工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表：

沉淀物
 		Fe(OH)3
 		Fe(OH)2
 		Al(OH)3
 
開始沉淀
 		2.3
 		7.5
 		3.4
 
完全沉淀
 		3.2
 		9.7
 		4.4
 
 
回答下列問題：
（1）反應(yīng)I溶液中存在的金屬陽離子有__________________。
（2）加入NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的______（填“Fe3+”、“Fe2+”或“A13+”）沉淀。該工藝流程中“攪拌”的作用是_____________。
（3）反應(yīng)II的離子方程式為__________。在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)II常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作為________。若參與反應(yīng)的O2有11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2物質(zhì)的量為__________。
（4）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的[Fe(OH)]2＋離子，可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合離子。該水解反應(yīng)的離子方程式為__________________________。

（1）Fe2＋、Al3＋（1分，有錯(cuò)不得分）
（2）Al3＋（1分）；加快反應(yīng)速率（或使反應(yīng)物充分接觸，意思相近均給分）（1分）
（3）Fe2＋＋NO2－＋2H＋＝Fe3＋＋NO↑＋H2O（2分）；氧化劑（1分）；2mol（1分）
（4）2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋（2分）

解析試題分析：（1）稀硫酸與鐵、氧化鋁、氧化鐵反應(yīng)的生成物分別是硫酸亞鐵和氫氣、硫酸鋁和水、硫酸鐵和水。由于鐵是過量的，所以生成的硫酸鐵繼續(xù)與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，因此反應(yīng)I溶液中存在的金屬陽離子有Fe2＋、Al3＋。
（2）由于溶液中只有Fe2＋、Al3＋兩種金屬陽離子，而氫氧化鋁開始沉淀時(shí)的pH值大于氫氧化亞鐵開始沉淀時(shí)的pH值，所以加入NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，使溶液中的Al3＋沉淀；由于攪拌時(shí)可以增大反應(yīng)物的接觸面積，從而加快反應(yīng)速率。
（3）反應(yīng)II中有NO生成，這說明反應(yīng)中亞硝酸是氧化劑，將亞鐵離子氧化生成了鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋NO2－＋2H＋＝Fe3＋＋NO↑＋H2O；由于要將亞鐵離子氧化為鐵離子，所以O(shè)2與NaNO2在反應(yīng)中均作為氧化劑；標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氧氣的物質(zhì)的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，氧氣在反應(yīng)中得到4個(gè)電子，所以0.5mol氧氣可以得到2mol電子。亞硝酸鈉中氮元素的化合價(jià)是＋3價(jià)，其還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)是＋2價(jià)，得到1個(gè)電子，所以根據(jù)電子守恒可知，相當(dāng)于是節(jié)省了2mol亞硝酸鈉。
（4）[Fe(OH)]2＋離子可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合離子，則根據(jù)電荷守恒可知一定還有氫離子生成，所以反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋。
考點(diǎn)：考查物質(zhì)制備工藝流程的有關(guān)判斷、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用與計(jì)算

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

從含有Ag＋、Fe3＋和Al3＋的溶液中，按下圖所示方法分離提取金屬單質(zhì)
 
已知：實(shí)驗(yàn)時(shí)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)只能從碳酸銨、氫氧化鈉、稀硫酸、葡萄糖四種溶液中選擇，也可用這四種溶液來制取。對(duì)該實(shí)驗(yàn)過程的分析正確的是

A．丙是NaOH，丁是稀H2SO4
B．乙是葡萄糖，利用乙的還原性將金屬A從溶液a中還原出來
C．操作I是過濾和洗滌沉淀。洗滌沉淀的方法是將漏斗中的沉淀轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加蒸餾水浸沒沉淀，用玻璃棒攪拌，然后將水倒出，重復(fù)2-3次
D．g是氧化物，金屬c采用電解法獲得

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的焰色反應(yīng)均為黃色。 A、B、C、D與鹽酸反應(yīng)均生成E，此外B還生成—種可燃性氣體；而C、D還生成—種無色無味的氣體H，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁。D和A可反應(yīng)生成C，F(xiàn)和H也可反應(yīng)生成C和另—種無色無味氣體。
請回答下列問題：
（1）寫出B、C的化學(xué)式：B：___________________; C：___________________;
（2）寫出F和H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________;
（3）寫出下列反應(yīng)的離子方程式
①D溶液+鹽酸：_____________________________________________________;
②D溶液+A溶液：___________________________________________________;

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某工廠排放的工業(yè)廢水中含F(xiàn)e3+、A13+、Cu2+，工廠為了減少環(huán)境污染，變廢為寶，利用廢鐵屑和其它化學(xué)試劑進(jìn)行如下操作，得到了鐵紅、A12O3和金屬Cu。

