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1、2020-2021 高考化学知识点过关培优易错试卷训练铁及其化合物推断题及答案一、铁及其化合物1 现有金属单质AB C I和气体甲、乙、丙及物质DE FG H。其中B是地壳中、 、 、 、 、含量最多的金属。它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据以上信息回答下列问题:( 1)写出下列物质的化学式: C_、 H_。( 2)写出反应的化学方程式: _ 。写出反应的化学方程式: _ 。写出反应的离子方程式 _ 。【答案】 FeFe( OH) 3 2Al+2NaOH+2H22232O 2NaAlO +3H2FeCl+Cu 2FeCl+CuCl3+3OHFe OH

2、3Fe+( )【解析】【分析】金属单质 A 焰色反应为黄色,故 A 为 Na,与水反应生成NaOH 与氢气,则 D 为 NaOH,气体甲为 H2; B 是地壳中含量最多的金属,氢氧化钠与金属B 反应生成氢气,故金属B 为Al。黄绿色气体乙为 Cl2,与氢气反应生成丙为 HCl, HCl 溶于水得物质 E 为盐酸。氢氧化钠与物质 G 反应生成红褐色沉淀 H 是 Fe( OH) 3,故物质 G 中含有 Fe3+,金属 C 与盐酸反应生成 F, F 与氯气反应生成G,可知金属C 为 Fe,物质 F 为 FeCl2G为FeCl3,红色金,物质属 I 为 Cu。【详解】(1)根据分析可知, C 为 Fe

3、, H 为 Fe( OH) 3。(2)根据分析可知,反应是Al 和 NaOH 溶液反应生成 H2,化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2;反应是FeCl3 溶液和 Cu 反应,化学方程式为:2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2; G 为 FeCl3,和 NaOH 反应的离子方程式为:Fe3+3OH Fe( OH) 3。2 纳米 Fe3O4 在生物医学和催化剂载体等领域应用前景光明。其制备流程如下:已知:锌单质溶于强碱生成ZnO22- ; Zn( OH) 2 既能溶于强酸又能溶于强碱。请回答下列问题:( l) 用 NaOH 溶液处理废旧锌铁皮的作用有_。ABCD

4、钝化. 去除油污溶解镀锌层去除铁锈( 2) 步骤生成 Zn( OH) 2 沉淀的离子方程式为 _,用离子方程式结合文字说明该步骤pH不能过小的原因 _。调节 pH 的最佳方法是向溶液中通入_(填化学式)。( 3) 步骤反应的离子方程式为_;为确保纳米Fe3O4 粒子的纯度,应调整原溶液中Fe2+与所加 H2O2 的物质的量之比为_。( 4) 步骤制得 Fe3O4 纳米粒子的过程,需要在无氧环境下进行,说明理由_ ;T业生产中可采取 _措施提供无氧环境。( 5) 步骤 _(填“能”或“不能”)用减压过滤(抽滤)得到纳米Fe3O4 粒子?理由是 _。【答案】ABZnO22-+2H+ Zn OH 2

5、ZnO2 2-转化为ZnOH 2沉淀,但加=() 加入酸是为了使()入酸不能过多,要防止发生Zn( OH) 2+2H+ Zn2+2H2产量2O,降低 ZnOCO+2H2 O3: 1 防止+ 被氧化持续通入 N? 不能纳2Fe2 +H2O2+2H =2Fe3Fe2 或 Fe(OH) 2米粒子太小,抽滤时容易透过滤纸【解析】【分析】根据流程图及已知信息分析得:废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液A 为 Na2ZnO2,不溶物为 Fe,溶液 A 加稀硫酸使溶液中 ZnO22 - 转化为 Zn( OH) 2 沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥,灼烧得到ZnO,

6、不溶物 Fe中加入稀盐酸,反应生成氯化亚铁,加入适量H2 2O ,氧化部分亚铁离子为铁离子,得到含2+3+Fe、 Fe 的 B 溶液,再加入 NaOH,并通入氮气排除氧气,加热分解,生成四氧化三铁胶体粒子,据此分析解答。【详解】( 1)氢氧化钠溶液有助于铁皮表面的油污水解除去,同时由题干信息知锌易溶于氢氧化钠溶液,故答案为: AB;( 2)根据题给信息知,步骤为ZnO22 - 与酸反应生成 Zn( OH) 2 的反应,离子方程式为:22-+2H+Zn OH 2ZnO22-转化为Zn(OH 2沉淀,但加入酸不能过ZnO=( ) ;加入酸是为了使)多,要防止发生Zn( OH) 2+2H+ Zn2+

