2020-2021高考化学铁及其化合物推断题的综合热点考点难点含答案解析_第1页
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1、2020-2021 高考化学铁及其化合物推断题的综合热点考点难点含答案解析一、铁及其化合物1 某强酸性溶液X 中可能含有Fe2 、 Fe3 、 Al3 、Ba2 、 NH4 、 CO32 、 NO3 、SO42 、 SiO32 中的若干种,现取 X 溶液进行连续实验,实验过程及产物如图所示。实验过程中有一种气体为红棕色。根据以上信息,回答下列问题:( 1)由强酸性条件即可判断 X 溶液中肯定不存在的离子有 _。( 2)溶液 X 中关于硝酸根离子的判断,正确的是_(填编号,下同 )。a一定含有b一定不含有c可能含有( 3)气体 F 的电子式为 _,化合物 I 中含有的化学键类型有 _。( 4)转

2、化的离子方程式为 _。 转化的离子方程式为 _。( 5)对不能确定是否存在的离子,可以另取 X 溶液,加入下列溶液中的一种,根据现象即可判断, 该试剂最好是 _。NaOH 溶液KSCN溶液氯水和 KSCN的混合溶液 pH 试纸 KMnO4溶液【答案】 CO32 、SiO32b共价键和离子键2+33+3Fe+4H +NO= 3Fe +NO + Al(OH) 3 2H2O AlO22H2O CO2=HCO3【解析】【分析】某强酸性溶液X 中一定含有氢离子,一定不含CO32 、 SiO32 ,加过量的硝酸钡溶液,产生白色沉淀 C 是硫酸钡,一定含有SO42 ,一定不含 Ba2+,产生气体 A 一定是

3、亚铁离子和硝酸根离子、氢离子发生氧化还原反应得到的NO,所以一定含有Fe2+, 一定不含 NO3 ,NO遇到氧气转化为气体 D 为二氧化氮,二氧化氮与水、氧气反应生成溶液E 为硝酸溶液,溶液 B 中加入过量氢氧化钠生成气体F, F 为氨气,则原溶液中一定含有NH4 ,氨气和硝酸溶液反应生成 I 为硝酸铵,溶液H 中通入过量二氧化碳产生沉淀K 和溶液 L,沉淀 K 一定为氢氧化铝,原溶液中一定含有Al3+NaHCO3, L是,溶液 B 中生成的有铁离子,所以沉淀3J为氯化铁溶液,但原溶液中不一定含有3 。G 是 Fe(OH) ,溶于盐酸得到Fe【详解】(1). 由强酸性条件即可判断3232,故答

4、案为32X 溶液中肯定不存在的离子有CO、 SiOCO32;、 SiO(2).根据上述分析可知,原溶液中一定会有H+、 Fe2 ,则一定不含NO3 ,故答案为b;(3).气体 F 为 NH3,电子式为,氨气和硝酸溶液反应生成化合物I 为硝酸铵,硝酸铵中含有共价键和离子键,故答案为;共价键和离子键;(4).由上述分析可知 ,转化 为 H+、 NO3 和 Fe2 发生氧化还原反应生成Fe3 、 NO 和水,离子方程式为 3Fe2+3+22223+4H +NO= 3Fe +NO+ 2H O,转化 为过量 CO与 AlO、 H O 反应生成 Al(OH) 3 沉淀和 HCO3,离子方程式为Al(OH)

5、 3,故答案AlO2+2H2O+CO2=HCO3为 3Fe2+ +4H+ +NO3 = 3Fe3+NO + 2H2O; AlO2 +2H2O+CO2=HCO3 Al(OH) 3 ;(5).由上述分析可知 ,不能确定 X 溶液中是否含有33最好的是试剂是KSCN溶Fe,检验 Fe液,故答案为 。【点睛】本题考查离子的检验和推断,明确常见离子的性质是解题的关键,注意加入过量硝酸钡溶液能够生成气体,说明X 溶液中一定含有Fe2和 NO3 ,反应生成的溶液B 中一定有Fe3 ,所以无法判断X 溶液中是否含有Fe3 ,为易错点。2 某兴趣活动小组利用物质间的互变,设计成一个平面魔方,如下图所示:已知 A

