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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練習題及詳細答案一、鐵及其化合物1 某鐵的化合物A 存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:已知 B 為黃綠色氣體單質(zhì)。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(xiàn)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 )。【答案】 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F(xiàn)e 和 Cl 元素,且 C 可以與 Cl2 反應(yīng)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(xiàn)象,加幾滴氯水,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+, Fe3+與 SCN-反應(yīng)生成紅色的32+23+-3+-3Fe(SCN ),對應(yīng)的離子方程式為:2Fe +Cl =2Fe +2Cl 、 Fe +3SCN=Fe(SCN)。(3) Fe3+轉(zhuǎn)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(guān)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(yīng)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 物質(zhì) X 是某新型凈水劑的中間體,它可以看成由AlCl3(在 180升華)和一種鹽A 按物質(zhì)的量之比 1: 2 組成。在密閉容器中加熱X 使之完全分解,發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:請回答下列問題:(1) X 的化學式為 _。(2)將 E 混合晶體溶于水配成溶液,向溶液中加入過量稀NaOH 溶液時發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為 _。( 3)高溫下,若在密閉容器中長時間煅燒 X,產(chǎn)物中還有另外一種氣體,請設(shè)計實驗方案驗證之 _。【答案】 AlCl32FeSO4Al3+2H+6OH-=Al
4、O2-+4H2 O將氣體通入足量NaOH 溶液中,收集余氣,把一條帶火星的木條伸入其中,若復(fù)燃,則說明是O2【解析】【分析】固體氧化物B 溶于稀鹽酸后得到的溶液C 中滴加KSCN溶液,混合液變血紅色,說明B 中含有 Fe3+,則 B 為 Fe2O3, C 為 FeCl3 溶液,無色D 氣體能使品紅褪色,則D 為 SO2,由元素守恒可知A 中含有 Fe、S、 O 元素, A 加熱分解能生成氧化鐵和二氧化硫,則鹽A 為FeSO4,氧化鐵的物質(zhì)的量為3.2g0.448L=0.02mol ,生成二氧化硫為=0.02mol ,160g/mol22.4L/mol由 Fe、 S 原子為 1: 1 可知生成
5、SO3 為 0.02mol , 4.27g 混合晶體 E 為 AlCl3 和 SO3 ,AlCl3 的物4.27g-0.02mol80g/mol質(zhì)的量為=0.02mol,X的組成為AlCl3 2FeSO4,以此解答該題。133.5g/mol?【詳解】(1)根據(jù)上述分析,X 的化學式為AlCl?2FeSO4;(2)將 E 混合晶體溶于水配成溶液,三氧化硫反應(yīng)生成硫酸,則硫酸與氯化鋁的物質(zhì)的量相等,逐滴加入過量稀NaOH 溶液,該過程的總反應(yīng)的離子方程式為:Al3+2H+6OH-=AlO2-+4H2O;(3)若在高溫下長時間煅燒X,生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧氣,另一種氣體分子式是 O2,
6、檢驗氧氣的方法為:將氣體通入足量NaOH 溶液中,收集余氣,把一條帶火星的本條伸入其中,若復(fù)燃,則說明是O2。3 某工廠的工業(yè)硫酸鹽廢水中含有大量的Fe2+、 Fe3+、較多的Cu2+和少量的Na+。工廠計劃從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅,設(shè)計如下流程圖。回答下列問題;( 1) A 的化學式為 _, D 的化學式為 _。( 2)在工業(yè)廢水中加入過量A 時,發(fā)應(yīng)的離子方程式有:_、 _。( 3)得到 FeSO_、 _、干燥。4?7H2 O 晶體的操作為:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、【答案】 Fe H2SO4 Fe +3+2+2+2+過濾 洗滌2Fe=3FeFe + Cu=Fe + Cu【解析】【分析】工