7、2H2O,降低 ZnO 产量;所得溶液呈碱性,为了不引入新的杂质,调节pH 的最佳方法是向溶液中通入CO222-;故答案为: ZnO+2H+=Zn( OH) 2;加入酸是为了使ZnO22- 转化为 Zn(OH)2 沉淀,但加入酸不能过多,要防止发生Zn( OH) 2+2H+ Zn2+2H2O,降低 ZnO 产量; CO2;(3)根据上述分析步骤目的是用双氧水氧化亚铁离子,反应的离子方程式为+=2Fe3+2H2 O; Fe3O4粒子中 +2铁与 +3价铁物质的量之比为1: 2,设 Fe2+2Fe2+H2O2+2H物质的量为 x,则根据离子方程式分析所加H2O2 的物质的量为:21x,则应调整原溶

8、x2=33液中Fe2+与所加H22x31,故答案为:O 的物质的量之比为x:= :3+=2Fe3+2H2 O; 3: 1;2Fe2+H2O2+2H4)防止Fe2+ 或Fe OH 2 被氧化,所以步骤制得Fe34()O 纳米粒子的过程,需要在无氧环境下进行;工业上通常通过持续通入N2提供无氧环境,故答案为:防止Fe2+ 或 Fe(OH)2 被氧化;持续通入N2;(5)根据加压抽滤的原理及纳米粒子半径大小分析,不能用抽滤的方法得到纳米Fe3O4 粒子,原因是纳米粒子太小,抽滤时容易透过滤纸,故答案为:不能;纳米粒子太小,抽滤时容易透过滤纸。3A、 B、 C、 X 为中学化学常见物质,且 A、 B、

9、C 含有相同元素甲,可以发生如下转化关系( 水参与的反应,水未标出 ) 。( 1) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,C 为淡黄色固体,则 X 是 _。( 2) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,X 是 CO2,写出 B C 反应的方程式 _。( 3) 若 B 是 FeCl3,则 X 一定是 _,写出 B C 反应的离子方程式_。【答案】 O2( 氧气 )223233+Fe 3Fe2+CO +Na CO + H O 2NaHCOFe 2Fe【解析】【分析】【详解】( 1) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,C 为淡黄色固体,说明C 为过氧化钠,则 A 为 Na、 B

10、 为 Na2 O、则 X 是氧气;故答案为:O2 ( 氧气 ) 。( 2) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,X 是 CO2 ,说明 A 为 NaOH、 B 为Na2CO3 、C 为 NaHCO3, B C 反应是碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,其方程式Na2CO3 + CO2 +H2O2NaHCO3;故答案为: Na2CO3 +CO2 +H2O 2NaHCO3。( 3) 若 B 是 FeCl3,则说明A 为 Cl2、 C 为 FeCl2,则 X 一定是 Fe,B C 是氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,其反应的离子方程式2Fe3+Fe3Fe2+。+ 4 现有单质A、 B、

11、C 及化合物D、E、 F、 G、H,它们之间能发生如图反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据以上信息回答下列问题:(1)反应是D 物质的水溶液与金属铝反应,金属铝被氧化_(写化学式 );(2)步骤中刚生成的白色沉淀颜色会迅速发生变化,最终生成红褐色沉淀H,请写出由白色沉淀变成H 的化学方程式:_;(3)检验 G 中所含的金属离子时,在G 溶液中加入硫氰化钾溶液,离子方程式为:_;(4)工业上将氯气通入D 溶液中制取消毒液,反应的化学方程式为_, 1mol 氯气发生反应,转移电子 _mol ;消毒液中的有效成分是_(填名称 );(5)将 0.1molA 的碳酸盐溶液和 0.1

