2019高考化學(xué) 元素及其化合物必練 專題07 鐵及其化合物.doc

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專題七 鐵及其化合物1下列實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A在Na2S溶液中滴加新制氯水產(chǎn)生淺黃色沉淀證明氯的非金屬性比硫的強(qiáng)B將苯滴入溴水中，振蕩，靜置溴水層褪色溴和苯發(fā)生加成反應(yīng)C向淀粉水解后的溶液中加入碘水溶液變藍(lán)色淀粉沒(méi)有水解D向1.0 molL1的NaHCO3溶液中滴加2滴甲基橙溶液呈黃色NaHCO3溶液呈堿性【答案】A2下列解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反應(yīng)方程式正確的是 （ ）A 切開(kāi)的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗:2Na+O2=Na2O2B 向AgC1懸濁液中滴加Na2S溶液，白色沉淀變成黑色:2AgCl+S2- =Ag2S+2Cl-C Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)間，變成白色粘稠物:2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2D FeCl2溶液中滴加NaClO溶液生成紅褐色沉淀：2Fe2+ + ClO- + 5H2O= 2Fe(OH)3+Cl-+ 4H+【答案】B【解析】切開(kāi)的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗是生成氧化鈉的原因，4Na+O2=2Na2O，A錯(cuò)誤；向AgCl懸濁液中滴加Na2S溶液，硫化銀溶解性小于氯化銀，實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化，白色沉淀變成黑色：2AgCl+S2-Ag2S+2Cl-，B正確；Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)間，變成白色黏稠物是因?yàn)?Na2O2+2H2O4NaOH+O2，生成的氫氧化鈉潮解，C錯(cuò)誤；FeCl2溶液中滴加NaClO溶液生成紅褐色沉淀：2Fe2+ + ClO- + 5H2O= 2Fe(OH)3+Cl-+ 4H+，方程式中有Fe(OH)3和H+不能共存，此方程式不符合客觀事實(shí)，D錯(cuò)誤。3類推思維是化學(xué)解題中常用的一種思維方法，下列有關(guān)反應(yīng)方程式的類推正確的是已知類推A將Fe加入CuSO4溶液中：FeCu2=CuFe2將Na加入到CuSO4溶液中：2NaCu2=Cu2NaB稀硫酸與Ba（OH）2溶液反應(yīng)至中性：2HSO42-Ba22OH=BaSO4+2H2ONaHSO4溶液與Ba（OH）2溶液反應(yīng)至中性：2HSO42-Ba22OH=BaSO42H2OC鈉和水反應(yīng)：2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2鈉和鹽酸反應(yīng)：2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2D向Ca（ClO）2溶液中通入少量CO2：Ca22ClOCO2H2O=CaCO32HClO向Ca（ClO）2溶液中通入少量SO2：Ca22ClOSO2H2O=CaSO32HClO【答案】B詳解：A、鐵排在金屬銅的前面，金屬鐵可以將金屬銅從其鹽中置換出來(lái)，但是活潑金屬鈉和鹽的反應(yīng)一定是先和鹽中的水反應(yīng)，不會(huì)置換出其中的金屬，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)生成水和硫酸鋇沉淀，離子反應(yīng)方程式為：Ba2+2H+2OH-+SO42-=2H2O+BaSO4，NaHSO4溶液與Ba（OH）2溶液反應(yīng)呈中性，離子反應(yīng)方程式為：Ba2+2H+2OH-+SO42-=2H2O+BaSO4，選項(xiàng)B正確；C、鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和氫氣，正確的離子方程式為：2Na+2H+2Na+H2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、少量二氧化碳通入次氯酸鈣溶液中生成碳酸鈣和次氯酸，少量二氧化硫通入次氯酸鈣溶液中生成亞硫酸鈣和次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性氧化亞硫酸鈣為硫酸鈣，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選B。4下述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠達(dá)到目的的是() （ ）編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A除去Cl2中少量的HCl將混合氣體通過(guò)飽和NaHCO3溶液B除去FeCl2溶液中混有的FeCl3向混合物中滴加適量銅粉，再過(guò)濾C檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+向溶液中滴入氯水后,再加KSCN溶液D證明Cl2的氧化性比I2強(qiáng)將Cl2通入淀粉碘化鉀溶液中【答案】D5常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A 澄清透明的溶液中: Fe3+、Mg2+、SCN、ClB c(H+)/ c(OH) = 110 12的溶液中: K+、Na +、CO32、NO3C c(Fe3+) =1 molL1的溶液中: Na+、NH4+、AlO2、 SO42D 能使甲基橙變紅的溶液中: K+、NH4+、SO42、 HCO3【答案】B【解析】Fe3+與SCN-發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，F(xiàn)e3+與SCN-不能大量共存； c（H+）/c（OH-）=110-12的溶液呈堿性，離子相互間不反應(yīng)，能大量共存； Fe3+、NH4+與AlO2-發(fā)生雙水解反應(yīng)，F(xiàn)e3+、NH4+與AlO2-不能大量共存；能使甲基橙變紅的溶液呈酸性，HCO3-能與H+反應(yīng)，HCO3-不能大量存在。6在生活用水的凈化過(guò)程中，下列物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A OH-可沉淀重金屬離子，可用Al2(OH)nCl6-nm作混凝劑B O3具有還原性，可用于自來(lái)水的殺菌C 活性炭具有吸附性，可用于去除水中的異味D K2FeO4易水解，可用于自來(lái)水的消毒【答案】C【解析】OH-可沉淀重金屬離子，Al2（OH）nCl6-nm作混凝劑除去水中的懸浮物，A錯(cuò)誤； O3具有氧化性，用于自來(lái)水的殺菌，B錯(cuò)誤；活性炭具有吸附性，用于去除水中的異味，C正確； K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，用于自來(lái)水的消毒，K2FeO4的還原產(chǎn)物為Fe3+，F(xiàn)e3+的水解產(chǎn)物Fe（OH）3膠體能除去水中的懸浮物，D錯(cuò)誤。