高考化学压轴题之铁及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)及答案

1、高考化学压轴题之铁及其化合物推断题(高考题型整理，突破提升)及答案一、铁及其化合物1.印刷电路板(PCB)是用腐蚀液(FeC3溶液)将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种 制作PCB并将腐蚀后废液(其中金属阳离子主要含 Fe3+、Cu2+、Fe2+)回收再生的流程如 图。用川板A置换池一周体 请回答：(1)腐蚀池中发生反应的化学方程式是_。(2)上述各池中，没有发生化学变化的是池。(3)由置换池中得到固体的操作名称是_。(4)置换池中发生反应的离子方程式有_。(5)请提出利用酸从固体中回收Cu并将滤液回收利用的合理方案：_。(6)向再生池中通入 C12也可以使废液再生，相比C12,用双氧水的优点

2、是_。【答案】Cu+2FeC3=CuC2+2FeC2 沉降过滤 Fe+2F(3+=3Fe2+> Fe+Ci2+=Fe2+Cu 用盐酸溶 解固体中的Fe,过滤后得到 Cu,并将滤液加入再生池避免有毒气体污染环境【解析】【分析】腐蚀液(FeC3溶液)将覆铜板上，发生反应为：Cu+2FeC3=CuC2+2FeC2,再在沉降池中沉降后加入铁粉置换出铜单质、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，再生池中主要指FeC2,通入过氧化氢氧化生成 FeC3,循环利用。【详解】(1)腐蚀液(FeC3溶液)将覆铜板上腐蚀池中发生反应的化学方程式为：Cu+2FeC3=CuC2+2FeC2;(2)腐蚀池中发生：Cu+2

3、FeC3=CuC2+2FeC2;置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，再生池中过氧化氢氧化FeC2,没有发生化学变化的是沉降池；(3)置换池中铁粉置换出铜，固液分离的操作为过滤；(4)置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，其离子反应方程式： Fe+2F3+=3Fe2+、Fe+Ci2+=Fe2+Cu；(5)根据金属活动性顺序表可知，铁能与稀盐酸发生反应，而铜不与稀盐酸反应，所以用盐酸溶解固体中的 Fe,过滤后得到 Cu,并将滤液加入再生池；(6) Cl2有毒，污染环境，需要尾气处理，加双氧水氧化后生成水，避免有毒气体污染环 境，故答案为：避免有毒气体污染环境。2.

4、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 一M的离子方程式是 。 (4)Y受热分解的化学方程式是 。 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 3AQ+F3+6H2O=3Al(OH)3J +Fe(OH3JA4Fe(NO3)3 = 2Fe2O3+12N

5、O2 T +3Q T 酸性高镒酸钾溶液【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Cb, E为MnO2,电解X是电解氯化钠溶液，C为NaOH,与Al反应生成G, G为NaAlOz； 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FeC3, 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, 丫为Fe(NO

6、3)3,结合物质的性质来解答。【详解】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；加热(2) D+E 一的反应为 MnO2+4HClMnCl2+C2 T +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(FeC3) - M(Fe(Or)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

7、+6H2O=3Al(OH)3 J +Fe(OH)J ;(4)依据分析推断可知 丫为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A书写的化学方程式是：4Fe(NO3)3=2FesO3+12NO2 T +3Q T ;(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，滴加几滴酸性高镒酸钾溶液，若溶液紫色褪去，证明原溶液中含有Fe2+,反之没有Fe2+O3 .现有X、Y、Z三种非金属元素 A B、C三种金属元素，有：X、Y、Z的单质在常温下均为气体；X的单质在Z的单质中燃烧，火焰呈苍白色。产物 XZ的水溶液可使石蕊试液变红；2molX的单质可与ImolY的单质化

8、合生成 2moIX2YX2Y在常温下为液体；Z的单质溶于X2Y中所得的溶液具有漂白性；A的单质可以在Z的单质中燃烧，生成黑棕色固体，该固体溶于水得到棕黄色溶液；B与Z可形成化合物BZ3,向BZ3的溶液中逐滴滴加 NaOH溶液，先生成白色沉淀后沉淀逐 渐溶解；C的单质与Y的单质反应可能得到两种产物 ，其中一种为淡黄色固体 M 请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式 ：XZ 泾丫,M(2) Z的单质溶于X2Y中所得溶液中起漂白作用的物质是 (填化学式)(3) A的单质与Z的单质反应的化学方程式为 (4) BZ3与过量的NaOH溶液反应的离子方程式为 (5) X的单质与Z的单质的混合气体经点燃充

