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文檔簡介
1、2020-2021 高考化學鐵及其化合物推斷題綜合題匯編附詳細答案一、鐵及其化合物1 某鐵的化合物A 存在如下轉化關系:已知 B 為黃綠色氣體單質。請完成下列問題:( 1) A 的化學式 _。(2)向 C的溶液中滴加適量KSCN溶液 ,無明顯現象 ,再滴加幾滴B 的水溶液 ,溶液呈血紅色。 用離子方程式表示該過程_、_。( 3)若 D 為金屬 ,則 D 的化學式 _ (寫出 2 種 )?!敬鸢浮?FeC12+3+-3+-Fe、 Cu、Zn 等 (任選兩種 ,其他答32Fe+Cl2=2Fe +2ClFe +3SCN=Fe(SCN)3案合理也給分 )【解析】 (1) B 為 Cl2,由題可知 A
2、和 C 的組成元素相同,均含Fe 和 Cl 元素,且 C 可以與 Cl2 反應生成 A,則 A 為 FeCl3, C 為 FeCl2, A 的化學式為 FeCl3。(2) Fe2+與 SCN-無明顯現象,加幾滴氯水,Fe2+被氧化為Fe3+, Fe3+與 SCN-反應生成紅色的32+23+-3+-3Fe(SCN ),對應的離子方程式為:2Fe +Cl =2Fe +2Cl 、 Fe +3SCN=Fe(SCN)。(3) Fe3+轉化為 Fe2+,加入活潑的金屬如Fe、Zn 或不活潑金屬如Cu,均可將 Fe3+還原為Fe2+。點睛:本題解題的關鍵是分析出A 和 C 均是鐵的氯化物,鐵元素化合價可以變
3、化,C 可以與氯氣反應生成 A,說明 A 中鐵元素的化合價高于C 中鐵元素的化合價,故A 是 FeCl3, C是 FeCl2。2 某鹽 A 是由三種元素組成的化合物,且有一種為常見金屬元素,某研究小組按如下流程圖探究其組成:請回答:(1)寫出組成 A 的三種元素符號_。(2)混合氣體 B 的組成成份 _。(3)寫出圖中由C轉化為 E 的離子方程式_。(4)檢驗 E 中陽離子的實驗方案_。(5)當 A 中金屬元素以單質形式存在時,在潮濕空氣中容易發(fā)生電化學腐蝕,寫出負極的電極反應式 _。【答案】 Fe、 O、SSO2 和 SO3Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O取少量 E 溶液于試管中,滴加
4、幾滴 KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明E 中陽離子為3+2+FeFe-2e =Fe【解析】【分析】由紅棕色固體溶于鹽酸得到棕黃色溶液,可知C為氧化鐵、 E 為氯化鐵溶液,說明A 中含有鐵元素和氧元素,1.6g 氧化鐵的物質的量為1.6g160g/ mol =0.01mol ;由氣體 B 與足量氯化鋇溶液反應生成白色沉淀可知,白色沉淀D 為硫酸鋇、氣體B 中含有三氧化硫,由硫原子個數守恒可知,三氧化硫的物質的量為2.33g233g/ mol =0.01mol ,氣體 B 的物質的量為0.448L=0.02mol ,由 A 是由三種元素組成的化合物可知,A 中含有硫元素、氣體B 為二22.4
5、 L / mol氧化硫和三氧化硫的混合氣體,二氧化硫的物質的量為(0.02 0.01) mol=0.01mol ,m(SO322 3) +m (SO ) +m(Fe O ) =0.01mol 80g/mol+0.01mol 64g/mol+1.6g=3.04g ,說明 A中 nFe): n( S): n( O) =1:1 :4,則 A 為 FeSO4。【詳解】(1)由分析可知,A 為 FeSO4,含有的三種元素為Fe、 O、 S,故答案為:Fe、 O、 S;(2)由分析可知,三氧化硫的物質的量為2.33g233g/ mol =0.01mol ,氣體 B 的物質的量為0.448LA 中含有硫元素
