(14分)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種新型高效絮凝劑，常用于污水處理，在醫(yī)療上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下所示：

部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示：
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
開(kāi)始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH，除去Al3＋，①pH的范圍__________，②寫(xiě)出可能發(fā)生的離子方程式：________________。
（2）在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ中常同時(shí)通入O2，以減少NaNO2的用量，O2與NaNO2在反應(yīng)中均作__________。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。
（3）堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2＋可部分水解生成Fe2(OH)，該水解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________。
Fe(OH)3的Ksp=____________。（提示，開(kāi)始沉淀c(Fe3+)濃度為1.0×10-5mol/L）
（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2＋及NO。為檢驗(yàn)所得的產(chǎn)品中是否含有Fe2＋，應(yīng)使用的試劑為_(kāi)_______。
（1）①4.4～7.5�、贖＋＋HCO===CO2↑＋H2O，Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
（2）氧化劑　2 mol
（3）2Fe(OH)2＋＋2H2OFe2(OH)＋2H＋；10-37.4
（4）酸性KMnO4溶液或鐵氰化鉀。

試題分析：（1）根據(jù)工藝流程可知加NaHCO3除去Al3＋保留Fe2＋，因而要控制pH使Al3＋完全沉淀，而Fe2＋不沉淀。（2）反應(yīng)Ⅱ中通入的O2與NaNO2均作氧化劑，根據(jù)得失電子守恒，可以計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2與2 mol NaNO2得到的電子數(shù)相等。（3）依據(jù)原子守恒及電荷守恒可以寫(xiě)出Fe(OH)2＋水解生成Fe2(OH)的離子方程式：2Fe(OH)2＋＋2H2OFe2(OH)＋2H＋。pH=3.2時(shí)完全沉淀，c(H+)=10-3.2mol/L，c(OH-)=10-10.8mol/L，Ksp=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-5×(10-10.8)3=10-37.4。（4）因產(chǎn)品中含F(xiàn)e3＋，可以用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋的存在，如含有Fe2＋，則滴入幾滴酸性KMnO4溶液后，溶液的紫色會(huì)褪去，否則不褪色。也可用鐵氰化鉀，溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀含有Fe2+，否則不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

在FeSO4溶液中加入NaOH溶液的反應(yīng)現(xiàn)象是：______，方程式有：______，______．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

(6分)中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)的物質(zhì)A、B、C、D、E、X有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知A、D是單質(zhì)，B為氧化物，反應(yīng)①在高溫下發(fā)生。

（1）若A、D、X為非金屬單質(zhì)，E是常見(jiàn)的溫室氣體，則A為_(kāi)___________，X為_(kāi)__________（用化學(xué)式填空）。
（2）若A為金屬單質(zhì)，D為非金屬單質(zhì)，X為鹽酸，則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________；反應(yīng)②的離子方程式________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

(18分)鐵及其他合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：
I．工業(yè)上利用硫酸鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2等)為原料提取Fe2O3，工藝流程如下圖1：

(1)濾液X中所含金屬陽(yáng)離子有                      。
(2)步驟②中理論上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式依次為                                  。
(3)結(jié)合圖2，分析步驟③調(diào)節(jié)pH的目的是                         。
(4)假設(shè)流程中礦渣中的鐵元素100％轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中，則硫酸鐵礦燒渣樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為(含m、n的代數(shù)式)                             。
(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室中以硫酸鐵礦燒渣為原料提取氧化鐵的另一種方案：向硫酸鐵礦燒渣原料中加入過(guò)量稀硫酸、充分?jǐn)嚢�、過(guò)濾，再向?yàn)V液中加入足量的        溶液，接下來(lái)的一系列操作是攪拌、   、洗滌、           ，最后獲得純凈的產(chǎn)品Fe2O3。
Ⅱ．幾位同學(xué)用鐵鹽溶液清洗試管中銀鏡，實(shí)驗(yàn)設(shè)想如下：
(6)甲：認(rèn)為含F(xiàn)e3+的鹽無(wú)法洗去銀鏡。依據(jù)是Fe3+的氧化性(填“強(qiáng)于”或“弱于”)   Ag+的氧化性，所以反應(yīng)Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以發(fā)生。
(7)乙：查資料發(fā)現(xiàn)，用FeCl3溶液可以清洗銀鏡，于是他親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)銀鏡迅速消失，另外還觀察到溶液變?yōu)闇\綠色；為驗(yàn)證Fe3+的還原產(chǎn)物，可選擇的試劑為                  。結(jié)合甲的分析和自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象他得出結(jié)論：反應(yīng)Fe2++Ag→Fe3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”)       反應(yīng)。
(8)丙：結(jié)合甲、乙的設(shè)想，他用Fe(NO3)3溶液做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)清洗銀鏡的速率慢許多，他重新觀察乙的實(shí)驗(yàn)試管中有白色沉淀，于是結(jié)合化學(xué)平衡理論分析，得出用FeCl3溶液清洗銀鏡的離子方程式：                                     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（16分）銅與濃硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1） 裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                     ，反應(yīng)過(guò)程中試管B中的現(xiàn)象是                           ，試管C的作用是                 。
（2） 導(dǎo)管D的下端(虛線段)應(yīng)位于              （液面上、液面下），導(dǎo)管D的作用有：①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后排除裝置中的SO2；②                                                           。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)除了產(chǎn)生白色固體外，在銅絲表面還有黑色固體甲生成，甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。為探究甲的成分，進(jìn)行了以下的實(shí)驗(yàn)。
查閱資料可知：Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O， 2Cu2O + O2煅燒 4CuO，2CuS+3O2煅燒2CuO+2SO2，Cu2S+2O2煅燒2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反應(yīng)。