9、分反应后，冷却至室温，再通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，则原混合气体中X的单质与Z的单质的体积关系可能为(用相应化学式表示 X、Z的单质)【答案】HCl H2O Na2O2 HClO 2Fe+3Cl2FeC3 Al3+4OH-=AlO 2+2H2OV(H2):V(C2) < 1:1 【解析】 【分析】现有X、Y、Z三种非金属元素，A、B、C三种金属元素，有X、Y、Z的单质在常温下均 为气体；X的单质在Z的单质中燃烧，火焰呈苍白色，产物XZ的水溶液可使石蕊试液变红，则XZ为HCl,得出X为H, Z为Cl；2molX的单质可与1molY的单质化合生成 2molX2Y, X2Y在常温

10、下为?体，则 X2Y为H2O, Y为O;Z的单质溶于X2Y中所得的溶液 具有漂白性；A的单质可以在Z的单质中燃烧，生成黑棕色固体，该固体溶于水得到棕 黄色溶液，则为氯化铁溶液，即 A为Fe；B与Z可形成化合物BZ3,向BZj的溶液中逐 滴滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀后沉淀逐渐溶解，则B为Al;C的单质与Y的单质反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色固体M,则M为过氧化钠，则 C为Na。【详解】根据分析得出下列物质的化学式：XZ为HCl, X2丫为H2O, M为Na2O2；故答案为：HCl; H2O; Na2O2oZ的单质溶于X2丫反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸起漂白作用；故答案为：HClO。

11、A的单质与Z的单质反应是铁与氯气反应生成氯化铁，其化学方程式为2Fe+3c22FeC3;故答案为：2Fe+3c22FeC3。氯化铝与过量的 NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，其离子方程式为Al3+4OHI = A1O2+2H2O；故答案为： A13+4OH = A1O2 +2H2O。点燃X的单质与Z的单质的混合气体经点燃充分反应生成HC1, H2 + C2= 2HC1,反应后冷却至室温，再通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，氯气也要与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，因此氯气过量或刚 好生成HC1,气体都能完全被吸收，故原混合气体中X的单质与Z

12、的单质的体积关系可能为 V(H2):V(C12)w 1；：1 故答案为：V(H2)：V(C2) w。1：14 .某工厂的工业硫酸盐废水中含有大量的Fe2+、Fe3+、较多的Cu2+和少量的Na+。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计如下流程图。亘殛前人过量 世演回答下列问题；(1)A的化学式为 , D的化学式为 。(2)在工业废水中加入过量 A时，发应的离子方程式有： (3)得到FeSQ?7H20晶体的操作出为：加热浓缩、冷却结晶、 、干燥。【答案】Fe H2SC4 Fe + 2Fe3+=3Fe2+ Fe + Cu2+=Fe2+ Cu 过滤洗涤【分析】工业废水中含大量 Fe2+、Fe3

13、+、Cu2+和少量的Na+,从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结 合流程可知，要加入铁粉，可置换出铜，同时生成硫酸亚铁，经过滤，得到的滤液C中主要含硫酸亚铁，滤渣 B中含Cu、Fe,向该固体混合物中加入 D为H2SC4,得到的溶液F为 硫酸亚铁，得到滤渣 E为Cu,将溶液C、F合并就是FeSQ溶液，溶液经蒸发、浓缩、冷 却结晶、过滤，洗涤、干燥就可得到FeSQ - 7H20晶体，以此来解答。【详解】(1)加入铁粉，由于金属活动性Fe>Cu,可发生置换反应，置换出铜，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2+Cu,铁、铜的混合物中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式