7、業(yè)廢水中含大量Fe2+、 Fe3+、 Cu2+和少量的 Na+,從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅,結(jié)合流程可知,要加入鐵粉,可置換出銅,同時生成硫酸亞鐵,經(jīng)過濾,得到的濾液C 中主要含硫酸亞鐵,濾渣B 中含 Cu、 Fe,向該固體混合物中加入D 為 H2 4F 為SO ,得到的溶液硫酸亞鐵,得到濾渣E 為 Cu,將溶液 C、 F 合并就是 FeSO4溶液,溶液經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,洗滌、干燥就可得到FeSO4 7H2O 晶體,以此來解答。FeSO4?7H2 O 晶體?!驹斀狻? 1) 加入鐵粉,由于金屬活動性Fe Cu,可發(fā)生置換反應(yīng),置換出銅,反應(yīng)的離子方程式為 Fe+Cu2+=Fe2
8、+Cu,鐵、銅的混合物中加入稀硫酸,鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,反應(yīng)的離子方程式為Fe 2H+Fe2+H24+=+ 2,所以A 的化學式為 Fe, D 的化學式為 H SO;( 2) 由于離子的氧化性Fe3+Cu2+Fe2+Na+,所以向工業(yè)廢水中加入過量A 時,首先發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3 + 3Fe2+Fe+Cu2+Fe2+Cu=,然后發(fā)生反應(yīng)=+;( 3) FeSO的溶解度受溫度的影響變化較大,所以從FeSO4 的溶液中獲得晶體經(jīng)過加熱,通4過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,然后過濾、洗滌,最后干燥,就得到了【點睛】本題以廢水處理流程為線索,考查了混合物的分離、提純的操作過程、試劑的選用及離子方
9、程式書寫等,把握流程中發(fā)生的化學反應(yīng)及分離方法為解答的關(guān)鍵,注重基礎(chǔ)知識的考查。4 在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中,反應(yīng)的條件和部分產(chǎn)物已略去。已知:甲、乙是兩種常見金屬,反應(yīng)是工業(yè)制鹽酸的反應(yīng)?;卮鹣铝袉栴}:( 1) 反應(yīng) I 中,甲在通常條件下和水劇烈反應(yīng),除丙外,還生成一種焰色反應(yīng)為黃色的物質(zhì),寫出該物質(zhì)的電子式:_,該化合物中存在的化學鍵有:_ 。與甲在同一周期的金屬元素(包括甲),按單質(zhì)熔點由高到低的順序排列依次為:_(元素符號)。( 2) 反應(yīng)中,乙與H2O 在高溫下反應(yīng),除丙外,還生成一種有磁性的物質(zhì),則乙在周期表中的位置是 _;寫出反應(yīng)的化學方程式 _。( 3) 通過比較反應(yīng)I、的反應(yīng)條
10、件,可得出甲的金屬性比乙的金屬性_(填“強”或“弱”),比較二者金屬性強弱的依據(jù)還可以是_(寫出一種即可)。( 4) 下列關(guān)于第三周期金屬元素的單質(zhì)及其化合物的說法正確的是_(選填答案編號)a工業(yè)上一般用電解法進行冶煉,獲取單質(zhì)b金屬陽離子都具有相同的電子排布式c氫氧化物都能容易分解得到相應(yīng)的氧化物d金屬氯化物都是電解質(zhì),都屬于離子化合物【答案】離子鍵、共價鍵Al、 Mg、 Na第四周期族3Fe 4H2O高溫Fe3O4+H2強NaOH是強堿,而Fe OH 3是弱堿ab+()【解析】【分析】已知反應(yīng)是工業(yè)制鹽酸的反應(yīng),則丙為H2,丁為 HCl;反應(yīng) I 中,甲在通常條件下和水劇烈反應(yīng),除丙外,還
11、生成一種焰色反應(yīng)為黃色的物質(zhì),則甲為金屬鈉;反應(yīng)中,乙與H2O 在高溫下反應(yīng),除丙外,還生成一種有磁性的物質(zhì),則乙為鐵。據(jù)此解答?!驹斀狻? 1) 由以上分析知,甲為金屬鈉,則焰色反應(yīng)為黃色的物質(zhì)為NaOH,電子式為,該化合物中存在的化學鍵有離子鍵、共價鍵。與甲在同一周期的金屬元素有Na、 Mg、 Al 三種,它們的離子帶電荷數(shù)依次增多,離子半徑依次減小,所以按單質(zhì)熔點由高到低的順序排列依次為Al、 Mg 、 Na。答案為:;離子鍵、共價鍵; Al、Mg、 Na;( 2) 由以上分析知,乙為鐵,與H2O 在高溫下反應(yīng),生成的有磁性的物質(zhì)為Fe3O4 ,鐵為 26號元素,電子排布式為1s22s2
12、2p63s23p63d64s2,則鐵在周期表中的位置是第四周期族;反應(yīng)的化學方程式為3Fe+4H2O高溫3 42Fe O +H。答案為:第四周期族;高溫3Fe+4H2OFe3O4+H2 ;( 3) 鈉與水在常溫下劇烈反應(yīng),鐵與水在高溫下才能反應(yīng),由此可得出鈉的金屬性比鐵的金屬性強,比較二者金屬性強弱的依據(jù)還可以是NaOH 是強堿,而 Fe( OH) 3 是弱堿來判斷。答案為:強; NaOH 是強堿,而 Fe( OH) 3 是弱堿;( 4) a工業(yè)上一般用電解法冶煉NaCl、MgCl2、Al2O3,獲取單質(zhì), a 正確;+、 Mg2+1s22s2 2p6, b 正確;b Na、Al3 都具有相同
