高考化學(xué)壓軸題之鐵及其化合物推斷題(高考題型整理,突破提升)

1、高考化學(xué)壓軸題之鐵及其化合物推斷題（高考題型整理，突破提升）一、鐵及其化合物1.某科研小組用饃觸媒廢料（主要成分為Ni-Al合金，混有少量 Fe、Cuk Zn及有機(jī)物）制備NiO并回收金屬資源的流程如下所示：awn«n碗溶液試油碗一解J已知：相關(guān)數(shù)據(jù)如表 1和表2所示表1部分難溶電解質(zhì)白溶度積常數(shù)（25C）物質(zhì)Ksp物質(zhì)KspFe(OH)34.0 X 10-38CuS6.3 X10-34Fe(OH)21.8 X 10-16ZnS1.6 x 10-24Al(OH) 31.0 X10-33NiS3.2 X10-18Ni(OH) 2-152.0 X 10表2原料價格表物質(zhì)價格/ （元？噸-

2、1）漂液(含 25.2%NaClQ450雙氧水（含30%HQ）2400燒堿（含98%NaOH2100純堿(含 99.5%NaCO)600請回答下列問題:o(5) “試劑b”應(yīng)選擇 , “加水煮沸”時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為(6)氫饃電池是一種應(yīng)用廣泛的二次電池，放電時，該電池的總反應(yīng)為NiOOH+MH=Ni(OH+M當(dāng)導(dǎo)線中流過 2 mol電子時，理論上負(fù)極質(zhì)量減少 g。充 電時的陽極反應(yīng)式為?！敬鸢浮砍U料中的有機(jī)物；使部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物漂液 節(jié)約成本，不影響后續(xù)操作 2Fe2+ClO-+2H+=2 Fe3+Cl-+HO 5 NaCO NiCQ+HONi(OH) 2+COT 2 _ _

3、_Ni(OH)2+OH-e =NiOOH +HO【解析】【分析】鐵觸媒廢料焙燒，可以將部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為金屬氧化物以及使有機(jī)物燃燒而除去，焙燒后固體和硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽；再將Fe2+氧化成Fe3+,氧化劑選擇漂液(因?yàn)槠簝r格低廉，且不影響后續(xù)實(shí)驗(yàn))。然后調(diào)節(jié)pH使Fe3+、Al3+一起轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去。濾液1中還有Zn2+、Cu2+以及Ni2+,加入NiS,可以除去Zn2+、Cu2+。濾液2中有饃離子，同 樣的道理，在沉淀 Ni2+的時候，選擇碳酸鈉，它的價格也是比較低，加入碳酸鈉后得到碳 酸饃；碳酸饃加水煮沸會轉(zhuǎn)化成Ni (OH) 2,最后Ni (OH) 2灼燒分解，就可以得到氧化

4、銀。【詳解】(1)焙燒可以使部分金屬單質(zhì)變成金屬氧化物，并且能夠使有機(jī)物燃燒并除去。所以“焙 燒”的目的為：除去廢料中的有機(jī)物；使部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物；(2)應(yīng)選擇氧化劑使亞鐵離子氧化成鐵離子，氧化劑包括了漂液和雙氧水，但是雙氧水的價格更貴，所以選擇漂液；選擇漂液的理由就是漂液成本更低，而且生成NaC也不影響后續(xù)操作。(3)漂液中含有NaClO,將Fe2+氧化成Fe3+, ClO-被還原成Cl-,反應(yīng)的離子方程式為 2Fe2+ClO -+2H+ =Cl - +2Fe3+ +H 2O ；(4) Fe (OH 3和Al (OH 3類型相同，F(xiàn)e(OH)3的Ksp比Al(OH)3小，為了使它們完

5、全沉淀，用Al(OH)3的Ksp進(jìn)行計算，-3+3 - -、-33- - J0-33-9KW10-14KspAl(OH) 3=c(Al ) c (OH )=10 , c(OH )=r=10 , pH=-lg( - )=-lg()=5 ,- 10c(OH )10則pH至少為5;(5)需要選擇沉淀 Ni2+的沉淀劑，NaOH的價格更貴，所以選擇 NazC。，根據(jù)題意，加入 Na2CQ時，生成的濾渣 2為NiCQ, NiCQ加水煮沸轉(zhuǎn)化成 Ni (OH 2,加水煮沸的方程式 A為 NiCQ+HO= Ni (OH 2+COT。(6)饃氫電池放電時負(fù)極的是MH ,在反應(yīng)中MH變成了 M ,失去質(zhì)量為H的

