2020-2021备战高考化学铁及其化合物推断题综合经典题及答案_第1页
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1、2020-2021备战高考化学铁及其化合物推断题综合经典题及答案一、铁及其化合物1.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】AlHCl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,+O2+2H2O=4Fe(OH)32A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2T【解析】【分析】金

2、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C12,气体甲是H2,H2和C12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反应产生F溶液是金属氯化物,该氯化物与C2还可以反应产生G,G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G为FeC3,推断物质F为FeC2;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C2,气体丙是HCl;D是NaOH,E是盐酸,F是FeC2,G是FeC3,H是Fe(OH)3。(

3、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)FeC2与NaOH溶液发生反应:FeC2+2NaOH=Fe(OH2J+2NaCFe(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,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)反应是Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:2Al

4、+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2To【点睛】本题是无机物推断,物质的颜色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。2.下列物质AF是我们熟悉的单质或化合物,其中A、B均是常见的金属,且B的合金用量最大;E在常温下是黄绿色气体;适当的条件下,它们之间可以发生如图所示的转化。造型NaOH梅海|I一I白吧田烟IIlLsI碘酸!nihohFSrfe|:曲隘rr-Ig台p-HuW一匚H回日二匚1(1) G溶液中溶质的化学式为。(2)请写出反应AF的化学方程式:。(3)检验F中金属阳离子的常用试剂是(填物质

5、的化学式);现象是(4) E物质可与石灰乳反应制取漂白粉,写出漂白粉的有效成分。(5)写出C与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式。(6)若向D溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是:,反应过程中的化学方程式为:【答案】NaAlO22FeC2+Cl2=2FeC3KSCN溶液呈血红色Ca(ClO)2Al3+4OH-=AlO2-+2H2O先产生白色沉淀,后白色沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色FeC2+2NaOH=Fe(OH)2j+2NaCl4Fe(OH)2+6+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】B的合金用量最大,所以B为Fe;E在常温下是黄绿色气体,所以E为C12;盐酸与铁反应生成FeC2,FeC2与C

6、I2反应生成的F为FeC3;金属A与盐酸反应后生成的盐,与适量的NaOH溶液反应能生成白色沉淀,白色沉淀还能溶于NaOH,所以A为Al单质,C为A1C13溶液,G为NaAlO2溶液。【详解】(1)根据分析可知,G即为偏铝酸钠溶液,溶质的化学式为NaAlO2;(2)根据分析可知,D为FeC2,与E即Cl2反应后生成FeC3,方程式为:2FeCl2Cl2=2FeCl3;(3)检3&Fe3+常用硫氧化钾溶液,Fe3+遇SCN生成血红色物质;(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙;(5)通过分析可知,C为AlC3溶液,与过量的NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al34OH=AlO2

7、2H2O;(6)通过分析可知,D的溶液为FeC2溶液,FeC2会与NaOH溶液反应生成很不稳定的白色Fe(OH)2沉淀,沉淀会迅速的被氧化为Fe(OH)3,转化的现象为:白色沉淀先转变为灰绿色,最终变为红褐色;相关的方程式还有:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3;3.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探究其组成:气悻/新合标况也8冠.)足Be。7溶液.*法酸溶液.白色沉淀52.33即红棕色附体qL6图黄色橹液E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3金E中阳离子

8、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】Fa0、SSO和SC3Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCNB液,若溶液变为血红色,则说明E中阳离子为Fe3+Fe2e-=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,1.6g氧化铁的物质的量为16日*。|=0.01mol;由气体B与足量氯化钢溶液反应生成白色沉淀可知,白色沉淀D为硫酸钢、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233g3gmOl=0.0

