备战高考化学压轴题专题复习——铁及其化合物推断题的综合及答案解析

1、备战高考化学压轴题专题复习铁及其化合物推断题的综合及答案解析一、铁及其化合物1 印刷电路板（pcb）是用腐蚀液（fecl3 溶液）将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种制作 pcb并将腐蚀后废液（其中金属阳离子主要含fe3+、 cu2+、 fe2+）回收再生的流程如图。请回答：（ 1）腐蚀池中发生反应的化学方程式是_。（ 2）上述各池中，没有发生化学变化的是_池。（ 3）由置换池中得到固体的操作名称是_。（ 4）置换池中发生反应的离子方程式有_。（5）请提出利用酸从固体中回收cu 并将滤液回收利用的合理方案：_。（6）向再生池中通入 cl2 也可以使废液再生，相比cl2，用双氧水的优点是_。【答

2、案】 cu+2fecl3+2+、 fe+cu2+2+3=cucl2+2fecl2沉降 过滤 fe+2fe=3fe=fe +cu 用盐酸溶解固体中的 fe，过滤后得到 cu，并将滤液加入再生池避免有毒气体污染环境【解析】【分析】腐蚀液（ fecl3 溶液）将覆铜板上，发生反应为：cu+2fecl3=cucl2+2fecl2，再在沉降池中沉降后加入铁粉置换出铜单质、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，再生池中主要指通入过氧化氢氧化生成fecl3，循环利用。fecl2，【详解】（1）腐蚀液（ fecl3 溶液）将覆铜板上腐蚀池中发生反应的化学方程式为：cu+2fecl3=cucl2+2fecl2；（2）

3、腐蚀池中发生：cu+2fecl=cucl +2fecl ；置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反322应生成亚铁离子，再生池中过氧化氢氧化fecl2，没有发生化学变化的是沉降池；（ 3）置换池中铁粉置换出铜，固液分离的操作为过滤；（ 4）置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，其离子反应方程式：3+2+2+2+fe+2fe =3fe 、 fe+cu=fe +cu；（ 5）根据金属活动性顺序表可知，铁能与稀盐酸发生反应，而铜不与稀盐酸反应，所以用盐酸溶解固体中的 fe，过滤后得到 cu，并将滤液加入再生池；（ 6） cl2 有毒，污染环境，需要尾气处理，加双氧水氧化后生成水，避免有

4、毒气体污染环境，故答案为：避免有毒气体污染环境。2 某科研小组用镍触媒废料（主要成分为ni-al合金，混有少量fe、 cu、 zn 及有机物）制备 nio 并回收金属资源的流程如下所示：已知：相关数据如表1 和表 2 所示表 1 部分难溶电解质的溶度积常数（ 25）物质k物质kspspfe(oh)34.0 10 -38cus6.3 10 -34fe(oh)21.8 10 -16zns1.6 10 -24al(oh) 31.0 10 -33nis3.2 10 -18ni(oh) 22.0 10 -15表 2 原料价格表物质价格 / （元 ?吨 -1）漂液（含25.2%naclo）450双氧水（含

5、 30%h2o2）2400烧碱（含 98%naoh）2100纯碱（含99.5%na2co）6003请回答下列问题：（ 1）“焙烧”的目的是 _ 。（ 2）“试剂 a”的名称为 _；选择该试剂的理由是 _。（ 3）“氧化”时反应的离子方程式为_ 。（4）欲使溶液中fe3+和 a13+的浓度均小于等于1.0 10 -6 mol ?l -1 ，需“调节ph”至少为_。（5）“试剂b”应选择 _ ，“加水煮沸”时，反应的化学方程式为_ 。（6）氢镍电池是一种应用广泛的二次电池，放电时，该电池的总反应为niooh+mh=ni(oh)+m，当导线中流过 2 mol 电子时，理论上负极质量减少_g。充2电时

