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2020-2021高考化学备考之铁及其化合物推断题压轴突破训练∶培优篇及答案解析.docx

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1、2020-2021 高考化学备考之铁及其化合物推断题压轴突破训练培优篇及答案解析一、铁及其化合物1 现有金属单质AB C I和气体甲、乙、丙及物质DE FG H。其中B是地壳中、 、 、 、 、含量最多的金属。它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据以上信息回答下列问题:( 1)写出下列物质的化学式: C_、 H_。( 2)写出反应的化学方程式: _ 。写出反应的化学方程式: _ 。写出反应的离子方程式 _ 。【答案】 FeFe( OH) 3 2Al+2NaOH+2H22232O 2NaAlO +3H2FeCl+Cu 2FeCl+CuCl3+3OHFe OH

2、 3Fe+( )【解析】【分析】金属单质 A 焰色反应为黄色,故 A 为 Na,与水反应生成NaOH 与氢气,则 D 为 NaOH,气体甲为 H2; B 是地壳中含量最多的金属,氢氧化钠与金属B 反应生成氢气,故金属B 为Al。黄绿色气体乙为 Cl2,与氢气反应生成丙为 HCl, HCl 溶于水得物质 E 为盐酸。氢氧化钠与物质 G 反应生成红褐色沉淀 H 是 Fe( OH) 3,故物质 G 中含有 Fe3+,金属 C 与盐酸反应生成 F, F 与氯气反应生成G,可知金属C 为 Fe,物质 F 为 FeCl2G为FeCl3,红色金,物质属 I 为 Cu。【详解】(1)根据分析可知, C 为 F

3、e, H 为 Fe( OH) 3。(2)根据分析可知,反应是Al 和 NaOH 溶液反应生成 H2,化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2;反应是FeCl3 溶液和 Cu 反应,化学方程式为:2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2; G 为 FeCl3,和 NaOH 反应的离子方程式为:Fe3+3OH Fe( OH) 3。2 某学生探究小组将一批废弃的电子线路板简单处理后,得到含71%Cu、20%Al、 5%Fe及少量 Au、 Pt 等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:已知: Cu+4HNO3(浓 )=Cu(NO3)2+2H2 O+2NO2回答下列

4、问题:(1)滤渣 1 的主要成分为 _。(2)第步加入H2O2 目的是将 Fe2+氧化成 Fe3+,其离子方程式为_;使用 H2O2 作为氧化剂的优点是 _。(3)用第步所得CuSO4 24的瓷质主要仪器 _。5H O 晶体加热制备无水CuSO(4)由滤渣2 制取 Al2(SO4 )318H2O,探究小组设计了三种方案:上述三种方案中,可行方案是_,其中不可行方案的原因是_。【答案】 Pt、 AuH2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O不引入新杂质且产物无污染蒸发皿乙甲【解析】【分析】( 1) .滤渣 1 成分应为 Pt, Au,性质稳定不与浓硝酸和稀硫酸反应。( 2) .

5、H2O2 将 Fe2+氧化成 Fe3+,同时其被还原为 H2O。产物无污染无需后续处理。( 3) . 蒸发结晶过程会用到主要仪器蒸发皿属于瓷质。(4) . 滤液 1 加 H2O2 是为了将溶液中Fe2+ Fe3+,然后通过加NaOH 调 PH 值使 Al3+和 Fe3+沉淀,这样才能使滤液2 只含 Cu2+。而滤渣 2 成分为 Fe(OH)3和 Al(OH)3, 所以在制取24 323+影响。Al (SO ) 18HO 时要考虑除去 Fe【详解】(1) .Pt, Au 都属于化学性质稳定的金属,所以滤渣1 含 Pt 和 Au,答案为 Pt、 Au 。(2) .根据分析, H2O2氧化 Fe2+

6、的离子方程式为H2 O2+2Fe2+2H+=2Fe3+ +2H2O,反应产物只有 H2O 和 Fe3+,没有引入新杂质且无污染。答案为H2O2 +2Fe2+ +2H+ =2Fe3+ +2H2O,不引入新杂质且产物无污染。(3) .由分析可知为蒸发皿,答案为蒸发皿。(4) .根据分析,滤渣2 如果采用甲方案处理无法除去Fe3+,最终获得产物会含有杂质Fe2 (SO4)3 成分。如果采用乙方案,加适量Al 粉可以置换出 Fe 同时生 Al3+。丙方案加入NaOH 溶解 Al(OH)3 然后过滤,可排除Fe3+影响,但对比方案乙其原子利用率不高。故答案为乙,甲。3 现有金属单质 A、 B、 C 和气