6、、 B、 C、 D、 G 含有同种元素。纯 A( 单质 )B 溶液D 固体G 溶液颜色银白色黄色红棕色浅绿色E 是通常情况下密度最小的气体;B 与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F, F 是含有三种元素的化合物,与A 反应生成 E、G。依据以上信息填空:( 1) 写出 D 的化学式: _ 。( 2) G 生成 C 的过程中所出现的现象为 _。(3) 写出反应A B的化学方程式:_。( 4) B F 的离子方程式为 _; G 与次氯酸反应的离子方程式为_ 。【答案】 Fe2323O 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色2Fe 3Cl2FeCl2Fe3 S

7、O22H2 O=2Fe2 SO42- 4H H 2Fe2 HClO=2Fe3 Cl H2O 【解析】【分析】结合框图, D 固体呈红棕色,则其为Fe2O3; A、B、 C、 D、G 含有同种元素, B 与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则B 为 FeCl中含有2+, A 为 Fe。由“ B 与硝3, GFe酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,也能将一种氧化物氧化为F, F 是含有三种元素的化合物,与A 反应生成 E、G”,则 F 为 H2SO4,G 为 FeSO4; E 是通常情况下密度最小的气体,则E 为 H2BC D的转化可推知,C为Fe OH 3。由 ( )。【详解】( 1

8、) 由以上分析可知,D 为氧化铁,其化学式: Fe2O3。答案为: Fe2 O3;( 2) FeSO4 生成 Fe( OH) 3 ,可先加碱、后氧化,所出现的现象为先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。答案为:先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;( 3) 反应 Fe FeCl32将 Fe氧化,反应方程式为23需用 Cl2Fe 3Cl2FeCl 。答案为: 2Fe3Cl2FeCl ;23( 4) FeCl3242,离子方程式为2Fe3 SO222 SO42- 4H ;H SO,应使用SO2H O=2FeFeSO4 与次氯酸反应,生成 Fe3+、 Cl- 和 H+,离子方程式

9、为 H 2Fe2 HClO=2Fe3 ClH2O。答案为: 2Fe3 SO2 2H2O=2Fe2 SO42- 4H ; H 2Fe2 HClO=2Fe3 ClH2O。【点睛】利用框图进行物质推断时,先确定信息充足的物质,然后利用已知的少量信息、反应条件及未知物质前后的已知物质,推断出未知物质的组成。3A、 B、 C、 D 均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如图所示。(1)若 A 为强碱, C、 D 常被用做食用“碱 ”。 C D 反应的离子方程式为_。(2)若 A 为使用最广泛的金属单质,B 是某强酸的稀溶液,则检验D 溶液中金属阳离子的试剂为 _, D C反应的离子方程式为 _

10、。(3)若 A 为非金属单质, D 是空气中的主要温室气体。D 还可以转化为A,写出该反应的化学方程式 _。CO点燃【答案】2KSCN3+2+2MgO +3+ CO2 + H2O = 2HCO32Fe+ Fe = 3Fe 2Mg + CO2溶液C【解析】【分析】(1)若A为强碱,CD常被用做食用“ ”A、碱 ,应为碳酸钠和碳酸氢钠,根据反应流程可知,为氢氧化钠,与少量二氧化碳反应生成C 为碳酸钠,与足量二氧化碳反应生成D 为碳酸氢钠,碳酸钠溶液通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;(2)若 A 为使用最广泛的金属单质,B 是某强酸的稀溶液,根据流程可推知A 为铁,

11、 B 为硝酸,过量的铁与稀硝酸反应生成C 为硝酸亚铁,少量的铁与稀硝酸反应生成D 为硝酸铁,硝酸亚铁与硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁与铁反应生成硝酸亚铁;(3)若 A 为非金属单质, D 是空气中的主要温室气体CO2。根据流程可知A 为碳,碳在氧气不足的条件下燃烧生成C 为 CO,在氧气充足时燃烧生成D 为 CO2, CO在氧气中燃烧生成CO , CO 与 C在高温条件下反应生成CO。22【详解】(1)若 A 为强碱, C、 D 常被用做食用 “碱 ”,应为碳酸钠和碳酸氢钠,根据反应流程可知,A为氢氧化钠,与少量二氧化碳反应生成C 为碳酸钠,与足量二氧化碳反应生成D 为碳酸氢钠,碳酸钠溶液通入二氧

