2020-2021高考化学—铁及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案解析

1、2020-2021 高考化学铁及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案解析一、铁及其化合物1 已知 c、 d、g、 i 为短周期元素形成的单质，形成 d 的元素原子的最外层电子数是次外层的d、g、 i 常温下为气态，且 3 倍； b 的焰色反应呈紫色g 为黄绿色；(透过蓝色钴玻璃)； k 为红棕色粉末。其转化关系如图。请回答：（1）工业上制（2）写出 c 与c 用 a 不用 h 的原因 _ 。k 反应的化学方程式_ ，该反应的反应物总能量_(填“大于 ”或 “小于 ”)生成物总能量。（3） l 是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极，l 作阴极，接通电源(短时间 )电解e 水溶液的化学方程式_

2、 。（ 4）写出 e 物质的电子式 _。（5） j 与 h 反应的离子方程式为_。（6）写出 g 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_ 。高温【答案】氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电2al+fe2o3al2o3+2fe 大于2kcl+2h2o2koh+h2 +cl23+-al+3alo2 +6h2o=4al(oh)32cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o【解析】【分析】【详解】形成 d 的元素的原子最外层电子数是次外层的3 倍，原子只能有 2 个电子层，最外层电子数为 6，则 d 为 o2 ；k 为红棕色固体粉末，k 为 fe2 o3；由于电解 a 得到 c与

3、d，则 c 与 k生成 a 的反应为铝热反应，故a 为 al2o3， l 为 fe， c 为 al；黄绿色气体 g 为 cl2，与 c 反应得到 h 为 alcl3； b 的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃)，b 中含有 k 元素， b 在催化剂、加热条件下反应生成氧气，则b 为 kclokoh、 h2 和 cl2，过3， e 为 kcl，电解 kcl 溶液生成量的 f 与氯化铝反应得到 j，则 i 为 h2， f 为 koh， j为 kalo2；（1） h 为 alcl3 ，氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，故工业上制al 用氧化铝不用氯化铝，故答案为氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电；

4、高温（2） c 与 k 反应的化学方程式为：2al+fe2o3al2o3+2fe，该反应为放热反应，故该反高温应的反应物总能量大于生成物总能量，故答案为2al+fe2o3al2o3+2fe；大于；（3） fe 是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极，fe 作阴极，接通电源(短时间 )电解 kcl2kcl+2h2o电解水溶液的化学方程式为：2koh+h2 +cl2，故答案为电解2222kcl+2h o2koh+h +cl ；（4） e 为 kcl， kcl 的电子式为，故答案为；（5） j 与 h 反应的离子方程式为： al3+3alo2-+6h2o=4al(oh)3，故答案为 al3+3alo2

5、-23；+6h o=4al(oh)（6） g 为 cl2， g 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o，故答案为2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2 +2h2 o。【点晴】本题考查无机推断等，特殊颜色及d 的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口，是对元素化合物知识及学生综合能力的考查，需对基础知识全面掌握。推断题中常见的特征反应现象有：（ 1）焰色反应： na(黄色 )、 k(紫色 )；（ 2）使品红溶液褪色的气体：so2(加热后又恢复红色 )、 cl2(加热后不恢复红色 )；（ 3）白色沉淀 fe(oh

6、)2 置于空气中最终转变为红褐色 fe(oh)3( 由白色 灰绿 红褐色 )；（ 4）在空气中变为红棕色： no；（ 5）气体燃烧火焰呈苍白色：h2 在 cl2 中燃烧；在空气中点燃呈蓝色：co、 h2 、 ch4；（ 6）使湿润的红色石蕊试纸变蓝：nh3；（ 7）空气中出现白烟： nh3 与酸性气态物质 (或挥发性酸如盐酸、硝酸 )反应等。2 现有金属单质a、 b、 c 和气体甲、乙、丙以及物质d、 e、f、g、 h，它们之间的相互转化关系如图所示 （ 图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出）。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出下列物质的化学式：b_、丙 _ 。(2)写出黄绿色气体乙的