7、体甲、乙、丙及物质 D、 E、 F、G、 H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。请根据以上信息回答下列问题:( 1)写出下列物质的化学式: A_、B_、 C_、F_、 H_、乙 _(2)写出下列反应化学方程式:反应 _反应 _反应 _【答案】 Na Al Fe FeCl2Na + 2H2O=2NaOH + H2 2FeCl2 + Cl2=2FeCl32 Fe(OH)3 Cl2FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH)3 + 3NaCl【解析】【分析】【详解】金属单质 A 的焰色为黄色,则 A 为 Na;反应为 Na 与水反应生成NaOH 和 H2,则物质 D为

8、 NaOH,气体为 H22,则金属2;金属 B 与 NaOH 反应生成 HB 为 Al;黄绿色气体为 Cl ,反应为 H2 与 Cl2 化合成 HCl,则气体丙为HCl,物质 E 为盐酸;金属C 与盐酸反应生成 F, F与 Cl2 反应生成物质 G, G 与 NaOH 反应得红棕色沉淀,则金属C 为 Fe, F 为 FeCl2,G 为FeCl ;3(1) A、 B、C、 F、H、乙的化学式依次为Na、Al、 Fe、 FeCl232、Fe(OH) 、 Cl 。( 2)反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2;反应的化学方程式为 Cl2+2FeCl2=2FeCl3;反应的化学方程式为

9、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3 +3NaCl。4 钾、钠、镁、铁均能与水发生置换H2 的反应。( 1)其中反应最剧烈的是 _。( 2)其中铁与水的反应比较特殊。其特殊性在于:_ ;产物为氧化物而非氢氧化物。你对和的关联性作何解释?_(3)证明的氧化物含Fe3+必需的试剂是_。【答案】钾反应需在高温条件下进行铁的氢氧化物在高温条件下会分解稀硫酸(或稀盐酸)、 KCNS试液【解析】【分析】(1)根据金属的活泼性分析判断;(2)根据铁与水的反应条件分析;根据高温下铁的氢氧化物的稳定性分析解答;(3)需要将 Fe 的氧化物转化为溶于水的离子,再检验。【详解】(1)金属的活泼性越强,与水反应越剧

10、烈,活泼性:K Na Mg Fe,所以与水发生置换H2反应最剧烈的是钾,故答案为:钾;(2)铁与水蒸气的反应,需要在高温条件下反应才能发生,故答案为:反应需在高温条件下进行;铁的氢氧化物不稳定受热易分解,所以高温下铁的氢氧化物会分解生成四氧化三铁,因此产物为氧化物而非氢氧化物,故答案为:铁的氢氧化物在高温条件下会分解;(3)四氧化三铁难溶于水,需要用 HCl(或稀硫酸 )溶解生成 Fe3+,Fe3+遇到 KCNS试液,溶于变红色,故答案为:稀硫酸 (或稀盐酸 )、 KCNS试液。5 以下是与氧气性质有关的实验,回答相关问题。( 1)写出铜和氧气反应的化学方程式_。( 2)写出铁丝在氧气中燃烧的

11、化学方程式_,该反应的实验现象为 _。( 3)硫燃烧时瓶底盛少量水的作用是 _,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为 _不同。【答案】 2Cu+O22CuO 3Fe+2O3 4剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色Fe O固体吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气氧气浓度【解析】【详解】(1)该实验的原理是:铜粉与氧气反应生成氧化铜;发生反应的化学方程式为2Cu+O22CuO;(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁,该反应的化学方程式是:点燃3Fe+2O2Fe3O4 ;反应的实验现象是:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体;(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体,做硫在氧气燃烧的实验时瓶