12、5molE 溶液混合,有如下两种方式:A 将含 A 的碳酸盐溶液逐滴加入到E 溶液中;B 将 E 溶液逐滴加入到含A 的碳酸盐溶液中;理论上产生气体比较多的是_(填序号 ),多 _mol 。【答案】 H2 O4Fe(OH) 2 O 22H 2 O4Fe(OH) 3Fe33SCNFe(SCN) 32NaOHCl 2NaClNaClOH 2O 1次氯酸钠A 0.025【解析】【分析】金属 A 焰色反应为黄色,故 A 为 Na,由反应 Na水气体 CD ,故 C 为 H 2、 D 为NaOH,则 E 为 HCl, HCl 溶于水形成盐酸。金属B 能与盐酸反应生成F, F 与氯气反应生成G,而 G 能

13、与 NaOH 反应生成红褐色沉淀H,故 B 为 Fe、 F 为 FeCl 2 、 H 为 Fe(OH) 3 ,据此解答。【详解】1 反应 是 NaOH 水溶液与金属铝反应,本质是Al 与水反应生成氢氧化铝与氢气,氢氧化铝再与NaOH 反应生成偏铝酸钠与水,金属铝被H2O 氧化,故答案为:H2O ;2 步骤 中刚生成的白色沉淀氢氧化亚铁易被氧化,颜色会迅速发生变化,最终生成红褐色沉淀氢氧化铁,化学方程式为:4Fe(OH)2O 22H 2O4Fe(OH) 3 ,故答案为:4Fe(OH)2O 22H 2 O4Fe(OH) 3 ;3检验FeCl3 中所含的金属离子时,在FeCl3 溶液中加入硫氰化钾溶

14、液,溶液变红,离子方程式为:Fe33SCNFe(SCN) 3 ,故答案为:Fe33SCNFe(SCN) 3 ;4工业上将氯气通入NaOH 溶液中制取消毒液NaClO,反应的化学方程式为:2NaOHCl 2NaClNaClOH 2O ,根据氧化还原反应化合价规律可知,氯气中的Cl有一半化合价升高,一半化合价降低,即反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,各占一半, 1mol氯气发生反应转移1mol电子,消毒液中的有效成分是次氯酸钠,故答案为:2NaOHCl 2NaClNaClOH 2O ; 1;次氯酸钠;5 A 将碳酸钠溶液逐滴加入到盐酸中,发生反应:Na2 CO3 2n HCl2NaClH 2O CO

15、2,生成 CO2为 0.15mol10.075mol ;2B将盐酸逐滴加入到含碳酸钠溶液中,先发生反应:Na2 CO3 HClNaHCO 3NaCl ,剩余0.05molHCl 、生成 0.1molNaHCO 3 ,而后发生反应: NaHCO 3HClNaCl H 2OCO 2 ,生成0.05molCO 2 ;故理论上产生气体比较多的是A,多产生 CO2 为 0.075mol0.05mol 0.025mol 。故答案为: A; 0.025。5 常见含硫物质AD,在生活、生产中有着广泛应用,它们之间的转化关系如下图所示。其中反应、中所需物质B 溶液的浓度不同。请按要求回答下列问题:( 1) A

16、的化学式为 _。(2)反应、中Cu、 Fe 所起的作用相同,即都作_(填 “氧化剂 ”或 “还原剂 ”),你判断的依据是它们都是金属,在反应中都_。( 3)反应的离子方程式为 _。( 4)大气中因废气 A 引起酸雨的反应流程之一可用下图示意:上图中由 DB的转化所需氧化剂为_。当将含 D 的雨水敞口放置一段时间后(忽略溶液体积、温度的变化),其c( H+)将_。(填 “增大 ”“减小 ”或 “不变 ”)。废气 A 是一种重要的化工原料,常采用氨吸收法进行循环利用、变废为宝。某工厂若将6A 进行环保处理,4. 4810L(标准状况下)废气完全转化为 NH4HSO3 时,需消耗 10mol/L 氨

