1、【化学】化学铁及其化合物推断题的专项培优练习题及答案解析一、铁及其化合物1 下列物质A F 是我们熟悉的单质或化合物,其中A、 B 均是常见的金属,且B 的合金用量最大; E 在常温下是黄绿色气体;适当的条件下,它们之间可以发生如图所示的转化。(1) G 溶液中溶质的化学式为_。( 2)请写出反应 DF的化学方程式: _。( 3)检验 F 中金属阳离子的常用试剂是 _(填物质的化学式);现象是_。(4) E 物质可与石灰乳反应制取漂白粉,写出漂白粉的有效成分_。( 5)写出 C 与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_ 。( 6)若向 D 溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是:_,反应过程中的化学方程式
2、为:_, _。【答案】 NaAlO223Ca(ClO)23+-2 -2FeCl+ Cl = 2FeCl KSCN 溶液呈血红色Al+4OH =AlO+2H O 先产生白色沉淀,后白色沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色FeCl +2NaOH=Fe22(OH)2+2NaCl4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe( OH)3【解析】【分析】B 的合金用量最大,所以B 为 Fe; E 在常温下是黄绿色气体,所以E 为 Cl ;盐酸与铁反应2生成 FeCl2223, FeCl 与 Cl反应生成的 F 为 FeCl ;金属 A 与盐酸反应后生成的盐,与适量的NaOH 溶液反应能生成白色沉淀,白色沉淀还能溶
3、于NaOH,所以 A 为 Al 单质, C 为 AlCl3溶液, G 为 NaAlO2 溶液。【详解】(1)根据分析可知,G 即为偏铝酸钠溶液,溶质的化学式为NaAlO2 ;(2)根据分析可知,D 为 FeCl2,与 E 即 Cl2 反应后生成FeCl3,方程式为:2FeCl 2Cl 2 =2FeCl 3 ;(3)检验 Fe3+常用硫氰化钾溶液,Fe3+遇 SCN-生成血红色物质;(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙;(5)通过分析可知, C 为 AlCl3 溶液,与过量的NaOH 溶液反应,生成偏铝酸钠和水,离子方程式为: Al 34OH =AlO 2 2H 2 O ;(6)通过分析可知, D
4、 的溶液为 FeCl2 溶液, FeCl2 会与 NaOH 溶液反应生成很不稳定的白色 Fe(OH)2 沉淀,沉淀会迅速的被氧化为 Fe(OH)3,转化的现象为:白色沉淀先转变为灰绿色,最终变为红褐色;相关的方程式还有:4Fe(OH) 2O 22H 2 O=4Fe(OH) 3 ;2 已知 A、 B、 C、 D 分别是 AlCl3、 BaCl2、 FeSO4、 NaOH 四种化合物中的一种,它们的水溶液之间的一些反应现象如下:A+B白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解。B+D白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色。C+D白色沉淀,继续加D 溶液,白色沉淀逐渐消失。( 1)则各是什么物质的化学
5、式为:A_、 B_、 C_、 D_。( 2)现象中所发生的反应的化学方程式为:_、_ 。( 3)现象中所发生反应的离子方程式为:_ 、_ 。【答案】 BaCl2FeSO4 AlCl3NaOHFeSO4+2NaOHFe OH 2Na2SO4 4 Fe OH 2;() +()+ O3 + 3OH- Al( OH) 3Al( OH) 3 +OH- AlO - +2H2 + 2H2O 4Fe( OH) 3 Al22O【解析】【分析】A BBaSO4+ 白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解应,则生成的白色沉淀为B D白, +色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色,是Fe( OH) 2 的转化为 Fe(
6、 OH) 3,故 A为 BaCl243,氯化铝溶液与NaOH溶液反应生成白色沉,B 为 FeSO, D 为 NaOH,则 C 为 AlCl淀 Al( OH) 3, Al( OH) 3 能溶解在 NaOH 溶液中,符合中现象。【详解】( 1) 根据以上分析可知A、 B、 C、 D 依次为 BaCl2、 FeSO4 、AlCl3、 NaOH;( 2) 现象先生成白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色时所发生的反应的化学方程式为: FeSO4+2NaOHFe OH 2Na2SO44Fe OH 2 O2 2H2 O4Fe OH 3( ) +,( ) + +() ;( 3) 现象中所发生反应的离
