化学铁及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题附详细答案

1、【化学】化学铁及其化合物推断题的专项培优 易错 难题练习题附详细答案一、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）转化的离

2、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 一定是亚铁离

3、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，故答案为3

4、2x 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) 3，

5、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 某盐 a 是由三种元素组成的化合物，且有一种为常见金属元素，某研究小组按如下流

6、程图探究其组成：请回答：(1)写出组成 a 的三种元素符号 _。(2)混合气体 b 的组成成份 _。(3)写出图中由 c转化为 e 的离子方程式 _。(4)检验 e 中阳离子的实验方案_。(5)当 a 中金属元素以单质形式存在时，在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，写出负极的电极反应式 _。【答案】 fe、 o、s so232 3+3+2o取少量 e 溶液于试管中，滴加几和 sofe o +6h=2fe +3h滴 kscn溶液，若溶液变为血红色，则说明3+2+e 中阳离子为 fefe-2e =fe【解析】【分析】由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液，可知c为氧化铁、 e 为氯化铁溶液，说明 a 中含

7、有铁元素和氧元素， 1.6g 氧化铁的物质的量为1.6g160g/mol =0.01mol ；由气体 b 与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知，白色沉淀d 为硫酸钡、气体b 中含有三氧化硫，由硫原子个数守恒可知，三氧化硫的物质的量为2.33g233g/ mol =0.01mol ，气体 b 的物质的量为0.448la 中含有硫元素、气体 b 为二22.4 l / mol =0.02mol ，由 a 是由三种元素组成的化合物可知，氧化硫和三氧化硫的混合气体，二氧化硫的物质的量为（0.02 0.01） mol=0.01mol ，m（so3） +m （so2） +m（fe2o3） =0.01mol

8、80g/mol+0.01mol 64g/mol+1.6g=3.04g ，说明 a中 nfe）： n（ s）： n（ o） =1：1 ：4，则 a 为 feso4。【详解】（1）由分析可知， a 为 fesofe、 o、 s，故答案为： fe、 o、 s；4，含有的三种元素为（2）由分析可知，三氧化硫的物质的量为2.33g233g/ mol =0.01mol ，气体 b 的物质的量为0.448la 中含有硫元素、气体b 为二22.4 l / mol =0.02mol ，由 a 是由三种元素组成的化合物可知，氧化硫和三氧化硫的混合气体，故答案为：so23和 so ；（ 3） c 为氧化铁、 e 为

9、氯化铁溶液，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为 fe2o3+6h+=2fe3+3h2o，故答案为： fe2o3+6h+=2fe3+3h2o；（ 3） e 为氯化铁溶液，检验铁离子的实验方案为可取少量e溶液于试管中，滴加几滴kscn溶液，若溶液变为血红色，则说明e 中阳离子为fe3+，故答案为：取少量e 溶液于试管中，滴加几滴 kscn溶液，若溶液变为血红色，则说明e 中阳离子为 fe3+；（5）铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，铁做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为2+2+fe-2e=fe ，故答案为：fe-2e=fe。【点睛】注意从质量守恒的角度判断

10、a 的化学式，把握二氧化硫的性质、铁离子检验为解答的关键。3 现有单质 a、 b、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 _

11、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 0.15mole 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 o 4fe(oh) 2 o 22h 2 o 4fe(oh) 3fe33scnfe(scn) 32naoh cl 2 nacl naclo h 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nao

12、h，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) 2 o 2 2h 2o4fe(oh) 3 ，故答案为：4fe(oh)

13、 2 o 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液，溶液变红，离子方程式为： fe33scnfe(scn)3 ，故答案为： fe33scn fe(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：2naoh cl 2 naclnacloh 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：2naoh cl 2 n

14、aclnacloh 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 co2，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。4 利用如

15、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 b 1 3 4f

16、e(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） k2feo4 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 23 33no，氮元素的化合价由5 价降为)和 fe(no )，

17、 hno 在反应中被还原为2 价；设反应生成fe(no )的物质的量为1 mol ，则生成 fe(no )的物质的量为3mol，则参3 33 2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 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 )。

