2020-2021高考化學(xué)—鐵及其化合物推斷題的綜合壓軸題專(zhuān)題復(fù)習(xí)附詳細(xì)答案

1、2020-2021 高考化學(xué)鐵及其化合物推斷題的綜合壓軸題專(zhuān)題復(fù)習(xí)附詳細(xì)答案一、鐵及其化合物1 某學(xué)生探究小組將一批廢棄的電子線路板簡(jiǎn)單處理后，得到含71%cu、20%al、 5%fe及少量 au、 pt 等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅晶體的路線：已知： cu+4hno33 222(濃 )=cu(no ) +2ho+2no 回答下列問(wèn)題：（1）濾渣 1 的主要成分為 _。（2）第步加入h2o2 目的是將 fe2+氧化成 fe3+，其離子方程式為_(kāi)；使用 h2o2 作為氧化劑的優(yōu)點(diǎn)是 _。（3）用第步所得cuso42晶體加熱制備無(wú)水45h ocuso 的瓷質(zhì)主要儀器 _。（4）由濾渣 2

2、 制取 al24 32(so ) 18h o，探究小組設(shè)計(jì)了三種方案：上述三種方案中，可行方案是_，其中不可行方案的原因是_?！敬鸢浮?pt、 auh2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o不引入新雜質(zhì)且產(chǎn)物無(wú)污染蒸發(fā)皿乙甲【解析】【分析】（ 1） .濾渣 1 成分應(yīng)為 pt， au，性質(zhì)穩(wěn)定不與濃硝酸和稀硫酸反應(yīng)。（ 2） . h2o2 將 fe2+氧化成 fe3+，同時(shí)其被還原為 h2o。產(chǎn)物無(wú)污染無(wú)需后續(xù)處理。（ 3） . 蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程會(huì)用到主要儀器蒸發(fā)皿屬于瓷質(zhì)。（4） . 濾液 1 加 h2o2是為了將溶液中fe2+ fe3+，然后通過(guò)加 naoh 調(diào) ph 值使 a

3、l3+和 fe3+沉淀，這樣才能使濾液2 只含 cu2+。而濾渣 2 成分為 fe(oh)3 和 al(oh)3, 所以在制取al2 (so4)318h2o 時(shí)要考慮除去 fe3+影響?！驹斀狻浚?） .pt， au 都屬于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬，所以濾渣1 含 pt 和 au，答案為 pt、 au 。（2） .根據(jù)分析， h2o2 氧化 fe2+的離子方程式為h2 o2+2fe2+2h+=2fe3+ +2h2o，反應(yīng)產(chǎn)物只有 h2o 和 fe3+，沒(méi)有引入新雜質(zhì)且無(wú)污染。答案為h2o2 +2fe2+ +2h+ =2fe3+ +2h2o，不引入新雜質(zhì)且產(chǎn)物無(wú)污染。（3） .由分析可知為蒸發(fā)皿，答案

4、為蒸發(fā)皿。（4） .根據(jù)分析，濾渣2 如果采用甲方案處理無(wú)法除去fe3+，最終獲得產(chǎn)物會(huì)含有雜質(zhì)24 3成分。如果采用乙方案，加適量3+。丙方案加入fe (so )al 粉可以置換出 fe 同時(shí)生 alnaoh 溶解 al(oh)3 然后過(guò)濾，可排除 fe3+影響，但對(duì)比方案乙其原子利用率不高。故答案為乙，甲。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(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1） x 的化學(xué)式為 _。（2）將 e 混合晶體溶于水配成溶液，向溶液中加入過(guò)量稀naoh 溶液時(shí)發(fā)

5、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(zhǎng)時(shí)間煅燒 x，產(chǎn)物中還有另外一種氣體，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證之 _?！敬鸢浮?alcl32feso4al3+2h+6oh-=alo2-+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(shuō)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(shuō)明b 中含有 fe3+，則 b 為 fe2 33溶液，無(wú)色 d 氣體能使品紅褪色，則2o ， c 為 fecld 為 so ，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