7、子方程式为:3+-Al +3OH Al( OH) 3, Al( OH) 3+OH AlO2+2H2 O。【点睛】考查无机物的推断,关键是明确物质之间的反应,根据现象进行判断,其中“白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色”为解题突破口,这里发生了Fe( OH) 2 沉淀的生成及转化为Fe( OH) 3 的过程,另外灵活利用氢氧化铝的两性知识即可解题。3 某盐 A 是由三种元素组成的化合物,且有一种为常见金属元素,某研究小组按如下流程图探究其组成:请回答:(1)写出组成 A 的三种元素符号_。(2)混合气体 B 的组成成份 _。(3)写出图中由C转化为 E 的离子方程式_。(4)检验 E
8、中阳离子的实验方案_。(5)当 A 中金属元素以单质形式存在时,在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀,写出负极的电极反应式 _。【答案】 Fe、 O、SSOFe2O3+6H+3+取少量 E 溶液于试管中,滴加几2 和 SO3=2Fe +3H2O滴 KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明3+2+E 中阳离子为 FeFe-2e =Fe【解析】【分析】由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液,可知C为氧化铁、 E 为氯化铁溶液,说明 A 中含1.6g有铁元素和氧元素,1.6g 氧化铁的物质的量为 160g/ mol =0.01mol ;由气体 B 与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知,白色沉淀D 为硫酸钡、气体
9、B 中含有三氧化硫,由硫原子个数守恒可知,三氧化硫的物质的量为2.33g233g/ mol =0.01mol ,气体 B 的物质的量为0.448L=0.02mol ,由 A 是由三种元素组成的化合物可知,A 中含有硫元素、气体 B 为二22.4 L / mol氧化硫和三氧化硫的混合气体,二氧化硫的物质的量为(0.02 0.01) mol=0.01mol ,m(SO322 380g/mol+0.01mol 64g/mol+1.6g=3.04g ,说明 A) +m (SO )+m(Fe O ) =0.01mol 中 nFe): n( S): n( O) =1:1 :4,则 A 为 FeSO4。【详
10、解】(1)由分析可知,A 为 FeSO4,含有的三种元素为Fe、 O、 S,故答案为:Fe、 O、 S;(2)由分析可知,三氧化硫的物质的量为2.33g233g/ mol =0.01mol ,气体 B 的物质的量为0.448LA 中含有硫元素、气体B 为二22.4 L / mol =0.02mol ,由 A 是由三种元素组成的化合物可知,氧化硫和三氧化硫的混合气体,故答案为:SO2 和 SO3;( 3) C 为氧化铁、 E 为氯化铁溶液,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O,故答案为: Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O;( 3) E
11、为氯化铁溶液,检验铁离子的实验方案为可取少量E溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E 中阳离子为Fe3+,故答案为:取少量E 溶液于试管中,滴加几滴 KSCN溶液,若溶液变为血红色,则说明E 中阳离子为 Fe3+;(5)铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀,铁做原电池的负极,失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,电极反应式为2+2+Fe-2e=Fe ,故答案为:Fe-2e=Fe。【点睛】注意从质量守恒的角度判断A 的化学式,把握二氧化硫的性质、铁离子检验为解答的关键。4 某淡黄色固体 A(仅含三种元素,式量小于 160)可用于制药,为探究其组成和性质,设计并完成如下实验:已知:
12、上述流程中所涉及的反应都充分进行。B、 C、 D 均为常见气体。相同情况下气体B 的密度大气体C。黑色固体 E 溶于盐酸后滴加KSCN,无明显现象,加适量氯水后,溶液变红。请问答:( 1)写出气体 B 的电子式 _,固体 A 的化学式是 _。( 2)黑色固体 E 与足量浓硝酸反应的离子反应方程式是_。【答案】FeC2 4+3+23O3FeO + 10H + NO= NO + 3Fe+ 5H O【解析】【分析】m3.2g0.1mol ,相B、 C、 D 均为常见气体说明 D 单质为氧气,物质的量为 n=32g mol 1M同情况下气体 B 的密度大气体C 则说明 B 为二氧化碳, B 与过氧化钠
13、反应,则C 为一氧化碳,气体物质的量为n= V =8.96L10.4mol 由于生成0.1mol 氧气,根据 2CO2 +Vm22.4L mol2Na2 O2 = 2Na2CO3 + O2,因此二氧化碳的物质的量为0.2mol , CO物质的量为0.2mol ,黑色固体 E 溶于盐酸后滴加 KSCN,无明显现象,说明无铁离子,加适量氯水后,溶液变红,说明原物质为 FeO,则 m(FeO) = 28.8g-0.2mol-1-128 g?mol- 0.2mol 44 g?mol= 14.4g,则 FeOm14.4g0.2mol ,因此 n(Fe): n(C): n(O) =物质的量 n=71g m
14、ol 1M0.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2mol+0.2mol+0.2mol,2)则化=1:2:4学式为 FeC O。24【详解】气体 B 为二氧化碳,其电子式,根据上面分析得到固体A 的化学式是 FeC2O4;故答案为:; FeC2O4。黑色固体 E 即 FeO 与足量浓硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,其离子反应方程式是3FeO + 10H+ + NO3= NO + 3Fe3+ + 5H2O;故答案为: 3FeO + 10H+ NO3 = NO + 3Fe3+ +5H2O。5 已知有以下物质相互转化:请回答下列问题:( 1)写出 B 的化学式 _ ,D 的化学式为 _
15、;( 2)写出由 E 转变成 F 的化学方程式 _。( 3)写出 D 转化成 H 的离子方程式 _ 。( 4)除去溶液 B 中混有的少量 G 溶液的最适宜方法是 _。【答案】 FeCl2KCl4Fe( OH) 2+O2+2H2O=4Fe( OH) 3Ag+Cl-=AgCl 向溶液 B 中加入足量铁粉,再经过滤操作【解析】【分析】D 和硝酸银、稀硝酸的混合溶液反应生成沉淀H 和焰色反应呈紫色的溶液可知,H 为AgCl ,D为KCl ,白色沉淀E 在空气中变成红褐色沉淀F 可知E 为Fe(OH) 2, F 为Fe(OH) 3,所以 G 为 FeCl 3, A 为 Fe, B 为 FeCl 2, C
16、 为 NaOH ,据此解答。【详解】(1)由分析可知, B 为 FeCl 22; KCl;, D 为 KCl ,故答案为:FeCl(2) E 为 Fe(OH) 2, F 为 Fe(OH) 3,反应的方程式为:4Fe( OH) 2+O2+2H2O=4Fe( OH) 3,故答案为:4Fe OH 2+O223( )+2H O=4Fe OH() ;(3) D 为 KCl , H 为 AgCl ,D 转化为 H 的离子方程式为:Ag+Cl-=AgCl ,故答案为:+-( 4) FeCl2 中混有的少量 FeCl3,可用过量的铁粉将 FeCl 3 转化为 FeCl2,过量的铁粉用过滤除去,故答案为:向溶液
17、 B 中加入足量铁粉,再经过滤操作。【点睛】白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色所涉及的反应正是E 到 F:4Fe(OH) 2 +2H 2O+O 2=4Fe(OH) 3。6 将 Fe 粉、 Cu 粉、 FeCl3 溶液、 FeCl2 溶液和 CuCl2溶液,混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应 ),试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。(1)若铁粉有剩余,则容器中不可能有_;(2)若氯化铜有剩余,则容器中还可能有_,一定有 _;(3)若氯化铁有剩余,则容器中不可能有_ ;(4)由以上反应可知金属离子的氧化性强弱顺序为_ 。3+2+3+2+Fe、 Cu3+22+【答案】 Fe、