6、、氣體B 為二22.4 L / mol =0.02mol ,由 A 是由三種元素組成的化合物可知,氧化硫和三氧化硫的混合氣體,故答案為:SO2 和 SO3;( 3) C 為氧化鐵、 E 為氯化鐵溶液,氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水,反應的離子方程式為 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,故答案為: Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O;( 3) E 為氯化鐵溶液,檢驗鐵離子的實驗方案為可取少量E溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明E 中陽離子為Fe3+,故答案為:取少量E 溶液于試管中,滴加幾滴 KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,則說明E 中陽離子為 Fe3+;(5
7、)鐵在潮濕空氣中容易發(fā)生電化學腐蝕,鐵做原電池的負極,失去電子發(fā)生氧化反應生成亞鐵離子,電極反應式為2+,故答案為:2+Fe-2e=FeFe-2e=Fe?!军c睛】注意從質量守恒的角度判斷A 的化學式,把握二氧化硫的性質、鐵離子檢驗為解答的關鍵。3 室溫下, A 是常見的金屬單質、單質B 是黃綠色氣體、單質C 是無色氣體。在合適反應條件下,它們可以按下面框圖進行反應;E 是無色溶液,F 是淡綠色溶液。B 和 C 反應發(fā)出蒼白色火焰。請回答:( 1) A 是 _ ,B 是 _, C 是 _ (請?zhí)顚懟瘜W式);( 2)反應 的化學方程式 _ ;( 3)反應 的離子方程式 _ ;( 4)反應 的離子方
8、程式 _ ?!敬鸢浮?Fe Cl2 223 Fe2 H22 Cl23H2Fe+3Cl2FeClFe2H2Fe 2Fe2Cl【解析】【分析】室溫下, A 是常見的金屬單質、單質B 是黃綠色氣體、單質C 是無色氣體,B 是氯氣, B 和C反應發(fā)出蒼白色火焰, C 是氫氣, E 是氯化氫。 F 是淡綠色溶液, F 溶液中含有亞鐵離子,所以 A 是鐵, F 是氯化亞鐵, D 是氯化鐵,據以上分析解答?!驹斀狻渴覝叵?, A 是常見的金屬單質、單質B 是黃綠色氣體、單質C 是無色氣體,B 是氯氣, B 和C反應發(fā)出蒼白色火焰, C 是氫氣, E 是氯化氫。 F 是淡綠色溶液, F 溶液中含有亞鐵離子,所以
9、 A 是鐵, F 是氯化亞鐵, D 是氯化鐵,(1) 根據以上分析可知 A、 B、C 分別是 Fe、 Cl 2、 H2;(2)反應為鐵與氯氣反應生成氯化鐵,化學方程式為2Fe+3Cl22FeCl ;3(3)反應為鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,離子方程式為Fe 2H Fe2 H2;(4)反應為氯化亞鐵與氯氣反應生成氯化鐵,離子方程式為2Fe2 Cl 2Fe32Cl。24A、 B、 C、 X 為中學化學常見物質,且 A、 B、C 含有相同元素甲,可以發(fā)生如下轉化關系( 水參與的反應,水未標出 ) 。(1)ABC的焰色反應呈黃色,C為淡黃色固體,則X是_。若、 、( 2)若 A、 B、 C 的焰色