6、質(zhì)量，負(fù)極反應(yīng)式為MH-e+OH=M+HO,轉(zhuǎn)移2mol,負(fù)極質(zhì)量減少2g;充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，化 合價升高，Ni(OH)2 變成 NiOOH,電極反應(yīng)式為： Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH +H2O?！军c(diǎn)睛】(2)中因?yàn)槭枪I(yè)流程，所以在選擇原料的時候，不僅要考慮它會不會帶來雜質(zhì)，還需考慮經(jīng)濟(jì)成本，比如在此題中都選擇了經(jīng)濟(jì)成本較低的原料。(4)計算pH的時候，氫氧化鐵和氫氧化鋁都可以計算，但是要完全沉淀，選擇pH較大的那個。2 .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。稀鹽酸E溶液桶氨水在空氣中久置回答下列問

7、題：(1)物質(zhì)A是(2)反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為(3)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為(填化學(xué)式)?！敬鸢浮縁e(OH> Fe2O3 + 6H + =2Fe3+ 3H2O 4Fe(OH2+O2+2H2O=4Fe(OH 【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 化鐵，F(xiàn)e(OH)3, A加熱分解生成B為Fe2O3, C為H2O,依據(jù)流程分析判斷 Fe, E為FeC2溶液，據(jù)此分析。【詳解】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 化鐵，F(xiàn)e(OHL A加熱分解生成B為F&O3, C為H2O,依據(jù)流程分析判斷 Fe, E

8、為FeC2溶液。(1)依據(jù)推斷可知 A為Fe(OH；(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 FeC3, X 為A為氫氧D 為 FeC3, 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+2H2O=4Fe(OHp。3 .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(xiàn)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

9、。1一畫一ME FI, C , ，4 G ji日，回一國IL2_請回答下列問題：(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 O(3)G+J 一M的離子方程式是 。(4)Y受熱分解的化學(xué)方程式是 。 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?，產(chǎn)生蒼白色火焰2:1 3AQ+F(3+6H2O=3Al(OH)3j +Fe(OH3JA4Fe(NO3)3 = 2Fe2O3+12NO2 T +3Q T 酸性高鎰酸鉀溶液【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、

10、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Cb, E為MnO2,電解X是電解氯化鈉溶液，C為NaOH,與Al反應(yīng)生成G, G為NaAlO?； M為紅褐色沉淀為Fe(OH,所以J是含三價鐵離子的物質(zhì)，是 H和D反應(yīng)生成，證明J為FeC3, 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, 丫為Fe(NO3)3,結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來解答。【詳解】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；加熱(2)

11、D+E 一的反應(yīng)為 MnO2+4HCl-MnCl2+C2 T +2H2O, MnO2中Mn元素化合價降低，被還原，HCl中Cl元素化合價升高，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(FeC3) - M(Fe(O哨)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 J +Fe(OHJ ；(4)依據(jù)分析推斷可知 丫為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 A書寫的化學(xué)

12、方程式是：4Fe(NC3)3 2Fe2O3+12NO2 T +3Q T ；(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，滴加幾滴酸性高鎰酸鉀溶液，若溶液紫色褪去，證明原溶液中含有Fe2+,反之沒有Fe2+O4.在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中，反應(yīng)的條件和部分產(chǎn)物已略去。已知：甲、乙是兩種常見金 屬，反應(yīng)出是工業(yè)制鹽酸的反應(yīng)。回答下列問題：(1)反應(yīng)I中，甲在通常條件下和水劇烈反應(yīng)，除丙外，還生成一種焰色反應(yīng)為黃色的物質(zhì)，寫出該物質(zhì)的電子式： ,該化合物中存在的化學(xué)鍵有： 。與甲在同 一周期的金屬元素(包括甲)，按單質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的順序排列依次為： (元素符號)。(2)反應(yīng)n中，乙與