18、5 以下是与氧气性质有关的实验，回答相关问题。（ 1）写出铜和氧气反应的化学方程式_。（ 2）写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式_，该反应的实验现象为 _。（ 3）硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是 _，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为 _不同。【答案】 2cu+o2 2cuo 3fe+2ofe3o4剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气氧气浓度【解析】【详解】(1)该实验的原理是：铜粉与氧气反应生成氧化铜；发生反应的化学方程式为2cu+o22cuo；(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，该反应的化学方程式是：点燃3fe+2o2fe3o4 ；

19、反应的实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体，做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是：吸收二氧化硫防止污染空气；硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰，氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。6 粉末状试样 a 是由等物质的量的mgo 和 fe2o3 组成的混合物。进行如下实验：取适量 a 进行铝热反应，产物中有单质b 生成；1c；另取 20 g a 全部溶于 0.15 l 6.0 mol l盐酸中，得溶液将中得到的单质b 和溶液 c 反应，放出 1.12 l(标况 )气体，同时生成溶液d，还残留有固体物质 b；用 kscn溶液

20、检验时，溶液d 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质 b 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 d 的体积仍视为 0.15 l，则该溶液中c(mg 2 )为 _， c(fe2 )为 _。【答案】加少量kclo3fe2 332，插上镁条并将其点燃feo 6hcl=2fecl 3ho、 mgo2232、 fe 2h2 h2 1 12hcl=mgcl h ofe 2fe=3fe=fe0.67 mol l2.3 mol l【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质al 和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量

21、热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量kclo固体并插上mg 条，点燃 mg 条后放出3热量，使 kclo3 固体分解放出 o2，进一步加剧mg 的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅高温速升高，引发反应。发生的反应为fe2o3 2alal2o3 2fe，所以产物中单质b 为 fe，故答案为：加少量kclo3，插上镁条并将其点燃； fe；(2)fe o和 mgo 都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：fe o 6hcl=2fecl 3h o，232332mgo 2hcl=mgcl h o，故答案为： fe o 6hcl=2fecl 3h o、 mgo 2hcl=mgcl 222332

22、2h2o；(3)混合物中只有 fe2o3 能和 al 发生铝热反应，生成fe 单质。 c 溶液中有反应生成的fecl3，还有未反应的 hcl。发生的离子反应为fe 2fe3 =3fe2 、 fe2h =fe2 h2。(4)假设步骤用去的20 g 固体中， mgo 的物质的量为 x，则 fe2o3 的物质的量也为x，则40 g mol 1x160 g mol 1x 20 g，解得： x 0.1mol 。根据 mgo mgcl2 的关系，则溶液中 mgcl 13，也就是溶2 的浓度为 0.1 mol 0.15 l 0.67。步骤说明溶液中没有femoll守恒的关系，可知mgcl2 和 fecl2

23、的总的物质的量等于质为 fecl2 和 mgcl2。根据 cl-10.45mol-0.1mol0.15l 6.0mol lg 0.45mol ，所以， fecl2的浓度为20.15l 1， 2.3 moll322 1故答案为： fe 2fe=3fe、fe 2h=fe h2；0.67 mol l；【点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算，题目难度中等，掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键，(4)中计算亚铁离子的物质的量时，不可忽略了铁与氢离子的反应。7 粉煤灰是燃煤产生的工业固体废料，主要成分有al2o3、 sio2 ，还含有少量fe2o3、 cao等。采用酸碱联

24、合的方法从粉煤灰中综合回收氧化铝及二氧化硅的工艺流程如下：硫酸熟化过程中发生的反应有：al2 o3 2sio+3h2so4=al(so4)3 +2sio2 +3h2o3al2o3 2sio+9h2 so4=3al2( so4)3 + 2sio2 +9h2 o(1) 结“晶 ”操作：缓缓加热，浓缩至_ ，放置冷却，得到al2(so4)3 18h2o。(2)al2(so4)3 18h2o 在 250 300下失重 40.5%得 al2 (so4) xh2o， x=_。(3) 还“原焙烧 ”过程中发生反应的化学方程式为_。(4)设计实验检验粗氧化铝中是否含有fe2o3： _。(5)向硅酸钠溶液中通入

25、过量co2 制备白炭黑的化学方程式为 _。(6)粗氧化铝制备冶金级氧化铝过程中发生反应 al(oh)4- +co2=al(oh)3 + hco3- ，该反应的平衡常数为 _已知 al(oh)32-+1-1323?h22+h o ? al(oh)4+hk =4 10； h coo +cok2 =600； kal (h2co3 ) =4.2-7、 k-11 10a2(h2co3) =5.6 10。【答案】表面出现结晶薄膜32al2(so4)3+3c焙烧2al2o3+3co2 +6so2取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加kscn溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有fe2o3杂质na2322