13、的電子排布式c NaOH 熱穩(wěn)定性強,很難分解得到相應(yīng)的氧化物,c 不正確;d金屬氯化物都是電解質(zhì),但AlCl 屬于共價化合物,d 不正確;3答案為: ab。【點睛】在書寫鐵與 H22 3和O 在高溫下反應(yīng),我們易忽視“有磁性的物質(zhì)”,而把產(chǎn)物寫成Fe OH2,從而產(chǎn)生錯誤。5 為探究某黃色固體的組成和性質(zhì),設(shè)計如下實驗:請回答:( 1) X 的化學式是 _。( 2) X 在空氣中充分灼燒的化學方程式為_。( 3)溶液 A 與燒堿反應(yīng)生成 B 和淺黃色沉淀( 0.01mol )的化學方程式為 _?!敬鸢浮緾uFeS24CuFeS2 13O2 4CuO 2Fe2O3 8SO23Fe2 ( SO4
14、) 312NaOH Na2Fe6( SO4) 4 ( OH) 12 5Na2 SO4【解析】【分析】根據(jù)流程圖, 11.04gX 在空氣中灼燒,生成的氣體使品紅溶液褪色的氣體是二氧化硫,生成的黑色固體氧化物應(yīng)該為 CuO,得到紅褐色固體氧化物應(yīng)該為 Fe2O3,根據(jù)圖示中提供的數(shù)據(jù)計算含有 S、Cu、 Fe 元素的物質(zhì)的量確定 X 的化學式以及物質(zhì)的量;氧化鐵加入適量稀硫酸溶解得到含一種溶質(zhì)的溶液為Fe2(SO4)3 溶液,再加入NaOH 反應(yīng)生成溶液為7.1g,單一溶質(zhì)且只含一種金屬元素,B 為 Na2SO4 ,結(jié)合元素守恒和電荷守恒分析判斷黃色沉淀所含成分,據(jù)此分析解答?!驹斀狻扛鶕?jù)流程圖
15、, 11.04gX 在空氣中灼燒,生成的氣體使品紅溶液褪色的氣體是二氧化硫,2.688Ln(SO )=22.4L / mol =0.12mol,生成的黑色固體氧化物應(yīng)該為CuO,物質(zhì)的量24.8gn(CuO)=0.06mol ,得到紅褐色固體氧化物應(yīng)該為Fe2O3,物質(zhì)的量80g / mol4.8gn(Fe O )= 160g / mol =0.03mol ,則化合物中含F(xiàn)e、 Cu、 S,物質(zhì)的量之比23n(Fe) n(Cu) n(S)=0.03 2 0.060.12=1 1 2,因此 X 化學式為 FeCuS,物質(zhì)的量20.06mol ,質(zhì)量 =0.06mol (56+64+64)g/mo
16、l=11.04g,符合題意,上述推斷正確,氧化鐵加入適量稀硫酸溶解得到含一種溶質(zhì)的溶液為Fe24 3溶液,則24 3=0.03mol ,(SO )nFe (SO )4.8gNaOH 反應(yīng)生成溶液為7.1g,單一溶質(zhì)且只含一種金屬元素,推斷為Na SO ,244.8g7.1gn(NaOH)= 40g / mol =0.12mol , n(NaSO )= 142g / mol =0.05mol ,結(jié)合元素守恒和電荷守24恒, 0.03molFe 24 3和 0.12molNaOH 反應(yīng)得到0.05molNa24(SO )SO 和淺黃色沉淀,淺黃色沉淀中含 n(Na+3+-42-)=0.12mol-
17、0.05mol 2=0.02mol,n(Fe)=0.06mol ,n(OH )=0.12mol , n(SO)=0.03mol 3-0.05mol=0.04mol,得到淺黃色沉淀組成:+3+-42-n(Na ) n(Fe) n(OH ) n(SO)=0.02 0.06 0.12 0.04=1 36 2,組成為NaFe (SO )(OH) 。34 26(1)根據(jù)上述計算可知X 為 FeCuS,故答案為: FeCuS;22(2X 在空氣中充分灼燒生成二氧化硫、氧化鐵、氧化銅,結(jié)合電子守恒和原子守恒書寫得到反應(yīng)的化學方程式為:4FeCuS223222+13O4CuO+2FeO +8SO ,故答案為:
18、4FeCuS+13O4CuO+2Fe O +8SO;232(3)溶液 A 與燒堿反應(yīng)生成B 和淺黃色沉淀 (0.01mol) 的反應(yīng)是氫氧化鈉和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸鈉和淺黃色沉淀,結(jié)合上述計算得到沉淀化學式為Na2 64 412Fe (SO )(OH),反應(yīng)的化學方程式為: 3Fe24 3242 64 412(SO )+12NaOH=5Na SO + Na Fe (SO )(OH) ,故答案為:3Fe2(SO4)3+12NaOH=5Na2SO4+ Na2 Fe6 (SO4)4 (OH)12?!军c睛】大膽判斷煅燒得到的黑色固體和紅褐色固體的成分是解題的關(guān)鍵。本題的難點為淺黃色沉淀組成的判斷,要注意