9、1mol,气体B的物质的量为0448L22.4二。1=0.02mol,由A是由三种兀素组成的化合物可知,A中含有硫兀素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体,二氧化硫的物质的量为(0.020.01)mol=0.01mol,m(SC3)+m(SC2)+m(Fe2C3)=0.01molx80g/mol+0.01molx64g/mol+1.6g=3.04g,说明A中nFe):n(S):n(C)=1:1:4,贝UA为FeSQ。【详解】(1)由分析可知,A为FeSQ,含有的三种元素为Fe、0、S,故答案为:Fe、0、S;(2)由分析可知,三氧化硫的物质的量为22蒜i=0.01mol,气体B的物质的量为0

10、448L22.4L/mol=0.02mol,由A是由三种兀素组成的化合物可知,A中含有硫兀素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体,故答案为:SC2和SC3;(3)C为氧化铁、E为氯化铁溶液,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:Fe2C3+6H+=2Fe3+3H2C;(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

11、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Fe-2e一=F+,故答案为:Fe-2e一=F+。【点睛】注意从质量守恒的角度判断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。4.明矶在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含Al、AI2O3、Fe、FO3、FeO等)为原料制取明矶的工艺流程如下图。回答下列问题:稀施酸H曲KS5,I,I,1,r,I,.度耨灰一|极帛U.工次1卜区研7q卷I:利福H虹卜滤清1滤渣2FuH)/已知:Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.93.7。(1)明矶净水的原理是(用离子方程式表示)。(2)酸溶”时,A12O3溶解的化学方程

12、式为。(3)氧化”时,发生反应的离子方程式为。(4)步骤”的目的是;2”经碱洗、水洗、干燥和煨烧,得到的产品的名称是(填俗称)。(5)步骤”包含的操作有、过滤及干燥。【答案】A13+3H2O?A1(OH)3(胶体)+3H+A12O3+3H2SC4=A12(SC4)3+3H2O2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O调节溶液pH,使沉淀完全铁红蒸发浓缩冷却结晶【解析】【分析】废铝灰(含Al、AI2O3、Fe、Fe2O3、FeO等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤,得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SC42-的酸性滤液,滤渣1为不与硫酸反应的杂质,向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化

13、为Fe3+,由于Fe(O成比Al(OH)3更难溶,向氧化后的滤液中加入Al(OH)3,Fe3+转化为更难溶的Fe(OH1沉淀,过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液,滤渣2为Fe(OH)3,向滤液中加入K2SO4制得产品溶液,对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体,据此分析解答。【详解】(1)明矶是强酸弱碱盐,弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为:AI3+3H2O?AI(OH)3(胶体)+3H+;(2)酸溶”时,AI2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为Al2O3+3H

14、2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;(3)氧化”时,加入氧化剂过氧化氢,将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O;(4)步骤”加入滤液中加入Al(OH)3,作用是调节溶液的pH值,由于Fe(OH比Al(OH)3更难溶,使Fe3+完全转化为Fe(OH沉淀而除去;滤渣2”的成分是Fe(OH»,煨烧时分解生成氧化铁,它是一种红棕色粉末,常用作颜料,俗名是铁红;(5)步骤”是从溶液中获得产品明矶,包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。5.澳主要以Br-形式存在于海水(呈弱碱性)程示意如下。中,利用空气吹出法从海水中提澳,

15、工艺流戴化LQ氧化浓缩海水髭化海水*ii.越空皈出资料:常温下澳呈液态,深红棕色,易挥发。(1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免(2)脱氯:除去含澳蒸气中残留的C12FtBrz*产品整(写离子反应方程式)。具有脱氯作用的离子是FeBi2或加入,脱氯作用恢复。溶液失去脱氯作用后,补加(3)富集、制取B2:用Na2CO3溶液吸收澳,Br2歧化为BrO3-和Br-。再用HzSQ酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为。(4)探究(3)中所用H2SQ浓度对Br2生成的影响,实验如下:序号ABC试剂组成1mol/LNaBr20%H2SO1mol/LNaBr98%H2SO将B中反应后溶液用水稀释实验