12、化碳反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,故 C D反应的离子方程式为32223 ;CO+ CO + H O = 2HCO(2)若 A 为使用最广泛的金属单质,B 是某强酸的稀溶液,根据流程可推知A 为铁, B 为硝酸,过量的铁与稀硝酸反应生成C 为硝酸亚铁,少量的铁与稀硝酸反应生成D 为硝酸铁,硝酸亚铁与硝酸反应生成硝酸铁,硝酸铁与铁反应生成硝酸亚铁,则检验D 溶液中金属阳离子 Fe3+的试剂为 KSCN溶液, D C反应的离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+;(3)若 A 为非金属单质, D 是空气中的主要温室气体CO 。根据流程可知A 为碳,碳在氧气2不足的

13、条件下燃烧生成C 为 CO,在氧气充足时燃烧生成D 为 CO2, CO在氧气中燃烧生成CO2, CO2 与 C在高温条件下反应生成CO,D 还可以转化为 A,是镁在二氧化碳中燃烧生成点燃氧化镁和 C,反应的化学方程式为2Mg + CO22MgO + C。4 将 Fe 粉、 Cu 粉、 FeCl3 溶液、 FeCl2 溶液和 CuCl2溶液,混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应 ),试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_;(2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有_,一定有 _;(3)若氯化铁有剩余,则容器中不可能有_ ;(4)由以上反应可知金属

14、离子的氧化性强弱顺序为_ 。3+2+3+2+Fe、 Cu3+22+【答案】 Fe、 CuFe 或 CuFeFe Cu Fe【解析】【分析】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu 和 Fe 的混合粉末,则铁和铜都能与氯化铁溶液反应,氧化性:FeCl3 CuCl2FeCl2 ,还原性FeCu, Fe 有剩余,则Cu 没有参加反应,溶液中不存在Fe3+、 Cu2+,以此解答该题。【详解】氧化性: FeCl3 CuCl2 FeCl2,还原性Fe Cu,(1)反应后铁有剩余,发生Fe+2FeCl3=3FeCl2, Fe+CuC

15、l2=Cu+FeCl2, Fe3+、Cu2+都不能存在;(2)若 CuCl2 有剩余,由于氯化铜可氧化单质铁,则不可能有Fe,一定有Fe2+;容器中可能有 Fe3+或 Cu;(3)若 FeCl3 有剩余,发生Fe+2FeCl3=3FeCl2, Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2, Fe、 Cu 都不能存在;(4)由反应 Fe+2FeCl3=3FeCl2, Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 可知氧化性强弱顺序为Fe3+ Cu2 Fe2+。5 铁的氧化物成分不一样,性质也不一样,H2 还原 Fe2O3,发现温度不同,产物也不同。(1)往产物中滴加盐酸,观察到有气泡产生,生成气泡主要成分

16、的电子式是_。(2)再滴加KSCN溶液,可观察到_,所得溶液中一定含有的铁的化合价是_。【答案】H H无明显变化 2【解析】【分析】(1)产物中滴加盐酸,观察到有气泡产生,说明产生中含有Fe,所以气体成分为 H2;(2)再滴加 KSCN溶液,没有出现血红色现象,产物中有过量的铁,铁能还原Fe3 ,所得溶液中一定含有 Fe2+。【详解】(1)产物中滴加盐酸,铁的氧化物首先与盐酸反应,生成相应的铁的氯化物和水,若生成Fe3+,则会被Fe 还原为 Fe2+。观察到有气泡产生,说明最后发生的是Fe 与盐酸的反应,所以气体成分为H2,电子式为;答案为;( 2)再滴加 KSCN溶液,因为不含有 Fe3+,

17、所以没有明显现象产生;产物中有过量的铁,铁能还原 Fe3 ,所得溶液中一定含有 Fe2+,铁的化合价是 2。答案为:无明显现象; +2。【点睛】Fe2O3+6HCl=2FeCl 3+3H 2O,FeO+2HCl FeCl2+H 2O, Fe3 O4+8HCl=2FeCl 3+FeCl 2+4H 2O,2FeCl3+Fe 3FeCl2,最后发生 Fe+2HCl FeCl2 +H2。所以,只要有气泡产生,说明在前面反应中, Fe有剩余,则溶液中不存在 Fe3+。6 溴主要以 Br- 形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。

18、( 1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免_(写离子反应方程式)。( 2)脱氯:除去含溴蒸气中残留的Cl2具有脱氯作用的离子是 _。溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2 或加入 _,脱氯作用恢复。(3)富集、制取 Br2:用 Na2CO3 溶液吸收溴, Br2歧化为 BrO3- 和 Br-。再用 H2 SO4 酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为 _。(4)探究 (3)中所用 H2 SO4 浓度对 Br2 生成的影响,实验如下:序号ABC试剂组成1 mol/L NaBr1 mol/L NaBr将 B 中反应后溶液用2424水稀释20% H SO98% H SO实验现象无明显现象溶液呈棕红