19、物質(zhì)組成的定量計算、元素守恒的計算和化學式的確定方法的應(yīng)用。6 A、 B、 C、 D、 E、F 六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件未標出),其中反應(yīng)是置換反應(yīng)。( 1)若 A是常見的金屬單質(zhì), D、 F 是氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng) 在水溶液中進行,則反應(yīng)(在水溶液中進行)的離子方程式是 _ 。( 2)若 B、 C、 F 都是氣態(tài)單質(zhì),且 B 有毒,的反應(yīng)中還有水生成,反應(yīng)需要放電才能發(fā)生, A、D 相遇有白煙生成,則 A、 D反應(yīng)產(chǎn)物的電子式是 _,反應(yīng)的化學方程式是 _。(3)若 A、 D、 F 都是短周期元素組成的非金屬單質(zhì),且A、 D 所含元素同主族,A、 F 所含元素同周期,則反應(yīng)的化學
20、方程式是_?!敬鸢浮?Fe2+Cl 2=2Fe3+2Cl -4NH 3+5O24NO+6H 2O2C+SiO 22CO +Si【解析】(1). A 是常見的金屬單質(zhì),D、 F 是氣態(tài)單質(zhì),反應(yīng)為置換反應(yīng)且在水溶液中進行,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知, A 為變價金屬,F(xiàn) 具有強氧化性,則A 為 Fe, F 為 Cl2、 B 為 HCl、 C 為氯化亞鐵、 D 為氫氣、 E 為氯化鐵,反應(yīng)(在水溶液中進行)的離子方程式是:2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl ,故答案為: 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl ;(2). B 、 C、 F 都是氣態(tài)單質(zhì),B 有毒,則B 為氯氣,反應(yīng)需要放電條件才能發(fā)生,為氮氣與氧
21、氣反應(yīng),反應(yīng)中有水生成,可以推知C 為 N 2, F 為 O2,E 為 NO ,A 為 NH 3,反應(yīng)為置換反應(yīng), A、 D 相遇有白煙生成,可推知D 為 HCl , A 與 D 反應(yīng)產(chǎn)物為氯化銨,電子式為,反應(yīng)的化學方程式是:4NH 3+5O24NO+6H 2O,故答案為:;4NH 3+5O24NO+6H 2O;(3). A 、 D、 F 都是短周期元素組成的非金屬單質(zhì),且A 、 D素同周期,反應(yīng)為置換反應(yīng),考慮是碳與二氧化硅反應(yīng)生成硅與所含元素同主族,CO,碳與A 、 F 所含元F 反應(yīng)生成E, CO 與 F 生成 E,則 F 為氧氣,通過驗證符合圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系,則反應(yīng)的化學方程式是2C+S
22、iO 22CO +Si,故答案為: 2C+SiO 22CO +Si。7 粉末狀試樣 A 是由等物質(zhì)的量的MgO 和 Fe2O3 組成的混合物。進行如下實驗:取適量 A 進行鋁熱反應(yīng),產(chǎn)物中有單質(zhì)B 生成;1C;另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol L鹽酸中,得溶液將中得到的單質(zhì)B 和溶液 C 反應(yīng),放出 1.12 L(標況 )氣體,同時生成溶液D,還殘留有固體物質(zhì) B;用 KSCN溶液檢驗時,溶液D 不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實驗操作是_,產(chǎn)物中的單質(zhì) B 是 _。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。(4)若溶液 D
23、 的體積仍視為 0.15 L,則該溶液中c(Mg 2 )為 _, c(Fe2 )為 _。【答案】加少量KClO3Fe2 332,插上鎂條并將其點燃FeO 6HCl=2FeCl 3HO、 MgO2232、 Fe 2H2 H2 1 12HCl=MgCl H OFe 2Fe=3Fe=Fe0.67 mol L2.3 mol L【解析】【詳解】(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)Al 和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng),反應(yīng)過程中放出大量熱,但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO固體并插上 Mg 條,點燃 Mg 條后放出3熱量,使 KClO3 固體分解放出O2,進一步加劇Mg 的燃燒,可在短時間內(nèi)使混合物溫