14、为 Fe+2H+=Fe2+H2 f ,所以A的化学式为Fe, D的化学式为H2SQ;(2)由于离子的氧化性 Fe3+>Cu2+>Fe2+>Na+,所以向工业废水中加入过量A时，首先发生反应 Fe + 2Fe3+=3Fe2+,然后发生反应 Fe + Cu2+=Fe2+ Cu;(3)FeSQ的溶解度受温度的影响变化较大，所以从FeSQ的溶液中获得晶体经过加热，通过蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤，最后干燥，就得到了FeSQ?7H20晶体。【点睛】本题以废水处理流程为线索，考查了混合物的分离、提纯的操作过程、试剂的选用及离子 方程式书写等，把握流程中发生的化学反应及分离方法为解答

15、的关键，注重基础知识的考 查。5 .为探究某黄色固体的组成和性质，设计如下实验:气体(2.88KL,标况片能使品红褪色空气中lL04gX黑色固体4.8g充分灼烧4浅黄色沉淀溶液B (含 单一落质,且只含' 种金属元素)红梅色固走I醇液A(含烧碱4,8g体4sg种溶质)请回答:(1) X的化学式是。(2) X在空气中充分灼烧白化学方程式为 。(3)溶液A与烧碱反应生成 B和浅黄色沉淀(0.01mol)的化学方程式为 。【答案】CuFeS 4CuFeS+ 1302= 4CuO+ 2Fe2O3+ 8SQ 3Fe2 ( SO4) 3+ 12NaOH= Na2Fe6(SQ)4(OH)i2+5Na

16、2SQ【解析】【分析】根据流程图，11.04gX在空气中灼烧，生成的气体使品红溶液褪色的气体是二氧化硫，生成 的黑色固体氧化物应该为 CuO,得到红褐色固体氧化物应该为Fe2O3,根据图示中提供的数据计算含有S、Cu、Fe元素的物质的量确定 X的化学式以及物质的量；氧化铁加入适量稀 硫酸溶解得到含一种溶质的溶液为Fe2(SO4)3溶液，再加入NaOH反应生成溶液为7.1g,单一溶质且只含一种金属元素，B为Na2S04 ,结合元素守恒和电荷守恒分析判断黄色沉淀所含成分，据此分析解答。【详解】根据流程图，11.04gX在空气中灼烧，生成的气体使品红溶液褪色的气体是二氧化硫，2.688Ln(SQ)=

17、二17=0.12mol ,生成的黑色固体氧化物应该为CuO,物质的量22.4L / moln(CuO)=c/.8g =0.06mol,得到红褐色固体氧化物应该为F/O3,物质的量80g / mol4.8gn(Fe2O3)= ，”0.03mol,则化合物中含 Fe、Cu> S,物质的量之比160g / moln(Fe) : n(Cu) : n(S)=0.03 *0.06 ： 0.12=1 ： 1 ： 2,因此 X化学式为 FeCuS,物质的量 0.06mol,质量=0.06mol x (56+64+64)g/mol=11.04g符合题意，上述推断正确，氧化铁加入 适量稀硫酸溶解得到含一种溶

18、质的溶液为Fe2(SO4)3溶液，则nFe2(SO4)3=0.03mol,4.8gNaOH反应生成溶液为 7.1g,单一溶质且只含一种金属元素，推断为Na2SO4,4.8g7,1gn(NaOH)=40g7mof=0.12mol , n(Na2SQ)=i42g7moi=0.05mo1,结合元素守恒和电荷守恒，0.03molFe2(SO4)3和0.12molNaOH反应得到0.05molNa2SC4和浅黄色沉淀，浅黄色沉淀 中含 n(Na+)=0.i2mol-0.05molx 2=0.02mo(Fe3+)=0.06mol, n(OH-)=0.12mol, n(SO42-)=0.03mol x 3-

19、0.05moH0.04m>ol得到浅黄色沉淀组成：n(Na+) ： n(Fe3+) : n(OH-) : n(SO42-)=0.02 : 0.06 : 0.12 : 0.04=1 ： 3 ： 6 ： 2,组成为 NaFe3 (SQ)2(OH)6。(1)根据上述计算可知 X为FeCuS,故答案为：FeCuS;(2X在空气中充分灼烧生成二氧化硫、氧化铁、氧化铜，结合电子守恒和原子守恒书写得到反应的化学方程式为：到eCuS+13。高温4CuO+2FaO3+8SO,故答案为：4FeCuS+13O2高温 4CuO+2Fe2O3+8SO ；(3)溶液A与烧碱反应生成 B和浅黄色沉淀(0.01mol)