16、现象无明显现象溶液呈棕红色,放热溶液颜色变得很浅B中溶液呈棕红色说明产生了。分析C中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:。酸化歧化后的溶液宜选用的酸是(填稀硫酸”或浓硫酸”)。【答案】Cl2+20H-=C-+ClO+H2。F/、Br-铁粉BrC3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2OBr2理由:SQ+B2+2H2O=2HBr+H2SQ方案:用CC4萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色稀硫酸【解析】【分析】【详解】(1)海水中澳元素以Br

17、-存在,从海水中提取澳单质,要用C2氧化澳离子得到,但海水呈碱性,若不酸化,就会发生反应:Cl2+2OH=Cl-+ClO+H2O,影响澳的提取;(2)将澳蒸气的残留的C12脱去,可利用氯气有强的氧化性,要加入能与C12反应,但不能与Br2反应的物质,如Fe2+、Br-;溶液失去脱氯作用后,补加FeBi2或加入还原铁粉,物质具有还原性,脱氯作用就恢复;用Na2CO3溶液吸U澳,Br2歧化为BrO3-和Br-。再用H2SO4酸化,BrO3-和Br-及H+发生归中反应得到B2,其离子反应方程式为BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O;(4)B中溶液呈棕红色是由于Br2是红棕色物质,产生了B

18、r2;若甲同学说法正确,则会发生反应:SQ+Br2+2H2O=2HBr+H2SQ,消耗了澳单质;若乙同学说法正确,则要把颜色很浅的溶液用CC4萃取,利用CC4密度比水大,澳单质容易溶于CC4,观察下层液体颜色否呈棕红色即可;歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象,若用浓硫酸酸化,溶液变为红棕色,反应放出热量,会导致澳单质挥发,所以酸化要用稀硫酸。6 .从某矿渣(成分为NiFe2O4(铁酸馍)、NiO、FeO、Ca。SQ等)中回收NiSC4的工艺流程如图:矿渣一研一卜则力培胡卜渥猛一波取*除吗卜萃取一浸清废液(再生后循环利用)已知:(NH4)2SC4在350c分解生成NH3和H2SO4;NiFe2

19、O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SC4)3o回答下列问题:(1)讲磨”的目的是。(2)矿渣中部分FeO在空气焙烧时与H2SQ反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为。(3)浸泡”过程中Fe2(SQ)3生成FeO(OH)的离子方程式为。浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OHCaSQ外还含有(填化学式)。(4)向浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2+,溶液中c(F)至少为molL-1时,可使钙离子沉淀完全。已知Ca2+浓度小于I.OXlOmoiL-1时沉淀完全;Ksp(Ca=4.0x狗(5)萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离:Fe2+(水相)+2RH侑机相)FeR2(有机相)+2

20、H+(水相)。萃取剂与溶液的体积比(V。Va)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃V。取率影响如图所示,一。的最佳值为。在Va一(填“强碱性”“强酸性”或“中性”)PH(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变)。依据下表数据判断,调用府曜枷BXI139J丸了XT育美如况混和完全沉境的Ndn囊T范围为湿出酒F时测,Wj温4FeC+6H2SC4+C2=2Fe2(SC4)3+6H2O-310.25强酸性3.7&pH<7.1【答案】增大接触面积,加快反应速率_加热Fe3+2H2O=FeO(OH)+3H'SiQ2.0【解析】【分析】某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸馍)、

21、NiO、Fe。Ca。SiQ等,加入硫酸钱研磨后,600C焙烧,已知:(NH4)2SO4在350c以上会分解生成NH3和H2SO4;NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSQ、Fe2(SC4)3,在90C的热水中浸泡过滤得到浸出液,加入NaF除去钙离子,过滤得到滤液加入萃取剂得到无机相和有机相,无机相通过一系列操作得到硫酸馍,有机相循环使用,据此分析解答。【详解】(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SQ混合研磨,混合研磨的目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;(2)矿渣中部分FeC在空气焙烧时与H2SQ反应生成Fe2(SC4)3的化学方程式为Wj温4FeC+6H2SC4+C2-2Fe2(SC4