10、反應呈黃色,X 是 CO2,寫出 B C 反應的方程式 _。( 3) 若 B 是 FeCl3,則X一定是_BC反應的離子方程式_。,寫出【答案】 O2 ( 氧氣 )CO2 +Na2CO3+ H2O 2NaHCO3Fe3+2+2Fe+Fe 3Fe【解析】【分析】【詳解】(1) 若ABC的焰色反應呈黃色,說明含有鈉元素,C為淡黃色固體,說明C為過氧化、 、鈉,則 A 為 Na、 B 為 Na2 O、則 X 是氧氣;故答案為:O2 ( 氧氣 ) 。(2) 若 A、 B、 C 的焰色反應呈黃色,說明含有鈉元素,X 是 CO2 ,說明 A 為 NaOH、 B 為Na CO 、C 為 NaHCO , B
11、C 反應是碳酸鈉與二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉,其方程式233Na2CO3 + CO2 + H2O2NaHCO3;故答案為: Na2CO3 +CO2 + H2O 2NaHCO3。(3) 若 B 是 FeCl3,則說明 A 為 Cl2、 C 為 FeCl2,則 X 一定是 Fe,B C 是氯化鐵和鐵反應生成氯化亞鐵,其反應的離子方程式2Fe3+ +Fe 3Fe2+。5 某淡黃色固體A(僅含三種元素,式量小于160)可用于制藥,為探究其組成和性質,設計并完成如下實驗:已知:上述流程中所涉及的反應都充分進行。B、 C、 D 均為常見氣體。相同情況下氣體B 的密度大氣體C。黑色固體 E 溶于鹽酸后滴加
12、KSCN,無明顯現象,加適量氯水后,溶液變紅。請問答:( 1)寫出氣體 B 的電子式 _,固體 A 的化學式是 _。( 2)黑色固體 E 與足量濃硝酸反應的離子反應方程式是_?!敬鸢浮縁eC2 4+3+23O3FeO + 10H + NO= NO + 3Fe+ 5H O【解析】【分析】m3.2g0.1mol ,相B、 C、 D 均為常見氣體說明 D 單質為氧氣,物質的量為 n=32g mol 1M同情況下氣體 B 的密度大氣體C 則說明 B 為二氧化碳, B 與過氧化鈉反應,則C 為一氧化碳,氣體物質的量為n= V =8.96L1 0.4mol 由于生成0.1mol 氧氣,根據 2CO2 +V
13、m22.4L mol2Na2 O2 = 2Na2CO3 + O2,因此二氧化碳的物質的量為0.2mol , CO物質的量為0.2mol ,黑色固體 E 溶于鹽酸后滴加 KSCN,無明顯現象,說明無鐵離子,加適量氯水后,溶液變紅,說-1-1明原物質為 FeO,則 m(FeO) = 28.8g-0.2mol 28 g?mol- 0.2mol 44 g?mol= 14.4g,則 FeOm14.4g0.2mol ,因此 n(Fe): n(C): n(O) =物質的量 n=71g mol 1M0.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2mol+0.2mol+0.2mol,2)則化=1:2:4學
14、式為 FeC O。24【詳解】氣體 B 為二氧化碳,其電子式,根據上面分析得到固體A 的化學式是 FeC2O4;故答案為:; FeC2O4。黑色固體 E 即 FeO 與足量濃硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水,其離子反應方程式是3FeO + 10H+ + NO3= NO + 3Fe3+ + 5H2O;故答案為: 3FeO + 10H+ NO3 = NO + 3Fe3+ +5H2O。6 鐵是日常生活中最常見的金屬,某班同學在學習鐵的知識時,有下列問題:問題 1:鐵為何稱為黑色金屬?問題 2: CuO 在高溫下可分解為Cu2O 和 O2 , Fe2O3 在高溫下可分解為FeO 和 O2 嗎?(1)對