6、化硫，則鹽a 為43.2g0.448lfeso，氧化鐵的物質(zhì)的量為=0.02mol ，生成二氧化硫?yàn)?0.02mol ，160g/mol22.4l/mol由 fe、 s 原子為 1： 1 可知生成 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(xué)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

7、滴加入過(guò)量稀naoh 溶液，該過(guò)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(zhǎng)時(shí)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，檢驗(yàn)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(shuō)明是o2。3 下列框圖中的字母分別代表一種常見(jiàn)的物質(zhì)或其溶液，相互之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去）。已知a、b 為氣態(tài)單質(zhì)，f 是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)； e、 h、 i 為氧化物， e 為黑色固體，i 為紅棕色氣體；m 為紅褐色沉淀。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)a 在 b 中燃

8、燒的現(xiàn)象是_ 。(2)d+e b的反應(yīng)中，被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量比是_ 。(3)g+j m的離子方程式是_ 。(4)y 受熱分解的化學(xué)方程式是_ 。(5)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在fe2 的試劑是 _?！敬鸢浮糠懦龃罅康臒幔a(chǎn)生蒼白色火焰2:1 3alo2 +fe3 +6h2o=3al(oh)3 +fe(oh)34fe(no3)32fe2o3+12no2 +3o2酸性高錳酸鉀溶液【解析】【分析】f 是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)，則f 為al，轉(zhuǎn)化關(guān)系中x 電解得到三種物質(zhì)，為電解電解質(zhì)與水型，a、b 為氣態(tài)單質(zhì)，二者為氫氣和氯氣，二者反應(yīng)生成d， d 為hcl，e為黑色固體，為氧化物

9、，和hcl 反應(yīng)又生成b 氣體，a 為h2， b 為cl2 ，e 為mno 2，電解x是電解氯化鈉溶液，c 為naoh，與al反應(yīng)生成g，g 為naalo2； m為紅褐色沉淀為fe(oh)3，所以 j是含三價(jià)鐵離子的物質(zhì)，是h 和 d 反應(yīng)生成，證明j 為 fecl3， h、 i 為氧化物判斷 h 為 fe2o3， i 為紅棕色氣體為no2，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，n 為 hno3 ，y 為fe(no3)3，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)解答?！驹斀狻?1) a 為 h2，b 為 cl2， h2 在 cl2 中燃燒的現(xiàn)象是：氣體安靜燃燒，放出大量的熱，火焰呈蒼白色，并有白霧產(chǎn)生；(2) d+e b的反應(yīng)為 mno

10、 +4hcl加熱中 mn 元素化合價(jià)降低，被還mncl +cl +2h o， mno22222原， hcl 中 cl 元素化合價(jià)升高，被氧化，4mol 鹽酸參與反應(yīng)，發(fā)生氧化反應(yīng)的鹽酸為2mol ，另外 2mol 鹽酸顯酸性，則n(被氧化的物質(zhì)hcl)： n(被還原的物質(zhì) mno2)=2： 1；(3) g(naalo2)+j(fecl3) m(fe(oh)3)的反應(yīng)是在水溶液中發(fā)生的雙水解反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式是： 3alo2 +fe3+6h2o=3al(oh)3 +fe(oh)3；(4)依據(jù)分析推斷可知y 為 fe(no3)3，受熱分解生成二氧化氮和氧化鐵，依據(jù)原子守恒配平書(shū)寫(xiě)的化學(xué)方程式是：

11、4fe(no3 )32fe2 o3+12no2 +3o2；(5)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在fe2+的方法是取少量待測(cè)液于試管中，滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，若溶液紫色褪去，證明原溶液中含有fe2+，反之沒(méi)有fe2+。4 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(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：已知：上述流程中所涉及的反應(yīng)都充分進(jìn)行。b、 c、 d 均為常見(jiàn)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kscn，無(wú)明顯現(xiàn)象，加適量氯水后，溶液變紅。請(qǐng)問(wèn)答：（ 1）寫(xiě)出氣體 b 的電子式 _，固體 a 的化學(xué)式是 _。（ 2）黑色固體 e 與足量濃硝酸反應(yīng)

