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文档简介
1、2020-2021 高考化学专题复习铁及其化合物推断题的综合题一、铁及其化合物1 将铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作 X 的名称是 _。(2)气体 A 是 _(填化学式 )。(3)A 与 Cl 混合光照可能发生爆炸,A 在该反应中作 _(填“氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。2外还有 _(填离子符号,下同),溶液 D 中存在的金属离(4)溶液 B 中的阴离子除 OH子为 _。(5)加入足量 NaOH 溶液时发生反应的离子方程式为_;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为 _。(6)向溶液 D 中加入 NaOH 溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请写出沉淀转化的化学方程式
2、:_。【答案】过滤H-2 2H- 3H2 2 还原剂AlO2Fe2Al 2OH2O=2AlO22Fe2H =FeH2 4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应,而Al 可以与 NaOH 溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO 易溶于水,所以气体A 是 H ,溶液 B 是 NaAlO 与 NaOH 的混合溶液,固体 C是222Fe, Fe 是比较活泼的金属,与HCl 发生置换反应产生FeCl 和氢气,因此溶液D 为 FeCl,22据此分析解答。【详解】(1)操作 X 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过
3、滤,故答案为:过滤;(2)根据上述分析可知,金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应,而 Al 可以与 NaOH 溶液反应产生 NaAlO2、 H2, NaAlO2 易溶于水,所以气体 A 是 H2,故答案为: H2;(3)A 是 H2, H2 和 Cl2 的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2 作还原剂,故答案为:还原剂;(4)溶液 B 是反应产生的NaAlO2 与过量的NaOH 的混合溶液,所以溶液 B 中阴离子除 OH-外还有 AlO2-,铁可以和盐酸反应生成 FeCl2和 H2,溶液 D 中含有的金属离子为 Fe2+,故答
4、案为: AlO2 -; Fe2+;(5)加入足量 NaOH 溶液时, Al 与 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,加入稀盐酸, Fe 与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为 Fe+2H+=Fe2+H2,故答案为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2; Fe+2H+=Fe2+H2 ;(6)溶液 D 为 FeCl2,向溶液 D 加入 NaOH 溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,其中沉淀转化的化学方程式为为 4Fe
5、(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键,HCl 的氧化性比较弱,只能把 Fe 氧化为 Fe2+, Cl2 、H2O2 具有强氧化性,可以把Fe 氧化为 Fe3+; Al 既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。2 某铁的化合物A 存在如下转化关系:已知 B 为黄绿色气体单质。请完成下列问题:( 1) A 的化学式 _。(2)向 C的溶液中滴加适量KSCN溶液 ,无明显现象 ,再滴加几滴B 的水溶液 ,溶液呈血红色。 用离子方程式表示该过程_、_。(
6、 3)若 D 为金属 ,则 D 的化学式 _ (写出 2 种 )。【答案】FeC132+23+-3+-3等 (任选两种 ,其他答2Fe+Cl =2Fe +2ClFe +3SCN=Fe(SCN) Fe、 Cu、Zn案合理也给分 )【解析】(1) B 为 Cl2A和C的组成元素相同,均含Fe和Cl元素,且C可以,由题可知与 Cl2 反应生成 A,则 A 为 FeCl3, C 为 FeCl2, A 的化学式为 FeCl3。(2) Fe2+与 SCN-无明显现象,加几滴氯水,Fe2+被氧化为Fe3+, Fe3+与 SCN-反应生成红色的Fe(SCN 3),对应的离子方程式为:2Fe2+Cl2 =2Fe