6、的阳极反应式为 _ 。【答案】除去废料中的有机物；使部分金属单质转化为氧化物漂液节约成本，不影响后续操作 2fe2+clo- +2h+=2 fe 3+cl - +h2o 5 na2co3 nico3+h2oni(oh) 2+co2 2-=niooh +honi(oh) 2+oh-e2【解析】【分析】铁触媒废料焙烧，可以将部分金属单质转化为金属氧化物以及使有机物燃烧而除去，焙烧后固体和硫酸反应生成硫酸盐；再将fe2+氧化成 fe3+，氧化剂选择漂液（因为漂液价格低廉，且不影响后续实验）。然后调节ph 使 fe3+、 al3+一起转化为氢氧化物沉淀而除去。滤液 1 中还有 zn2+、 cu2+以及

7、 ni2+，加入 nis，可以除去 zn2+、 cu2+。滤液 2 中有镍离子，同样的道理，在沉淀 ni2+的时候，选择碳酸钠，它的价格也是比较低，加入碳酸钠后得到碳酸镍；碳酸镍加水煮沸会转化成ni（ oh） 2，最后 ni（ oh） 2 灼烧分解，就可以得到氧化镍。【详解】（ 1）焙烧可以使部分金属单质变成金属氧化物，并且能够使有机物燃烧并除去。所以“焙烧”的目的为：除去废料中的有机物；使部分金属单质转化为氧化物；（ 2）应选择氧化剂使亚铁离子氧化成铁离子，氧化剂包括了漂液和双氧水，但是双氧水的价格更贵，所以选择漂液；选择漂液的理由就是漂液成本更低，而且生成nacl也不影响后续操作。（3）漂

8、液中含有naclo，将 fe2+氧化成 fe3+， clo- 被还原成cl - ，反应的离子方程式为2fe2+ +clo - +2h + =cl - +2fe3+ +h 2o ；（ 4） fe（ oh） 3 和 al （ oh） 3 类型相同， fe(oh)3 的 ksp 比 al(oh)3 小，为了使它们完全沉淀，用 al(oh)3 的 ksp 进行计算，c3 (oh -）=10 -33，c(oh - )= 3 10-33kw -10-14ksp al(oh) 3 =c(al 3+ )-6 =10-9， ph=-lg()=-lg(-9 )=5 ，10c(oh )10则 ph 至少为 5；（5

9、）需要选择沉淀 ni2+的沉淀剂， naoh 的价格更贵，所以选择na23co ，根据题意，加入233， nico3 加水煮沸转化成ni （ oh）2，加水煮沸的方程式na co 时，生成的滤渣2 为 nico为 nico3+h2o ni （ oh） 2+co2。（6）镍氢电池放电时负极的是mh ，在反应中 mh 变成了 m ，失去质量为h 的质量，负极-；充电时阳极发生氧化反应，化反应式为 mh-e+oh=m+h2o，转移 2mol，负极质量减少 2g合价升高， ni(oh)22- -2变成 niooh，电极反应式为： ni(oh) +oh -e =niooh +h o。【点睛】（2）中因为

10、是工业流程，所以在选择原料的时候，不仅要考虑它会不会带来杂质，还需考虑经济成本，比如在此题中都选择了经济成本较低的原料。（4）计算 ph 的时候，氢氧化铁和氢氧化铝都可以计算，但是要完全沉淀，选择ph 较大的那个。3a i 分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)。已知h 为固态氧化物，f 是红褐色难溶于水的沉淀，且a、 b、c、 d、e、 f 六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白：（1） a、 b、c、 d、 e、f 六种物质中所含的同一种元素的名称是_。（ 2）反应的化学方程式为 _。（ 3）反应的离子方程式为 _。（ 4）反应的化学方程