12、的離子反應(yīng)方程式是_。【答案】fec2 4+3+23o3feo + 10h + no= no + 3fe+ 5h o【解析】【分析】b、 c、 d 均為常見(jiàn)氣體說(shuō)明d 單質(zhì)為氧氣，物質(zhì)的量為n= m3.2g0.1mol ，相m32g mol 1同情況下氣體b 的密度大氣體c 則說(shuō)明 b 為二氧化碳， b 與過(guò)氧化鈉反應(yīng)，則c 為一氧化碳，氣體物質(zhì)的量為n= v=8.96l10.4mol 由于生成0.1mol 氧氣，根據(jù) 2co2 +vm22.4l mol2na o = 2na co + o ，因此二氧化碳的物質(zhì)的量為0.2mol ， co物質(zhì)的量為0.2mol ，黑色22232固體 e 溶于鹽

13、酸后滴加 kscn，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)鐵離子，加適量氯水后，溶液變紅，說(shuō)明原物質(zhì)為 feo，則 m(feo) = 28.8g-0.2mol-1-128 g?mol 44 g?mol= 14.4g，則 feo- 0.2mol物質(zhì)的量 n= m14.4g0.2mol ，因此 n(fe): n(c): n(o) =m71g mol 10.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2mol+0.2mol+0.2mol，2)則化=1:2:4學(xué)式為 fec o 。24【詳解】氣體 b 為二氧化碳，其電子式，根據(jù)上面分析得到固體a 的化學(xué)式是 fec2o4；故答案為：； fec2o4。黑色固體 e 即

14、 feo 與足量濃硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水，其離子反應(yīng)方程式是+3+3+3233feo + 10h + no= no + 3fe+ 5h o；故答案為： 3feo + 10h + no = no + 3fe +5h2o。5 已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（ 1）寫(xiě)出 b 的化學(xué)式 _ ，d 的化學(xué)式為 _；（ 2）寫(xiě)出由 e 轉(zhuǎn)變成 f 的化學(xué)方程式 _。（ 3）寫(xiě)出 d 轉(zhuǎn)化成 h 的離子方程式 _ 。（ 4）除去溶液 b 中混有的少量 g 溶液的最適宜方法是 _?！敬鸢浮?fecl2kcl4fe( oh) 2+o2+2h2o=4fe( oh) 3ag+cl-=agcl 向

15、溶液 b 中加入足量鐵粉，再經(jīng)過(guò)濾操作【解析】【分析】d 和硝酸銀、稀硝酸的混合溶液反應(yīng)生成沉淀h 和焰色反應(yīng)呈紫色的溶液可知，h 為agcl ，d為kcl ，白色沉淀e 在空氣中變成紅褐色沉淀f 可知e 為fe(oh) 2， f 為fe(oh) 3，所以 g 為 fecl 3， a 為 fe， b 為 fecl 2， c 為 naoh ，據(jù)此解答?！驹斀狻浚?）由分析可知， b 為 fecl 22； kcl；， d 為 kcl ，故答案為：fecl（2） e 為 fe(oh) 2， f 為 fe(oh) 3，反應(yīng)的方程式為：4fe( oh) 2+o2+2h2o=4fe( oh) 3，故答案為