13、 H2O在高溫下反應(yīng)，除丙外，還生成一種有磁性的物質(zhì)，則乙在周期 表中的位置是 ；寫出反應(yīng)n的化學(xué)方程式 。(3)通過比較反應(yīng)I、n的反應(yīng)條件，可得出甲的金屬性比乙的金屬性 (填“強(qiáng)”或 “弱”)，比較二者金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)還可以是 (寫出一種即可)。(4)下列關(guān)于第三周期金屬元素的單質(zhì)及其化合物的說法正確的是 (選填答案編 號)a.工業(yè)上一般用電解法進(jìn)行冶煉，獲取單質(zhì)b.金屬陽離子都具有相同的電子排布式c.氫氧化物都能容易分解得到相應(yīng)的氧化物d.金屬氯化物都是電解質(zhì)，都屬于離子化合物* *【答案】N廣：£：叮 離子鍵、共價鍵 Al、Mg、Na第四周期皿族3Fe+4H2O 高溫 F/O

14、4+H2 強(qiáng) NaOH是強(qiáng)堿，而Fe (OH) 3是弱堿 ab【解析】【分析】已知反應(yīng)出是工業(yè)制鹽酸的反應(yīng)，則丙為H2, 丁為HCl；反應(yīng)I中，甲在通常條件下和水劇烈反應(yīng)，除丙外，還生成一種焰色反應(yīng)為黃色的物質(zhì)，則甲為金屬鈉；反應(yīng)n中，乙與 H2O在高溫下反應(yīng)，除丙外，還生成一種有磁性的物質(zhì)，則乙為鐵。據(jù)此解答?！驹斀狻?1)由以上分析知，甲為金屬鈉，則焰色反應(yīng)為黃色的物質(zhì)為NaOH,電子式為Na+f：O;H該化合物中存在的化學(xué)鍵有離子鍵、共價鍵。與甲在同一周期的金屬元素有Na、Mg、Al三種，它們的離子帶電荷數(shù)依次增多，離子半徑依次減小，所以按單質(zhì)熔點(diǎn)由高到低的順序排列依次為 Al、Mg、N

15、a。答案為：,離子鍵、共價鍵；Al、Mg、Na；(2)由以上分析知，乙為鐵，與H2O在高溫下反應(yīng)，生成的有磁性的物質(zhì)為Fe3O4,鐵為26號元素，電子排布式為 1s22s22p63s23p63d64s2,則鐵在周期表中的位置是第四周期皿族；反應(yīng)n的化學(xué)方程式為 3Fe+4H2O 高溫Fe3O4+H2。答案為:第四周期皿族;3Fe+4H2O 高溫Fe3O4+H2 ；( 3)鈉與水在常溫下劇烈反應(yīng)，鐵與水在高溫下才能反應(yīng)，由此可得出鈉的金屬性比鐵的金屬性強(qiáng)，比較二者金屬性強(qiáng)弱的依據(jù)還可以是NaOH 是強(qiáng)堿，而Fe( OH) 3是弱堿來判斷。答案為：強(qiáng)； NaOH 是強(qiáng)堿，而Fe( OH) 3是弱堿

16、；(4)a.工業(yè)上一般用電解法冶煉NaCl、MgCb、AI2O3,獲取單質(zhì)，a正確；b. Na+、Mg2+、Al3+都具有相同的電子排布式1s22s22p6, b正確；c. NaOH熱穩(wěn)定性強(qiáng)，很難分解得到相應(yīng)的氧化物，c不正確；d.金屬氯化物都是電解質(zhì)，但A1C3屬于共價化合物，d不正確；答案為： ab?！军c(diǎn)睛】在書寫鐵與H2O在高溫下反應(yīng)，我們易忽視“有磁的物質(zhì)”，而把產(chǎn)物寫成Fe2O3和H2,從而產(chǎn)生錯誤。5 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。你對和的關(guān)聯(lián)性作何解釋？ (

17、3)證明的氧化物含F(xiàn)e3+必需的13t劑是 ?！敬鸢浮库?反應(yīng)需在高溫條件下進(jìn)行鐵的氫氧化物在高溫條件下會分解稀硫酸(或稀鹽酸)、KCNS試液【解析】【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)?！驹斀狻拷饘俚幕顫娦栽綇?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

18、化物會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分解；(3)四氧化三鐵難溶于水，需要用HCl俄稀硫酸)溶解生成Fe3+, Fe3+遇到KCNS試液，溶于變紅色，故答案為：稀硫酸(或稀鹽酸卜KCNS試液。6 某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的四化性和還原性，請回答下列問題：( 1 )除膠頭滴管外，你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)必不可缺少的一種玻璃儀器是_。( 2 )請幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報告：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄胯F及其化合物的氧化性和還原性。 試劑：鐵粉、FeC3溶液、FeC2溶液、氯水、鋅片。 實(shí)驗(yàn)記錄(劃斜線部分不必填寫)：序號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論在FeC2溶液中