12、底盛放少量水的作用是:吸收二氧化硫防止污染空气;硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰,氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。6 铁的氧化物成分不一样,性质也不一样,H2 还原 Fe2O3,发现温度不同,产物也不同。(1)往产物中滴加盐酸,观察到有气泡产生,生成气泡主要成分的电子式是_。(2)再滴加KSCN溶液,可观察到_,所得溶液中一定含有的铁的化合价是_。【答案】H H无明显变化 2【解析】【分析】(1)产物中滴加盐酸,观察到有气泡产生,说明产生中含有Fe,所以气体成分为 H2;(2)再滴加 KSCN溶液,没有出现血红色现象,产物中有过量的铁,铁能还原Fe3 ,所得溶液中一

13、定含有 Fe2+。【详解】(1)产物中滴加盐酸,铁的氧化物首先与盐酸反应,生成相应的铁的氯化物和水,若生成Fe3+,则会被Fe 还原为 Fe2+。观察到有气泡产生,说明最后发生的是Fe 与盐酸的反应,所以气体成分为H2,电子式为;答案为;( 2)再滴加 KSCN溶液,因为不含有 Fe3+,所以没有明显现象产生;产物中有过量的铁,铁能还原 Fe3 ,所得溶液中一定含有 Fe2+,铁的化合价是 2。答案为:无明显现象; +2。【点睛】Fe2O3+6HCl=2FeCl 3+3H 2O,FeO+2HCl FeCl2+H 2O, Fe3 O4+8HCl=2FeCl 3+FeCl 2+4H 2O,2FeC

14、l3+Fe 3FeCl2,最后发生 Fe+2HCl FeCl2 +H2。所以,只要有气泡产生,说明在前面反应中, Fe有剩余,则溶液中不存在 Fe3+。7 某工厂废金属屑的主要成分为Cu、 Fe 和Al,此外还含有少量Al2O3 和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (FeSO 7H O)和胆矾晶体。42完成下列填空:( 1)写出步骤反应的离子方程式:_。( 2)试剂 X 是 _,溶液 D 是 _。( 3)在步骤中,用如图装置制取CO2 并通入溶液 A 中。一段时间后,仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体C 的生成,在

15、药品和装置上可采取的改进措施是_。(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其可能的原因: _。(5)将固体 F 继续加入热的稀硫酸,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液,写出反应的化学方程式: _。【答案】 2Al+2H 2O+2OH - =2AlO 2- +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO 2- +H 2 O稀硫酸NaHCO 溶液 浓盐酸改为稀盐酸;在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和NaHCO 溶液33的洗气瓶,以除去装置a 中挥发出的 HCl3+2+3+2+2+2Fe +Fe=3Fe 、 2Fe +Cu=2F

16、e +Cu2Cu+O2 +2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O【解析】【分析】Fe、 Cu、 Fe O 都不与 NaOH 溶液反应, Al 和 Al O 可与 NaOH 溶液反应,用含有 Al、 Fe、2323Cu 和 Al O 和 Fe O的废金属屑制取AlCl 、绿矾晶体 (FeSO?7H2O)和胆矾晶体流程为:合金232334中 Al、 Al2O3 与 NaOH 反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,经途径 与足量二氧化碳发生反应: AlO 2- +CO2 +2H2 O=Al OH 3+HCO3- ,反应可生成Al(OH)3 固体 C,生成的Al(OH)3 再和盐酸反应生成 A

17、lCl3,得到的 AlCl3 较纯净;溶液D 为 NaHCO3 溶液;滤渣 B 为Fe 和 Cu 的化合物,加入足量稀硫酸,得到的滤液E 为 FeSO4,经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾,滤渣F 为 Cu,可用于制备胆矾,据此分析解答。【详解】(1)铝、氧化铝与氢氧化钠反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,反应的离子方程式为:2Al+2H 2O+2OH - =2AlO -2 +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO -2 +H 2O ;(2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气,进而制得绿矾晶体,所以试剂X

18、 为稀硫酸;溶液 D 为 NaHCO3 溶液;(3)进行步骤 时,该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2 气体通入溶液A 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的 HCl 气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀,发生的反应为:Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 HCl 的装置,二氧化碳在饱和NaHCO3 中不溶,氯化氢和NaHCO3 反应生成二氧化碳气体,所以可降低盐酸浓度;在装置I 和 之间增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢;(4)溶液 E 中