26、3221.75 103sio +2co +(n+1)h o=2nahco +sio nho【解析】【分析】粉煤灰主要成分有al2o3、 sio2 ，还含有少量fe2o3、cao 等，加入浓硫酸反应生成硫酸铝，水浸主要得到sio2 高硅渣，滤液经过结晶脱水得到硫酸铝，硫酸铝与焦炭反应生成粗氧化铝，验证粗氧化铝是否含有氧化铁，先将物质溶于稀硫酸后加kscn溶液，观察现象；向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和白炭黑sio2 nh2o。【详解】(1) 结“晶 ”操作：缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜，放置冷却，得到al (so ) 18ho；24 32故答案为：表面出现结晶薄膜。(2)假设

27、 100gal2(so ) 18ho 在 250 300 下失重 40.5%，剩余 100g (1-40.5%)=59.5g432242666= 342+18x，解得 x=3；故答案为： 3。al (so ) xho，100g59.5g(3)根据 “还原焙烧 ”产物之一经过烟气制酸，硫酸铝和碳“还原焙烧 ”生成氧化铝、二氧化碳和二氧化硫，发生反应的化学方程式为2al2(so4)3+3c焙烧2al2o3 +3co2 +6so2；故答案为： 2al2焙烧4 32al2 322(so ) +3co + 3co + 6so。(4)实验检验粗氧化铝中是否含有fe2o3，将粗品溶于稀硫酸中，利用生成的铁离

28、子与kscn溶液反应是否有红色物质生成；故答案为：取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加 kscn溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有fe2o3 杂质。(5)向硅酸钠溶液中通入过量co 生成碳酸氢钠和白炭黑sio nho，其化学方程式为222na sio +2co +(n+1)h o=2nahco +sio nho ；故答案为： na sio +2co +(n+1)h o =232232223222nahco +sio nho 。322324+h2 32223+3(6) al(oh) +h o ? al(oh) +h ，co ?h o +co ， h co ?hco +h ，根据盖斯定律

29、 - - 得到 al(oh)4233，方程式相减，平衡常数相除，因+co =al(oh) + hco此al(oh) 4233平衡常数为k4.2 10 73；故答案+co =al(oh) + hco10 13=1.75 104600 3为： 1.7510。8 以高钛渣 (主要成分为 ti3o5，含少量 sio2、feo、fe2o3)为原料制备白色颜料 tio2 的一种工艺流程如下：已知： na2tio3 难溶于碱性溶液；h2tio3 中的杂质fe2比 fe3 更易水洗除去。(1)熔盐 : 为加快反应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可采取的措施是_。 naoh 固体与 ti o在

30、空气中加热至500 550 时生成 na tio ，该反应的化学方程式为3523_。(2)过滤 :“滤液 ”中主要溶质为naoh，还含有少量 _(填化学式 )。 除杂后的滤液中获得的naoh 可循环利用，则 “水浸 ”时，用水量不宜过大的主要原因是_。(3)水解 : “酸溶 ”后获得的 tioso4 经加热煮沸，生成难溶于水的h2tio3，该反应的化学方程式为_ 。(4)脱色 :h tio中因存在少量 fe(oh) 而影响 tio产品的颜色，“脱色 ”步骤中 ti2(so )的作23324 3用是 _。【答案】搅拌12naoh 2ti3o5 o26na2tio3 6h2ona2sio3 用水量

31、过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)tioso4 2h2oh2tio3h2 43 2，以便除去杂质铁，提高h2 3fe还原为 fe的纯度so 将溶液中的tio【解析】【分析】(1) 搅拌可使反应物混合均匀； ti 3o5 转化为 na2tio3，钛元素化合价升高，根据氧化还原反应的规律书写并配平化学方程式；（2） 加入氢氧化钠后，二氧化硅会与氢氧化钠反应生成水溶性的硅酸钠； 考虑后续的蒸发结晶耗能问题分析作答；(3)根据水解原理结合产物书写化学方程式；(4)根据提示给定信息，“h2tio3 中的杂质fe2 比 fe3更易水洗除去”来分析作答。【详解】(1) 为加快反