15、于問題 1,同學們上網查找,有兩種解釋:A因為在鐵表面上有黑色的鐵的氧化物,所以叫黑色金屬B因為鐵的粉末為黑色,鐵的氧化物也均為黑色,所以叫黑色金屬你認為正確的說法是 _ 。若有一黑色粉末,如何鑒別是鐵粉,還是Fe3O4?_ 。若有一黑色粉末,為鐵和四氧化三鐵的混合物,如何證明其中有Fe3O4(只要求簡述實驗方法 )? _ 。(2)對于問題 2,同學們準備實驗探究,他們設想了兩種方法:A將三氧化二鐵高溫灼燒,看灼燒前后顏色是否變化。B將三氧化二鐵高溫灼燒,看灼燒前后質量是否變化。實驗中應將 Fe O放在 _( 填儀器名稱 )中灼燒。23方法 A 中,如果高溫灼燒后顏色由_ 變?yōu)?_ ,說明 F
16、e O 確實發(fā)生了23變化。能說明生成的一定為FeO 嗎? _,理由是 _ 。方法 B 中,如果發(fā)生了預期的反應,固體高溫灼燒前后質量比應為_,但是,實驗結果固體灼燒前后質量比為30 29,則高溫灼燒后生成物是 _。比較兩種方法,你認為較好的方法是_。【答案】 A取黑色粉末少許于試管中,加適量稀鹽酸或稀硫酸,若有氣泡產生則原黑色粉末為鐵,若無氣泡產生則原粉末為Fe3O4用干燥的氫氣與黑色粉末加熱反應,用無水硫酸銅檢測是否有水產生(或用純凈的CO 與黑色粉末加熱反應,用澄清石灰水檢測是否有CO2產生 )坩堝紅棕色黑色不能也可能為 Fe3O410Fe3O4 B9【解析】【分析】(1)鐵是在高溫下煉
17、制而成,高溫下鐵會和空氣中的氧氣反應生成四氧化三鐵或氧化亞鐵,顏色都是黑色氧化物,氧化鐵是紅色氧化物,常溫下緩慢氧化或電化學腐蝕生成得到;氧化鐵為紅色,四氧化三鐵為黑色,四氧化三鐵為磁性氧化物,能吸引鐵,黑色粉末為鐵和四氧化三鐵的混合物,定性證明其中含有Fe3O4 的方法是利用四氧化三鐵具有磁性或與酸反應是否生成氣體分析設計;根據發(fā)生的反應及反應前后固體的質量來分析;(2) Fe2O3 固體灼燒應在坩堝中進行;將三氧化二鐵高溫灼燒, Fe2O3 確實發(fā)生了變化,依據氧化物顏色變化分析,氧化鐵被還原生成產物可能為黑色氧化亞鐵或四氧化三鐵;依據分解生成氧化亞鐵、四氧化三鐵反應前后質量不同分析計算;
18、B 方案能通過定量計算分析判斷生成物,A 方案固體顏色變化不容易觀察和判斷。【詳解】(1) A. 在高溫下得到的鐵的表面氧化物有黑色四氧化三鐵或氧化亞鐵,所以鐵為黑色金屬, A 正確;B. 因鐵的氧化物Fe2O3 顏色為紅棕色不是黑色,四氧化三鐵為黑色,故合理選項是A;B 錯誤;由于四氧化三鐵為磁性氧化物,能吸引鐵,則利用一小塊鐵片靠近黑色粉末,粉末被吸在鐵片上,證明有四氧化三鐵,若不能吸引,則粉末為鐵粉;或取黑色粉末少許于試管中,加適量稀鹽酸或稀硫酸,有氣泡產生的原黑色粉末為鐵,若無氣泡產生則原粉末為Fe3 O4;若有一黑色粉末為鐵和四氧化三鐵的混合物,證明其中有Fe3O4,可以用干燥的氫氣
19、與黑色粉末加熱反應,用無水硫酸銅檢測有水產生;或用純凈的CO 與與黑色粉末加熱反應,用澄清石灰水檢測有CO2 產生即可;(2) Fe2O3 固體灼燒應在坩堝中進行;將 Fe2O3 高溫灼燒,固體顏色會有紅棕色變?yōu)楹谏?,依據氧化物顏色變化分析,Fe2O3 被還原生成產物可能為黑色 FeO 或 Fe3O4,顏色都是從紅棕色變化為黑色,因此不能說明生成的一定為 FeO,也可能為 Fe3 O4;若發(fā)生反應:2Fe2O34FeO+O2,灼燒前后的質量之比為10:9;發(fā)生反應:6Fe2O34Fe3O4+O2,灼燒前后的質量之比是30: 29?,F在該實驗結果固體灼燒前后質量比為 30 29,因此髙溫灼燒后生