7下列說(shuō)法中正確的是鋼鐵表面烤藍(lán)生成一層致密的Fe3O4，能起到防腐蝕作用砹(At)是第A族，其氫化物的穩(wěn)定性大于HClNa2FeO4可做水的消毒劑和凈化劑陶瓷、玻璃、水晶、瑪瑙、水泥、光導(dǎo)纖維的主要成分都是硅酸鹽鉈(Tl)與鋁同主族，其單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)第三周期金屬元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，其堿性隨原子序數(shù)的增大而減弱海水提鎂的主要步驟為A B C D 【答案】B8下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A將大小相同的金屬鈉分別投入水和乙醇中鈉與水反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)劇烈乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑B在適量淀粉溶液中加入幾滴稀硫酸，水浴5min，加入NaOH溶液調(diào)溶液pH至堿性，再加入新制的Cu(OH)2，加熱有紅色沉淀生成淀粉完全水解C向Fe(NO3)2溶液中依次滴加少量稀H2SO4和KSCN溶液溶液變紅稀硫酸能氧化Fe2+D向10mL 0.1mo/L Na2S溶液中滴入2mL0.1mol/L ZnSO4溶液再加入0.1mol/L CuSO4溶液開(kāi)始有白色沉淀生成，后有黑色沉淀生成Ksp(CuS)Ksp(ZnS)【答案】A9已知：2Fe3+2I-2Fe2+I2，用KI溶液和FeCl3溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是A 實(shí)驗(yàn)i中現(xiàn)象說(shuō)明有Fe2+生成B 實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象說(shuō)明反應(yīng)后溶液中含有Fe3+C 實(shí)驗(yàn)水溶液中c(Fe2+)大于i中c(Fe2+)D 實(shí)驗(yàn)中再加入4滴0.1molL-1FeCl2溶液，振蕩?kù)o置，CCl4層溶液顏色無(wú)變化【答案】D【解析】實(shí)驗(yàn)i向混合液中加入K3Fe（CN）6溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明混合液中有Fe2+，說(shuō)明FeCl3與KI反應(yīng)生成Fe2+，A正確；實(shí)驗(yàn)ii向混合液中加入KSCN溶液，溶液變紅說(shuō)明混合液中含有Fe3+，B正確；實(shí)驗(yàn)i中加入K3Fe（CN）6溶液發(fā)生反應(yīng)：3Fe2+2Fe（CN）63-=Fe3Fe（CN）62，F(xiàn)e2+濃度減小，實(shí)驗(yàn)iii中加入CCl4，CCl4將I2從水溶液中萃取出來(lái)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，F(xiàn)e2+濃度增大，實(shí)驗(yàn)iii水溶液中c（Fe2+）大于實(shí)驗(yàn)i中c（Fe2+），C正確；實(shí)驗(yàn)iii中再加入4滴0.1mol/LFeCl2溶液，F(xiàn)e2+濃度增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，I2濃度減小，振蕩?kù)o置，CCl4層溶液顏色變淺，D錯(cuò)誤。10下列實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A向某無(wú)色溶液中先加入氯化鋇溶液，再加入足量鹽酸生成白色沉淀，沉淀不溶解。該溶液中有SO42B用坩堝鉗夾住點(diǎn)燃的鎂條伸入二氧化碳?xì)怏w中鎂條劇烈燃燒二氧化碳作還原劑C將二氧化硫氣體通人Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成H2SO3與Ba(NO3)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成BaSO3D向盛有1mLO.lmolFeBr2溶液的試管中滴入幾滴KSCN溶液和1 mL苯，然后加入幾滴氯水，并緩緩振蕩下層溶液變紅，上層溶液無(wú)明顯變化還原性：Fe2+Br- 【答案】D11某化學(xué)興趣小組擬用如下圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品：鐵屑、稀硫酸、氫氧化鈉溶液。（1）稀硫酸應(yīng)放在_中(填寫(xiě)儀器名稱)。（2）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制A、B、C三個(gè)開(kāi)關(guān)，可將儀器中的空氣排盡，具體操作為：關(guān)閉開(kāi)關(guān)_，打開(kāi)開(kāi)關(guān)_，打開(kāi)分液漏斗活塞；待反應(yīng)一段時(shí)間排盡空氣后，再關(guān)閉開(kāi)關(guān)_，打開(kāi)開(kāi)關(guān)_，就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色。試分析實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)需排盡裝置中空氣的理由_（用化學(xué)反應(yīng)方程式作答）。（3）某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用鐵釘代替鐵粉，他的理由是_。（4）在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體可制備摩爾鹽晶體(NH4)2SO4FeSO46H2O (相對(duì)分子質(zhì)量392)，該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，不易被氧化，易溶于水，不溶于乙醇。從摩爾鹽水溶液中提取 (NH4)2SO4FeSO46H2O晶體的具體操作是_，用乙醇洗滌，干燥。為了測(cè)定產(chǎn)品的純度，稱取10 g產(chǎn)品溶于50 mL水中，配制成250 mL溶液，用濃度為0.01 molL-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待測(cè)液體積均為25.00 mL，實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)第一次第二次第三次消耗高錳酸鉀溶液體積/mL25.5225.0224.98通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的該產(chǎn)品純度為_(kāi)，上表中第一次實(shí)驗(yàn)中記錄數(shù)據(jù)明顯大于后兩次，其原因可能是_。