20、的反应是氢氧化钠和硫酸铁反应生成硫 酸钠和浅黄色沉淀，结合上述计算得到沉淀化学式为Na2Fe6(sq)4 (OH)以反应的化学方程式为：3Fe2(SQ)3+12NaOH=5Na2SQ+ Na2F氏 (SQ)4 (OH)12 J ,故答案为: 3Fe2(SQ)3+12NaOH=5Na2SO4+ Na2F& (SQ)4 (OH)12j。【点睛】大胆判断煨烧得到的黑色固体和红褐色固体的成分是解题的关键。本题的难点为浅黄色沉 淀组成的判断，要注意物质组成的定量计算、元素守恒的计算和化学式的确定方法的应 用。6 .某化学兴趣小组探究氯化铁溶液的某些性质，将一定量氯化铁固体先加入含1molHCl的

21、浓盐酸中，再加水配制成 1L溶液A。(1)若在A溶液中加入一块铜片，一段时间后得溶液Bo写出铜片在FeC3溶液中反应的离子方程式：；(2)若在B中加铁粉mg,充分反应后剩余固体 ng；过滤，从1L滤液中取出20mL,向其 中滴入40mL2mol/LAgNO3溶液时，C恰好完全沉淀。则溶液 A中FeC3的物质的量浓度是,(3)若在A溶液中加铁粉至不再溶解，则需铁粉 克。【答案】2Fe3+Cu= Ci2+2Fe 1mol/L 56g【解析】【分析】【详解】(1)Fe3+有较强氧化性，可将 Cu氧化成Cu2+,离子方程式为2Fe3+Cu= Cif+2Fe；(2)若在B中加铁粉mg,充分反应后剩余固体

22、 ng,则此时滤液中溶质只有FeC2,滴入40mL2mol/LAgNO3溶液时，C恰好完全沉淀，则 20mL滤液中n(Cl-)=0.04L x 2mol/L=0.08m>o则 1L滤液中 n(C-)=0.08mol1000mLK20mL=4mol,加入了 1molHCl,则溶液中n(C)=4mol-1mol=3mol ,则n(FeC3)=1mol,溶液体积为1L,所以溶液 A中FeC3的物质的量浓度是1mol/L；(3)A 中加铁粉发生反应 2Fe3+Fe=3R2+、2H+Fe=F(2+H2 f ,溶液中 n(FeC3)=1mol,n(HCl)=1mol,所以消耗的铁粉物质的量为 0.5

23、mol+0.5mol=1mol ,质量为56g。 【点睛】解决此类题目要注意寻找守恒关系，不能盲目写反应方程式；第3题要注意HCl也可以与铁粉反应。7 .某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下列问题:(1)除胶头滴管外，你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是(2)请帮他们完成以下实验报告：实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性。试剂：铁粉、FeC3溶液、FeC2溶液、氯水、锌片。实验记录(划斜线部分不必填写)：序号实验内容实验现象离子方程式实验结论在FeC2溶液中滴入适 量氯水溶液由浅绿色变为 棕黄色Fe2+具有还原性在FeC2溶液中加入锌 片Zn+Fe2+ Zn2+FeF

24、e2+具有氧化性在FeC3溶液中加入足 量铁粉溶液由棕黄色变为 浅绿色Fe+2F(3+ 3Fe2+Fe3+具有氧化性在FeC3溶液中加入铜 片Fe3+具有氧化性实验结论：。(3)亚铁盐在溶液中易被氧化，如何检验亚铁盐溶液是否被氧化？(简述实验操作)保存亚铁盐溶液时，应该如何防止亚铁盐被氧化：。(4)若直接向亚铁盐溶液中滴加烧碱溶液，往往得不到白色絮状Fe (OH) 2沉淀，其原因为：。(用化学方程式表示)【答案】试管C2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ Cu+2F3+=2Fe2+Cu2+ Fe只有还原性，Fe3+只有氧化性，Fe2+既有氧化性，又有还原性取少许亚铁盐溶液于试管中，滴加几滴KS