7、3+2Cl- 、 Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3。(3) Fe3+转化为 Fe2+,加入活泼的金属如Fe、Zn 或不活泼金属如Cu,均可将 Fe3+还原为Fe2+。点睛:本题解题的关键是分析出A 和 C 均是铁的氯化物,铁元素化合价可以变化,与氯气反应生成A,说明 A 中铁元素的化合价高于C 中铁元素的化合价,故A 是是 FeCl2。C 可以FeCl3, C3 常见物质AK之间存在如图所示的转化关系,其中A DEH为单质,请回答下列问、 、题。(1)下列物质的化学式是:C_, H_。(2)反应 “ I 的J离子方程式是”_。(3)检验 J 溶液中的金属离子的方法是(写出操作步骤、现象及结
8、论 )_。【答案】 AlCl32+23+-KSCN溶Fe 2Fe +Cl =2Fe +2Cl 在试管中取少量 J 溶液,向其中滴加几滴液,振荡,若溶液变为红色,则说明J 溶液含有 Fe3+【解析】【分析】溶液 C 与氨水反应生成白色沉淀F,白色沉淀 F 与氢氧化钠溶液反应生成溶液G,说明 G为 NaAlO2, F 为 Al(OH)3,金属 A与溶液 B 反应生成气体 D,金属 A 为 Al,气体 D 和黄绿色气体 E(Cl2)反应生成气体B,气体B 溶于水,溶液B 与金属 H 反应生成溶液I,根据后面红褐色沉淀,得到金属 H为 Fe,则B 为 HCl,溶液C 为 AlCl3,则 D 为 H2,
9、溶液 I 为 FeCl2,溶液 J 为 FeCl3, K 为 Fe(OH)3。【详解】(1)根据前面分析得到物质的化学式是:C 为 AlCl3, H 为 Fe;(2)反应 “ I 是J”Fe2+与 Cl2 反应生成Fe3+和 Cl,其离子方程式是2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl ;(3)检验 J 溶液中的金属离子的方法是主要是用KSCN溶液检验铁离子,变红,说明溶液中含有铁离子。4A、 B、 C、 D 均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如图(部分产物和条件已略去) ,请回答下列问题:( 1)若 A 为( 2)若 A 为( 3)若 A 和CO2 气体, D 为 NaOH 溶液,则B 的
10、化学式为 _。AlCl3 溶液, D 为 NaOH 溶液,则C 的名称为 _。D 均为非金属单质,D 为双原子分子,则由C 直接生成 A 的基本反应类型为_。(4)若常温时A 为气态氢化物,B 为淡黄色固体单质,则A 与 C 反应生成B 的化学方程式为 _。(5)若 A 为黄绿色气体,D 为常见金属,则A 与 C 溶液反应的离子方程式为_。下列试剂不能鉴别B 溶液与 C 溶液的是 _(填字母编号 )。a NaOH 溶液 b盐酸 c KSCN溶液 d酸性 KMnO4 溶液【答案】 NaHCO3偏铝酸钠分解反应 2H 2S SO2 =3S 2H 2 O2Fe2Cl 2 =2Fe32Clb【解析】【
11、分析】【详解】(1)若A 为CO2 与过量的D 即NaOH 反应,生成碳酸氢钠;碳酸氢钠溶液与NaOH 反应可得到碳酸钠溶液;碳酸钠溶液又可以与CO2 反应生成碳酸氢钠;所以B 的化学式为NaHCO3 ;(2)若 A 为 AlCl3,其与少量的NaOH 反应生成Al(OH)3 沉淀, Al(OH)3 继续与 NaOH 反应生成偏铝酸钠;偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成Al(OH)3 ;所以 C 的名称为偏铝酸钠;(3)若 A, D 均为非金属单质,且 D 为双原子分子,那么推测可能为性质较为活泼的O2 或Cl, A 则可能为P, S 或 N 等;进而, B, C 为氧化物或氯化物,C 生
12、成单质 A 的反应则一22定为分解反应;(4)淡黄色的固体有过氧化钠,硫单质和溴化银;根据转化关系,推测B 为 S 单质;那么 A为H2S,C 为 SO,B 为氧气;所以相关的方程式为:2H 2S SO2 =3S 2H 2O ;2(5)A 为黄绿色气体则为 Cl ,根据转化关系可知,该金属元素一定是变价元素,即Fe;那么2B 为 FeCl3, C 为 FeCl2;所以 A 与 C 反应的离子方程式为: 2Fe2Cl 2 =2Fe32Cl ;a NaOH 与 Fe2+生成白色沉淀后,沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色,而与Fe3+直接生成红褐色沉淀,a 项可以;b盐酸与 Fe2+, Fe3+均无
13、现象, b 项不可以;c KSCN溶液遇到 Fe3+会生成血红色物质,而与Fe2+无现象, c 项可以;d Fe2+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色,Fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色,d 项可以;答案选 b。5 利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲己均含铁元素。回答下列问题:(1) K2FeO4 常用作杀菌消毒剂,从铁元素化合价的角度分析是因其具有_性;下列关于乙的说法正确的是 _(填标号 )。a属于酸性氧化物,能与碱反应b属于碱性氧化物,能与酸反应c属于两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应(2)已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲HNO3 戊己 NO H2 O(方程式未配