A第一次滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡B第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)俯視刻度線讀取酸性高錳酸鉀溶液的體積C第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤(rùn)洗過(guò)D第一次實(shí)驗(yàn)裝高錳酸鉀的滴定管清洗后沒(méi)有潤(rùn)洗【答案】 分液漏斗 A BC B A 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 鐵粉可能隨著溶液被壓入右邊的三頸瓶中 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾 49% ACD（3）鐵粉可能隨著溶液被壓入右邊的三頸瓶中；（4）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，可以從溶液中獲得結(jié)晶水合物，從摩爾鹽水溶液中提取 (NH4)2SO4FeSO46H2O晶體的具體操作是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，用乙醇洗滌，干燥；因?yàn)榈谝淮闻c第二次、第三次相差較大，舍去不計(jì)，消耗高錳酸鉀溶液的體積為ml=25mL，根據(jù)離子反應(yīng)方程式MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O，n（NH4）2SO4FeSO46H2O=5n（KMnO4）=2510-30.015mol，則500mL溶液中含有n（NH4）2SO4FeSO46H2O=2510-30.015250/25mol=1.250.01=0.0125mol，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)=；第一次滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無(wú)氣泡，所消耗的液體體積增加，A正確；俯視讀數(shù)，造成所讀的體積偏小，B錯(cuò)誤；錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗，待測(cè)液的物質(zhì)的量增加，則消耗高錳酸鉀的體積增加，C正確；第一次實(shí)驗(yàn)裝高錳酸鉀的滴定管清洗后沒(méi)有潤(rùn)洗，造成高錳酸鉀濃度偏小，消耗體積偏大，D正確。12某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。（2）甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液変紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（3）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠謹(jǐn)慎，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_。（4）丙組同學(xué)取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支武管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成藍(lán)色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是_(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：在I-過(guò)量的情況下，溶液中仍含有_(填離子符號(hào))；由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_(kāi)。（5）丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣泡的原因是_。生成沉淀的原因是_(用平衡移動(dòng)原理解釋)。（6）某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2，恰好將Fe2+完全氧化，則x值為_(kāi)?！敬鸢浮?防止Fe2+被氧化 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響) Fe2+ Fe3+ 可逆反應(yīng) 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2 H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng) 0.80沉淀”，說(shuō)明反應(yīng)生成Fe2+；根據(jù)實(shí)驗(yàn)“加入KSCN溶液，溶液變紅”，說(shuō)明反應(yīng)后的溶液中仍含有Fe3+。實(shí)驗(yàn)“加入K3Fe（CN）6生成藍(lán)色沉淀”，檢驗(yàn)Fe2+。實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在I-過(guò)量的情況下，溶液中仍含F(xiàn)e3+。由此說(shuō)明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。（5）向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變?yōu)樽攸S色，說(shuō)明Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。一段時(shí)間后溶液中有氣泡出現(xiàn)，生成的Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2，產(chǎn)生氣泡的原因是：Fe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2。生成的紅褐色沉淀為Fe（OH）3，生成沉淀的原因是：在溶液中Fe3+存在水解平衡（Fe3+3H2OFe（OH）3+3H+），鹽類水解為吸熱反應(yīng)，H2O2分解放熱，溫度升高，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀。（6）n（Cl2）=0.005mol，F(xiàn)exO中Fe的平均價(jià)態(tài)為+，通入Cl2后Fe元素全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，根據(jù)得失電子守恒，x（3-）=0.005mol2，解得x=0.80。13實(shí)驗(yàn)室用綠礬(FeSO47H2O)為原料制備補(bǔ)血?jiǎng)└拾彼醽嗚F(H2NCH2COO)2Fe，有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下:甘氨酸(H2NCH2COOH)檸檬酸甘氨酸亞鐵易溶于水，微溶于乙醇，兩性化合物易溶于水和乙醇，有酸性和還原性易溶于水，難溶于乙醇實(shí)驗(yàn)過(guò)程:I.配制含0.10molFeSO4的綠礬溶液。II.制備FeCO3:向配制好的綠礬溶液中，緩慢加入200mL1.1mol/LNH4HCO3溶液，邊加邊攪拌，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾并洗滌沉淀。III.制備(H2NCH2COO)2Fe:實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(夾持和加熱儀器已省略)，將實(shí)驗(yàn)II得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將C中空氣排凈，接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)I中:實(shí)驗(yàn)室配制綠礬溶液時(shí)，為防止FeSO4被氧化變質(zhì)，應(yīng)加入的試劑為_(kāi)(寫(xiě)化學(xué)式)。(2)實(shí)驗(yàn)II中:生成沉淀的離子方程式為_(kāi)。(3)實(shí)驗(yàn)III中:檢查裝置A的氣密性的方法是_。裝置A中所盛放的藥品是_ (填序號(hào))。a.Na2CO3和稀H2SO4 b.CaCO3和稀H2SO4 c.CaCO3和稀鹽酸確認(rèn)c中空氣排盡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。