17、水溶液(溶质全部以NH3 ?H2O 计)的体积为_L。【答案】 SO2还原剂失去电子,化合价升高Fe+2H+=Fe2+H2O2增大 20000【解析】【分析】由 B(含氧酸 )在常温下与足量的铁反应生成C(硫酸盐 ),故 B 是H24SO ,反应方程式为Fe+2H SO =FeSO +H , C 是FeSO;Cu+2H SO (浓)CuSO+SO +2H OSO,24424244222SO2+H2OH2 SO3, D 是 H2SO3。【详解】(1)由解析可知,A 的化学式为SO2;(2)反应、中,反应前后CuFe元素的化合价都升高,故反应、中CuFe所起、的作用相同,即都作还原剂;(3)铁与稀

18、硫酸常温下反应,离子方程式为Fe+2H+=Fe2+H2;(4) H2SO3 H2SO4 过程中, S 元素化合价升高,即H2SO3 被空气中的O2 氧化为 H2SO4;2H2SO3+ O2 = H2SO4, H2SO3 是弱酸, H2SO4 是强酸,故当将含H2SO3 的雨水敞口放置一段时间后(忽略溶液体积、温度的变化),其c( H+) 将增大; SO2+NH3?H2O=NH4HSO3, n(SO2)=4.48 106L532510mol/L 氨水溶液(溶质全=2.0 10mol ,故 n(NH ?H O)= 2.0 10mol ,需消耗22.4L/mol部以 NH3?H2O 计)的体积为 2

19、.0105 mol =20000L。10mol/L【点睛】本题是结合图考查S 元素的化合物知识,有关化学方程式书写等,难度不大。6 明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含Al、Al2O3、 Fe、 Fe2 O3、 FeO 等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题:已知: Fe3 开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH 为 1.9 3.7。( 1)明矾净水的原理是 _ (用离子方程式表示)。(2) “酸溶 ”时, Al2O3 溶解的化学方程式为_。(3) “氧化 ”时,发生反应的离子方程式为_。( 4) “步骤 ”的目的是 _;“滤渣 2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧,得到的产品的名称是_(填俗

20、称)。( 5) “步骤 ”包含的操作有 _ 、 _、过滤及干燥。【答案】 Al3+3H2O?Al(OH)3(胶体 )+3H+Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O2Fe2+H2O2 +2H+ =2Fe3+2H2O 调节溶液 pH,使沉淀完全铁红 蒸发浓缩冷却结晶【解析】【分析】废铝灰 (含 Al、 Al2O3、 Fe、 Fe2O3、 FeO 等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤,得到含有Al3+、 Fe2+、 Fe3+、 SO42-的酸性滤液,滤渣 1 为不与硫酸反应的杂质,向滤液中加入双氧水将滤液中的 Fe2+氧化为 Fe3+,由于 Fe(OH)3 比 Al(OH)3 更难溶

21、,向氧化后的滤液中加入Al(OH)3, Fe3+转化为更难溶的Fe(OH)3 沉淀,过滤后得到含有Al3+、 SO42-的滤液,滤渣2 为Fe(OH)3,向滤液中加入 K2SO4 制得产品溶液,对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体,据此分析解答。【详解】(1)明矾是强酸弱碱盐,弱酸根离子 Al3+水解产生氢氧化铝胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为:Al3+3H2O?Al(OH)3(胶体 )+3H+;(2) 酸“溶 ”时, Al2O3 和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为Al2 O3+3H2SO4=Al2(

22、SO4)3+3H2O;(3) 氧“化 ”时,加入氧化剂过氧化氢,将滤液中的 Fe2+氧化为 Fe3+,发生反应的离子方程式为 2Fe2+H2 O2+2H+=2Fe3+2H2O;(4) 步“骤 ”加入滤液中加入Al(OH) ,作用是调节溶液的pH 值,由于 Fe(OH)比 Al(OH)更333难溶,使 Fe3+完全转化为 Fe(OH)3沉淀而除去; “滤渣 2”的成分是3Fe(OH) ,煅烧时分解生成氧化铁,它是一种红棕色粉末,常用作颜料,俗名是铁红;(5) 步“骤 ”是从溶液中获得产品明矾,包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。7 从某矿渣(成分为 NiFe2O4(铁酸镍 )、 NiO、