19、色,放热溶液颜色变得很浅B 中溶液呈棕红色说明产生了_。分析 C 中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:_。酸化歧化后的溶液宜选用的酸是_“” “”(填 稀硫酸 或 浓硫酸)。-2+-铁粉-+=3Br2+3H2O Br2理由:【答案】 Cl2+2OH =Cl +ClO+H2 OFe 、 BrBrO3+5Br +6HSO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 方案:用 CCl4 萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色稀硫酸【解析】【分析】

20、【详解】(1)海水中溴元素以Br-存在,从海水中提取溴单质,要用Cl2 氧化溴离子得到,但海水呈碱性,若不酸化,就会发生反应:Cl2 +2OH-=Cl-+ClO-+H2O,影响溴的提取;(2) 将溴蒸气的残留的Cl2 脱去,可利用氯气有强的氧化性,要加入能与Cl2 反应,但不能与 Br2 反应的物质,如Fe2+、 Br-;溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2 或加入还原铁粉,物质具有还原性,脱氯作用就恢复;232-H2 4-+(3)歧化为 BrO3和Br。再用酸化, BrO3和 Br及 H 发生用 Na CO 溶液吸收溴,BrSO归中反应得到 Br2,其离子反应方程式为3-+22BrO+5Br

21、+6H =3Br +3H O;(4) B 中溶液呈棕红色是由于Br2 是红棕色物质,产生了Br2;若甲同学说法正确,则会发生反应:SO2+Br2+2H2 O=2HBr+H2SO4,消耗了溴单质;若乙同学说法正确,则要把颜色很浅的溶液用CCl萃取,利用CCl4 密度比水大,溴单质容易溶于4CCl4,观察下层液体颜色否呈棕红色即可;歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象,若用浓硫酸酸化,溶液变为红棕色,反应放出热量,会导致溴单质挥发,所以酸化要用稀硫酸。7 某工厂废金属屑的主要成分为 Cu、 Fe 和 Al,此外还含有少量 Al2O3 和 Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下

22、实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (FeSO47H2O)和胆矾晶体。完成下列填空:( 1)写出步骤反应的离子方程式:_。( 2)试剂 X 是 _,溶液 D 是 _。(3)在步骤中,用如图装置制取CO2 并通入溶液A 中。一段时间后,仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体C 的生成,在药品和装置上可采取的改进措施是_。(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其可能的原因: _。(5)将固体 F 继续加入热的稀硫酸,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO溶液,写出反4应的化学方程式: _。【答案】 2Al+2H 2O+2OH - =2

23、AlO 2- +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO 2- +H 2 O稀硫酸NaHCO 溶液 浓盐酸改为稀盐酸;在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和NaHCO 溶液33的洗气瓶,以除去装置a 中挥发出的 HCl3+2+3+2+2+2Fe +Fe=3Fe 、 2Fe +Cu=2Fe +Cu2Cu+O2 +2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O【解析】【分析】Fe、 Cu、 Fe O都不与 NaOH 溶液反应, Al 和 Al O可与 NaOH 溶液反应,用含有 Al、 Fe、2323Cu 和 Al O 和 Fe O的废金属屑制取AlCl 、绿矾晶体 (FeSO?7H2O

24、)和胆矾晶体流程为:合金232334中 Al、 Al2O3 与 NaOH 反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,经途径 与足量二氧化碳发生反应: AlO 2- +CO2 +2H2 O=Al OH 3+HCO3- ,反应可生成Al(OH)3 固体 C,生成的Al(OH)3 再和盐酸反应生成AlCl3,得到的 AlCl3 较纯净;溶液D 为 NaHCO3 溶液;滤渣B 为Fe 和 Cu 的化合物,加入足量稀硫酸,得到的滤液 E 为到绿矾,滤渣 F 为 Cu,可用于制备胆矾,据此分析解答。FeSO4,经蒸发浓缩、冷却结晶可得【详解】(1)铝、氧化铝与氢氧化钠反应,所得滤液A 为NaAlO2 溶液

25、,反应的离子方程式为:2Al+2H2O+2OH- =2AlO-2 +3H2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO-2 +H 2O ;( 2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气,进而制得绿矾晶体,所以试剂X 为稀硫酸;溶液 D 为 NaHCO3 溶液;(3)进行步骤 时,该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2 气体通入溶液A 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的 HCl 气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀,发生的反应为:Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O