19、加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,原因是 Fe3+被 Fe、 Cu2+3+2+还原生成 Fe ,所以加入 KSCN溶液没有明显现象,故答案为:2Fe+Fe=3Fe 、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;(5)用固体 F 继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4 溶液,说明在加热条件下,Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为: 2Cu+O2 +2H 2SO4 = 2CuSO4 +2H2 O 。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。一种由粗锰粉为 Fe、 Ni、Pb 等金属单质 )制备无水氯化锰的

20、工艺如下(部分操作和条件略)。(主要杂质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,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

21、.763.3810.10(达标 )3.19(未达标 )0.12(达标 )步骤 III 后 / mg L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 。结合离子方程式解释原因: _。Pb2+浓度降低,分析步骤I 中发生的反应为: Pb + 2H+ = Pb2+ + H2、 _。(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

22、)测定无水 MnCl2 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 Mn2+ 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 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】

23、 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 Fe3+,调节 pH 使 Fe3+转化为 Fe(OH)3 沉淀除去+2+223+2 垐 ?+0.126bc33偏高MnCO +2H =Mn+H O+CO,Fe +3H O噲 ? Fe(OH) +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

24、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;第三步通入H2 S,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

25、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 210H 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+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23垐 ?为: MnCO 32H =MnH 2 OCO2以及 Fe +3H 2O;噲 ? Fe O

26、H 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/mol126wnMnCl 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 利用酸解法制钛白粉产生的废液含有大量的FeSO4、 H2SO4 和少量的Fe2( SO4 )3、TiOSO4生产铁红和

27、补血剂乳酸亚铁的工艺流程如图所示:已知 :TiOSO4 可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和 SO42- , TiO2+水解成 TiO2xH2O 沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH( OH) COOH。回答下列问题:( 1) TiOSO4 中钛元素的化合价是 _,步骤中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是_ 。(2)滤渣的主要成分为 TiO2xH2O,结合离子方程式解释得到滤渣的原因:_。(3)从硫酸亚铁溶液中得到硫酸亚铁晶体的操作方法是_ ;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。( 4)步骤中发生反应的离子方程式为_ 。(5)步骤必须控制一定的真

28、空度,原因是有利于蒸发水以及_。( 6)实验室中检验溶液 B 中主要阳离子的方法是 _ 。【答案】 +4 过滤 TiO2+( x+1) H2OTiO2?xH2O+2H+,铁屑与 H+反应, c( H+)降低,平衡向正反应方向移动,促使TiO2+转化为TiO1: 42?xH2O 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤Fe2+2HCO3-=FeCO3 +H2O+CO2 防止 Fe2+被氧化 取少量溶液 B 于试管中,加人NaOH 溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,石蕊试纸变蓝,说明溶液B 中含有 NH4+【解析】【分析】由流程图可知,废液中加入铁屑,Fe 与 H2SO4 和少量 Fe2( SO4) 3

29、 反应生成FeSO4,溶液的pH 增大,促进TiOSO4 的水解沉淀, TiOSO4 完全水解生成TiO2?xH2O 沉淀,过滤,滤渣为TiO2?xH2O 和 Fe,滤液为FeSO4 溶液; FeSO4 溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体,硫酸亚铁晶体脱水、煅烧得到氧化铁;FeSO4 溶液中加碳酸氢铵,两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化碳,碳酸亚铁沉淀加乳酸溶解生成乳酸亚铁溶液和二氧化碳,乳酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到乳酸亚铁晶体。【详解】(1)由化合价代数和为0 可知, TiOSO4 中钛元素的化合价是 +4 价;步骤 中分离硫酸亚铁

30、溶液和滤渣的操作是过滤,故答案为+4;过滤;(2) TiOSO4 在溶液中水解生成 TiO2?xH2O,水解的离子方程式为: TiO2+( x+1)H2OTiO2?xH2O+2H+,加入铁屑,铁与 H+反应,溶液中c(H+)降低,水解平衡向正反应方向移动,促使TiO2+转化为 TiO2?xH2O 沉淀,故答案为TiO2+( x+1)222+反应, c(H+)降低,平衡向正反应方向移动,促使TiO2+H OTiO ?xH O+2H ,铁屑与 H转化为 TiO2?xH2O;( 3) FeSO4 溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体;硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,反