加入檸檬酸溶液一方面可調(diào)節(jié)溶液的pH促進(jìn)FeCO3溶解，另一個(gè)作用是_。洗滌實(shí)驗(yàn)III中得到的沉淀，所選用的最佳洗滌試劑是_(填序號(hào))。a.熱水 b.乙醇溶液 c.檸檬酸溶液若產(chǎn)品的質(zhì)量為17.34g,則產(chǎn)率為_(kāi)?！敬鸢浮?Fe Fe2+2HCO3-=FeCO3+CO2+ H2O 關(guān)閉彈簧夾，從長(zhǎng)頸漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于具支試管中的水面，停止加水一段時(shí)間后，若長(zhǎng)頸漏斗與具支試管中的液面差保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣 c D中澄清石灰水變渾濁 防止二價(jià)鐵被氧化 b 85%一段時(shí)間后，若長(zhǎng)頸漏斗與具支試管中液面的高度差保持不變，說(shuō)明裝置不漏氣；.裝置A為固液不加熱型制氣裝置，且具有隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨停的特點(diǎn)，所以應(yīng)選擇塊狀不溶于水的CaCO3，酸只能選擇鹽酸，若選擇硫酸，生成的CaSO4微溶于水，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行； 當(dāng)C中充滿CO2后，CO2開(kāi)始進(jìn)入D中，使D中的澄清石灰水變渾濁，這時(shí)說(shuō)明C中空氣已經(jīng)排盡；.由題中信息可知，檸檬酸具有強(qiáng)還原性，可防止Fe2被氧化；.因甘氨酸亞鐵易溶于水，難溶于乙醇，所以應(yīng)選擇乙醇溶液作為洗滌劑；含0.10mol FeSO4的綠礬溶液中Fe2的物質(zhì)的量為0.10mol，因NH4HCO3溶液過(guò)量，所以生成(NH2CH2COO)2Fe的物質(zhì)的量為0.10mol、質(zhì)量為20.4g，則產(chǎn)率為：100%=85%。14某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成Cu和 Fe2(SO4)3溶液的反應(yīng)，用 KSCN 溶液檢驗(yàn)是否還存在 Fe3+。實(shí)驗(yàn) I：已知： i Cu2+ CuSCN（白色） + (SCN)2（黃色）ii (SCN)2的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似iii CuSCN溶于稀硝酸，發(fā)生反應(yīng) CuSCN+HNO3=CuSO4+N2+CO2+H2O(未配平)（1） 依據(jù)現(xiàn)象i可預(yù)測(cè)該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（2） 該小組同學(xué)查閱資料認(rèn)為現(xiàn)象ii中的白色沉淀可能為CuSCN，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)II： 取少量實(shí)驗(yàn)I中的白色沉淀于試管中_,證明該白色沉淀為CuSCN。（補(bǔ)充所加試劑及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）（3）該小組同學(xué)繼續(xù)探究白色沉淀的成因，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)III：在實(shí)驗(yàn)III中：寫(xiě)出現(xiàn)象i中生成白色沉淀的離子方程式_。試劑A為_(kāi)。根據(jù)現(xiàn)象iii結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)及必要的文字解釋Fe2+能加快沉淀生成的原因_。（4）有的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)III不能充分證明其結(jié)論，并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)IV如下：取2mL0.1 mol/L Fe2(SO4)3滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液后，溶液變紅，然后滴加2mL0.1mol/LCuSO4混合溶液于試管中， _（現(xiàn)象）說(shuō)明白色沉淀不是由Fe3+與SCN- 生成，且Fe3+不能加快CuSCN的生成。（5）改變實(shí)驗(yàn)I銅的用量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)V該小組同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)V中現(xiàn)象ii紅色褪去與平衡移動(dòng)有關(guān)，解釋為_(kāi)?！敬鸢浮?Cu +2 Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+ 加入少量稀硝酸后，白色沉淀溶解，溶液變藍(lán)，有氣泡生成 Cu2+ +4 SCN- = CuSCN + 2（SCN）2 2mL 0.2mol/L FeSO4 生成的（SCN）2氧化Fe2+發(fā)生反應(yīng)（SCN）2+2Fe2+=2 Fe3+2SCN- ，SCN-離子濃度增加，生成沉淀的反應(yīng)速率加快 短時(shí)間內(nèi)無(wú)明顯變化，溶液顏色仍為紅色 溶液發(fā)生反應(yīng)Fe3+ + SCN- Fe(SCN)3，當(dāng)振蕩試管時(shí)，溶液中銅離子與硫氰根反應(yīng)生成白色沉淀CuSCN，降低了硫氰根離子的濃度，上述平衡逆移，溶液褪色但是硫酸亞鐵中的亞鐵離子對(duì)生成白色沉淀的反應(yīng)有催化作用，故白色沉淀與銅元素和硫氰化鉀有關(guān)，只能是CuSCN?，F(xiàn)象i中生成白色沉淀的離子方程式Cu2+ +4 SCN- = CuSCN + 2（SCN）2 。試劑A為2mL 0.2mol/L FeSO4 。由題中信息可知，(SCN)2的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，可以把Fe2+氧化為Fe3+，本身被還原為SCN-。根據(jù)現(xiàn)象iii可知，F(xiàn)e2+能加快沉淀生成的原因是：生成的(SCN)2可以被Fe2+還原為SCN-離子，該反應(yīng)的離子方程式為（SCN）2+2Fe2+=2 Fe3+2SCN- ，SCN-離子濃度增加，生成沉淀的反應(yīng)速率加快。（4）有的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)III不能充分證明其結(jié)論，因?yàn)闆](méi)有排除Fe3+對(duì)生成CuSCN的影響，故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)IV如下：取2mL0.1 mol/L Fe2(SO4)3滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液后，溶液變紅，然后滴加2mL0.1mol/LCuSO4混合溶液于試管中，短時(shí)間內(nèi)無(wú)明顯變化，溶液顏色仍為紅色 ，說(shuō)明白色沉淀不是由Fe3+與SCN- 生成，且Fe3+不能加快CuSCN的生成。