26、,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 HCl 的装置,二氧化碳在饱和NaHCO3 中不溶,氯化氢和NaHCO3反应生成二氧化碳气体,所以可降低盐酸浓度;在装置I 和 之间增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢;(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,原因是 Fe3+被 Fe、 Cu2+3+2+还原生成 Fe ,所以加入 KSCN溶液没有明显现象,故答案为:2Fe +Fe=3Fe 、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;(5)用固体 F 继续加入热的稀H2 44SO ,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO 溶液

27、,说明在加热条件下,Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为: 2Cu+O2 +2H 2SO4 = 2CuSO4 +2H2 O 。8 钼酸钠晶体 (Na2MoO4 2H2O)是一种金属腐蚀抑制剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示。( 1) NaClO 的电子式为 _。( 2)途径碱浸时发生反应的化学方程式为_。( 3)途径氧化时还有 Na2SO4 生成,则反应的离子方程式为 _。( 4)已知途径的钼酸钠溶液中 c(MoO 42-)=0.40mol/L , c(CO3 2-)=0.10mol/L 。由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体

28、时,需加入 Ba(OH)2 固体以除去 CO32- 。当 BaMoO 4 开始沉淀时, CO32- 的去除率是 _ 已知 Ksp(BaCO-9、 Ksp(BaMoO 10-8,忽略溶液的体积变化 。3)=1 104)=4.0(5)分析纯钼酸钠常用钼酸铵(NH4)2MoO4 和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径所产生的气体一起通入水中,得到正盐的化学式是_。( 6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图当硫酸的浓度大于90%时,碳素钢腐蚀速率几乎为零,原因是_。若缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg L-1,则缓

29、蚀效果最好时钼酸钠(M=206g mol -1 ) 的物质的量浓度为 _(计算结果保留 3位有效数字 )。【答案】MoO323422-42-+Na CO =Na2MoO +CO MoS +9ClO+6OH =MoO-2-+3H2O90% (NH4)2CO3和 (NH4)2SO3常温下浓硫酸会使铁钝化7.28-4+9Cl +2SO4mol/L10【解析】【分析】根据流程利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径:途径 是先在空气中灼烧生成 MnO3,得到对环境有污染的气体 SO2,用碱液可以吸收,然后再用纯碱溶液溶解 MnO 3,发生反应: MoO 3+Na2CO3 Na2MoO4+C

30、O2,得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径 是直接用 NaClO 溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,反应为MnS2-42-42-2+9ClO+6OH =MoO+9Cl +2SO+3H O,结晶后得到钼酸钠晶体,据此分析作答。【详解】(1)离子化合物 NaClO 的电子式为;(2)途径 I 碱浸时 MoO和纯碱溶液反应生成钼酸钠,同时得到CO 气体,反应方程式为32MoO 3+Na2CO3=Na2MoO 4+CO2;(3)途径 II 氧化时还有Na SO生成,反应物NaClO 在碱性条件下氧化 MoS ,得到钼酸钠和242NaCl、硫酸钠和水,本质为次氯酸根离子氧化MoS2中钼和

31、硫,化合价变化为:升高Mo(+2 +6)S(-1 +6)Cl(+1-1),最小公倍数18,发生反应的离子方程式为:,降低-2-2-MoS2+9ClO+6OH =MoO 4+9Cl +2SO4+3H2O;(4)Ksp(BaMoO4)=4.0-8,钼酸钠溶液中 c(MoO2-)=0.40mol?L-1 , BaMoO4 开始沉淀时,溶液104中钡离子的浓度为:c(Ba2+4.0108-1=110-7-1-9,溶液中)=0.40mol gLmolgL,Ksp(BaCO3)=1 109碳酸根离子的浓度为:c(CO32- )= 1 10 7 mol/L=0.01mol/L ,则碳酸根的去除率为1 100

32、.10mol L-1-0.01mol L-1gg100% =90%;0.10mol gL-1(5)四钼酸铵 (NH4)2MoO 4 和氢氧化钠反应可生成NH3,途径 中生成的气体有CO2 和 SO2,将 NH3 和 CO2 或 SO2 一起通入水中可生成正盐为(NH4)2CO3 和 (NH4)2SO3;(6)当硫酸的浓度大于90%时,可以认为是浓硫酸,碳素钢的主要成分含有铁,常温下浓硫酸具有强氧化性,会使铁钝化,表面生成致密的氧化膜,起到防腐蚀作用,所以其腐蚀速率几乎为零;缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mgL-1,据图可知缓蚀效果最好时钼酸钠和月桂酸肌氨酸的浓度均为150mg/L ,