16、：4fe oh2+o( )2+2h2o=4fe oh 3( ) ；（3） d 為 kcl ， h 為 agcl ，d 轉(zhuǎn)化為 h 的離子方程式為：ag+cl-=agcl ，故答案為：+-（ 4） fecl2 中混有的少量 fecl3，可用過(guò)量的鐵粉將 fecl 3 轉(zhuǎn)化為 fecl2，過(guò)量的鐵粉用過(guò)濾除去，故答案為：向溶液 b 中加入足量鐵粉，再經(jīng)過(guò)濾操作?！军c(diǎn)睛】白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色所涉及的反應(yīng)正是e 到 f：4fe(oh) 2 +2h 2o+o 2=4fe(oh) 3。6 氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣、抗過(guò)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

17、級(jí)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(lái)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(shí)控制溶液的ph 范圍是 _，加入的物質(zhì)a 是 _（寫(xiě)化學(xué)式）。開(kāi)始沉淀時(shí)的ph 沉淀完全時(shí)的 ph沉淀開(kāi)始溶解時(shí)的 phal(oh)33.35.27.8fe(oh)31.54.1(2)檢驗(yàn) fe3+是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)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(cè)定制得的樣品的純度，可采用如下方案：a稱(chēng)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(cè)溶液于錐形

18、瓶中；c用 0.050 mol/l agno 3 溶液滴定至終點(diǎn)，消耗agno3 溶液體積的平均值為20.39 ml。上述測(cè)定過(guò)程中，需要用到的玻璃儀器除了容量瓶、錐形瓶，還有_ 。計(jì)算上述樣品中cacl22h2o 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)（保留三位有效數(shù)字）。若配制和滴定操作均無(wú)誤，但最終測(cè)定的樣品中cacl22h2o 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，寫(xiě)出可能導(dǎo)致該結(jié)果的一種情況_ 。【答案】 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)3沉淀完全22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%

19、蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中，溫度過(guò)高，使cacl22h2o 失去部分結(jié)晶水【解析】【分析】工業(yè)碳酸鈣加過(guò)量鹽酸進(jìn)行溶解，得到ca2+、 al3+、 fe3+，加入物質(zhì) a 來(lái)調(diào)節(jié)溶液的 ph，以除去溶液中的 al3+、 fe3+，根據(jù)沉淀對(duì)應(yīng)的ph 表，需要把二者沉淀完全，ph 最小為 5.2，但是當(dāng) ph 大于等于7.8，氫氧化鋁開(kāi)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(guò)濾后濾液進(jìn)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(lái)調(diào)節(jié)溶液的 ph，此

20、時(shí)控制溶液的ph 范圍是 5.2 ph7.8；加入的物質(zhì) a 是 ca(oh)2或 cao或 caco3（填一種即可）；(2)檢驗(yàn) fe3+是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是：取少量上層清液，滴加kscn溶液，若不出現(xiàn)血紅色，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(cè)定樣品的純度過(guò)程中， a 為配制一定體積物質(zhì)的量濃度溶液的過(guò)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(guò)程，需要用到的玻璃儀器：錐形瓶、滴定管；故上述測(cè)定過(guò)程

21、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22cacl 2h o， n（ ag+） =0.050 mol/l 20.39 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(zhì)量分?jǐn)?shù)0.749 g100

22、%=99.9%； 蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中，溫度過(guò)高，使22h2o 失去部分結(jié)晶= 0.750gcacl水，而計(jì)算的時(shí)候仍按照沒(méi)有失去結(jié)晶水的化合物質(zhì)量計(jì)算，故最終測(cè)定的樣品中cacl22h2o 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高?！军c(diǎn)睛】化工流程中把握常見(jiàn)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(yáng)離子對(duì)應(yīng)的氧化物、氫氧化物等。7 溴主要以 br- 形式存在于海水（呈弱堿性）中，利用空氣吹出法從海水中提溴，工藝流程示意如下。資料：常溫下溴呈液態(tài)，深紅棕色，易揮發(fā)。（ 1）酸化：將海水酸化的主要目的是避免_（寫(xiě)離子反應(yīng)方程式）。（ 2）脫氯：除去含溴