11、式为 _。（ 5）反应过程中的现象是 _。（ 6） 1moli 发生反应后生成的 a 高温下与足量的水蒸气反应，生成的气体换算成标准状况下占 _l。【答案】铁元素8al 3fe3o44al2o3 9fe fe3 o4+8h+=2fe3+fe2+4h2o al2o32naoh=2naalo2h2o 生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色33.6【解析】【分析】f 是红褐色难溶于水的沉淀，则f 为氢氧化铁； e 能在空气中转化为 f，且 e 是 c 和氢氧化钠反应生成，则e 为氢氧化亚铁， c为氯化亚铁； b 能与盐酸反应生成氯化亚铁和d，则 b为四氧化三铁， d 为氯化铁； a 在

12、空气中燃烧能够生成四氧化三铁，则a 为铁单质；四氧化三铁与 i 在高温条件下反应生成铁单质，i 又能与氢氧化钠反应，推知i 为铝单质，与四氧化三铁在高温条件下发生铝热反应，生成h 为氧化铝；铝和氧化铝都能与氢氧化钠反应生成 g，则 g 为偏铝酸钠。【详解】（ 1） a 为铁、 b 为四氧化三铁、 c为氯化亚铁、 d 为氯化铁、 e 氢氧化亚铁、 f 为氢氧化铁，则六种物质中都含有铁元素，故答案为：铁元素；（ 2）是铝与四氧化三铁发生铝热反应，其反应的方程式为8al 3fe3o44al2o39fe，故答案为：8al3fe3 o44al2o3 9fe；（3）是四氧化三铁与盐酸反应，其反应的离子方程

13、式为fe3o4+8h+=2fe3+fe2+4h2o，故答案为： fe3o4+8h+=2fe3+fe2+4h2o；（4）是氧化铝与氢氧化钠发生反应，反应的化学方程式为al2o3 2naoh=2naalo2h2o，故答案为：al2o3 2naoh=2naalo2 h2o；（5）氢氧化亚铁在空气中转化为氢氧化铁，其现象为生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：生成的白色沉淀在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；（ 6） 1mol 铝与四氧化三铁反应生成铁单质与氧化铝，生成的铁单质再与水蒸气反应生成氢气，根据得失电子守恒可知，铝失去的电子数等于生成氢气得到的电子数，可列式1

14、3=2 n（h2） , 则 n（ h2） =1.5mol ，则标准状况下，氢气的体积v（ h2 ）=1.5mol 22.4l/mol33.6l33.6。=，故答案为【点睛】铝与四氧化三铁反应生成铁，8molal9molfe ，铁与水蒸气反应生成氢气，3molfe4molh 2，所以也可以根据对应关系8molal9molfe12molh 2 ，求得氢气的物质的量。4 已知 a、 b、 c、 d 四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：请回答：（1）反应称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：_、其中 al 作_剂。（ 2）反应的离子方程式为： _。（ 3）新配制的 c 溶液中应加入

15、 _，以防止其转化为 d。检验 d 溶液中阳离子的常用试剂是_（填化学式），实验现象为_。高温【答案】 2al+fe2o32fe+al2o3还原剂2fe2+h2o2+2h+=2fe3+2h2 o铁粉（屑）kscn（或 nh4scn）溶液变红（或呈现血红色）【解析】【分析】氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成a，则 a 为 fe，铁和水蒸气在高温下反应生成 b， b 为黑色磁性氧化物，则b 为 fe3o4， fe3o4中铁元素的化合价含有+2、 +3 价，与盐酸反应生成 fecl3 和 fecl2，铁与过量盐酸反应生成fecl2 ，则 c 为 fecl2， fecl2 与双氧水反应生成 fe

16、cl33，则d 为 fecl ，据此分析解答。【详解】高温2fe+al2o3，(1)反应称为铝热反应 (属于置换反应 )，该反应的化学方程式： 2al+fe2o3反应中 al 有 0 价变为 +3 价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；232+2 2+3+2o；(2)反应为 fecl与双氧水反应生成 fecl，离子方程式为： 2fe +h o +2h =2fe +2h(3)c 为 fecl ， d 为 fecl ，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的fecl 溶液中应加入232铁粉 (屑 )，以防止其转化为 fecl3。检验三价铁离子常用试剂是 kscn(或 nh4scn)，三价铁离子遇