33、则 1L 钼酸钠溶液中钼酸钠的物质的量为0.15g10-4mol ,所以物质的量浓度为-4=7.287.28 10mol/L 。206g/mol9 以赤铁矿 (主要成分为 60.0%Fe2O3,杂质为 3.6%FeO, Al2O3, MnO 2, CuO 等 )为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示:已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 如表所示:沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2pH3.45.29.76.7请回答下列问题:(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎,目的是_。操作的名称是_。(2)将操作后所得的 MnO23、 KOH溶液混合共热,可得到

34、24与 KClOK MnO ,此反应的化学方程式是 _。( 3)将 pH 控制在 3.6 的目的是 _。已知 25时, KspCu(OH)2=2 10-20,该温度下反应Cu2+2H2OCu(OH)2+2H+的平衡常数 K=_。(4)加入双氧水时反应的离子方程式为_。(5)利用氨气在500以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(FexNy),若消耗氨气 17.0g,消耗赤铁矿石1kg,写出该反应完整的化学方程式:_。【答案】增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率过滤3MnO2 6KOHKClO33K2MnO4 KCl 3H2O3+-9使 Fe 全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀

35、5.0 102+2H+3+2H16Fe2NH32Fe8N 3H2H2O2 2Fe=2Fe2O【解析】【分析】赤铁矿 (主要成分为 60.0%Fe2O3,杂质有 3.6%FeO, Al2O3, MnO 2, CuO 等 )加硫酸溶解,金属氧化物转化为金属阳离子,二氧化硅不溶,再加双氧水把亚铁离子还原为铁离子,调节PH=3.6 生成氢氧化铁沉淀,过滤,灼烧氢氧化铁生成氧化铁,再用氢气还原得铁单质,以此解答该题。【详解】(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎,可以增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率,通过操作将不溶的二氧化锰过滤掉;(2)MnO 2 与 KClO3、 KOH溶液混合共热,可得

36、到K2MnO4,锰元素化合价升高,则氯元素化合价降低,产物有氯化钾,化学方程式为:3MnO 2+KClO3 +6KOH3K2MnO4 +KCl+3H2O;(3)根据表中数据可知,为保证铁离子全部沉淀的PH 大于 3.4,但为了不使其他金属离子沉淀, PH 不能太大; KK w2+2-20,c(H+,反应spCu(OH)2=c(Cu )c(OH )=2 10)= c OHCu2+2H2O Cu(OH)2+2H+的平衡常数 K=?c2 HK w2K w2-9;c Cu2c Cu2c2 OHK sp Cu(OH) 2=5 10(4)双氧水氧化亚铁离子,发生反应的离子方程式为2 22+3+2O;H O

37、 +2Fe+2H =2Fe +2H(5)赤铁矿石 1kg 含铁的物质的量为:100060%10003.6%160 2+72=8mol ,氨气的物质的量为:17g17g / mol =1mol ,铁和氨气的物质的量之比是8:1,生成的氮化铁为Fe8N,根据质量守恒,则该反应为:16Fe+2NH3822Fe N+3H。10 某矿渣的成分为 Cu2O、 Al2 O3、 Fe2O3、 SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图:已知: Cu2O 2H+=Cu Cu2+ H2O。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如下表所示:沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开

38、始沉淀 pH5.44.02.75.8沉淀完全 pH6.75.23.78.8(1)为了加快反应的速率,可以采取的措施是_(任写 1 条)。( 2)固体混合物 A 中的成分是 _。( 3)反应完成后,铁元素的存在形式为_(填离子符号 );检验该离子常用的方法之一是:取少量含该离子的溶液于试管中,滴加几滴含有+3 价铁元素的配合物溶液,会产生沉淀.写出该反应的离子方程式_。(4)操作1 主要包括: _、 _、_。洗涤 CuSO45H2O 粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是 _。(5)用 NaClO 调 pH 可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B 为 _,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(6)用 NaOH 调 pH 可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y 的范围为 _。【答案】适当升高温度;不断搅拌;将矿渣粉碎;适当增大硫酸的浓度等2+SiO2、Cu Fe2+

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