1、2020-2021 高考化学专题复习分类练习铁及其化合物推断题综合解答题附答案解析一、铁及其化合物1 常见物质AK之间存在如图所示的转化关系,其中A DEH为单质,请回答下列问、 、题。(1)下列物质的化学式是: C_, H_。(2)反应 “ I 的J离子方程式是”_。(3)检验 J 溶液中的金属离子的方法是(写出操作步骤、现象及结论 )_。2+3+-J 溶液,向其中滴加几滴KSCN溶【答案】 AlCl3 Fe 2Fe +Cl2=2Fe+2Cl 在试管中取少量液,振荡,若溶液变为红色,则说明J 溶液含有 Fe3+【解析】【分析】溶液 C 与氨水反应生成白色沉淀F,白色沉淀F 与氢氧化钠溶液反应
2、生成溶液G,说明 G为 NaAlO2, F 为 Al(OH)3,金属 A 与溶液 B 反应生成气体D,金属 A 为 Al,气体 D 和黄绿色气体 E(Cl2)反应生成气体B,气体 B 溶于水,溶液B 与金属 H 反应生成溶液 I,根据后面红褐色沉淀,得到金属 H 为 Fe,则 B 为 HCl,溶液C 为 AlCl322,则 D 为 H ,溶液I 为 FeCl ,溶液 J 为 FeCl33, K 为 Fe(OH) 。【详解】(1)根据前面分析得到物质的化学式是:C 为 AlCl , H 为 Fe;3(2)反应 “ I 是J”Fe2+与 Cl22Fe2+Cl2=2Fe3+反应生成 Fe3+和 Cl
3、 ,其离子方程式是+2Cl ;(3)检验 J 溶液中的金属离子的方法是主要是用KSCN溶液检验铁离子,变红,说明溶液中含有铁离子。2A、 B、 C、 X 为中学化学常见物质,且 A、 B、C 含有相同元素甲,可以发生如下转化关系( 水参与的反应,水未标出 ) 。( 1)若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,C 为淡黄色固体,则X 是 _。( 2) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,X 是 CO2,写出 B C 反应的方程式 _。( 3)若 B 是 FeCl3,则 X 一定是 _,写出 B C 反应的离子方程式 _。【答案】O2223233+Fe 3Fe2+( 氧气 )CONa CO+H O
4、2NaHCO Fe2Fe+【解析】【分析】【详解】( 1) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,C 为淡黄色固体,说明C 为过氧化钠,则 A 为 Na、 B 为 Na2 OX是氧气;故答案为:O2( 氧气 ) 。、则( 2) 若 A、 B、 C 的焰色反应呈黄色,说明含有钠元素,X 是 CO2 ,说明 A 为 NaOH、 B 为Na2CO3 、C 为 NaHCO3, B C 反应是碳酸钠与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,其方程式Na2CO3 + CO2 +H2O2NaHCO3;故答案为: Na2CO3 +CO2 +H2O 2NaHCO3。( 3) 若 B 是 FeCl3,则说明
5、A 为 Cl2、 C 为 FeCl2,则 X 一定是 Fe,B C 是氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,其反应的离子方程式2Fe3+ +Fe 3Fe2+。3 己知A 为淡黄色固体,R 是地壳中含量最多的金属元素的单质,T 为生活中使用最广泛的金属单质,F 是无色无味的气体,H 是白色沉淀,W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。(1)物质 A 的化学式为 _。(2) B 和 R 在溶液中反应生成F 的离子方程式为_。(3) H 在潮湿空气中变成M 的实验现象是_,化学方程式为_。( 4) A 和水反应生成 B 和 C 的离子方程式为 _, A 可以作为呼吸面具的 _。( 5) W 和 T 反应的离子方
6、程式 _。【答案】 Na2 O22Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2 白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀4Fe(OH)22232 22+-23+2+ O + 2H O =4Fe(OH)2Na O +2 H O=4 Na + 4OH + O 供氧剂2Fe + Fe =3Fe【解析】【分析】题干已经对部分物质的特征进行了描述,可先根据某些物质的特定表征直接得出该物质,地壳含量最多金属为Al, T 为最广泛使用的金属单质,则为Fe, W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色,则 W 含有 Fe3+。根据上述能直接确定的物质,结合各物质间转换图解答此题。【详解】(1) .A 为淡黄色固体,常