7、一种用途_，反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是 _。【答案】 al hcl 杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4fe(oh)2 +o2+2h2o=4fe(oh)3 2al+2oh- +2h2o=2alo2-+3h2【解析】【分析】金属 a 颜色反应为黄色证明a 为金属 na， na 与水反应生成气体甲为h2， d 为 naoh；金属 b 和氢氧化钠溶液反应产生h2，说明 b 为金属 al，黄绿色气体乙为cl2，气体甲是 h2，h 和 cl 反应生成丙为 hcl， hcl 溶于水得到的物质e 为盐酸溶液，盐酸与金属c

8、反应产生22f 溶液是金属氯化物，该氯化物与cl 还可以反应产生 g，g 与 naoh 溶液反应生成红褐色2沉淀 h 为 fe(oh)332，则 g 为 fecl ，推断物质 f 为 fecl ；判断 c 为 fe，以此解答该题。【详解】根据上述分析可知a 是 na， b 是 al， c 为 fe，气体甲是 h2，气体乙是2cl ，气体丙是 hcl；d 是 naoh， e 是盐酸， f 是 fecl ， g 是 fecl ， h 是 fe(oh) 。233(1)根据上述分析可知，物质b 是 al，丙是 hcl；(2)黄绿色气体乙是cl2，该物质可以与水反应产生hcl 和 hclo，hclo 具

9、有强氧化性，可作氧化剂，氧化一些具有还原性的物质，也用于杀菌消毒或用于物质的漂白；(3)fecl2 与 naoh 溶液发生反应：fecl2+2naoh=fe(oh)2 +2nacl， fe(oh)2 具有还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化，发生反应：4fe(oh)2+o2 +2h2o=4fe(oh)3，固体由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；(4)222al+2oh-反应是 al 与 naoh 溶液发生反应产生 naalo和 h ，反应的离子方程式为：22-2+2h o=2alo +3h 。【点睛】本题是无机物推断，物质的颜色

10、及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。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

11、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 0.15mole 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 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

12、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

13、 2o4fe(oh) 3 ，故答案为：4fe(oh) 2 o 2 2h 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： 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：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

14、有效成分是次氯酸钠，故答案为：2naoh cl 2 naclnacloh 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 hcl2nacl h2oco2 ，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 hcl nahco 3nacl ，剩余 0.05molhcl 、生成 0.1molnahco 3 ，而后发生反应： nahco 3 hclnacl 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 0.075mol0.05mo

15、l 0.025mol 。故答案为： a； 0.025。4 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： cu2o+2h+=cu+cu2+h2o(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

16、 cu2-32-22+2 3+3+2sio+2oh =sio+h ofefe 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，溶液变为血红色，则有 fe2+-23-； alo2-2233-高温oh+co =hco+co +2h o=al(oh) +hco2al+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

17、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fe2+，生成该离子与fe 元素有关的离子反应方程式为fe2o3+6h+=2fe3+3h2o、2fe3+cu=2fe2+cu2+。

18、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- ；-alo2+co2+2h2o=al(oh)3 +hco3 。(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。5 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

19、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过量co2 制备白炭黑的化学方程式为 _。(6

20、)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 al(oh)4-+1-132322+h o ?+hk =4 10； h co ?h o +co2al 23-7、 ka223-11k =600； k (h co ) =4.2 10 (h co ) =5.6 10。【答案】表面出现结晶薄膜3 2al2(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na2sio3+2co2+(n+1)h2

21、o=2nahco3+sio2?nh2o 1.75103【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al2(so4)3?18h2o；故答案为：表面出现结晶薄膜。(2)假设 100gal2(so4 )3?18h2

22、o 在 250 300 下失重40.5%，剩余 100g (1-40.5%)=59.5gal2 (so4)?xh2o，666342+18xx=33。=，解得；故答案为：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2al2 4 3焙烧和二氧化硫，发生反应的化学方程式为+3c2 322；故答案(so )2al o +3co +6so焙烧为： 2al2(so4)3+3c2al2o3+ 3co2 + 6so2。(4)实验检验粗氧化铝中是否含有fe2o3，将粗品溶于稀硫酸中，利用生成的铁离子与kscn溶液反应是否有红色物质生成；故答案为：