（5）該小組同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)V中現(xiàn)象ii紅色褪去與平衡移動(dòng)有關(guān)，因?yàn)槿芤褐邪l(fā)生反應(yīng)Fe3+ + SCN- Fe(SCN)3，當(dāng)振蕩試管時(shí)，溶液中銅離子與硫氰根反應(yīng)生成白色沉淀CuSCN，降低了硫氰根離子的濃度，上述平衡逆移，溶液褪色。15為了更深刻地認(rèn)識(shí)鹵素的性質(zhì)，某化學(xué)小組對(duì)鹵素及其化合物的制備和性質(zhì)進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)一氯氣的制取（1）該小組擬用下圖實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣，并完成與金屬鐵的反應(yīng)(夾持儀器略去，下同)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置，請(qǐng)用文字描述將下列裝置的錯(cuò)誤之處改正_。實(shí)驗(yàn)二探究氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物已知氯化亞鐵的熔點(diǎn)為674，沸點(diǎn)為1023；三氯化鐵在100左右時(shí)升華，極易水解。在500條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生下列反應(yīng)，12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2，該化學(xué)小組選用下圖部分裝置(裝置可以重復(fù)選用)進(jìn)行氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物的探究。（2）實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接順序?yàn)椋篈_E。（3）假設(shè)加熱裝置中的完全反應(yīng)，則反應(yīng)后剩余固體的化學(xué)式是_。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的假設(shè)_。（4）簡(jiǎn)述將F中的固體配成溶液的操作方法_。實(shí)驗(yàn)三鹵素化合物之間反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件控制探究（5）在不同實(shí)驗(yàn)條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。下面是該小組設(shè)計(jì)的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(實(shí)驗(yàn)控制在室溫下進(jìn)行)：試管標(biāo)號(hào)12340.20 mol L-1KI 溶液/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0. 100. 100.100.106.0 mol L-1 H2SO4溶液/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象該組實(shí)驗(yàn)的目的是_。2號(hào)試管反應(yīng)完全后，取少量2號(hào)試管中的溶液滴加淀粉溶液后顯藍(lán)色，假設(shè)還原產(chǎn)物只有KCl，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式_?！敬鸢浮?中試劑換為飽和氯化鈉溶液，中導(dǎo)管改為長(zhǎng)進(jìn)短出，中試管口加一出氣導(dǎo)管 DBFD Fe2O3 取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解，再加入幾滴KSCN溶液，呈現(xiàn)紅色 先把F中的固體溶解于濃鹽酸中，然后加水稀釋 探究其他條件相同時(shí)，酸度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響 ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O能的反應(yīng)原理：12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2，F(xiàn)eCl2與O2反應(yīng)的產(chǎn)物可能有Fe2O3、FeCl3、Cl2，反應(yīng)溫度為500，F(xiàn)eCl3在100左右時(shí)升華且極易水解，用F裝置收集FeCl3，F(xiàn)eCl2與O2反應(yīng)的裝置前和收集FeCl3的裝置后都必須使用干燥裝置，則實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接順序?yàn)锳（制備O2）D（干燥O2）B（實(shí)現(xiàn)O2與FeCl2反應(yīng)）F（用冰鹽水冷卻收集FeCl3）D（防止E中水蒸氣進(jìn)入F中使FeCl3水解）E（吸收尾氣）。（3）假設(shè)加熱裝置中的完全反應(yīng)，由于FeCl3100左右時(shí)升華，反應(yīng)后剩余固體的化學(xué)式是Fe2O3。要證明固體為Fe2O3，證明固體中含+3價(jià)Fe即可，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解，再加入幾滴KSCN溶液，溶液呈現(xiàn)紅色。（4）裝置F中用冰鹽水冷卻收集FeCl3，由于FeCl3極易水解，配制FeCl3溶液需要加入鹽酸抑制FeCl3的水解。F中的固體配成溶液的操作方法：先把F中的固體溶解于濃鹽酸中，然后加水稀釋。（5）4支試管在室溫下進(jìn)行反應(yīng)，對(duì)比各試管中所加物質(zhì)，可見(jiàn)4支試管中KI、KClO3的濃度相同，H2SO4的濃度不同，該組實(shí)驗(yàn)的目的是：探究其他條件相同時(shí)，酸度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。2號(hào)試管反應(yīng)完全后，取少量2號(hào)試管中的溶液滴加淀粉溶液后顯藍(lán)色，即KI被氧化成I2，假設(shè)還原產(chǎn)物只有KCl，可寫(xiě)出反應(yīng)：ClO3-+I-+H+Cl-+I2+H2O，反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至-1價(jià)，I元素的化合價(jià)由-1價(jià)升至0價(jià)，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。16乳酸亞鐵晶體CH3CH(OH)COO2Fe3H2O(相對(duì)分子質(zhì)量：288)可由乳酸與FeCO3反應(yīng)制得，它易溶于水，是一種很好的補(bǔ)鐵劑。I制備碳酸亞鐵：裝置如圖所示。(1)儀器B的名稱是_。(2)實(shí)驗(yàn)操作如下：關(guān)閉活塞2，打開(kāi)活塞1、3，加入適量稀硫酸反應(yīng)一段時(shí)間，其目的是：_，然后關(guān)閉活塞1，接下來(lái)的操作是：_。C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。制備乳酸亞鐵：向純凈的FeCO3固體加入足量乳酸溶液，在75下攪拌使之充分反應(yīng)。(3)該反應(yīng)方程式為_(kāi)。為防止乳酸亞鐵變質(zhì)，在上述體系中還應(yīng)加入_。反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液隔絕空氣低溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得乳酸亞鐵晶體。