2020-2021高考化学(铁及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练及答案

1、2020-2021 高考化学 ( 铁及其化合物推断题提高练习题) 压轴题训练及答案一、铁及其化合物1a、 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

2、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 =3s2h 2 o2fe2cl 2 =2fe32clb【解析】【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(

3、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 cl2，根

4、据转化关系可知，该金属元素一定是变价元素，即fe；那么b 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。2 下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化

5、关系如图所示（部分产物及反应条件已略去）。已知a、b 为气态单质，f 是地壳中含量最多的金属元素的单质； e、 h、 i 为氧化物， e 为黑色固体，i 为红棕色气体；m 为红褐色沉淀。请回答下列问题：(1)a 在 b 中燃烧的现象是_ 。(2)d+e b的反应中，被氧化与被还原的物质的物质的量比是_ 。(3)g+j m的离子方程式是_ 。(4)y 受热分解的化学方程式是_ 。(5)检验硫酸铁溶液中是否存在fe2 的试剂是 _。【答案】放出大量的热，产生苍白色火焰2:1 3alo2 +fe3 +6h2o=3al(oh)3 +fe(oh)34fe(no3)32fe2o3+12no2 +3o2酸性

6、高锰酸钾溶液【解析】【分析】f 是地壳中含量最多的金属元素的单质，则f 为al，转化关系中x 电解得到三种物质，为电解电解质与水型，a、b 为气态单质，二者为氢气和氯气，二者反应生成d， d 为hcl，e为黑色固体，为氧化物，和hcl 反应又生成b 气体，a 为h2， b 为cl2 ，e 为mno 2，电解x是电解氯化钠溶液，c 为naoh，与al反应生成g，g 为naalo2； m为红褐色沉淀为fe(oh)3，所以 j是含三价铁离子的物质，是h 和 d 反应生成，证明j 为 fecl3， h、 i 为氧化物判断 h 为 fe2o3， i 为红棕色气体为no2，结合转化关系可知，n 为 hno

7、3 ，y 为fe(no3)3，结合物质的性质来解答。【详解】(1) a 为 h2，b 为 cl2， h2 在 cl2 中燃烧的现象是：气体安静燃烧，放出大量的热，火焰呈苍白色，并有白雾产生；(2) d+eb的反应为 mno +4hcl加热中 mn 元素化合价降低，被还mncl +cl +2h o， mno22222原， hcl 中 cl 元素化合价升高，被氧化，4mol 盐酸参与反应，发生氧化反应的盐酸为2mol ，另外 2mol 盐酸显酸性，则n(被氧化的物质hcl)： n(被还原的物质 mno2)=2： 1；(3) g(naalo2)+j(fecl3) m(fe(oh)3)的反应是在水溶液

8、中发生的双水解反应，反应离子方程式是： 3alo2 +fe3+6h2o=3al(oh)3+fe(oh)3；(4)依据分析推断可知y 为 fe(no3)3，受热分解生成二氧化氮和氧化铁，依据原子守恒配平书写的化学方程式是：4fe(no3 )32fe2 o3+12no2 +3o2；(5)检验硫酸铁溶液中是否存在fe2+的方法是取少量待测液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有fe2+，反之没有fe2+。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_

9、。(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_。(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 _。223+2+2点燃【答案】 co3 23kscn溶液2mgo + co + h o = 2hco2fe + fe = 3fe2mg + coc【解析】【分析】(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化

10、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， 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co2， co2 与 c在高温条件下反应生成co。【详解】(1)若 a 为强碱， c、 d 常被用做食用 “碱 ”，应为

11、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

12、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 在下列物质转化关系中，反应的条件和部分产物已略去。已知：甲、乙是两种常见金属，反应是工业制盐酸的反应。回答下列问题：( 1) 反应 i 中，甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的

13、物质，写出该物质的电子式：_，该化合物中存在的化学键有：_ 。与甲在同一周期的金属元素（包括甲），按单质熔点由高到低的顺序排列依次为：_（元素符号）。( 2) 反应中，乙与h2o 在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙在周期表中的位置是_；写出反应的化学方程式_。( 3) 通过比较反应i、的反应条件，可得出甲的金属性比乙的金属性_（填“强”或“弱”），比较二者金属性强弱的依据还可以是_（写出一种即可）。( 4) 下列关于第三周期金属元素的单质及其化合物的说法正确的是_（选填答案编号）a工业上一般用电解法进行冶炼，获取单质b金属阳离子都具有相同的电子排布式c氢氧化物都能容易分解得到相