19、滴入適 量氯水溶液由淺綠色變?yōu)?棕黃色Fe2+具有還原性在FeC2溶液中加入鋅 片Zn+Fe2+ Zn2+FeFe2+具有氧化性在FeC3溶液中加入足 量鐵粉溶液由棕黃色變?yōu)?淺綠色Fe+2Fe3+ 3Fe2+Fe3+具有氧化性在FeC3溶液中加入銅 片F(xiàn)e3+具有氧化性實(shí)驗(yàn)結(jié)論：。(3)亞鐵鹽在溶液中易被氧化，如何檢驗(yàn)亞鐵鹽溶液是否被氧化？(簡述實(shí)驗(yàn)操作)保存亞鐵鹽溶液時，應(yīng)該如何防止亞鐵鹽被氧化：。(4)若直接向亞鐵鹽溶液中滴加燒堿溶液，往往得不到白色絮狀Fe (OH) 2沉淀，其原因?yàn)椋骸?用化學(xué)方程式表示)【答案】試管C2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ Cu+2F(3+=2Fe2+

20、Cu2+ Fe只有還原性，F(xiàn)e3+只有氧化性，F(xiàn)e2+既有氧化性，又有還原性取少許亞鐵鹽溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液顯血紅色則亞鐵鹽溶液已變質(zhì)；若溶液不顯血紅色則亞鐵鹽溶液未變質(zhì)在亞鐵鹽溶液中加入鐵粉或鐵釘4Fe (OH) 2+6+2H2O=4Fe (OH) 3【解析】【詳解】(1)探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，需要在試管中滴加試劑發(fā)生反應(yīng)，則本實(shí)驗(yàn)必不 可缺少的一種玻璃儀器是試管；(2)在FeC2溶液中滴入適量氯水，生成氯化鐵，離子反應(yīng)為Cl2+2Fe2+=2Cr+2Fe3+, Fe元素的化合價升高，則 Fe2+具有還原性；FeC2中Fe元素的化合價升高，則 Fe2+具有氧

21、化性；FeC3中Fe元素的化合價降低，則 Fe3+具有氧化性；在FeC3溶液中加入銅片，反應(yīng)生成氯化亞鐵、氯化銅，離子反應(yīng)為Cu+2Fe3+=2Fe2+Ci2+, FeC3中Fe元素的化合價降低，則 Fe3+具有氧化性，則得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論為 Fe只有還原性，F(xiàn)e3+只有氧化性，F(xiàn)e2+既有氧化性，又有還原性；(3)亞鐵鹽被氧化生成鐵鹽，鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，則檢驗(yàn)亞鐵鹽溶液是否被氧化的實(shí)驗(yàn)操作為取少許亞鐵鹽溶液于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，若溶液顯血紅色則亞鐵鹽溶液已變質(zhì)；若溶液不顯血紅色則亞鐵鹽溶液未變質(zhì)；保存亞鐵鹽溶液時，在亞鐵鹽溶 液中加入鐵粉或鐵釘防止亞鐵鹽被氧化；Fe(OH)2

22、沉淀，F(xiàn)e(OH)2易被氧(4)直接向亞鐵鹽溶液中滴加燒堿溶液，往往得不到白色絮狀化，發(fā)生 4Fe(OH%+O2+2H2O=4Fe(OH)3?！军c(diǎn)睛】直接向亞鐵鹽溶液中滴加燒堿溶液，往往得不到白色絮狀Fe(OH)2沉淀，可以看到生成白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色。7.工業(yè)上用某礦渣(含有CU2O、AI2O3、Fe2O3、SiQ)提取銅的操作流程如圖(金屬單質(zhì)E可 由濾液C制取)：已知：Cu2O+2H+=Cu+Cur+H2O(1)固體混合物B的成分是。它與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 。(2)濾液A中鐵元素的存在形式為 (填離子符號)，生成該離子與Fe元素有關(guān)的離子反 應(yīng)方程式為 。要