18、 CuFe 或 CuFeFe Cu Fe【解析】【分析】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,向装有氯化铁溶液的烧杯中,加入一定量的Cu 和 Fe 的混合粉末,则铁和铜都能与氯化铁溶液反应,氧化性:FeCl3 CuCl2FeCl2 ,还原性FeCu, Fe 有剩余,则Cu 没有参加反应,溶液中不存在Fe3+、 Cu2+,以此解答该题。【详解】氧化性: FeCl3 CuCl2 FeCl2,还原性Fe Cu,(1)反应后铁有剩余,发生Fe+2FeCl3=3FeCl2, Fe+CuCl2=Cu+FeCl2, Fe3+、Cu2+都不能存在;(2)若 CuCl2 有剩
19、余,由于氯化铜可氧化单质铁,则不可能有Fe,一定有Fe2+;容器中可能有 Fe3+或 Cu;(3)若 FeCl 有剩余,发生Fe+2FeCl=3FeCl , Cu+2FeCl=CuCl +2FeCl , Fe、 Cu 都不能存在;3323223222可知氧化性强弱顺序为3+ Cu2 Fe2+。(4)由反应 Fe+2FeCl =3FeCl , Fe+CuCl=Cu+FeClFe7 某小组同学用一种铝铁合金为原料,模拟相关的工业生产,反应过程如图所示(部分产物和条件已略去),请回答:(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金,下列有关推测可能正确的是_(填序号)A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成B铁铝合金的
20、熔点高于铝和铁C铁铝合金硬度高于纯铝( 2)反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。( 3)反应的化学方程式为 _ 。(4)反应发生时观察到的现象是_ ,用化学方程式表示颜色变化的原因_ 。( 5)反应中的 CO2 不宜换成 HCl,原因是 _ 。( 6)请举出固体 A 一种用途 _。【答案】3+222AC Al2+2HO 先产生白色沉+4OH =AlO2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO +3H淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2 223+O +2H O=4Fe(OH) 过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解做红色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知,中的反应有硫酸与氢氧化钠
21、酸碱中和,硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁;中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠;固体A 为氧化铁,固体B 为氧化铝;中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠;中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】(1) A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物,故A 正确;B合金熔点低于各成分,则铁铝合金的熔点低于铝和铁,故B 错误;C合金硬度高于各成分,则铁铝合金硬度高于纯铝,故C 正确;综上所述,故答案为:AC;(2) 中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的离子方程式为Al3+4OH=AlO2+2H2O,故
22、答案为:Al3+4OH=AlO2+2H2O;(3) 中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ,故答案为: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;(4) 中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,现象是先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色,其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;( 5) 中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,若将二氧化