7、见物质可能为 Na2O2 或 S, A 与水的产物 B 可与 Al 反应,同时 C 又与 Fe 反应。综上可推知 A 应为 Na2O2,答案为 Na2O2。( 2) .根据分析 B 为 NaOH, R 为 Al,答案为 2Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2。( 3) .根据分析, A 与水反应产物 C 为氧气, B 为 NaOH。 D 为 Fe 在氧气中燃烧产物Fe3 O4, H 为白色沉淀 ,则 H 应为 Fe(OH)2。 W 含有 Fe3+,说明 Fe(OH)2 发生氧化生成Fe(OH)3。答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀,4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =
8、4Fe(OH)3。(4) .A 为 Na2O2 与水反应生成 NaOH 和 O2 ,同时 Na2O2 与水和 CO2反应生成的氧气供人呼吸。故答案为 2Na2O2 +2 H2O =4 Na+ + 4OH- + O2,供氧剂。3+2+(5) .由分析可知 W 为 FeCl3 ,T 为金属 Fe。答案为 2Fe+ Fe =3Fe。【点睛】解答本题需要对某些物质的特定表征非常熟悉,首先应该根据这些表征即得出对应物质,然后再结合各种物质之间的转换关系和相关描述合理推导出其他对应的物质。4 利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲己均含铁元素。回答下列问题:(1) K2FeO4 常用
9、作杀菌消毒剂,从铁元素化合价的角度分析是因其具有_性;下列关于乙的说法正确的是 _(填标号 )。a属于酸性氧化物,能与碱反应b属于碱性氧化物,能与酸反应c属于两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应(2)已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲HNO3戊己NOH2 O(方程式未配平 )。若产物中戊和己的物质的量之比为 3 1,则甲与 HNO3 的物质的量之比为 _。(3)戊与烧碱溶液反应生成丙,放置一段时间后丙转化为丁,丙转化为丁的化学方程式为_,现象为 _。【答案】氧化b 1 3 4Fe(OH)2223白色沉淀迅速变为灰绿色,最后 O 2HO=4Fe(OH)变为红褐色【解析】【分析】根据图像可知,甲
10、为铁;乙为氧化物且为+2 价,为 FeO;丙、丁为氢氧化物,分别为+2、+3 价,分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。【详解】( 1) K2FeO4 中铁元素的化合价是 6 价,在反应中 Fe 元素能得电子表现强氧化性,常用作杀菌消毒剂。根据图可知,铁元素的 2 价氧化物是 FeO,属于碱性氧化物,能与酸反应生成盐和水。(2)根据图可知,戊和己分别是铁元素的2 价和 3 价盐,铁与硝酸反应生成的戊和己分别是 Fe(NO3 23 335 价降为)和 Fe(NO ), HNO 在反应中被还原为 NO,氮元素的化合价由2 价;设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1 mol ,则生成 Fe(NO3)2 的物
11、质的量为3mol,则参加反应的Fe(甲 )的物质的量为4mol ,根据电子守恒可得3mol 3mol2 n(NO)3, n(NO)3mol ;根据 N 原子守恒可知参加反应的n(HNO3 ) n(NO) nFe(NO3)2 2nFe(NO3)3 312mol ,则铁与HNO3 的物质的量之比为4 12 1 3。(3)Fe(NO3 )2 与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙 ),氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁 )。5 某化学兴趣小组探究氯化铁溶液的某些性质,将一定量氯化铁固体先加入含1molHCl的浓盐酸中,再加水配制成1L 溶液A。(1)若在A
12、 溶液中加入一块铜片,一段时间后得溶液B。写出铜片在FeCl3 溶液中反应的离子方程式:_;(2)若在B 中加铁粉mg,充分反应后剩余固体ng;过滤,从1L 滤液中取出20mL,向其中滴入40mL2mol/LAgNO 3 溶液时,Cl-恰好完全沉淀。则溶液A 中FeCl3 的物质的量浓度是_;(3)若在A 溶液中加铁粉至不再溶解,则需铁粉_克。【答案】2Fe3+Cu= Cu2+2Fe1mol/L56g【解析】【分析】【详解】(1)Fe3+有较强氧化性,可将Cu 氧化成 Cu2+,离子方程式为2Fe3+Cu= Cu2+2Fe;(2)若在 B 中加铁粉mg,充分反应后剩余固体ng,则此时滤液中溶质
