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文档简介
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及答案解析一、铁及其化合物1 利用 旧 皮可制 磁性fe3o4 胶体粒子并得到副 物 zno。制 流程如 所示:( 已知 zno 能溶于 碱 )已知: zn 及其化合物的性 与 al 及其化合物的性 相似。 回答下列 :(1)用 naoh 溶液 理 旧 皮的目的是_(填字母)。a 去除油 b 溶解 c 去除 d 化 皮(2) 溶液 a 的 ph 可 生 zn( oh)2沉淀, 制得zno,后 操作步 是抽 _。(3)加适量h2 2目的是 _ 溶液3 4胶体粒子的 程中, 持 通入2,ob 制得 fe on其原因是 _。(4)副 物
2、zno 常用于制 。我国早有 技 的 ,明代宋 星著的天工开物中有“升 倭 ”的 :“每炉甘石十斤,装 入一泥罐内然后逐 用煤炭 盛,其底 薪, 火煅 冷定 罐取出即倭 也。” 工 程涉及主要反 的化学方程式 _,(注:炉甘石的主要成分 碳酸 ,“倭 ”是指金属 )。(5)用重 酸 法( 一种氧化 原滴定法) 可 定 物fe3o4 中的二价 含量。若需配制 1度 0.01 mol l 的 k2cr2o7 准溶液250 ml, 准确称取 _g k2cr2o7保留 4 位有效数字,已知m r(k2cr2o7) 294 。配制 准溶液 ,下列 器中用不到的有_(填 号)。 子天平 杯量筒玻璃棒 25
3、0 ml 容量瓶胶 滴管移液管( 6)滴定操作中,如果滴定前装有 k2cr2 o7 准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定 束后气泡消失, 定 果将 _( 填“偏大”“偏小”或“不 ” ) 。【答案】 ab洗 、灼 将部分 离子氧化成 离子防止 fe2 被氧化znco3高温2czn 3co0.7350偏大【解析】【分析】【 解】(1)a 氧化 溶液与油 反 生成高 脂肪酸 ,具有去除油 作用,a 符合 意;b根据zn 及化合物的性 与al 及化合物的性 相似,zn 也能和 氧化 溶液反 , 氧化 溶液起到溶解 ,b 符合 意;c 氧化 和 不反 ,c 不符合 意;d 氧化 不能 化 皮,故答案
4、: ab;d 不符合 意;(2)调节溶液 a 的 ph 可产生 zn(oh)2 沉淀,抽滤就可以得到氢氧化锌沉淀,洗涤除去附着的离子,高温灼烧氢氧化锌分解得到zno;(3)fe3o4 中有 +3 价铁,因此加适量h2o2 目的是将部分亚铁离子氧化成铁离子,将亚铁离子和铁离子达到fe3o4 中+2 价铁与 +3 价铁的比例关系,持续通入n2,主要防止fe2+被氧化;故答案为:将部分亚铁离子氧化成铁离子;防止fe2 被氧化;(4)该炼锌工艺参加反应的物质是煤炭饼和炉甘石(碳酸锌 ),得到的物质是倭铅(金属锌 )和co,联想初中所学高炉炼铁原理,则炼锌过程涉及主要反应的化学方程式为znco3高温2c
5、zn 3co ;(5)m(k2cr2o7)=0.01 mol l-1 0.250 l 294molg-1=0.7350 g,电子天平用于准确称量固体质量,烧杯用于溶解固体,玻璃棒用于搅拌和引流,容量瓶用于配制溶液,胶头滴管用于加水定容。用不到的仪器为量筒和移液管;故答案为:0.7350g ;(6)如果滴定前装有 k2cr2o7 标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失,这样就造成读出来的 k2cr2o7 标准溶液体积偏大,测定结果将偏大。2 某学生探究小组将一批废弃的电子线路板简单处理后,得到含71%cu、20%al、 5%fe及少量 au、 pt 等金属的混合物,并设计出如下制备硫
6、酸铜晶体的路线:已知: cu+4hno33 222(浓 )=cu(no ) +2h o+2no 回答下列问题:(1)滤渣 1 的主要成分为 _。(2)第步加入h2o2 目的是将 fe2+氧化成 fe3+,其离子方程式为_;使用 h2o2 作为氧化剂的优点是 _。(3)用第步所得cuso晶体加热制备无水cuso4 的瓷质主要仪器 _。45h2o(4)由滤渣2 制取 al2(so4 )318h2o,探究小组设计了三种方案:上述三种方案中,可行方案是_,其中不可行方案的原因是_。【答案】 pt、 auh2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o不引入新杂质且产物无污染蒸发皿乙甲【解析】
7、【分析】(1) .滤渣 1 成分应为pt, au,性质稳定不与浓硝酸和稀硫酸反应。( 2) . h2o2 将 fe2+氧化成 fe3+,同时其被还原为 h2o。产物无污染无需后续处理。( 3) . 蒸发结晶过程会用到主要仪器蒸发皿属于瓷质。(4) . 滤液 1 加 h2o2 是为了将溶液中 fe2+ fe3+,然后通过加naoh 调 ph 值使 al3+和 fe3+沉淀,这样才能使滤液2 只含 cu2+。而滤渣 2成分为 fe(oh)3 和 al(oh)3, 所以在制取al2 (so4)318h2o 时要考虑除去 fe3+影响。【详解】(1) .pt, au 都属于化学性质稳定的金属,所以滤渣