23、碳换成氯化氢,则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解,故答案为:过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解;( 6)固体 A 为红棕色的氧化铁,可以用来做红色油漆和涂料,故答案为:做红色油漆和涂料。8 无水氯化锰MnCl 2 在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由粗锰粉(主要杂质为 Fe、 Ni、Pb 等金属单质 )制备无水氯化锰的工艺如下(部分操作和条件略)。I向粗锰粉中加入盐酸,控制溶液的pH 约为 5,测定离子的初始浓度。静置一段时间后锰粉仍略有剩余,过滤;II向 I 的滤液中加入一定量盐酸,再加入 H 2 O 2 溶液,充分反应后加入 MnCO 3 固体调节溶液的 pH 约为 5
24、,过滤;III向 II 的滤液中通入H 2S气体,待充分反应后加热一段时间,冷却后过滤;IV浓缩、结晶、过滤、洗涤、脱水得到无水MnCl 2。各步骤中对杂质离子的去除情况Fe2+Ni 2+Pb2+初始浓度 /mg L 121.024.955.86步骤 I 后 / mg L 112.853.803.39步骤 II 后 / mg L10.253.763.38步骤 III 后 / mg L 10.10(达标 )3.19(未达标 )0.12(达标 )已知:金属活动性Mn Fe NiPb(1)锰和盐酸反应的化学方程式是_。(2)步骤 I 中:Fe2+浓度降低,滤渣中存在Fe OH 3 。结合离子方程式解
25、释原因:_。Pb2+浓度降低,分析步骤I 中发生的反应为: Pb + 2H+2+2、 _。= Pb+ H(3)步骤 II 中: H 2O 2 酸性溶液的作用:_。结合离子方程式说明MnCO3的作用: _。(4)步骤 III 通入 H2S 后, Ni2+不达标而 Pb2+ 达标。推测溶解度:PbS_NiS(填“ ”或“”)。(5)测定无水 MnCl 2 的含量:将 a g 样品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中,加入稍过量NH 4 NO 3 ,使 Mn 2+氧化为 Mn 3+ 。待充分反应后持续加热一段时间,冷却后用b mol/L 硫酸亚铁铵 NH 4 2 Fe SO4 2滴定 Mn 3+ ,消耗
26、 c mL 硫酸亚铁铵。(已知:滴定过程中发生的反应为: Fe2+ + Mn 3+ = Fe3+ + Mn 2+)样品中 MnCl2 的质量分数是 _(已知: MnCl2的摩尔质量是 126 g mol -1)。“持续加热”的目的是使过量的NH 4 NO 3 分解。若不加热,测定结果会_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】 Mn + 2HCl = MnCl2 + H2空气中的 O2 将部分 Fe2+氧化为 Fe(OH)3 沉淀,相关的离子方程式为: 4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3 + 8H+Pb2+ + Mn = Pb + Mn2+将剩余 Fe2+氧化为
27、Fe3+,调节 pH 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀除去+2+223+2 垐 ?Fe(OH)3+0.126bc3偏高MnCO +2H =Mn+H O+CO,Fe +3H O噲 ?+3Ha【解析】【分析】制备无水氯化锰的原料是含有Fe, Ni, Pb 等金属杂质的粗锰粉,因此制备过程中要将Fe, Ni, Pb 等杂质元素去除;第一步将粗锰粉加酸溶解,Fe 溶解后产生Fe2+,由于其还原性较强,容易被氧气氧化;由于金属活动性Mn Fe Ni Pb,所以溶液中Pb2+会与未反应完全的 Mn 反应,造成 Pb2+浓度下降;第二步加入过氧化氢,主要是为了将Fe2+氧化为Fe3+,便于沉淀法去除
28、;第三步通入H2S,是想通过生成硫化物沉淀的方式去除残余的Zn2+和 Pb2+,由于 Pb 的去除达标,而 Zn 的仍未达标,所以 PbS 的溶解度应该更低。【详解】(1)Mn 与盐酸反应的化学方程式为:Mn 2HCl=MnCl 2 H 2 ;(2)将粗锰粉酸浸后,Fe 单质转化为还原性较强的Fe2+,静置一段时间,Fe2+会被空气中的氧气氧化,进而生成Fe(OH)3 沉淀,相应的离子方程式为:4Fe2O 2 10H 2O=4Fe(OH) 38H ;由于金属活动性 Mn Fe NiPb,所以溶液中Pb2+会与未反应完全的Mn 反应,造成Pb2+浓度下降,因此与之相关的反应为:Pb2Mn=Pb+