20、成的固體物質是四氧化三鐵,即發(fā)生反應最后的分解產物是Fe3 O4;B 方案能通過定量計算分析判斷生成物,A 方案固體顏色變化不容易觀察和判斷,故比較好的方法是方法B?!军c睛】本題考查了鐵及其化合物性質分析判斷,物質組成的實驗驗證,注意物質性質應用,掌握鐵的各種化合物的顏色、狀態(tài)、性質等是本題解答的基礎。7 氯化鈣可用于生產補鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣(含有少量Al3+、 Fe3+等雜質)生產醫(yī)藥級二水合氯化鈣(CaCl22H2O)的主要流程如下:完成下列填空:(1)除雜操作是加入物質A 來調節(jié)溶液的 pH,以除去溶液中的Al3+、 Fe3+,根據下表所給信息,此時控制溶液的pH 范圍
21、是 _,加入的物質A 是 _(寫化學式)。開始沉淀時的pH 沉淀完全時的 pH沉淀開始溶解時的 pHAl(OH)33.35.27.8Fe(OH)1.54.13(2)檢驗 Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是_ 。(3)酸化操作是加入鹽酸,調節(jié)溶液的pH,其目的是_ 。(4)測定制得的樣品的純度,可采用如下方案:a稱取 0.750 g 樣品,溶解,在250 mL 容量瓶中定容;b量取 25.00 mL 待測溶液于錐形瓶中;c用 0.050 mol/L AgNO 3 溶液滴定至終點,消耗AgNO3 溶液體積的平均值為20.39 mL。上述測定過程中,需要用到的玻璃儀器除了容量瓶、錐形瓶,還有_ 。計算
22、上述樣品中CaCl22H2O 的質量分數為_(保留三位有效數字)。若配制和滴定操作均無誤,但最終測定的樣品中CaCl22H2O 的質量分數偏高,寫出可能導致該結果的一種情況_ ?!敬鸢浮?5.2pH 7.8Ca(OH)23取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若或 CaO或 CaCO不出現血紅色,表明 Fe(OH)3沉淀完全22將溶液中的少量 Ca(OH)轉化為 CaCl 燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、滴定管99.9% 蒸發(fā)結晶過程中,溫度過高,使CaCl22H2O 失去部分結晶水【解析】【分析】工業(yè)碳酸鈣加過量鹽酸進行溶解,得到Ca2+、 Al3+、 Fe3+,加入物質 A 來調節(jié)溶液的 pH,以除去
23、溶液中的 Al3+、 Fe3+,根據沉淀對應的pH 表,需要把二者沉淀完全,pH 最小為 5.2,但是當 pH 大于等于 7.8,氫氧化鋁開始溶解,故調節(jié)pH 范圍是5.2 pH 7.8;加入的 A能調節(jié) pH,但是不能引入新雜質,則可以選用Ca(OH)2 或 CaO 或 CaCO3;過濾后濾液進行鹽酸酸化,在 160 蒸發(fā)結晶,得產品CaCl22H2O。【詳解】(1)根據分析,加入物質A 來調節(jié)溶液的pH,此時控制溶液的 pH 范圍是5.2 pH7.8;加入的物質 A 是 Ca(OH)23(填一種即可);或 CaO或 CaCO(2)檢驗 Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是:取少量上層清液,滴加
24、KSCN溶液,若不出現血紅色,表明 Fe(OH)3 沉淀完全;(3)酸化操作是加入鹽酸,調節(jié)溶液的pH,其目的是將溶液中的少量Ca(OH)2 轉化為 CaCl2 ,防止產物中混有Ca(OH)2 雜質;(4) 測定樣品的純度過程中, a 為配制一定體積物質的量濃度溶液的過程,需要用到的玻璃儀器:燒杯、玻璃棒、 250mL容量瓶、膠頭滴管; b、 c 為滴定過程,需要用到的玻璃儀器:錐形瓶、滴定管;故上述測定過程中,需要用到的玻璃儀器除了容量瓶、錐形瓶,還有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、滴定管; 使用 AgNO3 溶液滴定樣品的CaCl22H2O, n( Ag+) =0.050 mol/L 20.39