14、平 )。若产物中戊和己的物质的量之比为 3 1,则甲与 HNO3 的物质的量之比为 _。(3)戊与烧碱溶液反应生成丙,放置一段时间后丙转化为丁,丙转化为丁的化学方程式为_,现象为 _。【答案】氧化b1 34Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色【解析】【分析】根据图像可知,甲为铁;乙为氧化物且为+2 价,为 FeO;丙、丁为氢氧化物,分别为+2、+3 价,分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。【详解】(1) K24FeO 中铁元素的化合价是 6 价,在反应中 Fe 元素能得电子表现强氧化性,常用作杀菌消毒剂。根据图可知,铁元素的2 价氧化物是 FeO,属于
15、碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水。(2)根据图可知,戊和己分别是铁元素的2 价和3 价盐,铁与硝酸反应生成的戊和己分别是 Fe(NO3)2 和 Fe(NO3)3, HNO3 在反应中被还原为NO,氮元素的化合价由5 价降为2 价;设反应生成 Fe(NO3)3 的物质的量为1 mol ,则生成 Fe(NO3)2 的物质的量为3mol,则参加反应的 Fe(甲 )的物质的量为 4mol ,根据电子守恒可得3mol 3mol2 n(NO)3, n(NO)3mol ;根据 N 原子守恒可知参加反应的n(HNO ) n(NO) nFe(NO) 2nFe(NO ) 33323 312mol ,则铁与HNO3
16、 的物质的量之比为4 12 1 3。(3)Fe(NO3 )2 与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙 ),氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁 )。6 钾、钠、镁、铁均能与水发生置换H2 的反应。( 1)其中反应最剧烈的是 _。( 2)其中铁与水的反应比较特殊。其特殊性在于:_ ;产物为氧化物而非氢氧化物。你对和的关联性作何解释?_(3)证明的氧化物含Fe3+必需的试剂是_。【答案】钾反应需在高温条件下进行铁的氢氧化物在高温条件下会分解稀硫酸(或稀盐酸)、 KCNS试液【解析】【分析】(1)根据金属的活泼性分析判断;(2)根据铁与水的反应条件分析;根据
17、高温下铁的氢氧化物的稳定性分析解答;(3)需要将 Fe 的氧化物转化为溶于水的离子,再检验。【详解】(1)金属的活泼性越强,与水反应越剧烈,活泼性:K Na Mg Fe,所以与水发生置换H2反应最剧烈的是钾,故答案为:钾;(2)铁与水蒸气的反应,需要在高温条件下反应才能发生,故答案为:反应需在高温条件下进行;铁的氢氧化物不稳定受热易分解,所以高温下铁的氢氧化物会分解生成四氧化三铁,因此产物为氧化物而非氢氧化物,故答案为:铁的氢氧化物在高温条件下会分解;(3)四氧化三铁难溶于水,需要用 HCl(或稀硫酸 )溶解生成 Fe3+,Fe3+遇到 KCNS试液,溶于变红色,故答案为:稀硫酸 (或稀盐酸
18、)、 KCNS试液。7 铁是日常生活中最常见的金属,某班同学在学习铁的知识时,有下列问题:问题 1:铁为何称为黑色金属?问题2: CuO 在高温下可分解为Cu2O 和O2 , Fe2O3 在高温下可分解为FeO 和O2 吗?(1)对于问题 1,同学们上网查找,有两种解释:A因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属B因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属 你认为正确的说法是_ 。 若有一黑色粉末,如何鉴别是铁粉,还是Fe3O4?_ 。 若有一黑色粉末,为铁和四氧化三铁的混合物,如何证明其中有方法 )? _ 。Fe3O4(只要求简述实验(2)对于问题 2,同学们准备实验探
19、究,他们设想了两种方法:A将三氧化二铁高温灼烧,看灼烧前后颜色是否变化。B将三氧化二铁高温灼烧,看灼烧前后质量是否变化。 实验中应将 Fe2O3 放在 _( 填仪器名称 )中灼烧。 方法 A 中,如果高温灼烧后颜色由_ 变为 _ ,说明 Fe2O3 确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO 吗? _,理由是 _ 。 方法 B 中,如果发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为_,但是,实验结果固体灼烧前后质量比为30 29,则高温灼烧后生成物是_。 比较两种方法,你认为较好的方法是_。【答案】 A 取黑色粉末少许于试管中,加适量稀盐酸或稀硫酸,若有气泡产生则原黑色粉末为铁,若无气泡产生则原粉