23、蒸氣中殘留的cl2具有脫氯作用的離子是_。溶液失去脫氯作用后，補(bǔ)加febr2 或加入 _，脫氯作用恢復(fù)。（3）富集、制取 br2：用 na2 3溶液吸收溴，23 -和 br-。再用 h242，其cobr歧化為 broso 酸化歧化后的溶液得到br離子反應(yīng)方程式為 _。（4）探究 (3)中所用 h242生成的影響，實(shí)驗(yàn)如下：so 濃度對(duì) br序號(hào)abc試劑組成1 mol/l nabr1 mol/l nabr將 b 中反應(yīng)后溶液用20% h2so498% h2so4水稀釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象溶液呈棕紅色，放熱溶液顏色變得很淺b 中溶液呈棕紅色說(shuō)明產(chǎn)生了_。分析 c 中溶液顏色變淺的原因，甲同學(xué)認(rèn)為是

24、發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)所致；乙同學(xué)認(rèn)為是用水稀釋所致。若認(rèn)為甲同學(xué)的分析合理，請(qǐng)用具體的反應(yīng)說(shuō)明理由；若認(rèn)為乙同學(xué)的分析合理，進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案說(shuō)明。理由或方案：_。酸化歧化后的溶液宜選用的酸是_（填 “稀硫酸 ”或 “濃硫酸 ”）。-2+-+222【答案】 cl22fe、 br3理由：+2oh =cl +clo+h o鐵粉 bro+5br +6h =3br +3h obrso2+br2+2h2o=2hbr+h2so4 方案：用 ccl4 萃取顏色很淺的溶液，觀察溶液下層是否呈棕紅色稀硫酸【解析】【分析】【詳解】(1)海水中溴元素以br-存在，從海水中提取溴單質(zhì)，要用cl2 氧化溴離子得到，但海水呈堿

25、性，若不酸化，就會(huì)發(fā)生反應(yīng)：cl2 +2oh-=cl-+clo-+h2o，影響溴的提取；(2) 將溴蒸氣的殘留的cl2 脫去，可利用氯氣有強(qiáng)的氧化性，要加入能與cl2 反應(yīng)，但不能與 br2 反應(yīng)的物質(zhì)，如fe2+、 br-；溶液失去脫氯作用后，補(bǔ)加febr2 或加入還原鐵粉，物質(zhì)具有還原性，脫氯作用就恢復(fù)；232歧化為 bro3-和br-。再用 h2 4酸化， bro3-和 br-及 h+發(fā)生(3)用 na co 溶液吸收溴，brso歸中反應(yīng)得到 br2，其離子反應(yīng)方程式為3-+22bro+5br +6h =3br+3h o；(4) b 中溶液呈棕紅色是由于br2 是紅棕色物質(zhì)，產(chǎn)生了br2

26、；若甲同學(xué)說(shuō)法正確，則會(huì)發(fā)生反應(yīng)：so22224+br+2h o=2hbr+h so ,消耗了溴單質(zhì)；若乙同學(xué)說(shuō)法正確，則要把顏色很淺的溶液用ccl4 萃取，利用 ccl4 密度比水大，溴單質(zhì)容易溶于ccl4，觀察下層液體顏色否呈棕紅色即可；歧化后的溶液若用稀硫酸酸化無(wú)明顯現(xiàn)象，若用濃硫酸酸化，溶液變?yōu)榧t棕色，反應(yīng)放出熱量，會(huì)導(dǎo)致溴單質(zhì)揮發(fā)，所以酸化要用稀硫酸。8 某工廠的廢金屬屑中主要成分為cu、 fe 和al，此外還含有少量al2o3 和fe2o3，為探索工業(yè)廢料的再利用，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程，用該工廠的合金廢料制取氯化鋁、綠礬晶體（ feso47h2o）和膽礬晶體（ cuso