17、 scn-变为血红色溶液。5 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实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (feso 7h o)和胆矾晶体。42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

18、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cuso4 溶液，写出反应的化学方程式： _。【答案】 2al+2h 2o+2oh - =2alo 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 nao

19、h 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)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) 再和盐酸反应生成 alcl ，得到的 alcl 较纯净；溶液d 为 nahco 溶液；滤渣 b 为3333fe 和 cu 的化合物，加入足量稀硫酸，

20、得到的滤液e 为 feso ，经蒸发浓缩、冷却结晶可得4到绿矾，滤渣f 为 cu，可用于制备胆矾，据此分析解答。【详解】（1）铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液a 为 naalo2 溶液，反应的离子方程式为：2al+2h 2o+2oh - =2alo -2 +3h 2、 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

21、 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，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3nahco 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

22、 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h2so4，同时不断鼓入空气，固体溶解得cuso4 溶液，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 。6 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

23、 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 fe( cn) 6 2 ( 蓝色沉淀 )4fe3+3 fe( cn) 6 4- =fe4 fe( cn) 6 3

24、 ( 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) 2+ feso蒸发浓缩、冷却结4+6hcn= ca2fe( cn) 6+ caso4+ 6h2o k2co3晶-3clo+2ocn+2oh= 3cl + 2co32+ n2 + h2 o 或 3clo+ 2ocn +2 + 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h o =3cl无蓝色沉淀生成，证明2+fe

25、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ca2 fe cn 6，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caso4，故步骤一反应原理为：3ca( oh) 2+ feso4+6hcn= ca2fe( cn) 6+ caso4 + 6h2o，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)+2kcl=k cafe( cn) + cacl ，步骤四过滤，滤液进行废水处理，滤渣为26262k2cafe cn6进行步骤五脱

26、钙处理，在不引入新杂质的原则下，选用k2co3进行脱钙，过滤()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caso制作石膏或用于4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+caso + 6h o；42( 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，对滤液进行蒸发浓缩、冷

27、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na2 33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 +2o

28、h = 3cl + 2co32- + n22+ 2ocn + h2 + 2hco3-+ h o 或 3cloo =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

29、h-o-cn ，按照非金属性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。72019 年诺贝尔化学奖颁给了为锂电池发展作出突出贡献的三位科学家。某废旧锂电池正极主要由lifepo4、铝箔、炭黑等组成，fe、 li、 p 具有极高的回收价值，具体流程如下：（ 1）过程生成 naalo2 溶液的离子方程式是 _。（ 2）过程中 hcl/h2o2 的作用是 _。（ 3）浸出液 x 的主要成分为 li+、 fe3+、 h2po4-等。过程控制碳酸钠溶液浓度20%、温度85 、反应时间3 h 条件下，探究ph 对磷酸铁沉淀的影响，如图所示。综合考

30、虑铁和磷沉淀率，最佳ph 为 _。结合平衡移动原理，解释过程中ph 增大，铁和磷沉淀率增大的原因当 ph 2.5 后，随 ph 增加，磷沉淀率出现了减小的趋势，解释其原因_。_。（4） lifepo4 可以通过 (nh4 )2fe(so4)2、h3po4 与 lioh 溶液发生共沉淀反应制取，共沉淀反应的化学方程式为 _。【答案】 2al 2oh-2h22- 3h242+氧化为 fe3+o=2alo 溶解 lifepo ，将 fe（ 2fe2+h2 o2+2h+=2fe3+2h2o） 2.5 h2po4-hpo42-+h+， hpo42-po43- +h+，加入2332-结合 h+使 c(h+