25、CN溶液，若溶液显血红色则亚铁盐溶液已变质；若溶液不显血红色则亚铁盐溶液未变质在亚铁盐溶液中加入铁粉或铁钉4Fe (OH) 2+O2+2H2O=4Fe ( OH) 3【解析】【详解】(1)探究铁及其化合物的氧化性和还原性，需要在试管中滴加试剂发生反应，则本实验必不 可缺少的一种玻璃仪器是试管；(2)在FeC2溶液中滴入适量氯水，生成氯化铁，离子反应为Cl2+2Fe2+=2C+2Fe3+, Fe元素的化合价升高，则 Fe2+具有还原性；FeC2中Fe元素的化合价升高，则 Fe2+具有氧化性；FeC3中Fe元素的化合价降低，则 Fe3+具有氧化性；在FeC3溶液中加入铜片，反应生成氯化亚铁、氯化铜

26、，离子反应为Cu+2Fe3+=2Fe2+Ci2+, FeC3中Fe元素的化合价降低，则Fe3+具有氧化性，则得到实验结论为 Fe只有还原性，Fe3+只有氧化性，Fe2+既有氧化性，又有还原性;(3)亚铁盐被氧化生成铁盐，铁离子遇KSCN溶液变为红色，则检验亚铁盐溶液是否被氧化的实验操作为取少许亚铁盐溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液显血红色则亚铁盐溶液已变质；若溶液不显血红色则亚铁盐溶液未变质；保存亚铁盐溶液时，在亚铁盐溶 液中加入铁粉或铁钉防止亚铁盐被氧化；(4)直接向亚铁盐溶液中滴加烧碱溶液，往往得不到白色絮状Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2易被氧化，发生 4Fe(OH)2+O2

27、+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】直接向亚铁盐溶液中滴加烧碱溶液，往往得不到白色絮状Fe(OH)2沉淀，可以看到生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。8. 2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂电池发展作出突出贡献的三位科学家。某废旧锂电池正极主要由LiFePQ、铝箔、炭黑等组成，Fe、Li、P具有极高的回收价值，具体流程如废旧锂电池NaOH溶液下:NaOH分NaiPOj浴晨(1)过程i生成 NaAlO2溶液的离子方程式是。(2)过程ii中 HCI/H2O2的作用是 。(3)浸出液X的主要成分为Li+、Fe3+、H2P04-等。过程iii控制碳酸钠溶液浓度20%、温度85 C、反应时间3

28、h条件下，探究pH对磷酸铁沉淀的影响，如图所示。L0 152,02.53.0，=*泄泥综合考虑铁和磷沉淀率，最佳 pH为_。结合平衡移动 原理，解释过程也中 pH增大，铁和磷沉淀率增大的原因当pH>2.5后，随pH增加，磷沉淀率出现了减小的趋势，解释其原因_。4 4) LiFePQ可以通过(NH4)2Fe(SQ)2、H3P。4与LiOH溶液发生共沉淀反应制取，共沉淀反 应的化学方程式为 。【答案】2A1+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2 T 溶解 LiFePQ,将 Fe2+氧化为 Fe3+ (2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O)2.5 建Pd- HPO42-+H+,

29、 HPO42- PO43+H+,力口入Na2CQ后，CO32-结合H+使c(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(PO43-)增大，与Fe3+结合形成磷酸铁沉淀(或者：H2PO4-kwHPO42-+H+, HPO42;w PO43-+H+,溶液pH增大，c(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(PO43-)增大，与Fe3+结合形成磷酸铁沉淀pH>5 .5时，沉淀中的磷酸铁会有部分开始转变生成Fe(OH)3,使得部分PO43-释放，导致磷沉淀率下降(NH4)2Fe(SQ)2+H3PO4+LiOH=2NHHSO4+LiFePQ J +H2O 或 (NH4)2Fe(SQ)2+H3PO4