22、)3+6H2。;(3)浸洵”过程中Fe2(SC4)3生成FeC(CH)的离子方程式为:Fe3+2H2OFeC(CH)+3H+;根据分析,浸渣”的成分除Fe2C3、FeC(CH)、CaSQ外还含有SQ;(4)向浸取液”中加入NaF以除去溶液中Cs2+,已知Ca2+浓度小于1.0x1-0mo|l-1时沉淀完“,Ksp14010-11o.o全,溶彼中c(F-)=J-c2=J一=T=2X-30nol/L,故溶披中c(F-)至少为2XT0:cCa.1.010-5mol/L;V。(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(j-)对溶?中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所不,最VAV0._佳取值是亚铁离子不能被

23、萃取,馍离子被萃取,的最佳取值是0.25;由Fe2+(水Va'相)+2RH(有机相)?FeR侑机相)+2H+(水相)可知,加酸,增大氢离子的浓度,使平衡逆向移动,可生成有机相,则应在强酸性介质中反萃取”能使有机相再生而循环利用;(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变),亚铁离子被双氧水氧化为铁离子,除杂过程中要将铁离子除去但不能使馍离子沉淀,依据下表数据判断,pH=3.7时铁离子完全沉淀,pH=7.1时馍离子开始沉淀,则调节pH范围为3.7<pH<7.17 .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、

24、铝箔、炭黑等组成,Fe、Li、P具有极高的回收价值,具体流程如下:废旧锂电池-NaAU。上沼液除铝HCI/HjOjL隈出液X后科,n"iif带Nc30H溶液过程iNajCOs溶液产UQ溶液电加;电2过程A过程ilTNaOHFcP0i-2H:OLhCOi:iiirFe(OH),NajPCh溶液(D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。过程也控制碳酸钠溶液浓度20%、温度85C、反应时间3h条件下,探究pH对磷酸铁沉淀的影响,如图所示。L0132,0£5口口3.0综合考虑

25、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)LiFePQ可以通过(NH4)2Fe(SQ)2、H3P04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+20H-+2H2O=2AlO2-+3H2T溶解LiFePQ,将Fe2+氧化为Fe3+(2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O)2.5HPOH-HPO42-+H+,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(PO

26、43-)增大,与Fe3+结合形成磷酸铁沉淀(或者:H2PO4-=HPO42-+H+,HPO42=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>2.5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PQ3-释放,导致磷沉淀率下降(NH4)2Fe(SQ)2+H3PO4+LiOH=2NH4HSO4+LiFePQJ+H2O或(NH4)2Fe(SQ)2+H3PO4+3LiOH=(NH4)2SO4+L2SO4+LiFePO4J+3H2O【解析】【分析】含LiFePQ、铝箔、炭黑的废旧锂电池,用NaOH溶

27、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Na2CO3溶液,有FePQ?2H2O析出,过滤的滤液主要是LiCl,再加入饱和Na2C。溶液,再过滤即可得到LiCO3粗产品,据此分析解题。【详解】过程iAl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-+3H2T;(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HCI/H2O2的作用是溶解LiFePQ,将F

28、e2+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H2PC4-的电离平衡,即H2PO4M=HPO2-+H+,HPQ2=PO43-+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-Fe3+(aq)+PC43-(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PC43-释放,导

29、致磷沉淀率下降;(4)(NH4)2Fe(SQ)2、H3P。与LiOH溶液混合生成LiFePQ,同时得到(NHgS。和Li2SO4,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为(NH4)2Fe(SQ)2+H3PO4+LiOH=2NH4HSQ+LiFePOJ+H2Oo8.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(SQ)3、TiOSC4生产铁红和补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:i股本已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SQ2-,TiO2+水解成TiO2xH2O沉淀为可逆反应;乳酸Z§构简式为CH3CH(OH)COOH回答下列问题:(1) TiO