23、檢驗(yàn)該鐵元素的離子的實(shí)驗(yàn) (3)在濾液C中通入足量CC2的離子方程式為(4)金屬單質(zhì)E從固體混合物F中置換出Cu的化學(xué)方程式為【答案】SiQ 和 Cu SiQ+2OH=SiO2-+H2O Fe2+ Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、2Fe3+Cu=2F2+Cif+取少量溶液于試管中，滴加KSCN,溶液不變紅，再加入氯水，溶液變?yōu)檠t色，則有 Fe2+ OH+CQ=HCQ-； AlO2-+CC2+2H2O=Al(OH)3 J +HCQ- 2Al+3CuUAl2O3+3Cu【解析】【分析】氧化亞銅與鹽酸反應(yīng)生成銅和銅離子，二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成Fe3+,鐵離子與銅反應(yīng)生成

24、亞鐵離子，固體為二氧化硅和銅，濾液中含有銅離子、亞鐵離子、鋁離子，加入足量的氫氧化鈉溶液，濾液C中含有偏鋁酸根離子，金屬 E為鋁，固體D為氫氧化銅和氫氧化鐵的混合物，在空氣中灼燒，F(xiàn)為氧化銅和氧化鐵的混合物，粗銅為銅、鋁、鐵的混合物，經(jīng)過電解可得到純銅?！驹斀狻?1)固體混合物B的成分是SiO2和Cu。它與NaOH溶液即二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)的 離子方程式為 SiC2+2OH-=SiQ2-+H2O。(2)氧化亞銅與鹽酸反應(yīng)生成銅單質(zhì)和銅離子，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成鐵離子，與銅反應(yīng)生成亞鐵離子，有銅剩余，故鐵離子完全轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，濾液A中鐵元素的存在形式為Fe2+,生成該離子與Fe元素有關(guān)

25、的離子反應(yīng)方程式為Fe2O3+6H+=2Fe +3H2。、2Fe3+Cu=2F2+Cif+o要檢驗(yàn)該鐵元素的離子的實(shí)驗(yàn)為取少量溶液于試管中，滴加 KSCNN 溶液不變紅，再加入氯水，溶液變?yōu)檠t色，則有Fe2+O在濾液C中含有偏鋁酸鈉和氫氧化鈉，通入足量CO2的離子方程式為 OH-+CQ=HCC3-;AIO2+CO2+2H2O=AI(OH)3 J +HCQ-。(4)金屬單質(zhì)E為鋁，從固體混合物 F為氧化銅和氧化鐵的混合物，置換出Cu的化學(xué)方程式為鋁熱反應(yīng)，2AI+3CuO AI2O3+3CU。8.某工廠廢金屬屑的主要成分為Cu、Fe和Al,此外還含有少量 AI2O3和F&O3,為探索工

26、業(yè)廢料的再利用，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)流程，用該工廠的金屬廢料制取氯化鋁、綠磯晶體(FeSQ 7H2O)和膽磯晶體。應(yīng),>崛冏科港試據(jù)Kinn完成下列填空:(1)寫出步驟I反應(yīng)的離子方程式：。(2)試劑X是，溶液D是一。(3)在步驟H中，用如圖裝置制取CO2并通入溶液A中。一段時間后，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。大理石(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+,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，同時不斷鼓入空氣，固體溶解得CuSQ溶液，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：?！敬鸢浮?A

27、l+2H 2O+2OH-=2AlO2+3H2 、Al 2O3+2OH-=2AlO 2+H 2O 稀硫酸NaHCO溶液 濃鹽酸改為稀鹽酸；在裝置 a和裝置b之間增加一個盛有飽和 NaHCO3溶液 的洗氣瓶，以除去裝置 a中揮發(fā)出的HCl 2F3+Fe=3Fe2+> 2Fe3+Cu=2F2+Cu2+2CU+O2 +2H2SO4 = 2CUSO4 +2H2O【解析】【分析】Fe Cu、F及O3都不與NaOH溶液反應(yīng)，Al和AI2O3可與NaOH溶液反應(yīng)，用含有 Al、Fe Cu和AI2O3和Fe2O3的廢金屬屑制取 AICI3、綠磯晶體(FeSO?7H2O)和膽磯晶體流程為：合金 中Al、AI

28、203與NaOH反應(yīng)，所得濾液 A為NaAlO2溶液，經(jīng)途徑n與足量二氧化碳發(fā)生反-應(yīng)：AIO2+CO2 +2H2O=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 A1C13,得到的A1C13較純凈；溶液 D為NaHCO3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FeSQ,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得 到綠磯，濾渣F為Cu,可用于制備膽磯，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)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：2AI+2H 2O+2OH -=2AlO 2+3H 2 、Al 2O3+2OH

