo4(s)3+43-后，隨 ph 增加，溶液中-fe (aq)+ po(aq)，當(dāng) ph 2.5c(oh )增大，fe3+開始轉(zhuǎn)變生成fe(oh)3，促進(jìn)溶解平衡正向移動(dòng)，使得部分p

32、o43- 釋放，導(dǎo)致磷沉淀率下降；(4)(nh) fe(so ) 、 h po與 lioh 溶液混合生成lifepo，同時(shí)得到 (nh ) so和 li so ，結(jié)合424 23444 2424原子守恒，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(nh4)2fe(so4)2+h3po4+lioh=2nh4hso4 +lifepo4 +h2o。8 某工廠的廢金屬屑中主要成分為cu、 fe 和 al ，此外還含有少量al2o3 和 fe2o3，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，用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體（ feso 7h o）和膽礬晶體（ cuso 5h o）。4242請(qǐng)回答：（1

33、）步驟中，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_，涉及到的分離操作是_。（ 2）試劑 x 是 _；溶液 d 是 _。（3）溶液 e 在空氣中易被氧化，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液e 是否被氧化 _。（4）在步驟時(shí)，若用大理石與濃鹽酸制取co2 并直接通入溶液a 中，一段時(shí)間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會(huì)逐漸減少。為避免固體c 減少，可采取的改進(jìn)措施是_。（5）工業(yè)上常用溶液e 制取凈水劑na2feo4，流程如圖：寫出由 fe(oh)3 制取 na2feo4 的離子方程式 _。（已知naclo 還原為 nacl）-過濾 稀硫酸（或稀 h2so4；或硫酸）nahco3 溶【答案】 2al+2oh

34、 +2h2 o=2alo2 +3h2液（或碳酸氫鈉溶液）取少量 e溶液于試管中，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說明 e 溶液已被氧化，反之，則未被氧化在通入 co2 之前增加一個(gè)盛有飽和nahco3 溶液的洗氣瓶，除去 hcl 氣體2fe(oh)3+3clo-+4oh-=2feo42-+3cl-+5h2o【解析】【分析】cu、 fe 和 al，少量 al2o3 和 fe2o3，氫氧化鈉與 al、 al2o3 反應(yīng)，而 cu、 fe 和 fe2o3 不反應(yīng)，過濾得到濾渣為 cu、 fe 和 fe2 o3，濾液為偏鋁酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，向?yàn)V液中通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和

35、碳酸氫鈉溶液，過濾，向沉淀中加入鹽酸生成氯化鋁溶液，最終得到氯化鋁固體；向?yàn)V渣為cu、fe 和 fe2o3 中加入稀硫酸，生成硫酸亞鐵，最終得到綠礬，過濾得到cu， cu 與氧氣、硫酸反應(yīng)得到硫酸銅。【詳解】步驟 中，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的是鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，其離子方程式為 2al+2oh22223+2h o=2alo +3h， fe、cu、 fe o 不和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此涉及到的分離操作是過濾；故答案為：2al+2oh+2h2o=2alo2+3h2；過濾。將 fe、 cu 中 fe 溶于溶液中生成硫酸亞鐵，因此試劑x 是硫酸；溶液a 為偏鋁酸鈉溶液，向溶液中通入過量二氧

36、化碳，反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液，因此d 是碳酸氫鈉；故答案為：稀硫酸(或稀 h243溶液 (或碳酸氫鈉溶液 )。so ；或硫酸 )； nahco溶液 e 在空氣中易被氧化，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，鐵離子常用kscn溶液來檢驗(yàn)，因此簡單的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液e 是否被氧化的實(shí)驗(yàn)為取少量e 溶液于試管中，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說明e溶液已被氧化，反之，則未被氧化；故答案為：取少量e 溶液于試管中，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說明e 溶液已被氧化，反之，則未被氧化。在步驟 時(shí)，若用大理石與濃鹽酸制取co2 并直接通入溶液a 中，一段時(shí)間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的

37、白色沉淀會(huì)逐漸減少，減少的主要原因是濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的hcl 與沉淀反應(yīng)，為避免固體 c 減少，先用飽和碳酸氫鈉溶液除掉揮發(fā)的hcl，再通入 co2；故答案為：在通入 co2 之前增加一個(gè)盛有飽和nahco3 溶液的洗氣瓶，除去 hcl 氣體；故答案為：在通入 co2之前增加一個(gè)盛有飽和3hcl 氣體。nahco 溶液的洗氣瓶，除去 fe(oh)3 與 naclo 反應(yīng)生成 nacl 和 na2feo4，其制取 na2feo4 的離子方程式= 2feo42-2fe(oh)3+3clo +4oh+3cl +5h2o2fe(oh)3+3clo +4oh =；故答案為：2-2feo4+3cl +

38、5h2o。9 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：（1）當(dāng) (nh4242 32n(nh4 ) 2so4 ）不同時(shí)， “焙燒 ”后所得) so和 3al o2sio的配比 a（ a=n(3al 2o3 2sio2 )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)衍射峰的衍射角不同）。由圖可知，當(dāng)a=_時(shí)， 3al2 32o2sio 的利用率最高。（2） “沉淀、過濾 ”所得濾渣為fe(oh)3 和 al(oh)3，生成 fe(oh)3 的離子反應(yīng)方程式為_。（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?8fe3+ 3nh3 3h2o=fe(oh)33nh4+oh- al(oh)3=alo2 - 2h2