23、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 co2 生成碳酸氢钠和白炭黑 sio2?nh2o，其化学方程式为 na2sio3+2co2+(n+1)h2o=2nahco3+sio2?nh2o ；故答案为： na2sio3+2co2+(n+1)h2o =2nahco3+sio2?nh2o 。3 ?h2o +co2， h2co3 ? hco3 +h+ ，根据盖(6) al(oh)3+h2o?4+， h2 al(oh) +hco斯定律 - - 得到 al(oh)4233，方程式相减，平衡常数相除，因+co =a

24、l(oh) + hco此al(oh) 4 +co2 =al(oh)3 + hco3平衡常数为 k4.210 7=1.75 103 ；故答案410136003为： 1.75 10。6 某工厂的废金属屑中主要成分为cu fe和aal2 32 3、l ，此外还含有少量o和 fe o ，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（feso47h2o）和胆矾晶体（cuso45h2o）。请回答：（1）步骤中，发生的氧化还原反应的离子方程式为_，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

25、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

26、在通入 co2 之前增加一个盛有饱和3hcl 气体3-42-2onahco 溶液的洗气瓶，除去2fe(oh) +3clo +4oh =2feo+3cl +5h【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

27、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222 3程式为 2al+2oh2不和氢氧化钠溶液反应，因此涉及+2h o=2alo+3h ， fe、cu、 fe o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；故答案为：稀硫酸(或稀 h2so4；或硫酸 )； nahco3 溶液 (或碳酸氢钠溶液 )。

28、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 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

29、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nahco3 溶液的洗气瓶，除去 hcl 气体。 fe(oh)3 与 naclo 反应生成 nacl 和 na2feo4，其制取 na2feo4 的离子方程式2fe(oh)3+3clo +4oh= 2feo42- +3cl +5h2o；故答案为： 2fe(oh)3+3clo +4oh =2-2feo4+3cl +5h2o。7 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

30、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 112.853.803.39步骤 ii 后 / mg l10.253.

31、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+ 达标。推测溶解度：pbs_nis（填“ ”或“”）。(5)测定无

32、水 mncl 2 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 mn 2+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，测定结果会_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【答案】

33、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 等金属杂质的粗锰粉，因此制备过程中要将fe， ni， pb 等杂质元素去除；

34、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 单质转化为还原性较强的fe2+，静置一段时间，fe2+会被空

35、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 210h 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23垐 ?为： mnco 3 2h =mnh 2 oco2以及 fe +3h 2o；噲 ? fe oh

36、 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：bc= 126g/mol126wmmncl 2nmncl 2 =1000 =0.126bc ；agagaa若不加热，溶液中剩余的硝酸铵会在酸性条件下体现氧化性能与硫酸亚铁铵发生反应，这样会使消耗的硫酸亚铁铵偏大，那么最终求出的纯度也偏大。8 碱性锌锰电池的工作原理:zn+2mno 2+2h2o=2mno(oh)+zn(oh)2,其中的电解质溶液是koh溶液。某课

37、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 相符合。写出 “调铁 工序中发生反应的离子方程式:_,_ 。若

38、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_。【答案】+3mno oh fe2+ 3h+mn 2+ fe3

39、+2h23+3fe2+()+ =+ +ofe 2fe=+2+112a- 56b生成的3+-+2-)fe+2h=fe +h2fe催化了双氧水的分解( oh ) c( h ) c( so4+c( nh4 )【解析】【分析】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比与产品的化学式 mn( 1- x)

40、feph”xzn2o4 相符合，加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，用氨水“调后，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 可知铁元素的化合价为3+ ；( 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+，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bmoll1000l 1000bmolmn xzn( 1- x) fe2-为 1000amol ，其中，由电荷守恒可知204中含fe2o4/=铁元素的物质的量为1000amol 2=200