30、+3LiOH=(NH4)2SO4+Li2SO4+LiFePO J +3H2O 【解析】 【分析】含UFePQ、铝箔、炭黑的废旧锂电池，用 NaOH溶解后过滤，滤液为 NaAlO2溶液，滤渣 为LiFePQ和炭黑，再用盐酸酸化的H2O2溶解滤渣并过滤，得到主要成分为Li+、Fe3+、H2PO4-等的溶液X,向X中加入Na2CQ溶液，有FePQ?2H20析出，过滤的滤液主要是 LiCl,再加入饱和 Na2CO3溶液，再过滤即可得到LiCO3粗产品，据此分析解题。【详解】过程i Al溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2,发生反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 T ；

31、(2)过程ii是除铝后料中加入盐酸酸化的H2O2,过滤后得到主要成分为Li+、Fe3+、H2PO4-等的溶液X,由知HCl/H2O2的作用是溶解LiFePQ,将Fe2+氧化为Fe3+；(3)分析图中数据可知，当pH=2.5时磷的沉淀率最高，铁的沉淀率较高，则过程iii选择的最佳pH为2.5;已知溶液X中存在H2PO4-的电离平衡，即 H2P。4一二HPO42-+H+, HPQ2= POh3-+H+,过 程iii中当加入 Na2CO3后，CO32-结合H+使c(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(PO43-)增大，与Fe3+结合形成磷酸铁沉淀，提高了铁和磷沉淀率；已知FePQ(s尸-Fe3

32、+(aq)+ PO3-(aq),当pH>2.5后,随pH增加,溶液中c(OH-)增大, Fe3+开始转变生成Fe(OH)3,促进溶解平衡正向移动，使得部分PO43-释放，导致磷沉淀率下降；(4)(NH4)2Fe(SQ)2、H3PQ 与 LiOH 溶液混合生成 LiFePQ,同时得到(NH4)2SQ 和 LizSd,结合 原子守恒，发生反应的化学方程式为(NH4)2Fe(SQ)2+H3PO4+LiOH=2NH4HSQ+LiFePO J +H2O。9 .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F&O3,为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如

33、下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矶晶体(FeSQ 7H2O)和胆矶晶体(CuSO4 5H2O)。废金过N&OH将液属屑 步骤I过量试剂X步骤III请回答：(1)步骤I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是一。(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n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NazFed,流程如图：溶液Ei HQ 过滤触谓pH .

34、写出由Fe(OH)制取Na2FeO4的离子方程式。(已知NaClO还原为NaCl)【答案】2AI+2OH+2H2O=2AlO2-+3H2 T 过滤 稀硫酸(或稀 H2SO4；或硫酸)NaHCO溶液(或碳酸氢钠溶液)取少量E溶液于试管中，滴入几滴硫氧化钾溶液，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CQ之前增加一个盛有饱和NaHCQ溶液的洗气瓶，除去 HCI 气体 2Fe(OH+3CIO-+4OH-=2FeO42-+3C+5H2O【解析】【分析】Cu、Fe和Al,少量AI2O3和F及O3,氢氧化钠与Al、AI2O3反应，而Cu、Fe和F及O3不反应，过滤得到滤渣为 Cu、F

35、e和Fe，O3,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，最终得到绿矶，过滤得到Cu, Cu与氧气、硫酸反应得到硫酸铜。【详解】步骤I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2AI+2OH +2H2O=2AIO2 +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：2AI+2OH +2H2O=2AIO2 +3H2 T ；过滤。将Fe、Cu中Fe溶于

36、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)；NaHCQ溶液(或碳酸氢钠溶液)。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，滴入几滴硫氧化钾溶液，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，滴入几滴硫氧化钾溶液，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n时，若用大理石与浓盐酸制取C

37、O2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；故答案为：在通入CO2之前增加一个盛有饱和 NaHCQ溶液的洗气瓶，除去 HCl气体；故答案为： 在通入CQ之前增加一个盛有饱和NaHCO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+3ClO +40H = 2FeO42-+3Cl +5H2O；故答案为:2Fe(OH)3+3ClO +4OH = 2FeO

38、42-+3Cl +5H20。10 .利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的FeSQ、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SQ2-, TiO2+水解成TQ2XH2O沉淀为可逆反应；乳酸Z§构简式为 CH3CH (OH) COOK回答下列问题：(1) TiOSQ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彳#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 ;硫酸亚铁在空气中煨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