8、1 含 pt 和 au,答案为 pt、 au 。(2) .根据分析, h2o2 氧化 fe2+的离子方程式为h2 o2 +2fe2+2h+=2fe3+2h2o,反应产物只有 h23+,没有引入新杂质且无污染。答案为h2 22+3+2o 和 feo +2fe+2h =2fe+2h o,不引入新杂质且产物无污染。(3) .由分析可知为蒸发皿,答案为蒸发皿。(4) .根据分析,滤渣 2 如果采用甲方案处理无法除去fe3+,最终获得产物会含有杂质24 3成分。如果采用乙方案,加适量3+。丙方案加入fe (so )al 粉可以置换出 fe 同时生 alnaoh 溶解 al(oh)3 然后过滤,可排除fe
9、3+影响,但对比方案乙其原子利用率不高。故答案为乙,甲。3 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)转化的离子方程式为 _。 转化的离子
10、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】 co3232b共价键和离子键2+33+、sio3fe+4h +no= 3fe +no +2h oalo2h o co =hco al(oh) 222233【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 一定是亚铁离子和硝酸根离子、氢离子
11、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+, l 是 nahco3,溶液 b 中生成的有铁离子,所以沉淀g 是 fe(oh)3,溶于盐酸得到j为氯化铁溶液,但原溶液中不一定含有fe3 。【详解】(1). 由强酸性条件即可判断x 溶液中肯定不存在的离子有32 、 sio
12、32 ,故答案为co32co 、 sio32 ;(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 nh ,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3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+、 h2 o反+4h+ +no3 = 3fe3+no + 2h2o,转化 为过量 co2 与 alo2应生成 al(oh) 33223,离子方程式为 alo23al(oh),故答案沉淀和
13、 hco+2h o+co =hco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fe3 ,检验 fe3 最好的是试剂是kscn溶液,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。4 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程图
14、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、ssofe2o3+6h+3+取少量 e 溶液于试管中,滴加几2 和 so3=2fe +3h2o滴 kscn溶液,若溶液变为血红色,则说明e 中阳离子为3+2+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 中含有铁元素和氧元素,
15、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2.33g守恒可知,三氧化硫的物质的量为233g/ mol =0.01mol ,气体 b 的物质的量为0.448l=0.02mol ,由 a 是由三种元素组成的化合物可知,a 中含有硫元素、气体 b 为二22.4 l / mol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(so322 3) +m (so )+m(fe o ) =0.01mol 80g/mol
16、+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 为氯化铁溶液,氧
17、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+,故答案为:2+fe-2e=fefe-2e=fe。【点睛】注意从质量守恒的角度判断a 的化学式,把
18、握二氧化硫的性质、铁离子检验为解答的关键。5 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 +f
19、e3 +6h2o=3al(oh)3 +fe(oh)34fe(no )2fe o +12no2 +3o 酸性高锰酸钾溶液3 3232【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