27、45h2o）。請(qǐng)回答：（1）步驟中，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)，涉及到的分離操作是_。（ 2）試劑 x 是 _；溶液 d 是 _。（3）溶液e 在空氣中易被氧化，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液e 是否被氧化_。（4）在步驟時(shí)，若用大理石與濃鹽酸制取到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會(huì)逐漸減少。為避免固體co2 并直接通入溶液a 中，一段時(shí)間后，觀察c 減少，可采取的改進(jìn)措施是_。（5）工業(yè)上常用溶液e 制取凈水劑na2feo4，流程如圖：寫(xiě)出由 fe(oh)324的離子方程式 _。（已知 naclo 還原為 nacl）制取 na feo【答案】 2al+2oh-22-2243溶+2h o=2al

28、o+3h 過(guò)濾 稀硫酸（或稀h so ；或硫酸）nahco液（或碳酸氫鈉溶液）取少量 e溶液于試管中，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明 e 溶液已被氧化，反之，則未被氧化在通入 co2之前增加一個(gè)盛有飽和33-42-2onahco 溶液的洗氣瓶，除去hcl 氣體 2fe(oh) +3clo +4oh =2feo+3cl +5h【解析】【分析】cu、 fe 和 al，少量 al2o3 和 fe2o3，氫氧化鈉與al、 al2o3 反應(yīng)，而 cu、 fe 和 fe2o3 不反應(yīng)，過(guò)濾得到濾渣為 cu、 fe 和 fe2 o3，濾液為偏鋁酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液，向?yàn)V液中通入過(guò)量二氧化碳

29、反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液，過(guò)濾，向沉淀中加入鹽酸生成氯化鋁溶液，最終得到氯化鋁固體；向?yàn)V渣為cu、fe 和 fe2o3 中加入稀硫酸，生成硫酸亞鐵，最終得到綠礬，過(guò)濾得到cu， cu 與氧氣、硫酸反應(yīng)得到硫酸銅?！驹斀狻坎襟E 中，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的是鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，其離子方222 3程式為 2al+2oh2不和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此涉及+2h o=2alo+3h ， fe、cu、 fe o到的分離操作是過(guò)濾；故答案為：2al+2oh+2h2o=2alo2+3h2；過(guò)濾。將 fe、 cu 中 fe 溶于溶液中生成硫酸亞鐵，因此試劑x 是硫酸；溶液a 為偏鋁酸鈉溶液

30、，向溶液中通入過(guò)量二氧化碳，反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液，因此d 是碳酸氫鈉；故答案為：稀硫酸(或稀h2 43(或碳酸氫鈉溶液 )。so ；或硫酸 )； nahco 溶液溶液 e 在空氣中易被氧化，亞鐵離子被氧化生成鐵離子，鐵離子常用kscn溶液來(lái)檢驗(yàn)，因此簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)溶液e 是否被氧化的實(shí)驗(yàn)為取少量e 溶液于試管中，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明e溶液已被氧化，反之，則未被氧化；故答案為：取少量 e 溶液于試管中，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明e 溶液已被氧化，反之，則未被氧化。在步驟 時(shí)，若用大理石與濃鹽酸制取co2 并直接通入溶液a 中，一段時(shí)

31、間后，觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀會(huì)逐漸減少，減少的主要原因是濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的hcl 與沉淀反應(yīng)，為避免固體 c 減少，先用飽和碳酸氫鈉溶液除掉揮發(fā)的hcl，再通入 co2；故答案為：在通入 co2 之前增加一個(gè)盛有飽和nahco3 溶液的洗氣瓶，除去 hcl 氣體；故答案為：在通入 co2 之前增加一個(gè)盛有飽和nahco3 溶液的洗氣瓶，除去hcl 氣體。 fe(oh)3 與 naclo 反應(yīng)生成 nacl 和 na2feo4，其制取 na2feo4 的離子方程式342-2o；故答案為：32fe(oh) +3clo +4oh= 2feo+3cl +5h2fe(oh) +3clo +4oh