14、应的氧化物d金属氯化物都是电解质，都属于离子化合物【答案】离子键、共价键al、 mg、 na第四周期族3fe 4h2o高温fe3o4+h2强naoh是强碱，而feoh 3是弱碱ab+（）【解析】【分析】已知反应是工业制盐酸的反应，则丙为h2，丁为 hcl；反应 i 中，甲在通常条件下和水剧烈反应，除丙外，还生成一种焰色反应为黄色的物质，则甲为金属钠；反应中，乙与h2o 在高温下反应，除丙外，还生成一种有磁性的物质，则乙为铁。据此解答。【详解】( 1) 由以上分析知，甲为金属钠，则焰色反应为黄色的物质为naoh，电子式为，该化合物中存在的化学键有离子键、共价键。与甲在同一周期的金属元素有na、

15、mg、 al 三种，它们的离子带电荷数依次增多，离子半径依次减小，所以按单质熔点由高到低的顺序排列依次为al、 mg 、 na。答案为：；离子键、共价键；al、mg、 na；( 2) 由以上分析知，乙为铁，与h23 4，铁为 26o 在高温下反应，生成的有磁性的物质为fe o号元素，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则铁在周期表中的位置是第四周期族；反应的化学方程式为3fe 4h2高温3 42+ofe oh。答案为：第四周期族；+3fe+4h2o高温fe3o4+h2 ；( 3) 钠与水在常温下剧烈反应，铁与水在高温下才能反应，由此可得出钠的金属性比铁的金属性强，比较二者金

16、属性强弱的依据还可以是naoh 是强碱，而 fe( oh) 3 是弱碱来判断。答案为：强； naoh 是强碱，而fe( oh) 3 是弱碱；( 4) a工业上一般用电解法冶炼nacl、mgcl2 、al2o3，获取单质，a 正确；+、 mg2+1s22s2 2p6， b 正确；b na、al3 都具有相同的电子排布式c naoh 热稳定性强，很难分解得到相应的氧化物，c 不正确；d金属氯化物都是电解质，但alcl3 属于共价化合物，d 不正确；答案为： ab。【点睛】在书写铁与h2o 在高温下反应，我们易忽视“有磁性的物质”，而把产物写成fe2o3 和h2，从而产生错误。5 工业上用某矿渣 (

17、含有 cu2 o、 al2o3、fe2 o3、 sio2 )提取铜的操作流程如图(金属单质 e 可由滤液 c 制取 )：已知： cu2+2+2o+2h =cu+cu +h o(1)固体混合物 b 的成分是 _。它与 naoh 溶液反应的离子方程式为_。(2)滤液 a 中铁元素的存在形式为 _(填离子符号 )，生成该离子与fe 元素有关的离子反应方程式为 _。要检验该铁元素的离子的实验 _(3)在滤液 c 中通入足量2co 的离子方程式为 _(4)金属单质 e 从固体混合物f 中置换出cu 的化学方程式为_【答案】 sio2 和 cusio2+2oh- =sio32-+h2ofe2+fe2o3

18、+6h+ =2fe3+3h2o、2fe3+cu=2fe2+cu2+ 取少量溶液于试管中，滴加 kscn，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有 fe2+ oh-+co2 =hco3-； alo2-+co2+2h2o=al(oh)3 +hco3- 2al+3cuo高温al2 o3+3cu【解析】【分析】氧化亚铜与盐酸反应生成铜和铜离子，二氧化硅与盐酸不反应，氧化铁与盐酸反应生成fe3+，铁离子与铜反应生成亚铁离子，固体为二氧化硅和铜，滤液中含有铜离子、亚铁离子、铝离子，加入足量的氢氧化钠溶液，滤液c中含有偏铝酸根离子，金属e 为铝，固体d 为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物，在空气中灼烧，f 为