該晶體存放時(shí)應(yīng)注意_。III乳酸亞鐵晶體純度的測(cè)量：(4)兩位同學(xué)分別用不同方案進(jìn)行測(cè)定：甲同學(xué)通過(guò)KMnO4滴定法測(cè)定樣品中Fe2+的含量計(jì)算樣品純度，所得純度總是大于100，其原因可能是_。乙同學(xué)經(jīng)查閱文獻(xiàn)后改用(NH4)4Ce(SO4)4滴定法測(cè)定樣品中Fe2+的含量計(jì)算樣品純度(反應(yīng)中Ce4+還原為Ce3+)，稱取6.00g樣品配制成250.00mL溶液，取25.00mL用0.10molL-1(NH4)4Ce(SO4)4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為_(kāi)(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)?！敬鸢浮?蒸餾燒瓶 排盡裝置內(nèi)的空氣，防止二價(jià)鐵被氧化 關(guān)閉活塞3，打開(kāi)活塞2 Fe2+2HCO3=FeCO3+CO2+H2O 2CH3CH(OH)COOH+FeCO3CH3CH(OH)COO2Fe+CO2+H2O 適量鐵粉 密封保存 乳酸根中羥基(OH)能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導(dǎo)致消耗高錳酸鉀溶液偏多 96%乳酸亞鐵和二氧化碳，該反應(yīng)方程式為2CH3CH(OH)COOH+FeCO3CH3CH(OH)COO2Fe+CO2+H2O；為防止乳酸亞鐵變質(zhì)，加入鐵粉，防止其被氧化；反應(yīng)結(jié)束后，得到的乳酸亞鐵晶體，含有亞鐵離子，易被氧化，因此要隔絕空氣密封保存； (4)乳酸跟中含有羥基，可能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導(dǎo)致消耗的高錳酸鉀的量變多，而計(jì)算中按Fe2+被氧化，故計(jì)算所得的乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大，產(chǎn)品中乳酸亞鐵的純度大于100；正確答案：乳酸根中羥基(OH)能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導(dǎo)致消耗高錳酸鉀溶液偏多。Ce4+Ce3+發(fā)生還原反應(yīng)，得電子總量為250/250.102010-3mol,設(shè)亞鐵離子的量為x mol，亞鐵離子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成鐵離子，失電子總量為x1 mol,根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒規(guī)律：x1=250/250.102010-3，x=210-2 mol，根據(jù)鐵守恒，乳酸亞鐵晶體的量為210-2 mol，其質(zhì)量為210-2288g, 則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為210-2288/6.00100%=96%。17Ni-MH電池在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中具有廣泛用途，廢舊電池中含有大量金屬元素，其回收利用具有非常重要的意義。一種利用廢Ni-MH電池正極材料(主要含有Ni(OH)2，還含有少量Fe、Cu、Ca、Mg、Mn、Zn的氫氧化物)制備電子級(jí)硫酸鎳晶體的工藝流程如下圖所示：回答下列問(wèn)題：（1）“浸出”時(shí)溫度、硫酸濃度、浸出時(shí)間對(duì)鎳浸出率的影響如下圖： 則“浸出”時(shí)最適宜的條件為_(kāi)。（2）在“濾液1”中加入雙氧水可將Fe2+轉(zhuǎn)化為難溶的針鐵礦(FeOOH)，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：_。（3）“濾液2”中加入NaF可將濾液中Ca2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為難溶的CaF2和MgF2。當(dāng)加入過(guò)量NaF后，所得“濾液3”中c(Mg2+)c(Ca2+)=0.67，則MgF2的溶度積為_(kāi)已知Ksp(CaF2)=1.1010-10。（4）向“濾液3”中加入(NH4)2S2O8可以除錳，在此過(guò)程中(NH4)2S2O8與MnSO4反應(yīng)生成含錳元素的一種黑色不溶物、硫酸銨及硫酸，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（5）向“濾液4”加入有機(jī)萃取劑后，Zn2+與有機(jī)萃取劑(用HA表示)形成易溶于萃取劑的絡(luò)合物ZnA22HA。該過(guò)程可以表示為：Zn2+4HAZnA22HA+2H+已知加入萃取劑后，鋅的萃取率隨料液pH變化如圖所示。試分析pH增大時(shí)，鋅的萃取率逐漸增大的原因是_?！安僮鱔”的名稱是_。（6）上述回收鎳的過(guò)程中，使用了1kg含鎳37.1%的正極材料，最終得到純凈的NiSO47H2O1.686kg，則鎳的回收率為_(kāi)。【答案】 80 ，1.8mol/LH2SO4，30min 2Fe2+H2O2+2H2O=2FeOOH+4H+ 7.3710-11 (NH4)2S2O8+MnSO4+2H2O=MnO2+(NH4)2SO4+2H2SO4 料液的pH增大，使料液中的c(H+)減小，促使Zn2+4HAZnA22HA+2H+向右進(jìn)行，鋅的萃取率增大 分液 95.4%詳解：（1）根據(jù)圖1，“浸出”最佳溫度約為80；根據(jù)圖2，隨著硫酸濃度的增大Ni浸出率增大，硫酸濃度為1.8mol/L時(shí)Ni浸出率已經(jīng)很大，當(dāng)硫酸濃度大于1.8mol/L，繼續(xù)增大硫酸濃度Ni浸出率增大不明顯，硫酸最適宜濃度為1.8mol/L；根據(jù)圖3，“浸出”時(shí)間小于30min隨著時(shí)間的延長(zhǎng)Ni浸出率明顯增大，大于30minNi浸出率趨于平緩，最佳時(shí)間為30min；“浸出”時(shí)最適宜的條件是：溫度為80、硫酸濃度為1.8mol/L、時(shí)間為30min。（2）雙氧水將Fe2+轉(zhuǎn)化為FeOOH沉淀，F(xiàn)e2+被氧化，H2O2被還原，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+H2O2+2H2O=2FeOOH+4H+。（3）當(dāng)加入過(guò)量NaF后，Ksp（MgF2）=c（Mg2+）c2（F-），Ksp（CaF2）= c（Ca2+）c2（F-），將兩式相比消去c2（F-），Ksp（MgF2）= Ksp（CaF2）=1.1010-100.67=7.3710-11。（4）（NH4）2S2O8與MnSO4反應(yīng)生成含錳元素的一種黑色不溶物、（NH4）2SO4和H2SO4，含錳元素的黑色不溶物為MnO2，反應(yīng)可寫(xiě)成（NH4）2S2O8+MnSO4MnO2+（NH4）2SO4+H2SO4，Mn元素的化合價(jià)由+2價(jià)升至+4價(jià)，S元素的化合價(jià)由+7價(jià)降至+6價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平，（NH4）2S2O8與MnSO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（NH4）2S2O8+MnSO4+2H2O=MnO2+（NH4）2SO4+2H2SO4。