32、 =42-22feo+3cl +5h o。9 我國(guó)某地粉煤灰中主要含有al2o3，除此之外還含有g(shù)a2o3 及少量 fe2o3、 cao、 mgo 和sio2 等物質(zhì)。已知從粉煤灰中回收鋁并提取鎵的工藝流程如下所示：回答下列問(wèn)題：（1）焙燒前，應(yīng)將粉煤灰與純堿粉末充分混合，其原因是_；混合焙燒時(shí)，al2o3、ga2o3 均發(fā)生類(lèi)似于sio2 的反應(yīng)，試寫(xiě)出ga2o3 在此過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（2）濾渣的成分是 _ ；含鋁混合液中除了大量a13+之外，還有fe3+和少量 mg 2+，由混合液制取純凈al( oh) 3 的實(shí)驗(yàn)方案是 _。（3）洗脫液中往往還有少量fe3+，需要進(jìn)一步分

33、離。若使fe3+恰好完全沉淀 c( fe3+) = l -l05-l3+-l才會(huì)開(kāi)始沉淀。（已知：mol l時(shí)， ga濃度至少為_(kāi)mollksp ga(oh)3=1.410-34，ksp fe(oh)3=4.010-38。）（4）電解過(guò)程中， ga3+與 naoh 溶液反應(yīng)生成gao2-， gao2-在陰極放電，則電解方程式為_(kāi)；電解過(guò)程中需要保持溶液為ph=11 以上的原因是_。ga2焙燒【答案】增大反應(yīng)物接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率32322o +na co2nagao +co h sio 或 h sio向混合液中加入過(guò)量 naoh，過(guò)濾，向?yàn)V液中通入足量co ，再過(guò)濾23442-2-通電-

34、+o = 4ga+3o+4oh水解，并阻止3.5 10mol/l4gao +2h2抑制 gao2h 在陰22極放電降低電解效率【解析】【分析】混合焙燒時(shí)， al2 32322322、o、 ga o、 sio與 na co 反應(yīng)，生成可溶性鹽naalo、 nagaona sio ， cao、mgo、fe o不發(fā)生反應(yīng)；將固體溶解，mgo、 fe o不溶于水， cao 溶于232323水生成 ca(oh)2，溶液中溶質(zhì)為 ca(oh)2、 naalo2、 nagao2、 na2sio3、 na2co3；加入鹽酸后，溶液中溶質(zhì)為 fecl3、mgcl2、cacl2 、 alcl3、gacl3、 na

35、cl，生成的硅酸不溶，濾渣為 h2sio3 或 h4sio4，然后將濾液進(jìn)行樹(shù)脂吸附，得到含鋁混合液和洗脫液，然后將洗脫液中的 fe3+除去，最終通過(guò)電解gao -2 制備 ga?！驹斀狻浚?）將粉煤灰與純堿粉末充分混合，可以增大反應(yīng)物接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率；sio2與 na2co3 固體在加熱條件下能夠生成na2sio3、co2，因此 ga2o3 在此過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化焙燒學(xué)方程式為： ga2o3+na2co32nagao2+co2；（2）由上述分析可知，濾渣為：h2 3443為兩性氫氧化物，能溶于強(qiáng)堿溶sio或 h sio ； al(oh)液，而 fe(oh)3 、 mg(oh)2 不溶于強(qiáng)堿溶液，因此可將al 元素轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽，然后通入co 制取純凈的 al(oh)，實(shí)驗(yàn)方案為：向混合液中加入過(guò)量naoh，過(guò)濾，向?yàn)V液中通入23足量 co2，再過(guò)濾；（33+-5-l時(shí)， c oh-k sp fe oh 3410）當(dāng) c(fe )恰好為 l l0moll= 33c fe3110385mol/l ，若此時(shí) ga3+恰好開(kāi)始沉淀，則c ga3kspga oh 3 1.410 342mol/l ；c3oh-=38 mol/l=3.5 10410110 5（4）電解過(guò)程