31、)减小，促进上述电离平衡正向移动，43-)增大，与3+na co后， coc(pofe结合形成磷酸铁沉淀（或者：h2 4-42-+， hpo42-43- +，溶液 ph 增大，pohpo+hpo+hc(h+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(po43- )增大，与fe3+结合形成磷酸铁沉淀ph2.5 时，沉淀中的磷酸铁会有部分开始转变生成343- 释放，导致磷沉淀fe(oh)，使得部分 po率下降(nh4 24 2344442)fe(so ) +h po +lioh=2nh hso +lifepo +h o 或(nh) fe(so) +h po +3lioh=(nh ) so +li so

32、+lifepo +3h o424 2344242442【解析】【分析】含 lifeponaoh 溶解后过滤，滤液为naalo2 溶液，滤渣4、铝箔、炭黑的废旧锂电池，用为 lifepo和炭黑，再用盐酸酸化的h2o2 溶解滤渣并过滤，得到主要成分为+、 fe3+、4li-等的溶液 x，向 x 中加入 na溶液，有 fepo4?2h2o 析出，过滤的滤液主要是h2po42co3licl，再加入饱和na2co3溶液，再过滤即可得到lico3 粗产品，据此分析解题。【详解】(1)过程 al 溶于 naoh 溶液生成 naalo2 和 h2 ，发生反应的离子方程式是2al 2oh-22-3h2；2h o

33、=2alo(2)过程是除铝后料中加入盐酸酸化的2 2+、 fe3+、 h24-等h o ，过滤后得到主要成分为lipo的溶液 x，由知 hcl/h2 2的作用是溶解42+氧化为 fe3+；olifepo，将 fe(3)分析图中数据可知，当 ph=2.5 时磷的沉淀率最高，铁的沉淀率较高，则过程选择的最佳 ph 为 2.5；已知溶液 x 中存在 h24 -的电离平衡，即 h24-42-+， hpo42-43-+h+，过popohpo+hpo程中当加入na2 32-结合+3-3h 使 c(h)减小，促进上述电离平衡正向移动，4co 后， coc(po )增大，与 fe3+结合形成磷酸铁沉淀，提高了

34、铁和磷沉淀率；已知 fepo3+3-后，随 ph 增加，溶液中-4 (s)fe (aq)+ po4 (aq)，当 ph 2.5c(oh )增大，3+开始转变生成 fe(oh)3- 释放，导致磷沉淀率下fe3，促进溶解平衡正向移动，使得部分po4降；(4)(nh4)2fe(so4)2、 h3po4与 lioh 溶液混合生成lifepo4，同时得到 (nh4)2so4和 li2so4，结合原子守恒，发生反应的化学方程式为(nh) fe(so) +h po +lioh=2nh hso +lifepo +h o。424 23444428 无水氯化锰mncl 2在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由

35、粗锰粉(主要杂质为 fe、 ni、pb 等金属单质)制备无水氯化锰的工艺如下(部分操作和条件略)。i向粗锰粉中加入盐酸，控制溶液的ph 约为5，测定离子的初始浓度。静置一段时间后锰粉仍略有剩余，过滤；ii向i 的滤液中加入一定量盐酸，再加入h 2 o 2 溶液，充分反应后加入mnco 3 固体调节溶液的ph 约为5，过滤；iii向 ii 的滤液中通入h 2s气体，待充分反应后加热一段时间，冷却后过滤；iv浓缩、结晶、过滤、洗涤、脱水得到无水mncl 2。各步骤中对杂质离子的去除情况fe2+ni 2+pb2+初始浓度 /mg l 121.024.955.86步骤 i 后 / mg l 112.8