29、Mn 2;(3)通过分析可知,过氧化氢的作用是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,便于调节 pH 值将其转化为Fe(OH)3 沉淀除去;通过分析可知,MnCO3 的作用即调节溶液的pH 值以便于Fe3+沉淀,相关的离子方程式为: MnCO 32H =Mn2H 2 O3垐 ?CO2 以及 Fe +3H 2O 噲 ? Fe OH 3 3H;(4)通过分析可知, PbS的溶解度更小;(5)由题可知, ag 无水氯化锰中的Mn 2+经过氧化后全部转变为Mn 3+,硫酸亚铁铵与Mn 3+反应时, Mn3+和 Fe2+按照 1:1 反应,所以 MnCl2的质量分数为:bcmMnCl 2 = 126g/mol
30、126wnMnCl 2 =1000 =0.126bc ;agagaa若不加热,溶液中剩余的硝酸铵会在酸性条件下体现氧化性能与硫酸亚铁铵发生反应,这样会使消耗的硫酸亚铁铵偏大,那么最终求出的纯度也偏大。9 工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣( 主要成分为 Fe2O3、 FeO、 SiO2、 Al2O3,不考虑其他杂质 )制取七水合硫酸亚铁 ( FeSO4 7H2O) ,流程如下:(1)浸取时,溶液中的Fe2+易被空气中的 O2 氧化,其离子方程式为 _。能提高烧渣浸取速率的措施有_(填字母)。A将烧渣粉碎B降低硫酸的浓度C适当升高温度(2)还原时,试剂X 的用量与溶液pH 的变化如图所示,则试剂X
31、 可能是 _(填字母)。A Fe粉B SO2C NaI还原结束时,溶液中的主要阴离子有_。( 3)滤渣主要成分的化学式为 _;由分离出滤渣后的溶液得到产品,进行的操作是 _ 、 _过滤、洗涤、干燥。【答案】 4Fe2+O2+=4Fe3+2H24 2-3蒸发浓缩冷却结晶+4HO AC B SO Al( OH)【解析】【分析】烧渣中加入稀硫酸,得到硫酸铁、硫酸亚铁和硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,滤渣为二氧化硅,在滤液中加入试剂X,随着 X 的加入,溶液pH 逐渐减小, X 应为 SO2,得到硫酸铝和硫酸亚铁溶液,调节溶液pH,生成氢氧化铝沉淀,滤渣为氢氧化铝,溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,可得
32、到FeSO7H2O4?。【详解】2+易被空气中的O22+(1)溶液中的 Fe氧化,反应的离子方程式为4Fe+O24H+=4Fe3+2H2O,提高烧渣浸取速率,可增大固体的表面积,提高反应温度,或增大离子的浓度的方法,所以选项 AC 正确;( 2)由以上分析可知,随着 X 的加入,溶液酸性增强,应通入二氧化硫,被氧化生成硫酸,反应后溶液中含有 SO42- ;(3)由以上分析可知滤渣为氢氧化铝,即Al( OH) 3,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,可得到FeSO4 ?7H2O。10 碱性锌锰电池的工作原理:Zn+2MnO 2 +2H2 O=2MnO(OH)+Zn(OH)2 ,其中的电解
33、质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料,制备一种新型材料MnxZn(1-x)Fe2O4,其工艺流程如图所示:(1)滤液A 中溶质的电子式为_。(2)已知 Mn xZn(1-x)Fe2O4 中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中锰元素的化合价相同,则铁元素的化合价为 _。(3) 溶“渣 ”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3 价锰的化合物全部还原成Mn 2+,写出该反应的离子方程式:_ 。(4) 调“铁 ”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度,使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式 Mn xZn(1-X)Fe2O4 相符合。写出 “调铁 工序中发生反应的离子方程式 :_,_ 。若测得滤液的成分为 c(Mn 2+)+c(Zn2+)=amol.L-1 ,c(Fe2+)+c(Fe3+)=bmol.L-1 ,滤液体积为1m3, “调铁 ”工序中,需加入的铁粉质量为_kg(忽略溶液体积变化,用含a、 b 的代数式表示 )。(5)在 “氧化 工序中,加入双氧水的目的是把Fe2+氧化为 Fe3+;生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值,其可能原因除温度外,主要是_。(6)用氨水 “调 pH后 ,经 “结晶 ”“过滤 ”可得到产品和滤液C,从滤液 C 中还可分离出一种氮肥,该氮肥的溶液中的离子浓度由小到大的顺序为_。【答案】