29、-=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)而制得綠磯晶體，所以試劑X為稀硫酸；溶液D為NaHCC3溶液；(3)進(jìn)行步驟n時，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HCI氣體，氯化氫在水中溶解了部分沉淀，發(fā)生的反應(yīng)為：AI(OH)3+3H+=AI3+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洗去HCI的裝置，二氧化碳在飽和 NaHCQ中不溶，氯化氫和 Na

30、HCQ反應(yīng)生成二氧化碳?xì)?體，所以可降低鹽酸濃度；在裝置 I和n之間增加一個盛有飽和 NaHCCb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+,原因是Fe3+被Fe、Cu還原生成Fe2+,所以加入KSCN溶液沒有明顯現(xiàn)象，故答案為：2Fe3+Fe=3F2+、2Fe3+Cu=2F2+Ci2+;(5)用固體F繼續(xù)加入熱的稀 H2SQ,同時不斷鼓入空氣，固體溶解得CuSQ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+2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O °9.以

31、廢舊鋅鎰電池中的黑鎰粉(MnO2、MnO(OH)、NH4CI、少量ZnC2及炭黑、氧化鐵等)為原料制備 MnCl2,實(shí)現(xiàn)鎰的再利用。其工作流程如下：(1)過程I,在空氣中加熱黑鎰粉的目的是除炭、氧化 MnO(OH)等。2氧化MnO(OH)的 化學(xué)方程式是。(2)溶液a的主要成分為NH4CI,另外還含有少量 ZnC2等。溶?夜a呈酸性，原因是。根據(jù)如圖所示的溶解度曲線，將溶液a (填操作)，可得 NH4C1粗品。提ZNH4CI粗品，有關(guān)性質(zhì)數(shù)據(jù)如下：化合物ZnC2NH4C1熔點(diǎn)365 c337.8C分解沸點(diǎn)732 c根據(jù)上表，設(shè)計方案提純 NH4C1： 。(3)檢驗(yàn)MnSO4溶液中是否含有 Fe

32、3+:取少量溶?夜,加入 (填試劑和現(xiàn)象)，證 明溶液中Fe3+沉淀完全。(4)探究過程n中 MnO2溶解的適宜條件。i .向MnO2中加入H2O2溶液，產(chǎn)生大量氣泡；再加入稀H2SQ,固體未明顯溶解。ii.向MnO2中加入稀H2SQ,固體未溶解；再加入 H2O2溶液，產(chǎn)生大量氣泡，固體完全 溶解。用化學(xué)方程式表示ii中 MnO2溶解的原因： 。解釋試劑加入順序不同，MnO2作用不同白原因： 。上述實(shí)驗(yàn)說明，試劑加入順序不同，物質(zhì)體現(xiàn)的性質(zhì)可能不同，產(chǎn)物也可能不同?！敬鸢浮?MnO(OH)+O2=4MnO2+2H2O NH4+H2O? NH3 - H2O+H+ (或 NH4+水解產(chǎn)生 H+)蒸

33、發(fā)濃縮，趁熱過濾加熱NH4C1粗品至340c左右，NH4C1 = NH3 + HCl；收集產(chǎn)物并冷卻，NH3 + HCl=NH4Cl,得至IJ純凈 NH4C1。KSCM§液，不變紅MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+2H2O+O2 T i 中 MnO 2 作催化劑，反應(yīng)快， MnO 2 只催化分解H2O2 ii中MnO 2作氧化劑，加入稀H2SO4后，MnO2的氧化性增強(qiáng)，被H2O2還原為MnSO4?！窘馕觥俊驹斀狻?1)根據(jù)流程圖可知，經(jīng)過過程I,得到了MnO2粗品，則O2將MnO(OH)氧化成MnO2,根據(jù)得失電子守恒， 1molO2得到4mol電子，ImolMnO(OH