31、应的化学方程式为4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3,氧化剂是氧气,还原剂是氧化铁,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1: 4,故答案为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;1: 4;(4)步骤为FeSO 溶液中加碳酸氢铵,两者反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵和二氧化4碳,反应的离子方程式为 Fe2+2HCO3-=FeCO3 +H2O+CO2,故答案为 Fe2+2HCO3-=FeCO3 +H2O+CO2;( 5)亚铁离子易被空气中氧气氧化,所以步骤必须控制一定的真空度,这样有利于蒸发水还能防止 Fe2+被氧化,故答案为防止 Fe2+被氧化;(6)溶液B 为硫酸铵溶液,实验室检验铵根离子的方法是:取少量溶液

32、B 于试管中,加人 NaOH 溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,石蕊试纸变蓝,说明溶液B 中含有NH4+,故答案为取少量溶液B 于试管中,加人NaOH 溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,石蕊试纸变蓝,说明溶液B 中含有NH4+。10 亚氯酸钠 (NaClO2)具有强氧化性,受热易分解,可作漂白剂、食品消毒剂等。亚氯酸钠的制备以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:( 1)提高 “反应 1”反应速率的措施有 _(答出一条即可)。母液中溶质的主要成分是 _(填化学式 )。(2)每有 1mol SO2参加反应,理论上可生成2的物质的量为 _mol 。ClO( 3) “反应 2

33、”的化学方程式为 _ 。( 4)采取 “减压蒸发 ”而不用 “常压蒸发 ”,原因是 _。( 5) “反应 2”中使用 H2O2 而不用其他物质的原因是 _ 。亚氯酸钠的应用( 6)用亚氯酸钠作水处理剂,水中可能残留少量亚氯酸钠,可以加入硫酸亚铁除去残留的亚氯酸盐,硫酸亚铁除可与亚氯酸钠反应外,还可以起到的作用是_。(7)实验室可用亚氯酸钠和氯酸钠在酸性条件下反应制备ClO2 气体。写出上述反应的离子方程式为 _ 。【答案】适当升高反应温度,增大吸收液浓度等Na2SO42H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2 +2H2O 常压蒸发温度过高,亚氯酸钠容易分解多余的H2O2 可分解为

34、氧气和水,不引入其它杂质Fe2+被氧化为 Fe3+, Fe3+水解生成 Fe(OH)3,Fe(OH)3 具有胶体的性质,可以吸附水的杂质ClO2 +ClO3+2H+=2ClO2 +H2O【解析】【分析】NaClO3 具有强氧化性,溶解后在反应器中与二氧化硫反应生成ClO2 和 Na2SO4, ClO2 在反应器中与双氧水、氢氧化钠反应生成亚氯酸钠,经减压蒸发、结晶得到其晶体。【详解】(1)对于气体和液体的反应,为提高反应速率,可适当升高反应温度,增大吸收液浓度,增大 SO2 与吸收液的接触面积等;NaClO3 在反应器中与二氧化硫反应生成ClO2 和 Na2SO4,所以母液中溶质的主要成分是N

35、a2SO4 ;(2)反应中 S 元素化合价由+4 价升高到 +6 价, Cl 元素化合价由 +5 价降低到 +4 价,则每有1mol SO2 参加反应,理论上可生成ClO2 的物质的量为2mol;(3)根据最终产物 NaClO 中氯元素的化合价可知反应2 中 ClO 被双氧水还原,反应的方程22式为 H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO+O2 +2H2O;(4)减压蒸发在较低温度下可进行,防止常压蒸发温度过高,造成亚硫酸钠分解;(5)用双氧水做还原剂,产物为水和氧气,且多余的H2O2 可分解为氧气和水,不引入其它杂质;(6)Fe2+被氧化为Fe3+, Fe3+水解生成Fe(OH)3, Fe(OH)3 具有胶体的性质,可以吸附水的杂质;(7)亚氯酸钠和氯酸钠在酸性条件下反应制备ClO2 气体,该过程中亚氯酸钠中氯元素化合价上升,氯酸钠中氯元素化合价降低,为归中氧化还原反应,结合电子守恒和元素守恒可知方程式为ClO2-+ClO3-+2H+=2ClO2 +H2O。【点睛】减压蒸发系指在蒸发器内形成一定真空度,使溶液的沸点降低而进行蒸发的方法,它具有湿度低、蒸发速度快等优点。

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