24、度迅高溫速升高,引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3 2AlAl2O3 2Fe,所以產(chǎn)物中單質(zhì)B 為 Fe,故答案為:加少量KClO3,插上鎂條并將其點燃;Fe;(2)Fe2O3 和 MgO 都是堿性氧化物,能和酸反應(yīng)生成鹽和水:Fe2O3 6HCl=2FeCl3 3H2O,MgO 2HCl=MgCl2 H2O,故答案為: Fe2 O3 6HCl=2FeCl3 3H2O、 MgO 2HCl=MgCl22H O;(3)混合物中只有 Fe O 能和 Al 發(fā)生鋁熱反應(yīng),生成Fe 單質(zhì)。 C 溶液中有反應(yīng)生成的233HCl。發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe32 、 Fe2H2H2FeCl ,還有未反應(yīng)的2Fe=3F
25、e=Fe。(4)假設(shè)步驟用去的20 g 固體中, MgO 的物質(zhì)的量為x,則 Fe O的物質(zhì)的量也為 x,則2340 g mol 1x 160 g mol 1x 20 gx 0.1 mol。根據(jù)MgOMgCl2的關(guān)系,則溶,解得:液中 MgCl 13,也就是溶2 的濃度為0.1 mol 0.15 L 0.67。步驟說明溶液中沒有FemolL守恒的關(guān)系,可知MgCl2和 FeCl2的總的物質(zhì)的量等于質(zhì)為 FeCl2 和 MgCl2。根據(jù) Cl0.15L6.0mol gL-1 0.45mol ,所以, FeCl2 的濃度為 0.45mol-0.1mol20.15L 1, 2.3 molL故答案為:
26、 Fe 2Fe3 =3Fe2 、Fe 2H=Fe2 H2;0.67 mol L1;【點睛】本題考查混合物反應(yīng)的計算、物質(zhì)的量濃度計算,題目難度中等,掌握氧化鎂、氧化鐵以及鐵和三價鐵離子的反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵,(4)中計算亞鐵離子的物質(zhì)的量時,不可忽略了鐵與氫離子的反應(yīng)。8 氯化鈣可用于生產(chǎn)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(zhì))生產(chǎn)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(zhì)A 來調(diào)節(jié)溶液的 pH,以除去溶液中的Al3+、 Fe3+,根據(jù)下表所給信息,此時控制溶液的pH 范圍是 _,加入的物質(zhì)A 是 _(寫化
27、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)31.54.1(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(diào)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_ 。計算上述樣品中CaCl22H2O
28、的質(zhì)量分數(shù)為_(保留三位有效數(shù)字)。若配制和滴定操作均無誤,但最終測定的樣品中CaCl22H2O 的質(zhì)量分數(shù)偏高,寫出可能導(dǎo)致該結(jié)果的一種情況_ ?!敬鸢浮?5.2pH 7.8 Ca(OH)23取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若或 CaO或 CaCO不出現(xiàn)血紅色,表明Fe(OH)322沉淀完全 將溶液中的少量 Ca(OH)轉(zhuǎn)化為 CaCl 燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、滴定管99.9%蒸發(fā)結(jié)晶過程中,溫度過高,使CaCl22H2O 失去部分結(jié)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(zhì) A 來調(diào)節(jié)溶液的 pH,以除去溶液中的 Al3+、 Fe3+
29、,根據(jù)沉淀對應(yīng)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(diào)節(jié)pH 范圍是 5.2 pH 7.8;加入的 A能調(diào)節(jié) pH,但是不能引入新雜質(zhì),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(jié)晶,得產(chǎn)品CaCl22H2O?!驹斀狻?1)根據(jù)分析,加入物質(zhì)A 來調(diào)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(zhì) 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KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色