20、末为Fe3O4 用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的 CO 与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检测是否有CO2产生 ) 坩埚 红棕色黑色不能也可能为 Fe3 4103 4BOFe O9【解析】【分析】(1)铁是在高温下炼制而成,高温下铁会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化亚铁,颜色都是黑色氧化物,氧化铁是红色氧化物,常温下缓慢氧化或电化学腐蚀生成得到;氧化铁为红色,四氧化三铁为黑色,四氧化三铁为磁性氧化物,能吸引铁,黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物,定性证明其中含有Fe3O4 的方法是利用四氧化三铁具有磁性或与酸反应是否生成气体分析设计;根据发生的反应及反
21、应前后固体的质量来分析;(2) Fe2O3 固体灼烧应在坩埚中进行;将三氧化二铁高温灼烧, Fe2O3 确实发生了变化,依据氧化物颜色变化分析,氧化铁被还原生成产物可能为黑色氧化亚铁或四氧化三铁;依据分解生成氧化亚铁、四氧化三铁反应前后质量不同分析计算;B 方案能通过定量计算分析判断生成物,A 方案固体颜色变化不容易观察和判断。【详解】(1) A. 在高温下得到的铁的表面氧化物有黑色四氧化三铁或氧化亚铁,所以铁为黑色金属, A 正确;B. 因铁的氧化物Fe2O3 颜色为红棕色不是黑色,四氧化三铁为黑色,B 错误;故合理选项是A;由于四氧化三铁为磁性氧化物,能吸引铁,则利用一小块铁片靠近黑色粉末
22、,粉末被吸在铁片上,证明有四氧化三铁,若不能吸引,则粉末为铁粉;或取黑色粉末少许于试管中,加适量稀盐酸或稀硫酸,有气泡产生的原黑色粉末为铁,若无气泡产生则原粉末为Fe O ;34若有一黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物,证明其中有Fe3O4,可以用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测有水产生;或用纯净的CO 与与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检测有 CO2 产生即可;(2) Fe2O3 固体灼烧应在坩埚中进行;将 Fe2 3高温灼烧,固体颜色会有红棕色变为黑色,依据氧化物颜色变化分析,2 3被OFe O还原生成产物可能为黑色 FeO 或 Fe3O4,颜色都是从红棕色变化为黑色,因此不能
23、说明生成的一定为 FeO,也可能为 Fe3 O4;若发生反应: 2Fe2 32,灼烧前后的质量之比为10:9;发生反应:2 3O4FeO+O6Fe O4Fe3O4+O2,灼烧前后的质量之比是30: 29。现在该实验结果固体灼烧前后质量比为 30 29,因此髙温灼烧后生成的固体物质是四氧化三铁,即发生反应最后的分解产物是Fe3 O4;B 方案能通过定量计算分析判断生成物,A 方案固体颜色变化不容易观察和判断,故比较好的方法是方法B。【点睛】本题考查了铁及其化合物性质分析判断,物质组成的实验验证,注意物质性质应用,掌握铁的各种化合物的颜色、状态、性质等是本题解答的基础。8 氯化钙可用于生产补钙、抗
24、过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Al3+、 Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl22H2O)的主要流程如下:完成下列填空:(1)除杂操作是加入物质A 来调节溶液的 pH,以除去溶液中的Al3+、 Fe3+,根据下表所给信息,此时控制溶液的pH 范围是 _,加入的物质A 是 _(写化学式)。开始沉淀时的pH 沉淀完全时的 pH沉淀开始溶解时的 pHAl(OH)3.35.27.83Fe(OH)1.54.13(2)检验 Fe3+是否沉淀完全的实验操作是_ 。(3)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH,其目的是_ 。(4)测定制得的样品的纯度,可采用如下方案:a称取0.750 g 样
25、品,溶解,在250 mL 容量瓶中定容;b量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c用0.050 mol/L AgNO 3 溶液滴定至终点,消耗AgNO3 溶液体积的平均值为20.39 mL。上述测定过程中,需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶,还有_ 。计算上述样品中CaCl22H2O 的质量分数为_(保留三位有效数字)。若配制和滴定操作均无误,但最终测定的样品中CaCl22H2O 的质量分数偏高,写出可能导致该结果的一种情况_ 。【答案】 5.2pH 7.8Ca(OH)2 或 CaO或 CaCO3取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明 Fe(OH)3沉淀完全将溶液中的少量2