36、53.803.39步骤 ii 后 / mg l10.253.763.38步骤 iii 后 / mg l 10.10(达标 )3.19(未达标 )0.12(达标 )已知：金属活动性 mn fe nipb(1)锰和盐酸反应的化学方程式是 _。(2)步骤 i 中：fe2+浓度降低，滤渣中存在fe oh 3 。结合离子方程式解释原因：_。pb2+浓度降低，分析步骤i 中发生的反应为： pb + 2h+2+2、 _。= pb+ h(3)步骤 ii 中： h 2o 2 酸性溶液的作用： _。结合离子方程式说明 mnco3 的作用： _。(4)步骤 iii 通入 h2s 后， ni2+不达标而 pb2+ 达

37、标。推测溶解度： pbs_nis（填“ ”或“”）。(5)测定无水 mncl2 的含量：将 a g 样品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中，加入稍过量nh 4 no 3 ，使 mn2+ 氧化为 mn 3+ 。待充分反应后持续加热一段时间，冷却后用b mol/l 硫酸亚铁铵nh 4 2 fe so4 2 滴定 mn 3+ ，消耗 c ml 硫酸亚铁铵。（已知：滴定过程中发生的反应为： fe2+ + mn 3+ = fe3+ + mn 2+）样品中 mncl2 的质量分数是 _（已知： mncl2的摩尔质量是 126 g mol -1）。“持续加热”的目的是使过量的nh 4 no 3 分解。若不加热

38、，测定结果会_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【答案】 mn + 2hcl = mncl2 + h2空气中的 o2 将部分 fe2+氧化为 fe(oh)3沉淀，相关的离子方程式为： 4fe2+ + o2 + 10h2o = 4fe(oh)3 + 8h+pb2+ + mn = pb + mn2+将剩余 fe2+氧化为 fe3+，调节 ph 使 fe3+转化为 fe(oh)3 沉淀除去3+2+223+2 垐 ?fe(oh)3+0.126bc偏高mnco +2h =mn+h o+co,fe +3h o噲 ?+3ha【解析】【分析】制备无水氯化锰的原料是含有fe， ni， pb 等金属杂质的粗锰

39、粉，因此制备过程中要将fe， ni， pb 等杂质元素去除；第一步将粗锰粉加酸溶解，fe 溶解后产生fe2+，由于其还原性较强，容易被氧气氧化；由于金属活动性mn fe ni pb，所以溶液中pb2+会与未反应完全的 mn 反应，造成 pb2+浓度下降；第二步加入过氧化氢，主要是为了将fe2+氧化为fe3+，便于沉淀法去除；第三步通入h2 s，是想通过生成硫化物沉淀的方式去除残余的zn2+和 pb2+，由于 pb 的去除达标，而 zn 的仍未达标，所以 pbs 的溶解度应该更低。【详解】(1)mn 与盐酸反应的化学方程式为：mn 2hcl=mncl 2 h 2 ；(2)将粗锰粉酸浸后，fe 单

40、质转化为还原性较强的fe2+，静置一段时间，fe2+会被空气中的氧气氧化，进而生成fe(oh)3 沉淀，相应的离子方程式为：4fe2o 2 10h 2o=4fe(oh) 38h ；由于金属活动性mn fe nipb，所以溶液中pb2+会与未反应完全的mn 反应，造成pb2+浓度下降，因此与之相关的反应为：pb2mn=pb+mn 2 ；(3)通过分析可知，过氧化氢的作用是将溶液中的fe2+氧化为 fe3+，便于调节 ph 值将其转化为 fe(oh)3 沉淀除去；通过分析可知， mnco3 的作用即调节溶液的ph 值以便于 fe3+沉淀，相关的离子方程式为： mnco 32h =mn2h 2 oco23垐 ?以及 fe +3h 2o 噲 ? fe oh 3 3h；(4)通过分析可知， pbs的溶解度更小；(5)由题可知， ag 无水氯化锰中的mn 2+经过氧化后全部转变为mn 3+，硫酸亚铁铵与mn 3+反应时， mn3+和 fe2+按照 1:1 反应，所以 mncl2 的质量分数为：mmn