34、)失去1mol電子，則 O2和 MnO(OH)的比例為1 ： 4,再根據(jù)原子守恒可配平方程式，答案為4MnO(OH)+O2=4MnO 2+2H2O;(2)ZnCl2和NH4C1均為強(qiáng)酸弱堿鹽，均會水解，俊根離子水解使溶液呈酸性，答案為 NH4+H2O?NH3 H2O+H+ (或 NH4+水解產(chǎn)生 H+); 從曲線可以看出，隨著溫度的變化，NH4C1的溶解度幾乎沒有發(fā)生太大的變化，只能蒸發(fā)溶劑得到晶體，再進(jìn)行后續(xù)操作，答案為蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾； 從表格中數(shù)據(jù)可以知道，NH4C1在337.8C分解，生成NH3和HCl,而此溫度下，ZnC2沒有熔化，也沒有分解，因此可以利用NH4CI的分解，收集產(chǎn)物

35、再次合成 NH4C1,答案為加熱NH4C1粗品至340 c左右，NH4C1 = NH3 + HCl；收集產(chǎn)物并冷卻， NH3 + HCl=NTCl,得到純凈 NH4C1;（3） Fe3+的檢驗(yàn)常用KSCN溶液，如果溶液中有鐵離子，生成紅色物質(zhì)；沒有Fe3+就不會變紅，答案為 KSCN溶液，不變紅；（4）從實(shí)驗(yàn)i知道，先加入雙氧水， MnO2不溶解，只做催化劑，而通過實(shí)驗(yàn) ii可知，先 加入硫酸，固體溶解，且有氣體冒出，氣體為氧氣，則MnO2作了氧化劑，雙氧水作了還原劑。固體溶解，且有氣體放出，氣體為。2, MnO2做氧化劑，H2O2做還原劑，為酸性環(huán)境，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，配平方程式。

36、答案為MnO2+H2O2+H2SO4=MnSO4+O2?+ 2H2。； 先加入硫酸，溶液為酸性，則酸性條件下，物質(zhì)的氧化性會增加，答案為ii中MnO2作氧化劑，加入稀 H2SO4后，MnO2的氧化性增強(qiáng)，被 H2O2還原為MnSO4。10.無水氯化鎰 MnCl2在電子技術(shù)和精細(xì)化工領(lǐng)域有重要應(yīng)用。一種由粗鎰粉（主要雜質(zhì)為Fe、Ni、Pb等金屬單質(zhì)）制備無水氯化鎰的工藝如下（部分操作和條件略）。I .向粗鎰粉中加入鹽酸，控制溶液的pH約為5,測定離子的初始濃度。靜置一段時間后鎰粉仍略有剩余，過濾；II .向I的濾液中加入一定量鹽酸，再加入H2O2溶液，充分反應(yīng)后加入 MnCO3固體調(diào)節(jié)溶液的pH

37、約為5,過濾；III,向II的濾液中通入H2s氣體，待充分反應(yīng)后加熱一段時間，冷卻后過濾；IV.濃縮、結(jié)晶、過濾、洗滌、脫水得到無水MnCl2o各步驟中對雜質(zhì)離子的去除情況1- 2+FeNi2+Pb2+初始濃度/mg L 121.024.955.86步驟I后/ mg 112.853.803.39步驟II后/ mgL 10.253.763.38步驟III后/ mg- L 10.10（達(dá)標(biāo)）3.19（未達(dá)標(biāo)）0.12（達(dá)標(biāo)）已知：金屬活動性 Mn>Fe>Ni>Pb（1）鎰和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（2）步驟I中：Fe2+濃度降低，濾渣中存在 Fe OH 3。結(jié)合離子方程式解釋原

38、因： 。Pb2+濃度降低，分析步驟I中發(fā)生的反應(yīng)為：Pb + 2H = Pb2+ + H2 T、(3)步驟II中：H2O2酸性溶液白作用：。結(jié)合離子方程式說明MnCO3的作用： 。(4)步驟III通入H2s后，Ni2+不達(dá)標(biāo)而Pb2+達(dá)標(biāo)。推測溶解度： PbS NiS (填“ >”或“<”)。(5)測定無水MnCl 2的含量：將a g樣品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中，加入稍過量 NH4NO3,使Mn2+氧化為Mn3+。待充分反應(yīng)后持續(xù)加熱一段時間，冷卻后用 b mol/L硫 酸亞鐵錢NH4 2Fe SO4 2滴定Mn3+ ,消耗c mL硫酸亞鐵俊。(已知：滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)為：Fe2+ + Mn3+ = Fe3+ Mn2+)樣品中MnCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 (已知：MnCl2的摩爾質(zhì)量是126 g mol-1)?！俺掷m(xù)加熱”的目的是使過量的NH4NO3分解。若不