30、,表明 Fe(OH)3 沉淀完全;(3)酸化操作是加入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH,其目的是將溶液中的少量Ca(OH)2 轉(zhuǎn)化為 CaCl2 ,防止產(chǎn)物中混有Ca(OH)2 雜質(zhì);(4) 測定樣品的純度過程中, a 為配制一定體積物質(zhì)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 10-3L=1.0195 1
31、0-3 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(zhì)量分數(shù)0.749 g=100% =99.9%; 蒸發(fā)結(jié)晶過程中,溫度過高,使CaCl22H2O 失去部分結(jié)晶0.750g水,而計算的時候仍按照沒有失去結(jié)晶水的化合物質(zhì)量計算,故最終測定的樣品中CaCl22H2O 的質(zhì)量分數(shù)偏高。【點睛】化工流程
32、中把握常見的金屬離子的除雜方式;注意調(diào)節(jié) pH 的范圍,以及試劑的選用,不引入新雜質(zhì)用可以與氫離子發(fā)生反應(yīng),一般選用制備物質(zhì)的陽離子對應(yīng)的氧化物、氫氧化物等。9 三氯化鐵在印刷、醫(yī)藥、顏料、污水處理以及有機合成催化劑方面有重要的應(yīng)用。工業(yè)上常以廢鐵屑(含有 SiO22 32 3等雜質(zhì))為原料制備氯化鐵。其生產(chǎn)流程如、 Al O 、 MgO、 Fe O圖:已知:氫氧化物的Ksp 如下表:氫氧化物Fe(OH)323Mg(OH)2Fe(OH)Al(OH)sp-36-14-33-11K1.0 101.6 102.0 101.2 10請回答下列問題:(1)物質(zhì) X 可以選用下列物質(zhì)中的_(選填序號)A
33、NaCl BFeClC H OD H SO32224(2)濾液加入 NaOH固體的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH(忽略加入 NaOH 固體以后溶液體積的變化)。已知濾液中c(Fe3+-1, c(Al3+-1, c(Mg2+-)為 1.0 mol L)為 0.03 mol L)為 0.01 mol L13+3+-5-1, Al3+是否已經(jīng)開始沉淀 _(填 “是 ”或,當 Fe 恰好沉淀完全時c(Fe)=1 10molL“ ”否 )。(3)寫出濾渣 1 加 NaOH 溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ 。(4)生產(chǎn)流程中最后“從 FeCl3溶液得到無水3FeCl 固體 ”的操作分為兩步:第一步,先冷卻結(jié)晶得到 Fe
34、Cl3 6H2O 晶體;第二步,制無水FeCl3 固體。第二步的正確操作是_。( 5) FeCl3 具有凈水作用,但易腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比 FeCl3 高效,且腐蝕性小。 FeCl3 凈水的原理是 _(用離子方程式表示)通過控制條件生成聚合氯化鐵,離子方程式為3yH2O(3x-y)+,欲xFeFex(OH)y yH增加聚合氯化鐵的產(chǎn)率可采取的方法是_(填字母)。a降溫b加氨水c加入 NH Cl d加入 NaHCO43【答案】 C是 Al(OH)3-2-2在 HCl 氣流中加熱3+ OH = AlO+ 2H OFe23+b、d3H O3Fe(OH) +3H【解析】
35、【分析】廢鐵屑中加入鹽酸,過濾除去不溶性雜質(zhì)二氧化硅,濾液1 加入過氧化氫溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子,然后加入氫氧化鈉固體并控制pH,使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀,過濾之后得濾渣 1(含有氫氧化鐵和氫氧化鋁),加入氫氧化鈉溶液除去氫氧化鋁,過濾得濾渣2 即為氫氧化鐵,加入過量的鹽酸將其轉(zhuǎn)化為氯化鐵,在氯化氫的氛圍下加熱即可得到無水氯化鐵固體。【詳解】(1)加入 H2O2 溶液,使濾液中的 Fe2+轉(zhuǎn)化為 Fe3+,便于制備FeCl3;3+3+-5-1,根據(jù)-36(2)當 Fe恰好沉淀完全時,c(Fe )=110molLKsp(Fe(OH)3)=1.0 10可知此時- 3=1.010 361.010313-3,又 c(Al3+-1 ,所以此時有:c(OH )1.010 5molL)為 0.03 mol L3+- 3-31-33 Ksp (Al(OH)-33,所以當 Fe3+恰好沉淀完全c(Al ) c(OH)=0.03 1.0 =310 103)=2.0 10時, Al3+已經(jīng)開始沉淀;(3)濾渣 1 加 Na
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