23、FeO、 CaO、 SiO2 等)中回收 NiSO4 的工艺流程如图:已知: (NH4 2 4324244) SO在 350 分解生成 NH和 H SO ; NiFe O 在焙烧过程中生成 NiSO 、24 3Fe (SO ) 。回答下列问题:(1) “研磨 ”的目的是 _。(2)矿渣中部分FeO 在空气焙烧时与H2 SO4反应生成 Fe2(SO4)3的化学方程式为 _。(3) “浸泡 ”过程中 Fe2(SO4)3 生成 FeO(OH)的离子方程式为_。 “浸渣 ”的成分除 Fe2 O3、FeO(OH)、CaSO4外还含有 _(填化学式)。2+-1时,可使钙(4)向 “浸取液 ”中加入 NaF

24、 以除去溶液中 Ca ,溶液中c(F)至少为 _mol L2+-5-1时沉淀完全;Ksp2-11离子沉淀完全。 已知 Ca 浓度小于 1.010mol L 10(CaF )=4.0(5)萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:Fe2+(水相 )+2RH(有机相)FeR2(有机相 )+2H+(水相 )。萃取剂与溶液的体积比(V0)对溶液中 Ni2+、 Fe2+的萃VA取率影响如图所示,V0 的最佳值为 _。在 _(填“强碱性”“强酸性”或“中性”)VA介质中 “反萃取 ”能使有机相再生而循环利用。(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变)。依据下表数据判断,调pH范围为 _。高温

25、【答案】增大接触面积,加快反应速率4FeO+6H2SO4+O22Fe2(SO4)3+6H2O3+加热+2-33.7 pH7.12Fe+2H OFeO(OH)+3HSiO2.0 10.25 强酸性【解析】【分析】某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍 )、 NiO、 FeO、 CaO、 SiO2 等,加入硫酸铵研磨后,600 C 焙烧,已知:4 2432424(NH ) SO 在350以上会分解生成 NH和 H SO ; NiFe O 在焙烧过程中生成 NiSO424 3NaF 除去钙离子,、Fe (SO ) ,在 90C 的热水中浸泡过滤得到浸出液,加入过滤得到滤液加入萃取剂得到无机相和有机

26、相,无机相通过一系列操作得到硫酸镍,有机相循环使用,据此分析解答。【详解】(1)焙烧前将矿渣与 (NH4 )2 SO4 混合研磨,混合研磨的目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;(2)矿渣中部分 FeO 在空气焙烧时与 HSO 反应生成 Fe (SO )的化学方程式为2424 3高温2Fe2(SO4)3+6H2O;4FeO+6H2SO4 +O2生成 FeO(OH)的离子方程式为:3+加热+;根据24 32(3) 浸“泡 ”过程中 Fe (SO )Fe +2H OFeO(OH)+3H分析,浸渣”FeSiO2;的成分除2O3、 FeO(OH) 、 CaSO4 外还含有(4)向 “浸取液

27、”中加入NaF 以除去溶液中2+2+-5-1时沉淀完Ca,已知Ca 浓度小于 1.0 10mol L全,溶液中-K sp4.0 10-11-3,故溶液中-3c(F )=10-5 2 10mol/Lc(F )至少为2 10c Ca21.0mol/L ;(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比( V0 )对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示,最VA佳取值是亚铁离子不能被萃取,镍离子被萃取,V0 的最佳取值是 0.25;由 Fe2+(水VA相)+2RH(有机相 )? FeR(有机相 )+2H+ (水相 )可知,加酸,增大氢离子的浓度,使平衡逆向移动,可生成有机相,则应在强酸性介质中“反萃取 ”

28、能使有机相再生而循环利用;(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变 ),亚铁离子被双氧水氧化为铁离子,除杂过程中要将铁离子除去但不能使镍离子沉淀,依据下表数据判断,pH=3.7 时铁离子完全沉淀, pH=7.1 时镍离子开始沉淀,则调节pH 范围为 3.7 pH7.。18 某工厂的废金属屑中主要成分为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,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体( FeSO 7H O)和胆矾晶体( CuSO 5H O)。4242请回答:(1)步骤中,发生的氧化还原反应的离子方程式为