25、10-3L=1.0195 10-3 mol,則 25mL 中含 n (Cl- ) =1.019510-3mol, 250 mL 中含 n (Cl-) =1.019510-2mol,含 n( CaCl22H2O) =5.0975 10-3mol , m( CaCl2 2H2 O) =5.0975 10-3mol 147g mol -1=0.7493g,樣品 CaCl2 2H2O 的質量分數0.749 g100%=99.9%; 蒸發(fā)結晶過程中,溫度過高,使22H2O 失去部分結晶=CaCl0.750g水,而計算的時候仍按照沒有失去結晶水的化合物質量計算,故最終測定的樣品中CeO2 和 Eu2 O3
26、 (氧化銪)CaCl22H2O 的質量分數偏高?!军c睛】化工流程中把握常見的金屬離子的除雜方式;注意調節(jié) pH 的范圍,以及試劑的選用,不引入新雜質用可以與氫離子發(fā)生反應,一般選用制備物質的陽離子對應的氧化物、氫氧化物等。8 稀土元素包括鈧、釔和鑭系(含CeEu )17種元素, 是重要的戰(zhàn)略資源,我省稀土、共資源非常豐富某彩色電視機顯示屏生產過程中產生大量的廢熒光粉末含( Eu2O3 、SiO2、Fe O 、 CeO 、 MnO 等物質)某課題組以此粉末為原料,設計如下工藝流程對資源進行232回收,得到較為純凈的已知: CeO2不溶于桸硫酸,也不溶于23NaOH 溶液, Eu O 可溶于稀硫酸
27、(1)往濾渣中加稀硫酸和 H O 進行酸浸,反應的離子方程式_ 。為了提高酸浸22率,可以適當提高反應溫度,但溫度偏高浸出率反而會減小,其原因是_ 。(2)有機物 HR 能將 Ce3+從水溶液中萃取出來該過程可表示為:Ce3+(水層) +3HR( 有機層)CeR3( 有機層) +3H+( 水層)。向 CeR3( 有機層)中加入稀硫酸進行反萃取能獲得較純的含 Ce3+水溶液,從平衡角度解釋其原因:_ 。(3)流程中由含 Ce3+濾液生成 Ce(OH)4 的離子方程式 _ 。(4)取上述流程中得到的 Ce(OH)4產品 0.52 g, 加硫酸溶解后,用濃度為0.1000mol ?L-1 FeSO4
28、標準溶液滴定至終點時,鈰被還原為Ce3+4, 消耗 24.00 mL 標準溶液。該產品中 Ce(OH) 的質量分數為 _。3+溶液也可以先加堿調pH 后再通入氧氣氧化可得到Ce(OH)4(5)已知含 Ce。 298K時,KspCe(OH)3=5 10-20,若溶液中 c(Ce3+)=0.05mol ?L-1,加堿調節(jié) pH 到 _時 Ce3+開始沉淀(忽略加堿過程中溶液體積變化)(6)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH 的關系如圖所示流程中為了用萃取劑除去金屬雜質離子,進行萃取 2 最適宜的 pH 是 _(填選項序號)其原因是_。A 2.0 左右 B . 3.0 左右 C 5.0 左右【答案】 2
29、CeO2 +H2 O2+6H+=2Ce3+O2 +4H2O溫度升高, H2O2 受熱易分解,造成浸出率偏低; 加入稀硫酸時,c( H+)增大,平衡向形成 Ce3+的方向移動,4Ce3+O2+12OH-+2H2O=4Ce(OH)4 96%8 B 使 Fe3+、 Mn2+完全除去,并防止 Eu3+被萃取導致?lián)p失【解析】【分析】廢熒光粉末含 ( Eu3+、2O3、 SiO2、 Fe2O3、 CeO2、 MnO 等物質),加入硫酸,濾液含有EuFe3 +、 Mn 2+等,經萃取,可除去 Fe3 +、 Mn 2+等,加入氨水,可生成 Eu( OH) 3,加熱分解可生成 Eu2O3;濾渣中含有 CeO2