19、氧化铜和氧化铁的混合物，粗铜为铜、铝、铁的混合物，经过电解可得到纯铜。【详解】(1)固体混合物b 的成分是 sio2 和 cu。它与 naoh 溶液即二氧化硅与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为 sio2+2oh-=sio32-+h2o。(2)氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子，氧化铁与盐酸反应生成铁离子，与铜反应生成亚铁离子，有铜剩余，故铁离子完全转化为亚铁离子，滤液a 中铁元素的存在形式为2+，生成该离子与 fe 元素有关的离子反应方程式为fe+3+fe2o3+6h =2fe +3h2o、2fe3+cu=2fe2+cu2+。要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中，滴加kscn，溶液

20、不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有fe2+。(3)在滤液 c 中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，通入足量2-23- ；co 的离子方程式为oh +co =hco2-2233-。alo +co +2h o=al(oh) +hco(4)金属单质 e 为铝，从固体混合物f 为氧化铜和氧化铁的混合物，置换出cu 的化学方程式为铝热反应， 2al+3cuo高温23al o +3cu。6 利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的feso4、 h2so4 和少量的fe2（ so4 ）3、tioso4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

21、- ， 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

22、过滤tio2+（ x+1） h2otio2?xh2o+2h+,铁屑与 h+反应， c（ h+）降低，平衡向正反应方向移动，促使tio2+转化为 tio22蒸发浓缩、冷却结晶、过滤1: 4?xh o2+3 -3222+被氧化取少量溶液 b 于试管中，加人naoh 溶fe +2hco =feco +h o+co 防止 fe液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液b 中含有 nh4+【解析】【分析】由流程图可知，废液中加入铁屑，fe 与 h24243反应生成4so 和少量fe（ so）feso，溶液的ph 增大，促进tioso4 的水解沉淀， tioso4 完全水解生成tio

23、2?xh2o 沉淀，过滤，滤渣为tio2?xh2o 和 fe，滤液为feso4 溶液； feso4 溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体，硫酸亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁；feso4 溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳，碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳，乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳酸亚铁晶体。【详解】（1）由化合价代数和为0 可知， tioso4 中钛元素的化合价是 +4 价；步骤 中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤，故答案为+4；过滤；（2） tioso4 在溶液中水解生成 tio2?xh2o，

24、水解的离子方程式为： tio2+（ x+1）222+，加入铁屑，铁与 h+反应，溶液中c（h+）降低，水解平衡向正反h otio ?xh o+2h应方向移动，促使tio2+转化为 tio2?xh2o 沉淀，故答案为tio2+（ x+1）222+反应， c（h+）降低，平衡向正反应方向移动，促使tio2+h otio ?xh o+2h ,铁屑与 h转化为 tio2?xh2o；（ 3） feso4 溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体；硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，反应的化学方程式为4feso4+o22fe2o3+4so3，氧化剂是氧气，还原剂是氧化铁，所以氧化剂

25、和还原剂的物质的量之比为1： 4，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；1： 4；（4）步骤为feso 溶液中加碳酸氢铵，两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化4碳，反应的离子方程式为 fe2+2hco3-=feco3 +h2o+co2，故答案为 fe2+2hco3-=feco3 +h2o+co2；（ 5）亚铁离子易被空气中氧气氧化，所以步骤必须控制一定的真空度，这样有利于蒸发水还能防止 fe2+被氧化，故答案为防止 fe2+被氧化；（6）溶液b 为硫酸铵溶液，实验室检验铵根离子的方法是：取少量溶液b 于试管中，加人 naoh 溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液b

26、 中含有nh4+，故答案为取少量溶液b 于试管中，加人naoh 溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，石蕊试纸变蓝，说明溶液b 中含有 nh4+。7 以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料（mno2 、mnooh 、 mno 及少量 fe、 pb等）为原料制备高纯mncl2xh2o，实现锰的再生利用。其工作流程：资料 a mn 的金属活动性强于fe， mn 2+在酸性条件下比较稳定，ph 高于 5.5 时易被 o2 氧化。资料 b生成氢氧化物沉淀的phmn(oh)223pb(oh)fe(oh)开始沉淀时8.16.51.9完全沉淀时10.18.53.2注：金属离子的起始浓度为-10.1mo