30、SQ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(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过滤TiO2+(x+1)H2O=TiO2?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TiO2?xH2O蒸发浓缩、冷却结晶、过滤1:4

31、Fe2+2HCQ-=FeCO4+H2O+CQT防止Fe2+被氧化取少量溶液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+【解析】【分析】由流程图可知,废液中加入铁屑,Fe与H2SQ和少量Fe2(SQ)3反应生成FeSQ,溶液的pH增大,促进TiOSd的水解沉淀,TiOSO4完全水解生成TiO2?xH2O沉淀,过滤,滤渣为TiO2?xH2O和Fe,滤?夜为FeS。溶液;FeSC4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、十段烧得到氧化铁;FeSO4溶液中加碳酸氢俊,两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸钱和

32、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) TiOSQ在溶液中水解生成TiO2?xH2O,水解的离子方程式为:TiO2+(x+1)H2O=TiO2?xH2O+2H+,加入铁屑,铁与H+反应,溶液中c(H+)降低,水解平衡向正反应方向移动,促使TiO2+转化为TiO2?xH2O沉淀,故答案为TiO2+(x+1)H2O=TiO2?xH2O+2H+铁屑与H+反应,c(H+

33、)降低,平衡向正反应方向移动,促使TiO2+转化为TiO2?xH2O;(3) FeSQ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;硫酸亚铁在空气中煨烧生成铁红和三氧化硫,反应的化学方程式为4FeSQ+O2高温2Fe2O3+4SQ,氧化剂是氧气,还原剂是氧化铁,所以氧化剂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FeSQ溶液中加碳酸氢俊,两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸俊和二氧化碳,反应的离子方程式为Fe2+2HCQ-=FeCQj+H2O+CQT,故答案为Fe2+2HCQ-=FeC。J+H2O+C。T;(5)亚铁离子易被空气中氧气氧化,

34、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为硫酸钱溶液,实验室检验俊根离子的方法是: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+o9.某工厂的工业废水中含有大量的FeSQ和CuSQ,为了减少污染并变废为宝,工厂拟定用以下流程从该废水中回收FeSQ和金属Cu。请根据以下流程图,回答相关问题:操作i和操作n分离固体和溶液的方法是。(2)

35、为了将CuS。完全转化,步骤加入的铁粉应(选填过量”或少量”,)其对应的化学方程式为。(3)固体A的成分是铁和(填名称)。(4)步骤加入试剂B的稀溶液,B的化学式为,该物质在该反应中作剂(选填氧化”或还原”。)(5)取12mlFeSO4溶液于试管中,滴加几滴NaOH溶液,生成的白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变成色。(6)另取12mlFeSO4溶液于试管中,滴加几滴氯水,该反应的离子方程式为,向反应后的溶液中再滴加几滴溶液,溶液变为血红色。【答案】过滤过量FeCUSO4=FeSO4Cu铜单质H2SQ氧化红褐色2Fe2Cl2=2Fe32ClKSCN【解析】【分析】【详解】(1)分离固体和溶液的操作即

36、过滤;(2)为了保证CuSC4反应彻底,就需要加入过量的Fe粉;Fe与CuSC4溶液发生置换反应,方程式为:FeCuSO4=FeSO4Cu;(3)固体A中除了未反应完的Fe,还有就是加入铁粉后置换出的Cu单质;(4)分析步骤可知,加入试剂B后Fe单质变成了FeSQ,而Cu单质不反应,所以B为稀硫酸;反应过程中,稀硫酸起氧化剂作用将Fe氧化;(5)Fe2+与OH-反应生成白色白不稳定的Fe(OH)2,Fe(OH»可以迅速被氧化发生反应:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3;最终生成红褐色的Fe(OH)3;23(6)FeSO4中加入氯水后发生氧化还原反应,离子方程式为:2FeCl2=2Fe2Cl;由于反应后的溶液中

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