30、、 SiO2,加入稀硫酸和過氧化氫,經萃取、反萃取,可得到3+的溶液,加入氫氧化鈉并通入氧氣,可生成Ce( OH) 4,加熱可生成 CeO2。含有 Ce【詳解】( 1)在酸浸時發(fā)生的離子反應為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2 +4H2O,H2O2 受熱易分解,為防止其分解,則溫度不宜太高,故答案為:2CeO22 2+3+22+H O +6H =2Ce +O +4H O;溫度升高, H2O2 受熱易分解,造成浸出率偏低;2)根據平衡Ce3+(水層)+3HRCeR3+CeR3(( 有機層 )( 有機層) +3H ( 水層),向(有機層)中加入稀硫酸時,c( H+ )增大,平衡向形成Ce
31、3+的方向移動,則Ce3+從水溶液中被萃取出來,故答案為:加入稀硫酸時,c( H+)增大,平衡向形成Ce3+的方向移動;(3)流程中Ce3+與氧氣、氫氧化鈉反應生成Ce(OH)4,離子方程式為 4Ce3+O2+12OH-243+2-24+2H O=4Ce(OH) ,故答案為: 4Ce+O +12OH +2H O=4Ce(OH) ;(4) Ce(OH)4 加硫酸溶解后,被FeSO4還原為 Ce3+,則有 Ce(OH)4 Ce3+ FeSO4,則-3-3-3 208g/mol=0.4992g,該產nCe(OH)4=0.1 24mol=210.4 10mol, mCe(OH)4=2. 4 10mol
32、0.4992g品的純度為:100%=96% ,故答案為: 96%;(5) 298K 時, KspCe(OH)3=510-20,若溶液中c(Ce3+)=0.05mol ?L-1, Ce3+開始沉淀,則cOH-=3 5 10-20-6pH 88()mol/L=1 10 mol/L ,則0.05= ,故答案為:;3+2+pH 的關系圖可(6)溶液中存在 Eu 、 Mn金屬離子,由萃取劑對金屬離子的萃取率與知,調節(jié) pH 在 3.0左右,可使 Fe3+ 、Mn 2+完全除去,并防止Eu3+被萃取導致?lián)p失,故答案為: B;使 Fe3+、 Mn 2+完全除去,并防止 Eu3+被萃取導致?lián)p失。9 以高鈦渣
33、(主要成分為 Ti3O5,含少量 SiO2、FeO、Fe2O3)為原料制備白色顏料 TiO2 的一種工藝流程如下:已知: Na2TiO3 難溶于堿性溶液;H2TiO3 中的雜質Fe2比 Fe3 更易水洗除去。(1)熔鹽 : 為加快反應速率,在維持反應物顆粒大小、反應溫度一定的條件下,可采取的措施是_。 NaOH 固體與 Ti3O5 在空氣中加熱至500 550 時生成 Na2TiO3,該反應的化學方程式為_。(2)過濾 :“濾液 ”中主要溶質為 NaOH,還含有少量 _(填化學式 )。 除雜后的濾液中獲得的NaOH 可循環(huán)利用,則 “水浸 ”時,用水量不宜過大的主要原因是_。(3)水解 : “
34、酸溶 ”后獲得的 TiOSO4 經加熱煮沸,生成難溶于水的H2TiO3,該反應的化學方程式為_ 。(4)脫色 :H TiO中因存在少量 Fe(OH) 而影響 TiO產品的顏色, “脫色 ”步驟中 Ti2(SO )的作23324 3用是 _?!敬鸢浮繑嚢?2NaOH 2Ti3 5223223O O6Na TiO 6H ONa SiO 用水量過大,導致濾液濃度過低,蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長)TiOSO4 2H2OH2TiO33 2,以便除去雜質鐵,提高H2TiO3 的純度H2SO4 將溶液中的 Fe還原為 Fe【解析】【分析】(1) 攪拌可使反應物混合均勻; Ti 3O5 轉化為 N