27、l l（1）过程的目的是浸出锰。经检验滤液1 中含有的阳离子为mn 2+、 fe3+、 pb2+和 h+。mno 2 与浓盐酸反应的离子方程式是 _ 。检验滤液1 中只含 fe3+不含 fe2+的操作和现象是：取少量滤液1 于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成；另取少量滤液1 于试管中， _。fe3+由 fe2+转化而成，可能发生的反应有：a2fe2+cl2=2fe3+2clb2+2+3+24fe +o +4h =2fe +2h oc .写出 c 的离子方程式：_。（2）过程的目的是除铁。有如下两种方法：.氨水法：将滤液1 先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。.焙烧法：将滤液1 浓缩得到

28、的固体于290焙烧，冷却，取焙烧物.。已知：焙烧中发生的主要反应为2fecl3+3o2=2fe2o3 +3cl2， mncl 2 和 pbcl2 不发生变化。氨水法除铁时，溶液ph 应控制在_ 之间。_两种方法比较，氨水法除铁的缺点 是 _。（3）过程的目的是除铅。加入的试剂是_。（4）过程所得固体中的x 的测定如下：取m1g 样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。则 x=_。【答案】 mno2+2+22滴加 kscn溶液，变红+4h +2clmn +cl +2h omno 2+4h+2fe2+=mn 2+2fe3+2h2o 或 mnooh+3h+fe2+=mn 2+fe

29、3+2h2o3.25.5 加水溶解，快速过滤，再加盐酸酸化至ph 小于5.5引入杂质 nh4+锰7 m1 m2m2【解析】【分析】含锰废料（ mno 2、 mnooh、 mno 及少量 fe、 pb 等）与浓盐酸反应，过滤滤液1 中含有的阳离子为 mn 2 、 fe3 、 pb2 和 h ，过程 ii 除去铁离子，过程iii 用锰除去铅离子。【详解】（1） mno 2与浓盐酸反应产生氯气，反应的离子方程式为：mno 2+4h+2cl2+2+mn222+2cl22+cl +2h o ，故答案为： mno +4hmn +cl +2h o 。亚铁离子与铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，铁离子使kscn溶液显

30、红色，检验滤液1 中只含 fe3 不含 fe2 的操作和现象是：取少量滤液1 于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成，另取少量滤液1 于试管中，滴加kscn溶液，变红，故答案为：取少量滤液1 于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成，另取少量滤液1 于试管中，滴加kscn溶液，变红；fe3+由 fe2+转化而成，由a、 b 两个方程式得：可能由氯气、氧气氧化，也可能由二氧化锰氧化，反应的离子方程式为：mno 2+4h +2fe2 =mn2 +2fe3+2h2o，故答案为： mno2 +4h +2fe2=mn 2+2fe3 +2h2 o；（2）调节ph除去铁离子，ph 大于 3.2 时，铁

31、离子沉淀完全，铅离子、锰离子不能沉淀，小于5.5 时锰离子不易氧化，故ph 应小于5.5，故答案为：3.2 5.5；补全中的操作：加水溶解，快速过滤，再加盐酸酸化至ph小于5.5 ，故答案为：加水溶解，快速过滤，再加盐酸酸化至ph 小于5.5 。两种方法比较，氨水法除铁的缺点 是：氨水法除铁的过程中，会引入杂质 nh4 ，故答案为：引入杂质 nh4 ；（ 3）过程的目的是除铅。用活泼金属置换不活泼金属，加入锰，将铅离子置换与溶液分离，自身生成锰离子，不引入杂质，故答案为：mn ；（4）过程所得固体中的x 的测定如下：取m1g 样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量变为m2g。m1gm

32、ncl2 xh2o 置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，生成222m 2g= m2mol ，结晶水的质量为（m1 2mncl质量为 mg，则 n （mncl ） = 126g?mol1126-m）2m1m2 ，则 1： x=n（ mncl227 m1 m2，g， n（ h o） =18）： n（ h o），解得： x=m2故答案为： 7 m1m2。m2【点睛】本题考查了物质制备方案设计，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目涉及离子方程式的书写、物质组成的计算等知识，解题关键：注意把握实验的流程、相关物质的性质以及题目信息。8 碱性锌锰电池的工作原理:zn+2mno 2+2h2o=2mno(