20、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 hno3 ,y 为fe(no ) ,结合物质的性质来解答。3 3【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+e b的反应为 mno2+4hcl加热mncl2+cl2 +2h2o, mno2 中 mn 元素化合价降低,被还原, 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
21、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+。6 某
22、淡黄色固体 a(仅含三种元素,式量小于 160)可用于制药,为探究其组成和性质,设计并完成如下实验:已知:上述流程中所涉及的反应都充分进行。b、 c、 d 均为常见气体。相同情况下气体 b 的密度大气体 c。黑色固体 e 溶于盐酸后滴加 kscn,无明显现象,加适量氯水后,溶液变红。请问答:( 1)写出气体 b 的电子式 _,固体 a 的化学式是 _。( 2)黑色固体 e 与足量浓硝酸反应的离子反应方程式是_。【答案】fec2 4+3+23o3feo + 10h + no= no + 3fe+ 5h o【解析】【分析】m3.2g0.1mol ,相b、 c、 d 均为常见气体说明 d 单质为氧气
23、,物质的量为 n=32g mol 1m同情况下气体b 的密度大气体c 则说明 b 为二氧化碳, b 与过氧化钠反应,则c 为一氧化碳,气体物质的量为n= v =8.96l10.4mol 由于生成0.1mol 氧气,根据 2co2 +vm22.4l mol2na o = 2na co + o ,因此二氧化碳的物质的量为0.2mol , co物质的量为0.2mol ,黑色22232固体 e 溶于盐酸后滴加 kscn,无明显现象,说明无铁离子,加适量氯水后,溶液变红,说明原物质为 feo,则 m(feo) = 28.8g-0.2mol-1-128 g?mol- 0.2mol 44 g?mol= 14
24、.4g,则 feom14.4g0.2mol ,因此物质的量 n= m71g mol 1n(fe): n(c): n(o) =0.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2mol+0.2mol+0.2mol,2)则化=1:2:4学式为 fec o。24【详解】气体 b 为二氧化碳,其电子式,根据上面分析得到固体a 的化学式是 fec2o4;故答案为:; fec2o4。黑色固体 e 即 feo 与足量浓硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,其离子反应方程式是3feo + 10h+ + no3= no + 3fe3+ + 5h2o;故答案为: 3feo + 10h+ no3 = no + 3fe
25、3+ +5h2o。7 工业上用某矿渣 (含有 cu22 32 32(金属单质 e 可o、 al o、fe o、 sio )提取铜的操作流程如图由滤液 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 co 的离子方程式为 _2(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 cu2-2-22+3+
26、232 3sio+2oh =sio+h o fefe o +6h =2fe +3h o、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2+-高温变为血红色,则有 feoh+co2 =hco3 ; alo2+co2+2h2o=al(oh)3+hco32al+3cuoal2 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
27、铜和氢氧化铁的混合物,在空气中灼烧, f 为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
28、为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+。(3)在滤液 c 中含有偏铝酸钠和氢氧化钠,通入足量co2 的离子方程式为oh-+co2=hco3- ;2-2233-。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 al2o3+3cu。8 某 al2o3 样品中含有一定量的 cu、 fe、fe2o3 杂质。现通过下列生产过程,从该样品中提纯 al2o3,并回收铁红。流程如下:(1)操作是 _,在实验室进行该操作需要的玻璃
29、仪器有_。(2)白色固体是 _,样品和试剂反应的化学方程式是_。(3)固体加入适量稀盐酸,可能发生的反应有:_( 用化学方程式表达 )。(4)溶液中铁元素的存在形式是_,如何用实验证明:_。(5)溶液中通入某气体,该气体可以是_(任写一种的化学式 ),红褐色固体制得铁红的化学方程式是_。【答案】过滤烧杯、漏斗、玻璃棒al(oh)32 322al o+2naoh=2naalo +h o23323222+取少量溶液于试管fe o +6hcl=2fecl+3h o、2fecl +fe=3fecl、 fe+2hcl=fecl+h fe中,滴入 kscn溶液无变化,滴加氯水后变血红色o2或者232 32