（5）pH增大時(shí)，鋅的萃取率逐漸增大的原因是：料液pH增大，使料液中的c（H+）減小，促使Zn2+4HAZnA22HA+2H+向右進(jìn)行，鋅的萃取率增大?！盀V液4”中加入有機(jī)萃取劑將Zn2+萃取，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，將有機(jī)層與水層分離的“操作X”的名稱為分液。（6）根據(jù)Ni守恒，Ni的回收率為100%=95.4%。18I.鐵是生產(chǎn)、生活及生命中的重要元素。（1）血紅蛋白(Hb)中的鐵元素呈正二價(jià)，能與O2分子結(jié)合成氧合血紅蛋白(HbO)從而有輸送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血紅蛋白喪失與O2結(jié)合能力。藥品美藍(lán)是其有效的解毒劑，解毒時(shí)美藍(lán)發(fā)生_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。（2）現(xiàn)有一瓶放置了一段時(shí)間的某濃度的FeCl3溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其中是否含有Fe3+_。（3）普通鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成鐵的某種氧化物和氫氣，該氧化物和氫氣在高溫下發(fā)生逆反應(yīng)得到“引火鐵”。若一定量的普通鐵粉和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成44.8LH2(已換算到標(biāo)況下)，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_(kāi)；“引火鐵” 是一種極細(xì)的鐵粉，它在空氣中可以自燃，其原因是_。II.化合物M是某種具有磁學(xué)性質(zhì)的新型電子材料的主要成分，由兩種元素組成。為了研究其組成，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：氣體甲可使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙交藍(lán)。請(qǐng)回答：（1）M的化學(xué)式_，氣體甲的電子式_。（2）白色沉淀乙在空氣中變成紅褐色沉淀丙的原因是(用化學(xué)方程式表示)_。(3)高溫條件下，丁與甲反應(yīng)生成兩種單質(zhì)和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)?！敬鸢浮?氧化 取少量待測(cè)液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血紅色，說(shuō)明原溶液中有Fe3+,反之則沒(méi)有 4NA 引火鐵表而積很大，加快了與氧氣反應(yīng)速度 Fe4N 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O（1）根據(jù)以上分析可知，M由鐵、氮兩種元素組成，氧化鐵質(zhì)量為14.4g，則鐵元素的質(zhì)量為14.4112/160=10.08g，氮元素質(zhì)量為10.71-10.08=0.63 g，鐵、氮兩種元素的量之比為10.08/56:0.63/14=4:1，所以M的化學(xué)式Fe4N；氮?dú)鉃楣矁r(jià)化合物，氮?dú)溟g為單鍵，氨氣的電子式為； （2）白色沉淀乙是氫氧化亞鐵，在空氣中被氧氣氧化為紅褐色氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； (3)高溫條件下，氧化鐵與氨氣反應(yīng)生成鐵、氮?dú)夂退?，該反?yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+2NH32Fe+N2+3H2O。19摩爾鹽(NH4)2Fe(SO4)26H2O是一種重要的化工原料，可用于制取納米Fe3O4和草酸合鐵酸鉀等。（1）取一定質(zhì)量摩爾鹽樣品與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)。根據(jù)生成氣體的體積計(jì)算得到摩爾鹽的純度小于實(shí)際值，其原因是_。向所得Fe(OH)2沉淀中加入NaNO2溶液可制得納米Fe3O4，同時(shí)產(chǎn)生NO。該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。（2）摩爾鹽經(jīng)氧化后與KOH和H2C2O4反應(yīng)可得到草酸合鐵酸鉀KaFeb(C2O4)cdH2O，其中Fe元素化合價(jià)為+3。已知25 ，H2C2O4的電離常數(shù)Ka1=5.610-2，Ka2=5.410-5。pH=4的H2C2O4溶液中c(C2O):c(HC2O)=_。為了確定草酸合鐵酸鉀的組成，準(zhǔn)確稱取4.910 g樣品在氮?dú)鈿夥障录訜?，固體樣品的剩余質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示。已知：a120時(shí)已完全失去結(jié)晶水。b200580分解產(chǎn)生的CO和CO2恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為1.008 L。c580以上殘留固體為FeO和K2CO3的混合物。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算草酸合鐵酸鉀中的n(Fe3+):n(C2O42-)_（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。【答案】 氨氣極易溶于水，溶液中有部分氨氣沒(méi)有逸出 3Fe(OH)2+ 2NOFe3O4+2NO+2OH+2H2O 0.54 根據(jù)元素守恒得到分解產(chǎn)生的氣體為CO和CO2，n(CO)+n(CO2)= =4.510-2 mol，2n(C2O42-)= n(K2CO3)+ n(CO)+n(CO2)= n(K2CO3)+ 4.510-2 mol，n(Fe3+)72 gmol-1n(K+)138 gmol-1=2.79 g， 3n(Fe3+)+ n(K+)=2n(K+)+4.510-2 mol，解得：n(Fe3+)=110-2 mol n(K+)= 310-2 mol，n(C2O42-)=310-2 mol，n(Fe3+):n(C2O42-)=110-2 mol: 310-2 mol=1:3n(CO)+n(CO2)= =4.510-2 mol，2n(C2O42-)= n(K2CO3)+ n(CO)+n(CO2)= n(K2CO3)+ 4.510-2 mol，n(Fe3+)72 gmol-1n(K+)138 gmol-1=2.79 g， 3n(Fe3+)+ n(K+)=2n(K+)+4.510-2 mol，解得：n(Fe3+)=110-2 mol，n(K+)= 310-2 mol，n(C2O42-)=310-2 mol，n(Fe3+):n(C2O42-)=110-2 mol: 310-2 mol=1:3。20硫酸鋅被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)上由氧化鋅礦（主要成分為ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等）生產(chǎn)ZnSO47H2O的一種流程如圖： （1）步驟的操作是_。 （2）步驟加入稀硫酸進(jìn)行酸浸時(shí)，需不斷通入高溫水蒸氣的目的是_。