13、只有FeCl2,滴入40mL2mol/LAgNO 3溶液时, Cl-恰好完全沉淀,则 20mL 滤液中 n(Cl-)=0.04L 2mol/L=0.08mol,则1L 滤液中 n(Cl- )=0.08mol1000mL=4mol ,加入了 1molHCl,则20mL溶液中n(Cl-33)=4mol-1mol=3mol,则 n(FeCl )=1mol ,溶液体积为1L,所以溶液 A 中 FeCl 的物质的量浓度是 1mol/L ;3+2+、 2H+2+23(3)A 中加铁粉发生反应 2Fe +Fe=3Fe+Fe=Fe +H ,溶液中 n(FeCl )=1mol ,n(HCl)=1mol,所以消耗
14、的铁粉物质的量为0.5mol+0.5mol=1mol ,质量为 56g。【点睛】解决此类题目要注意寻找守恒关系,不能盲目写反应方程式;第 3 题要注意 HCl 也可以与铁粉反应。6 工业上用某矿渣 (含有 Cu22 32 32(金属单质 E 可O、 Al O、Fe O、 SiO )提取铜的操作流程如图由滤液 C 制取 ):已知: Cu2+2+2O+2H =Cu+Cu +H O(1)固体混合物 B 的成分是 _。它与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_。(2)滤液 A 中铁元素的存在形式为_(填离子符号 ),生成该离子与Fe 元素有关的离子反应方程式为 _。要检验该铁元素的离子的实验_(3)在滤
15、液 C 中通入足量 CO 的离子方程式为 _2(4)金属单质 E 从固体混合物F 中置换出 Cu 的化学方程式为 _【答案】 SiO2和 Cu2-2-22+3+232 3SiO+2OH =SiO+H O FeFe O +6H =2Fe +3H O、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+取少量溶液于试管中,滴加KSCN,溶液不变红,再加入氯水,溶液2+-高温变为血红色,则有 FeOH+CO2 =HCO3 ; AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO32Al+3CuOAl2 O3+3Cu【解析】【分析】氧化亚铜与盐酸反应生成铜和铜离子,二氧化硅与盐酸不反应,氧化铁与盐酸反应生成Fe3+,铁离
16、子与铜反应生成亚铁离子,固体为二氧化硅和铜,滤液中含有铜离子、亚铁离子、铝离子,加入足量的氢氧化钠溶液,滤液C中含有偏铝酸根离子,金属E 为铝,固体D 为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物,在空气中灼烧, F 为氧化铜和氧化铁的混合物,粗铜为铜、铝、铁的混合物,经过电解可得到纯铜。【详解】(1)固体混合物B 的成分是 SiO2 和 Cu。它与 NaOH 溶液即二氧化硅与氢氧化钠反应,反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。(2)氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子,氧化铁与盐酸反应生成铁离子,与铜反应生成亚铁离子,有铜剩余,故铁离子完全转化为亚铁离子,滤液A 中铁元素的存在形式为2
17、+,生成该离子与Fe 元素有关的离子反应方程式为Fe+3+Fe2O3+6H =2Fe +3H2O、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中,滴加KSCN,溶液不变红,再加入氯水,溶液变为血红色,则有Fe2+。(3)在滤液 C 中含有偏铝酸钠和氢氧化钠,通入足量CO2 的离子方程式为OH-+CO2=HCO3- ;2-2233-。AlO +CO +2H O=Al(OH) +HCO(4)金属单质 E 为铝,从固体混合物 F 为氧化铜和氧化铁的混合物,置换出Cu 的化学方程式为铝热反应, 2Al+3CuO 高温 Al2O3+3Cu。7 利用酸解法制钛白粉产生的
18、废液含有大量的FeSO4、 H2SO4 和少量的Fe2( SO4 )3、TiOSO4生产铁红和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
19、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2+3 -3222+被氧化 取少量溶液 B 于试管中,加人NaOH 溶Fe +2HCO =FeCO +H O+CO 防止 Fe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