30、cl2fe(oh)fe o +3h o【解析】【分析】al o 样品中含有一定量的cu、 fe、 fe o 杂质,根据题中流程图可知,样品与试剂反应2323得溶液再通入 co2 得白色沉淀,该白色固体加热分解产生al2o3,可推知试剂为naoh,得到的固体为cu、 fe、 fe o ,溶液为 naalo、 naoh 混合溶液,通入过量232co 后得溶液为 nahco 溶液,白色固体为 al(oh) , al(oh)受热分解得 al o ,固体233323中加入盐酸得到固体粉末中铁有剩余,由于3+2+fe 会发生反应 2fe+fe=3fe ,则溶液中主要含有 fe2+,经过操作得红褐色固体应为
31、fe(oh)3,所以通入的气体应为氧化剂,可以是o2或 cl2,氢氧化铁受热分解得 fe2 o3。【详解】(1)操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法,名称为过滤;在实验室进行过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;(2)白色固体受热分解产生al2o3,则是al(oh)3,样品中含有al2o3 和试剂 naoh 溶液反应产生 naalo22o,反应的化学方程式是2 322和 hal o +2naoh=2naalo +h o;(3)固体中含有al2o3、 cu、 fe、 fe2o3,加入适量稀盐酸,由于反应后的固体粉末中含有fe 单质,则可能发生的反应有fe o +6hcl=2fecl
32、 +3h o、 2fecl +fe=3fecl、233232fe+2hcl=fecl+h2;(4)由于固体中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有fe,结合2 3323+2+可知溶液中铁元素的存在形式是fe2+,证明方法fe o +6hcl=2fecl+3h o、2fe+fe=3fe是:取少量该溶液于试管中,滴入kscn溶液无变化,滴加氯水后溶液变血红色;(5)溶液中含有fe2+,向溶液通入某气体后再加入足量naoh 溶液,产生红褐色的fe(oh)3 沉淀,该气体具有强的氧化性,气体可以是o2或者 cl2,红褐色固体fe(oh)3 不稳定,受热分解产生铁红fe2o3,该反应的化学方程式是2fe(
33、oh)3fe2o3+3h2o。【点睛】本题以从 al2 o3 样品中提取氧化铝的工艺流程为线索,考查了氧化还原反应、化学试剂的使用、混合物的分离,正确理解制备流程及反应原理为解答关键,注意掌握铝及其化合物性质和转化关系,试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。9 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_。 na
34、oh 固体与 ti3o5 在空气中加热至500 550 时生成 na2tio3,该反应的化学方程式为_。(2)过滤 :“滤液 ”中主要溶质为 除杂后的滤液中获得的naoh,还含有少量 _(填化学式 )。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 :h2tio3 中因存在少量 fe(oh)3 而影响 tio2 产品的颜色, “脱色 ”步骤中 ti2 (so4)3 的作用是 _。【答案】搅拌12naoh 2ti3 5223223o o6na tio
35、6h ona sio 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)tioso4 2h2oh2tio3h2 43 2,以便除去杂质铁,提高h2 3还原为 fe的纯度so 将溶液中的 fetio【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
36、作答。【详解】(1) 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sio2反应,其化学方程式为:2naoh sio2 =na sio h o,生成的硅酸钠易溶于水,则“滤液 ”中含有少
37、量 na sio,23223故答案为 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 tioso42h2oh2tio3h2so4;(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。10 nh4hco3 的分解温度是 35。以氯化钾和制取二氧化钛的副产品硫酸亚铁为原料生产铁红颜料和过二硫酸铵等,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:(1)气体 x 是 _,反应 i 需控制反应温度低于35 , 其目的是 _。(2)反应 i 的离子方程式为_, feco3 灼烧的反应方程式为_。(3)各物质的溶解度曲线如图,晶体z 是 _,简述反应iii 发生的原因_,工业生产上常在反应iii 的过程中加
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