（3）步驟中，在pH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀，生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。 （4）步驟中，加入鋅粉的作用是_。 （5）已知硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表： 溫度/020406080100溶解度/g41.854.170.474.867.260.5從硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實(shí)驗(yàn)操作為_(kāi)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)行，原因是_。 （6）取28.70 g ZnSO47H2O加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)量變化如圖所示。分析數(shù)據(jù)，680時(shí)所得固體的化學(xué)式為_(kāi)。 aZnO bZn3O(SO4)2 cZnSO4 dZnSO4H2O【答案】 過(guò)濾 升高溫度、使反應(yīng)物充分混合，以加快反應(yīng)速率 3Fe2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+ 除去Cu2+ 60條件下蒸發(fā)濃縮 降低烘干的溫度，防止ZnSO47H2O分解 b(1)分離固體和液體通常用過(guò)濾的方法，ZnSiO3、與稀硫酸反應(yīng)生成硅酸不溶于水，因此所用的操作為過(guò)濾。(2) 氧化鋅礦在加入稀硫酸溶解的同時(shí)不斷通入高溫水蒸氣，可以升高溫度、使反應(yīng)物充分混合，從而加快反應(yīng)速率。(3)在pH約為5.1的濾液中加入高錳酸鉀,高錳酸鉀與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉淀，則反應(yīng)的離子方程式為: 3Fe2+MnO4-+8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+。(4)步驟中，向?yàn)V液中加入鋅粉,可以與Cu2+反應(yīng)置換出銅，從而除去Cu2+。(5)從溶液中獲得晶體通常用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干等操作,因?yàn)閆nSO47H2O易分解,所以烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)行,因此，本題正確答案是:60條件下蒸發(fā)濃縮，降低烘干的溫度,防止ZnSO47H2O分解。 (6)28.70gZnSO47H2O的物質(zhì)的量為0.1mol,由Zn元素守恒可以知道,生成ZnSO4H2O或ZnSO4或ZnO或Zn3O(SO4)2時(shí),物質(zhì)的量均為0.1mol,若得ZnSO4H2O的質(zhì)量為17.90g(100);若得ZnSO4的質(zhì)量為16.10g(250);若得ZnO的質(zhì)量為8.10g(930);據(jù)此通過(guò)排除法確定680時(shí)所得固體的化學(xué)式為Zn3O(SO4)2。21鎵是制作高性能半導(dǎo)體的重要原料。在工業(yè)上經(jīng)常從鋅礦冶煉的廢渣中回收鎵。已知鋅礦渣中含有Zn、Fe、Pb、Ga以及二氧化硅等，目前綜合利用鋅礦渣的流程如下：已知：Ga性質(zhì)與鋁相似。lg2=0.3，lg3=0.48。如下表所示。Zn(OH)2Ga(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp1.610-172.710-31810-162.810-39（1）寫(xiě)出Ga的原子結(jié)構(gòu)示意圖_。（2）濾渣1的成分為_(kāi)。（3）加入H2O2的目的( 用離子方程式和適當(dāng)語(yǔ)言回答) _。（4）室溫條件下，若浸出液中各種陽(yáng)離子的濃度均為0.01mo/L且某種離子濃度小于110-5 mol/L即認(rèn)為該離子已完全除去，問(wèn)操作B調(diào)節(jié)pH的范圍是_。（5）操作C中，需要加入氫氧化鈉溶液，其目的是_ (用離子方程式解釋)；能否用氨水代替NaOH溶液，為什么? _；如何檢測(cè)Fe(OH)3洗滌干凈? _。（6）在工業(yè)上，經(jīng)常用電解NaGaO2溶液的方法生產(chǎn)Ga，寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)方程式：_?！敬鸢浮?SiO2 PbSO4 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O，防止生成Fe(OH)2 5.48pH.6.6 Ga(OH)3+OH-=CaO2-+2H2O 不能，因?yàn)镹H3H2O 為弱堿，與Ga(OH)3不反應(yīng) 取最后一次洗滌的濾液，用pH試紙測(cè)試pH值，若為中性則洗滌干凈 GaO2 -+2H2O+3e-=Ga+4OH-（1）Ga位于元素周期表中第四周期IIIA族，原子序數(shù)為31，Ga的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。（2）根據(jù)上述分析，濾渣1的成分為SiO2、PbSO4。（3）Fe2+具有還原性，H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，加入H2O2的目的是：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O2，防止生成Fe（OH）2沉淀。（4）操作B調(diào)節(jié)pH的目的是：將Fe3+、Ga3+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，Zn2+不形成Zn（OH）2沉淀。Ga（OH）3、Fe（OH）3屬于同種類型且KspGa（OH）3 KspFe（OH）3，Ga3+完全沉淀時(shí)Fe3+已經(jīng)完全沉淀，Ga3+完全沉淀時(shí)c（Ga3+）110-5mol/L，c（OH-）=310-9mol/L，c（H+）=10-5mol/L，pH=-lgc（H+）=-lg10-5=5.48；Zn2+開(kāi)始沉淀時(shí)，c（OH-）=410-8mol/L，c（H+）=10-6mol/L，pH=-lgc（H+）=-lg10-6=6.6；操作B調(diào)節(jié)的pH范圍是：5.48pH6.6。（5）根據(jù)流程，操作C中加入NaOH溶液的目的是：將Ga（OH）3溶解轉(zhuǎn)化為NaGaO2，聯(lián)想Al（OH）3與NaOH的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Ga（OH）3+OH-=GaO2-+2H2O。不能用氨水代替NaOH溶液，原因是：NH3H2O為弱堿，氨水與Ga（OH）3不反應(yīng)。根據(jù)流程，F(xiàn)e（OH）3沉淀上吸附的離子有Na+、OH-、GaO2- 等，檢驗(yàn)Fe（OH）3洗滌干凈只要檢驗(yàn)最后的洗滌液中不含OH- 即可，檢驗(yàn)Fe（OH）3洗滌干凈的操作是：取最后一次洗滌的濾液，用pH試紙測(cè)試pH值，若為中性則洗滌干凈。（6）電解NaGaO2溶液生產(chǎn)Ga，Ga元素的化合價(jià)由+3價(jià)降為0價(jià)，GaO2- 轉(zhuǎn)化為Ga為還原反應(yīng)，電解時(shí)還原反應(yīng)在陰極發(fā)生，陰極的電極反應(yīng)式為：GaO2-+3e-+2H2O=Ga+4OH-。22硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途