35、a2TiO3,鈦元素化合價升高,根據氧化還原反應的規(guī)律書寫并配平化學方程式;(2) 加入氫氧化鈉后,二氧化硅會與氫氧化鈉反應生成水溶性的硅酸鈉; 考慮后續(xù)的蒸發(fā)結晶耗能問題分析作答;(3)根據水解原理結合產物書寫化學方程式;(4)根據提示給定信息,“H2TiO3 中的雜質Fe2 比 Fe3更易水洗除去”來分析作答。【詳解】(1) 為加快反應速率,在維持反應物顆粒大小、反應溫度一定的條件下,可適當攪拌,因為攪拌可使反應物混合均勻 ,增加反應物的接觸機會 ,從而達到加快反應速率的目的,故答案為攪拌; NaOH 固體與 Ti3O5 在空氣中加熱至500 550 時生成 Na2TiO3,發(fā)生氧化還原反
36、應,其化學方程式為: 12NaOH 2Ti3O5 O26Na2TiO3 6H2O,故答案為 12NaOH 2Ti 3O5O26Na2TiO36H2 O;(2)熔鹽時加入的氫氧化鈉會與少量雜質SiO2反應,其化學方程式為: 2NaOH SiO2 =Na SiO H O,生成的硅酸鈉易溶于水,則“濾液 ”中含有少量 Na SiO ,23223故答案為 Na2 3SiO ;“水浸 ”時,用水量過大,導致濾液濃度過低,蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長 ),故答案為用水量過大,導致濾液濃度過低,蒸發(fā)濃縮時能耗增加(或蒸發(fā)濃縮時間過長);(3) 酸“溶 ”后獲得的TiOSO4 會發(fā)生水解,經加熱煮沸
37、生成難溶于水的H2TiO3,其化學方程式為: TiOSO4223242H OH TiO HSO ,故答案為 TiOSO4223242H OH TiO H SO ;(4)根據給定信息易知,“脫色”步驟中加入還原性的Ti24 33還(SO ) ,是為了將溶液中的Fe原為 Fe2 ,以便除去雜質鐵,提高H2TiO3的純度,且不引入新的雜質,故答案為將溶液中的Fe3 還原為Fe2 ,以便除去雜質鐵,提高H2 TiO3 的純度。10 鉬酸鈉晶體 (Na2MoO 4 2H2O)是一種金屬腐蝕抑制劑。工業(yè)上利用鉬精礦(主要成分是不溶于水的MoS2 )制備鉬酸鈉的兩種途徑如圖所示。( 1) NaClO 的電子
38、式為 _。( 2)途徑堿浸時發(fā)生反應的化學方程式為_。( 3)途徑氧化時還有 Na2SO4 生成,則反應的離子方程式為 _。( 4)已知途徑的鉬酸鈉溶液中 c(MoO 42-)=0.40mol/L , c(CO3 2-)=0.10mol/L 。由鉬酸鈉溶液制備鉬酸鈉晶體時,需加入 Ba(OH)2 固體以除去 CO32- 。當 BaMoO 4 開始沉淀時, CO32- 的去除率是 _ 已知 Ksp(BaCO3)=1 10-9、 Ksp(BaMoO4 10-8,忽略溶液的體積變化 。)=4.0(5)分析純鉬酸鈉常用鉬酸銨(NH4)2MoO4 和氫氧化鈉反應來制取,若將該反應產生的氣體與途徑所產生的氣體一起通入水中,得到正鹽的化學式是_。( 6)鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下,碳素鋼在三種不同介質中的腐蝕速率實驗結果如圖當硫酸的濃度大于90%時,碳素鋼腐蝕速率幾乎為零,原因是_。若緩蝕劑鉬酸鈉 -月桂酸肌氨酸總濃度為300mg L-1 ,則緩蝕效果最好時鉬酸鈉
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