33、oh)+zn(oh)2,其中的电解质溶液是koh溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料,制备一种新型材料mnxzn(1-x)fe2o4,其工艺流程如图所示:(1)滤液a 中溶质的电子式为_。(2)已知mn xzn(1-x)fe2o4 中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中锰元素的化合价相同，则铁元素的化合价为_。(3) 溶“渣 ”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3 价锰的化合物全部还原成mn 2+，写出该反应的离子方程式:_ 。(4) 调“铁 ”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式 mn xzn(1-x)fe2o4 相

34、符合。写出 “调铁 工序中发生反应的离子方程式:_,_ 。若测得滤液的成分为 c(mn 2+)+c(zn2+)=amol.l-1 ,c(fe2+)+c(fe3+)=bmol.l-1 ，滤液体积为1m3, “调铁 ”工序中，需加入的铁粉质量为_kg(忽略溶液体积变化，用含a、 b 的代数式表示 )。(5)在 “氧化 工序中，加入双氧水的目的是把fe2+氧化为 fe3+;生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值,其可能原因除温度外，主要是 _。(6)用氨水 “调 ph后 ,经 “结晶 ”“过滤 ”可得到产品和滤液 c,从滤液 c 中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中的离子浓度由小到大的顺序为_。

35、【答案】+3mno( oh)+ fe2+3h+=mn 2+fe3+2h2ofe+2fe3+=3fe2+2+3+-+2-)fe 2h=fe +h2112a 56b生成的fe催化了双氧水的分解( oh ) c( h ) c( so4+-+c( nh4 )【解析】废旧无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料mn xzn( 1- x) fe2o4，废旧电池加入水浸取过滤得到滤液a 和滤渣，滤渣加入过量稀硫酸熔渣后加入铁，稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将 +3 价锰的化合物全部还原成mn 2+，过滤得到滤渣b 和滤液，测定滤液成分，“调铁”工序的目的是调整溶液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之

36、比与产品的化学式 mn xzn( 1- x) fe2o4 相符合，加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，用氨水“调ph”后，经“结晶”“过滤”可得到产品和滤液 c，从滤液 c 中还可分离出一种氮肥为硫酸铵，据此解答。【详解】( 1) 滤液 a 中溶质是 koh，含有离子键和共价键，电子式为。( 2)已知 mn xzn( 1- x) fe2o4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时的还原产物中的锰的化合价相同，可知mn 为 +2 价，锌 +2 价、氧元素 - 2 价，则根据化合价代数和为0 可3知铁元素的化合价为 + ；( 3)“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3 价锰的化合物

37、全部还原成mn 2+，该反应的离子方程式为 mno ( oh)+ fe2+3h+=mn 2+fe3+2h2o。( 4)“调铁 工序中发生反应的离子方程式为fe+2fe3+=3fe2+、 fe+2h+=fe2+h2。 n （mn 2+） +n（ zn2+） =a mol ?l- 1 1000l=1000amol ，已有铁元素bmol / l 1000l=1000bmol ，由电荷守恒可知mn xzn( 1- x) fe2-为 1000amol ，其中204中含 fe2o4铁元素的物质的量为1000amol2 2000amol，还需加入铁的物质的量为2000amol- =1000bmol ，质量为

38、（ 2000amol - 1000bmol ）mol 56g/ mol=（ 112a- 56b ）kg。( 5) 在“氧化 工序中，加入双氧水的目的是把fe2+氧化为 fe3+，生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是生成的fe3+催化了双氧水的分解。( 6) 用氨水“调 ph”后，经“结晶”“过滤”可得到产品和滤液c，从滤液 c 中还可分离出一种氮肥为硫酸铵，铵根离子水解溶液显酸性，离子浓度为c( oh- ) c( h+) c( so42- ) c( nh4+ ) 。9 闪锌精矿 (含有 zns、 sio2 和少量 fes杂质 )，钛白废液 (含 h2so4 约 20%，还有少量fe2+、 tio2+)。利用钛白废液及闪锌精矿联合生产七水合硫酸锌流程简化如下：回答下列问题：(1)在焙烧过程中，产生了具有漂白性的气体和金属氧化物，其中气体是_，滤渣 x的主要成分是 _。(2)氧化时，如果鼓入空气不足，其弊端是_，生成 h2tio3 的相关离子反应方程式为_ ，从生产实际考虑，调ph 时，选择加入石灰乳而不是烧碱的原因是_。(3)常温下，滤液y 中锌离子浓度约为6mol/l ，若 ksp