20、+【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 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
21、。【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)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 TiO2?xH2O;( 3) FeSO4 溶
22、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
23、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+。8 富铁铝土矿(主要含有A12O3、Fe2O3 FeO和SiO2KAl、)可用于制备净水剂明矾(SO4)212H2O 和补血剂FeSO47H2O。工艺流程如下(部分操作和产物略去):( 1)操作 1 的名称是 _。( 2 )反应中是氧化还原反应的是_
24、(填写编号)。(3)综合考虑,金属X 最好选择的试剂是_,写出该反应的离子方程式_。( 4)反应的离子方程式是 _、 _ 。(5)溶液 D 中含有的金属阳离子是_,检验方法是 _。(6)用含铝元素 27的上述矿石10 吨,通过上述流程最多生产明矾_吨。3+2+2-2-22 3-2-2【答案】过滤 Fe Fe+2Fe=3Fe3SiO +2OH=SiO+H OAl O +2OH =2AlO +H OFe2+取少量溶液D 于试管中,滴入硫氰化钾溶液,若无明显变化,再滴入几滴氯水,若溶液变红,证明含有Fe2+47.4【解析】【分析】 6 610 10 27% 10 474 27t=47。.4t由流程可
25、知,富铁铝土矿用氢氧化钾溶液浸取后过滤,滤渣为氧化铁,滤液中含有硅酸钾和偏铝酸钾;向滤液中加入足量的硫酸,可以得到硅酸沉淀和硫酸铝、硫酸钾溶液,结晶后得到明矾;滤渣经硫酸溶解后可以得到硫酸铁溶液,加入铁粉后得到硫酸亚铁溶液,用结晶法可以得到绿矾。【详解】(1)操作 I 得到溶液和滤渣,因此操作I 为过滤;(2)反应中加入NaOH 溶液,根据成分只有 Al2O2 和 SiO2 与 NaOH 反应,发生 Al2O3H22 H2232O,不属于氧化还原反应,反应中加入硫酸,2OH =2AlOO, SiO OH =SiO发生的 SiO32 2H =H2SiO3,AlO2 4H =Al3 2H2O,没有
26、化合价的改变,不属于氧化还原反应,反应发生 Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O, FeO 2H =Fe2 H2O,没有化合价的改变,不属于氧化还原反应,根据操作4 得到 FeSO47H2O,说明反应中加入一种金属,把Fe3 转化成 Fe2 ,即这种金属是铁单质,离子方程式为Fe 2Fe3 =3Fe2 ,存在化合价的变化,属于氧化还原反应;(3)操作 4 得到 FeSO47H2O,不能引入新杂质,因此此金属为Fe,离子方程式为:Fe2Fe3 =3Fe2;(4)根据( 1)的分析,离子方程式为Al2O3 2OH =2AlO2 H2O,SiO2 OH =SiO32 H2O;(5)根据( 3)的分
27、析,溶液 D 中含有的金属阳离子是 Fe2,利用 Fe2的还原性,具体操作是:取少量溶液 D 于试管中,滴入硫氰化钾溶液,若无明显变化,再滴入几滴氯水,若溶液变红,证明含有Fe2+;(6)根据铝元素守恒,最多可以得到明矾的质量为【点睛】本题的难点是问题( 6),一般的化学计算,都有简单的方法,根据整个流程,铝的质量没有增加和减少,因此根据铝元素守恒可以计算。9 以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2 、MnOOH 、 MnO 及少量 Fe、 Pb等)为原料制备高纯MnCl2xH2O,实现锰的再生利用。其工作流程:资料 a Mn 的金属活动性强于 Fe, Mn 2+在酸性条件下比较稳定
28、, pH 高于 5.5 时易被 O2 氧化。资料 b生成氢氧化物沉淀的pHMn(OH) 2Pb(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时8.16.51.9完全沉淀时10.18.53.2注:金属离子的起始浓度为-10.1mol L(1)过程的目的是浸出锰。经检验滤液1 中含有的阳离子为Mn 2+、 Fe3+、 Pb2+和 H+。MnO 2 与浓盐酸反应的离子方程式是_ 。检验滤液 1 中只含 Fe3+不含 Fe2+的操作和现象是:取少量滤液1 于试管中,滴入铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀生成;另取少量滤液1 于试管中, _。Fe3+由 Fe2+转化而成,可能发生的反应有:a 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl
29、2+2+3+2b 4Fe +O +4H =2Fe +2H Oc .写出 c 的离子方程式: _。(2)过程的目的是除铁。有如下两种方法:.氨水法:将滤液1先稀释,再加适量10%的氨水,过滤。.焙烧法:将滤液1浓缩得到的固体于 290焙烧,冷却,取焙烧物 .。已知:焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O2=2Fe2O3 +3Cl2, MnCl 2和 PbCl2 不发生变化。氨水法除铁时,溶液pH 应控制在 _ 之间。补全中的操作:_。两种方法比较,氨水法除铁的缺点 是 _。(3)过程的目的是除铅。加入的试剂是_。(4)过程所得固体中的x 的测定如下:取 m1g 样品,置于氮气氛围中加热至失去全
30、部结晶水时,质量变为m2g。则 x=_。【答案】 MnO2+Mn2+22+4H +2Cl+Cl +2H O 滴加 KSCN溶液,变红2+2+2+3+2+2+2+3+2MnO +4H +2Fe =Mn+2Fe +2HO 或 MnOOH+3H +Fe =Mn+Fe+2H O 3.25.5 加水溶解,快速过滤,再加盐酸酸化至pH 小于 5.5引入杂质 NH4+锰7 m1 m2m2【解析】【分析】含锰废料( MnO 2、 MnOOH、 MnO 及少量 Fe、 Pb 等)与浓盐酸反应,过滤滤液1 中含有的阳离子为 Mn 2 、 Fe3 、 Pb2 和 H ,过程 II 除去铁离子,过程III 用锰除去铅
31、离子。【详解】(1) MnO 2 与浓盐酸反应产生氯气,反应的离子方程式为:MnO 2+4H+2ClMn2+222+2+22+Cl +2H O ,故答案为: MnO +4H +2ClMn +Cl +2H O 。亚铁离子与铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀,铁离子使KSCN溶液显红色,检验滤液1 中只含 Fe3 不含 Fe2 的操作和现象是:取少量滤液1 于试管中,滴入铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀生成,另取少量滤液1 于试管中,滴加KSCN溶液,变红,故答案为:取少量滤液1 于试管中,滴入铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀生成,另取少量滤液1 于试管中,滴加KSCN溶液,变红;Fe3+由 Fe2+转化而成,由a、 b
32、两个方程式得:可能由氯气、氧气氧化,也可能由二氧化锰氧化,反应的离子方程式为:MnO 2+4H +2Fe2 =Mn2 +2Fe3+2H2O,故答案为: MnO2 +4H +2Fe2=Mn 2+2Fe3 +2H2 O;(2)调节pH 除去铁离子, pH 大于 3.2 时,铁离子沉淀完全,铅离子、锰离子不能沉淀,小于5.5 时锰离子不易氧化,故pH 应小于5.5,故答案为:3.2 5.5;补全中的操作:加水溶解,快速过滤,再加盐酸酸化至pH小于5.5 ,故答案为:加水溶解,快速过滤,再加盐酸酸化至pH 小于5.5 。两种方法比较,氨水法除铁的缺点 是:氨水法除铁的过程中,会引入杂质 NH4 ,故答
33、案为:引入杂质 NH4 ;( 3)过程的目的是除铅。用活泼金属置换不活泼金属,加入锰,将铅离子置换与溶液分离,自身生成锰离子,不引入杂质,故答案为:Mn ;(4)过程所得固体中的x 的测定如下:取m1g 样品,置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,质量变为m2122g。m gMnClxH O 置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,生成222m 2g= m2 mol ,结晶水的质量为(m1 2MnCl质量为 mg,则 n (MnCl ) = 126g?mol1126-m)2m1m2 ,则 1:x=n( MnCl227 m1 m2,g, n( H O) =18): n( H O),解得: x=m2
34、故答案为:7 m1m2。m2【点睛】本题考查了物质制备方案设计,侧重于学生的分析、实验能力的考查,题目涉及离子方程式的书写、物质组成的计算等知识,解题关键:注意把握实验的流程、相关物质的性质以及题目信息。10 镉( Cd)可用于制作某些发光电子组件。一种以镉废渣(含CdO 及少量ZnO、 CuO、MnO 、 FeO 杂质)为原料制备镉的工艺流程如下:回答下列问题:( 1) “滤渣 1”的主要成分为 Cu( OH) 2 和 _(填化学式)。( 2) “氧化 ”时 KMnO4 的还原产物是 MnO 2,该步骤中除铁、除锰的离子方程式分别为_、 _。n Zn 的实际用量(3) “置换 ”中镉置换率与()的关系如图所示,其中Zn