（1）固體A的成分是                           。
（2）寫出B→D的離子方程式                                 。
（3）溶液E焰色反應(yīng)呈黃色，試劑H是              （填化學(xué)式）。
（4）寫出D→F反應(yīng)的離子方程式                       。
（5）分別寫出鐵紅和氧化鋁在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅                      ，氧化鋁                                  。
（6）將溶液E轉(zhuǎn)化為A12O3，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)最合理的方案                                                                                                           （用文字表述）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：

②以螢石（CaF2）和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式                           ；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是        ，反應(yīng)2的離子方程式為                   ；
（3）E可作為建筑材料，化合物C是      ，寫出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式           ；
（4）電解制鋁的化學(xué)方程式是                               ，以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是                    。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

將0．1mol的鎂鋁混合物溶于100ml 2mol／L的H2SO4中，然后滴加1mol／L的NaOH溶液，請回答：
（1）若在滴加NaOH溶液的過程中，生成沉淀的質(zhì)量m與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。請回答：當(dāng)V1=160mL時(shí)，則金屬粉末中n（Mg）=_____mol，V2=______mL。

（2）若在滴加NaOH溶液的過程中欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液體積為________ml
（3）若混合物仍為0．1mol其中鎂粉的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)為a，用100ml2mol／L的硫酸溶解此混合物后再加入450ml1mol／L的氫氧化鈉溶液，所得沉淀中無Al（OH）3。滿足此條件a的取值范圍是__       ___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化：

據(jù)此回答下列問題：
（1）圖中涉及分離溶液與沉淀的方法是__________________。
（2）B、C、D 三種物質(zhì)的化學(xué)式為：B_________     C_________     D_________
（3）沉淀E與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。
（4）將沉淀F中存在的兩種金屬元素組成的合金溶于100 mL 4mol/LHCl溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。

已知V1＝160mL。根據(jù)以上信息回答：
①_________（填“能”或“不能”）計(jì)算出V3
②V2為_________mL（若能算出具體數(shù)字，請?jiān)跈M線上填寫具體數(shù)字；若不能請?jiān)跈M線上填“不能確定”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng)：
（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是                                                            。
（2）另稱取鐵釘6.0g放入15.0ml濃硫酸中，加熱，充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+，若要確認(rèn)其中的Fe2+，應(yīng)選用      （選填序號(hào)）。
a．KSCN溶液和氯水                   b．NaOH溶液
c．濃氨水                            d．酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取336ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)：
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2.33g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為           。
分析上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持儀器省略）。

（3）裝置B中試劑的作用是                                             。
（4）認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是                                         （用化學(xué)方程式表示）。
（5）為確認(rèn)Q的存在，需在裝置中添加M于            （選填序號(hào)）。
a．A之前          b．A-B間          c．B-C間        d．C-D間
（6）如果氣體Y中含有，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是                                  。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學(xué)閱讀有關(guān)資料得知：在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3。為了進(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論，他做了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)操作
Ⅰ
取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質(zhì)量不再減輕，冷卻至室溫
Ⅱ
取少量實(shí)驗(yàn)步驟I所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ
向?qū)嶒?yàn)步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅
 
由此甲同學(xué)得出結(jié)論：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
(1)寫出實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________________________________。
(2)乙同學(xué)提出了不同的看法：煅燒產(chǎn)物可能是Fe3O4，因?yàn)镕e3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ進(jìn)行了補(bǔ)充改進(jìn)：檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要選擇的試劑是____________(填序號(hào))。
a．氯水        b．氯水＋KSCN溶液         c．K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀溶液)
(3)丙同學(xué)認(rèn)為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分。你認(rèn)為丙同學(xué)持此看法的理由是____________。
(4)丙同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知，煅燒FeCO3的產(chǎn)物中的確含有＋2價(jià)鐵元素。于是他設(shè)計(jì)了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入試劑：稀硫酸、________ (填試劑名稱)和氨水；再_________(填操作名稱)，灼燒，即可得到Fe2O3。
(5)工業(yè)上用氧化還原滴定法測菱鐵礦中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，通過控制樣品的質(zhì)量，使滴定時(shí)消耗KMnO4溶液體積為c mL，對(duì)應(yīng)菱鐵礦中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c%，可以簡化計(jì)算。某同學(xué)取含F(xiàn)eCO3 c%的菱鐵礦a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0 200 mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定(KMnO4被還原成Mn2＋)，最終消耗KMnO4溶液c mL。假定礦石中無其他還原性物質(zhì)，則所取菱鐵礦的質(zhì)量a＝__________g。(FeCO3的摩爾質(zhì)量為116 g·mol－1)

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同步練習(xí)冊答案