鍛燒

 

（3） 固體乙在空氣中煅燒時(shí)，使用的實(shí)驗(yàn)儀器除了玻璃棒、三腳架、酒精燈外，還必須有：                                       。
（4） 煅燒過(guò)程中，除上述反應(yīng)外，還可能發(fā)生反應(yīng)的方程式為                                    。
（5）結(jié)論：甲中有CuO，還肯定含有的物質(zhì)是          。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

由鋅和銅構(gòu)成的合金共10 g，放入足量的稀鹽酸中充分反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2．24L，試求合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：推斷題

（15分）
某學(xué)習(xí)小組利用某工業(yè)廢棄固體(主要成分為Cu2S和Fe2O3)來(lái)研究相關(guān)物質(zhì)的制備。設(shè)計(jì)方案如圖所示：

已知：Ksp[Cu(OH)2]＝6.0×10－20 ，Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10－14 ，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－38
（1） 廢棄固體在空氣中灼燒發(fā)生反應(yīng)（有2種元素被氧化）的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。
（2） 溶液C通過(guò)_______、_________、過(guò)濾等操作得到Fe2(SO４)3晶體。
（3） 常溫下，銅粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸銅反應(yīng)極慢。當(dāng)往其中加入溶液D后，隨即生成硫酸銅。這一過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為4FeSO4 + O2 + 2H2SO4＝2Fe2(SO4)3 + 2H2O和          。溶液D在這一過(guò)程中所起的作用是_______。
（4） 操作⑧的目的是制取較純的硫酸銅溶液。溶液E中加入試劑Y以調(diào)節(jié)pH使得鐵元素全部形成沉淀(含鐵元素的離子濃度小于10－5 mol·L－1)。試劑Y可以是               ，溶液的pH至少調(diào)節(jié)為_(kāi)_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

鐵屑可用于地下水脫氮，其實(shí)驗(yàn)室研究步驟如下：
Ⅰ、將鐵屑浸泡在0.5 mol/L鹽酸中進(jìn)行預(yù)處理。
Ⅱ、30 min后，用去離子水反復(fù)沖洗，至沖洗后液體的pH為中性。在N2保護(hù)下烘干備用。
Ⅲ、在蒸餾水中加入硝酸鉀配制硝酸鉀溶液。
Ⅳ、將酸預(yù)處理后的鐵屑加入硝酸鉀溶液中。
請(qǐng)回答：
（1）鹽酸溶解Fe2O3的離子方程式是      。
（2）烘干時(shí)需要在N2保護(hù)下進(jìn)行的原因是      。
（3）將步驟Ⅱ中沖洗后的溶液在空氣中加熱蒸發(fā)灼燒，最終得到的固體是     。
（4）將酸性條件下，鐵與NO3－反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：

（5）已知活性炭能吸附NH4＋ 、OH－。步驟Ⅳ中操作時(shí)將鐵屑和活性炭同時(shí)加入硝酸鉀溶液中，可以提高脫氮的效果，其原因是     。
（6）研究表明溶液pH會(huì)影響鐵屑脫氮的效果，反應(yīng)體系的pH分別控制在4 和8. 5 時(shí)，NO3－的去除率分別為90% 和15%。正常地下水中含有CO32－，會(huì)影響脫氮的效果，用化學(xué)用語(yǔ)和文字簡(jiǎn)述其原因     。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：填空題

工業(yè)上以黃銅礦(主要成分是CuFeS2，雜質(zhì)不溶于水和酸)為原料，制備藍(lán)色晶體G，其化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O，涉及流程如下：

已知25℃時(shí)，幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表：

（1）黃銅礦在空氣中焙燒能生成鐵和銅的低價(jià)硫化物，寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式：                    ；
（2）試劑X的化學(xué)式為               ；
（3）常溫下，0.1 mol／L試劑Y的pH=11，則該溫度下，試劑Y的電離常數(shù)為                  ，用pH試紙測(cè)該溶液pH值的方法是                                                  ；
（4）在溶液N中加入乙醇的目的是                                                    。

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