26、转化为2Ca(OH)CaCl 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管99.9% 蒸发结晶过程中,温度过高,使CaCl22H2O 失去部分结晶水【解析】【分析】工业碳酸钙加过量盐酸进行溶解,得到Ca2+、 Al3+、 Fe3+,加入物质 A 来调节溶液的 pH,以除去溶液中的 Al3+、 Fe3+,根据沉淀对应的pH 表,需要把二者沉淀完全,pH 最小为 5.2,但是当 pH 大于等于 7.8,氢氧化铝开始溶解,故调节pH 范围是5.2 pH 7.8;加入的 A能调节 pH,但是不能引入新杂质,则可以选用Ca(OH)23或 CaO 或 CaCO;过滤后滤液进行盐酸酸化,在 160 蒸发结晶,得产品 Ca
27、Cl22H2O。【详解】(1)根据分析,加入物质A 来调节溶液的pH,此时控制溶液的 pH 范围是 5.2 pH7.8;加入的物质 A 是 Ca(OH)2或 CaO或 CaCO3(填一种即可);(2)检验 Fe3+是否沉淀完全的实验操作是:取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明 Fe(OH)3 沉淀完全;(3)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH,其目的是将溶液中的少量Ca(OH)2 转化为 CaCl2 ,防止产物中混有Ca(OH)2 杂质;(4) 测定样品的纯度过程中, a 为配制一定体积物质的量浓度溶液的过程,需要用到的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、 250mL容量瓶、胶头滴管;
28、b、 c 为滴定过程,需要用到的玻璃仪器:锥形瓶、滴定管;故上述测定过程中,需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶,还有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管; 使用 AgNO3 溶液滴定样品的CaCl22H2O, n( Ag+) =0.050 mol/L 20.39 10-3L=1.0195 10-3 mol,则 25mL 中含 n (Cl- ) =1.019510-3mol, 250 mL 中含 n (Cl-) =1.019510-2mol,含 n( CaCl22H2O) =5.0975 10-3mol , m( CaCl2 2H2 O) =5.0975 10-3mol 147g mol -1=0.
29、7493g,样品 CaCl2 2H2O 的质量分数0.749 g100%=99.9%; 蒸发结晶过程中,温度过高,使22H2O 失去部分结晶=CaCl0.750g水,而计算的时候仍按照没有失去结晶水的化合物质量计算,故最终测定的样品中CaCl22H2O 的质量分数偏高。【点睛】化工流程中把握常见的金属离子的除杂方式;注意调节 pH 的范围,以及试剂的选用,不引入新杂质用可以与氢离子发生反应,一般选用制备物质的阳离子对应的氧化物、氢氧化物等。9 黄血盐 亚铁氰化钾 K4Fe( CN) 6 目前广泛用作食品添加剂 ( 抗结剂 ) ,我国卫生部规定实验中黄血盐的最大使用量为10 mg/ kg,一种制
30、备黄血盐的工艺如下:请回答下列问题:(1)过滤需要用到的玻璃仪器有_;写出中间产物CaSO4 的一种用途 _。( 2) 步骤 I 反应的化学方程式是_。( 3)步骤 V 所用的试剂 X 是 _( 填化学式 ) ,在得到产品前还需经过的步骤包括_。( 4)工艺中用到剧毒的 HCN 溶液,含 CN- 等的废水必须处理后才能排放。CN- 的电子式是 _。处理含CN- 废水的方法:第一步NaClO 溶液先将CN- 不完全氧化为OCN- ;第二步NaClO溶液完全氧化OCN- 生成 N2 和两种盐。第二步反应的离子方程式是_。( 5) 已知反应:+-3Fe2 +2 Fe( CN) 6 3 = Fe3 F
31、e( CN) 6 2 ( 蓝色沉淀 )现有 Fe2+被氧化后的溶液,仅供选择的试剂:铁粉、铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、KSCN溶液,请设计检验Fe2+是否氧化完全的实验方案_。【答案】漏斗(普通漏斗)、玻璃棒、烧杯制作石膏或用于制作水泥的原料等(填一种即可)3Ca( OH) + FeSO4264223蒸发浓缩、冷却结2+6HCN= Ca Fe( CN) + CaSO+ 6H OK CO晶2-3ClO +2OCN+2OH =3Cl +2CO3+ N2 + H2 O 或 3ClO+ 2OCN +H2O =3Cl + 2HCO3- + N2取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色