32、应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可适当搅拌，因为搅拌可使反应物混合均匀 ,增加反应物的接触机会 ,从而达到加快反应速率的目的，故答案为搅拌； naoh 固体与 ti3o5 在空气中加热至 500 550 时生成 na2tio3，发生氧化还原反应，其化学方程式为：12naoh 2ti3o5 o26na2tio3 6h2o，故答案为 12naoh 2ti 3o5o26na2tio36h2 o；(2) 熔盐时加入的氢氧化钠会与少量杂质sio 反应，其化学方程式为：2naoh sio =22na2sio3 h2o，生成的硅酸钠易溶于水，则“滤液 ”中含有少量 na2sio3，故答案

33、为 na2 3sio ；“水浸 ”时，用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)，故答案为用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)；(3) 酸“溶 ”后获得的 tioso4 会发生水解，经加热煮沸生成难溶于水的h2tio3，其化学方程式为： tioso4223242h oh tio h so ，故答案为 tioso4223242h oh tio h so ；（4）根据给定信息易知，“脱色 ”步骤中加入还原性的 ti24 33还(so ) ，是为了将溶液中的fe原为 fe2 ，以便除去杂质铁，提高h2tio3 的纯度，且不引入新的杂质，故

34、答案为将溶液中的fe3 还原为 fe2 ，以便除去杂质铁，提高h2 tio3 的纯度。9 粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有al2o3、fe2o3 fe3o4和sio2等物质。综、合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染，还能获得纳米fe2o3 等重要物质。已知：ir nh23 反应； 3r nh3so 2 h?fe nh2r 3oh so4）伯胺能与fe2fe42 o（ ）h 生成易溶于煤油的产物。3在水溶液中能与cl 反应： fe3 6cl?63 ，回答下列问题：ii） fe fecl （1）过程 i 对煤粉灰进行酸浸过滤后，滤渣的主要成分是_。（ 2）写出过程 ii 加入过量 h2o2 发

35、生的离子方程式 _。加入伯胺煤油对浸取液进行分离，该操作的名称是 _。（3）从化学平衡角度解释过程iii 利用 nacl 溶液进行反萃取的原理 _。（4）过程 iv 中过量的n2 4将水层 26 3转化为 fe2，得到的 fe2再被o2氧化为h中 fecl feooh，其中第一步的离子方程式为4 fecl6 3 5n2h4 4fe2 n2 . 4n2h5 24cl ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。（5）在常压用纳米fe2o3 电化学法合成氨的装置如图所示。已知电解液为熔融naohkoh，纳米 fe2o3 在阴极发生电极反应分两步进行：该电解池第二步： 2fe n2 3h2o fe2

36、o3 2nh3。则该电解池第一步发生反应的方程式为_。纳米 fe2o3 在电解过程中所起的作用是_。【答案】 sio22+h2 2+=2fe3+2h2萃取、分液3 6cl63 （已知2feo +2hofe? fecl 中的反应），导致fe3+浓度降低，使3r nh23 so42 h2234 feo ?fe( nh r) ( oh) soh （已知中的反应），平衡向逆反应方向移动，fe3+ 从易溶于煤油的物质中转化到易溶于水的物质中，实现反萃取。4：1 fe2 32-=2fe 6oh-o+3h o 6e+催化剂+【解析】【分析】粉煤灰主要成分有al2o3、 fe2o3、 fe2o4 和 sio2

37、 等物质，过程酸浸，二氧化硅不溶于硫酸，除去二氧化硅；浸取液中含有fe2+、 fe3+、 al3+，加入过氧化氢与fe2+发生氧化还原反应生成 fe3+，再加入伯胺r nh2与fe3反应； 3r nh2fe3 so42h2o?fenh2（r） 3（ oh） so4 h生成易溶于煤油的产物，得到有机层。对有机层进行反萃取操作，fe3+从易溶于煤油的物质中转化到易溶于水的物质中，再经过系列操作得到纳米三氧化二铁。【详解】（1）过程 i 对煤粉灰进行酸浸，主要成分二氧化硅不溶于酸，故过滤后滤渣的主要成分是sio2。（2）过程 ii 加入过量 h2 22+3+，离子方程式为与 fe发生氧化还原反应生成feo2fe2+