29、_,涉及到的分离操作是_。( 2)试剂 X 是 _;溶液 D 是 _。(3)溶液 E 在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E 是否被氧化 _。(4)在步骤时,若用大理石与浓盐酸制取CO2 并直接通入溶液A 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C 减少,可采取的改进措施是_。(5)工业上常用溶液E 制取净水剂Na2FeO4,流程如图:写出由 Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式_。(已知NaClO还原为NaCl)-+3H2过滤稀硫酸(或稀H2SO4;或硫酸)NaHCO3 溶【答案】 2Al+2OH +2H2 O=2AlO2液(或碳酸氢钠溶液)取少

30、量 E溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明 E 溶液已被氧化,反之,则未被氧化在通入 CO2 之前增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶,除去HCl 气体2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O【解析】【分析】Cu、 Fe 和 Al,少量Al O和 Fe O ,氢氧化钠与Al、 Al O 反应,而Cu、 Fe 和Fe O不反23232323应,过滤得到滤渣为Cu、 Fe 和 Fe2 3O ,滤液为偏铝酸钠溶液和氢氧化钠溶液,向滤液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,过滤,向沉淀中加入盐酸生成氯化铝溶液,最终得到氯化

31、铝固体;向滤渣为Cu、Fe 和 Fe2O3 中加入稀硫酸,生成硫酸亚铁,最终得到绿矾,过滤得到Cu, Cu 与氧气、硫酸反应得到硫酸铜。【详解】步骤 中,发生的氧化还原反应的是铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,其离子方程式为 2Al+2OH +2H2O=2AlO2 +3H2, Fe、Cu、 Fe2O3 不和氢氧化钠溶液反应,因此涉及到的分离操作是过滤;故答案为:2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2;过滤。将 Fe、 Cu 中 Fe 溶于溶液中生成硫酸亚铁,因此试剂X 是硫酸;溶液A 为偏铝酸钠溶液,向溶液中通入过量二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,因此D 是碳酸氢钠;故答

32、案为:稀硫酸 (或稀 H243溶液 (或碳酸氢钠溶液 )。SO;或硫酸 ); NaHCO溶液 E 在空气中易被氧化,亚铁离子被氧化生成铁离子,铁离子常用KSCN溶液来检验,因此简单的实验方案检验溶液E 是否被氧化的实验为取少量E 溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明E溶液已被氧化,反之,则未被氧化;故答案为:取少量 E 溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明E 溶液已被氧化,反之,则未被氧化。在步骤 时,若用大理石与浓盐酸制取CO2 并直接通入溶液A 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,减少的主要原因是浓盐酸易挥发,挥发出的HCl

33、 与沉淀反应,为避免固体C 减少,先用饱和碳酸氢钠溶液除掉挥发的HCl,再通入 CO2;故答案为:在通入 CO2 之前增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶,除去 HCl 气体;故答案为:在通入 CO2之前增加一个盛有饱和3HCl 气体。NaHCO 溶液的洗气瓶,除去 Fe(OH)3 与 NaClO 反应生成 NaCl 和 Na2FeO4,其制取 Na2FeO4 的离子方程式= 2FeO42-2Fe(OH)3+3ClO +4OH+3Cl +5H2O;故答案为:2Fe(OH)3+3ClO +4OH =42-22FeO+3Cl +5H O。9 目前,处理锌矿进行综合利用,多采用传统的“高氧酸浸

34、法 ”,但该法也存在一些缺点。最近,有文献报道:用高铁闪锌矿(含有 ZnS、 FeS、 CuS、CdS及少量 SiO2 等 )为原料,采用“高氧催化氧化氨浸法 ”可以联合制取 Cu2O(红色 )、 CdS(黄色 )、锌钡白 (白色 )三种颜料,其流程如图:已知:浸取剂由碳酸铵、氨水、双氧水等组成;:浸渣为 S、Fe(OH)CO3、 SiO2 等不溶性物质;:浸取液中含有 Zn(NH3)42+、 Cu(NH3)42+、 Cd(NH3)4 2+;: Cu+在溶液中不存在,但可以与NH3 形成稳定的Cu(NH3)2 +。回答下列问题:(1)为加快浸取速度,可以采取的措施是而不采用加热的方法,其原因是