32、沉淀生成,证明2+Fe完全被氧化,否则未完全氧化【解析】【分析】制备黄血盐的流程分析:步骤一加石灰水、硫酸亚铁、HCN溶液制备Ca2Fe CN6,没有化()合价变化不属于氧化还原反应,根据步骤二过滤的滤渣CaSO4,确定步骤一的产物中含有CaSO43Ca OH 2FeSO46HCN Ca2Fe CN 6+CaSO46H2O,故步骤一反应原理为:( ) +=() +,该过程中 CaSO4 沉淀生成,步骤二过滤,步骤三加入KCl制备 K2CaFe( CN) 6:Ca Fe( CN)6+2KCl=K CaFe( CN) + CaCl ,步骤四过滤,滤液进行废水处理,滤渣为2262K CaFe( CN
33、)6进行步骤五脱钙处理,在不引入新杂质的原则下,选用K CO 进行脱钙,过滤223得到滤液 K46,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品462Fe( CN)K Fe( CN) 3H O。【详解】( 1) 过滤需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、玻璃棒、烧杯;中间产物CaSO4 制作石膏或用于制作水泥的原料等;( 2)根据分析,步骤I 反应的化学方程式是 3Ca( OH) 2+ FeSO4+6HCN= Ca2Fe( CN) 6+CaSO46H2O; +( 3)步骤 V 脱钙过程,一般用碳酸盐脱去钙离子,且不引入新杂质的原则,应该使用碳酸钾,故试剂 X 为 K2 CO3;根据分析,步骤五脱钙处理后,对滤液
34、进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得产品 K4Fe( CN) 6 3H2O;( 4) CN- 的电子式是;处理含 CN- 废水的方法:第一步NaClO 溶液先将 CN- 不完全氧化为OCN- ;第二步 NaClO溶液完全氧化OCN- 生成 N2和两种盐,NaClO作氧化剂被还原为NaCl,每个NaClO化合价,降低 2。每个 OCN中碳元素化合价为+4 为最高价不能被氧化,产物以Na233形CO或 NaHCO式存在,氮的化合价为- 3,被氧化为 N2,每个氮气分子化合价上升6,故 n( ClO):n(N2) =3: 1,由于次氯酸钠水解显碱性,则污水处理的第二步对应的离子反应式为:3ClO+2OCN
35、 2OH3Cl2CO32-N222OCNH2+2HCO3-+=+ H O 或 3ClO +O =3ClN2。( 5)设计检验 Fe2+是否氧化完全的在于检测此时溶液中是否有Fe2+, Fe3+无需检验,则根据已知信息 3Fe2+2 Fe( CN) 6 3- = Fe3 Fe( CN) 6 2 ( 蓝色沉淀 ) ,实验方案是:取少量氧化后的溶液放于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+ 完全被氧化,若出现蓝色沉淀,证明还有Fe2+未完全被氧化。【点睛】在书写氧化还原反应式过程中,判断物质中元素的化合价OCN,可以结合氢离子写成酸的结构 HOCN,结构式 H-O-CN ,按照
36、非金属性O N C H,三对共用电子偏向N,N的化合价为 - 3,碳与氧的公用电子偏向氧,故C的化合价为 +4。10 利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的 FeSO和少量的 Fe2( SO4) 3 、4、 H2SO4TiOSO4生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:已知 :TiOSO4 可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和 SO42- , TiO2+水解成 TiO2xH2O 沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH( OH) COOH。回答下列问题:( 1) TiOSO4 中钛元素的化合价是 _,步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是_ 。(2)滤渣的主要成分为 TiO2xH2O_。,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:(3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是_ ;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。( 4)步骤中发生反应的离子方程式为_ 。(5)步骤必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及_。( 6)实验室中检验溶液 B 中主要阳离子的方法是 _ 。【答案】 +4过滤TiO2+( x+1) H2OTiO2?xH2O+2H+,铁屑与 H+反应, c(
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