35、_。(任答两项)_;在实际生产中采取常温下浸取(2)浸取釜中有O2 参与生成浸渣Fe(OH)CO3 的离子方程式为_。(3)蒸发炉中加入 (NH4)2SO3 的主要作用是 _;沉降池1 中加入稀 H2SO4 的作用是_。(4)在制取 ZnSO4 和 CdSO4 时使用硫酸的量要适当,如果硫酸过量,产生的后果是_。(5)无论采用 “高氧酸浸法 ”还是 “高氧催化氧化氨浸法”,其前期处理,都要经过用浸取剂浸取这一步,不同的是 “高氧酸浸法 ”需先高温焙烧,然后再用硫酸浸出。两种方法比较,“高氧酸浸法 ”存在的缺点是 (任答两条 )_。【答案】粉碎矿石,增大O2 压强,增大氨水和碳酸铵的浓度防止 N

36、H3 的挥发,以便形成稳定的配合物,防止双氧水分解4FeS+3O232-23-+4CO +6HO=4Fe(OH)CO +4S +8OH 将3 42+还原为 Cu (NH3 2 +调节溶液的 pH,使3 2+转化为 Cu2产生2Cu(NH ) Cu(NH )O 沉淀H S气体污染大气;降低锌钡白、CdS的产量能耗高;设备耐酸性要求高;产生大量有害气体 (SO2)污染大气【解析】【分析】由题干信息,分析流程图可知,高铁闪锌矿在浸取釜中与O2、碳酸铵、氨水、双氧水等组成的浸取剂反应生成 S、 Fe(OH)CO323 42+、 Cu(NH3 42+和、 SiO 等不溶性物质、 Zn(NH ) ) Cd

37、(NH3)42+,在蒸发炉中加入 (NH4)2SO3 将 Cu(NH3)42+还原为 Cu (NH3)2+,进入沉降池1 中加入稀 H2SO4 调节 pH 使 Cu(NH3)2+转化为 Cu2O 沉淀,剩下的溶液在置换炉中加入适量锌粉得到 Cd 单质,滤液进入沉降池2 加入碳化氨水得到Zn2(OH)2CO3,经稀硫酸得到 ZnSO4溶液, ZnSO4 与 BaS溶液反应得到锌钡白,据此分析解答问题。【详解】(1)由化学反应速率的影响因素可以知道,可采用粉碎矿石,增大O2 压强,增大氨水和碳酸铵的浓度等方法加快浸取速率,由于浸取剂由碳酸铵、氨水、双氧水等组成,受热易分解,故在实际生产中采取常温浸

38、取而不采用加热的方法,故答案为:粉碎矿石,增大O2 压强,增大氨水和碳酸铵的浓度;防止NH3 的挥发,以便形成稳定的配合物,防止双氧水分解;(2)浸取釜中 O2 与碳酸铵和FeS反应生 Fe(OH)CO3、 S,反应的离子方程式为4FeS+3O2+4CO32-+6H2 O=4Fe(OH)CO3 +4S +8OH-,故答案为:4FeS+3O2+4CO32-+6H2O=4Fe(OH)CO3 +4S +8OH-;(3)Cu+在溶液中不存在,但可以与NH3 形成稳定的 Cu(NH3 )2 +,根据上述分析,(NH4)2SO3中 SO32- 具有还原性,在蒸发炉中加入 (NH4)2SO3 可将 Cu(N

39、H3)42+还原为 Cu (NH3)2 +,从而加入稀 H2SO4 调节 pH 使Cu(NH3)2+转化为 Cu2O 沉淀,故答案为:将Cu(NH3)42+还原为 Cu(NH3)2 +;调节溶液的pH,使 Cu(NH3 )2 +转化为Cu2O 沉淀;(4)在制取 ZnSO4 和 CdSO4 时使用硫酸过量会产生H2S 气体污染大气并降低锌钡白、CdS的产量,故答案为:产生H2S 气体污染大气,降低锌钡白、CdS的产量;(5) 高“氧酸浸法 ”需先高温焙烧,然后再用硫酸浸出,此法需要在高温条件,能耗高;对设备的耐酸性要求高;同时会产生大量有害气体 (SO2)污染大气,故答案为:能耗高、设备耐酸性要求高、产生大量有害气体 (SO2)污染大气。10 纯橄岩为含镁的硅酸盐矿物,并含有MnO

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