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清华大学附属中学高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典测试题(培优)

2021-03-21 来源:意榕旅游网


一、选择题

1.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是 选项 物质(括号内为杂质) A B C D A.A 答案:B 【详解】

A.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,用过量的铁粉,然后过滤,发生发的反应方程式为:Fe+2FeCl3=3FeCl2,发生了氧化还原反应,A不合题意;

B.除去NaCl溶液中少量的MgCl2,用过量的NaOH,然后加入足量的稀盐酸进行酸化,最后加热煮沸除去过量的HCl,所发生的反应为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,NaOH+HCl=NaCl+H2O,均未发生氧化还原反应,B符合题意;

C.除去CO2中的HCl,应该将气体通过饱和碳酸氢钠溶液,而不是水中,C不合题意; D.除去NaHCO3中少量的Na2CO3应该在溶液通入足量的CO2,反应为Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,未发生氧化还原反应,D不合题意; 故答案为:B。

除杂试剂 Fe粉 FeCl2溶液FeCl3 NaCl溶液MgCl2 NaOH溶液、适量稀HCl CO2(HCl) H2O浓H2SO4 NaHCO3Na2CO3 加入过量NaOH溶液 B.B C.C D.D

2.在给定条件下,下列选项所示物质间转化均能实现的是

NaOH溶液A.AlH2

H2OB.CuOCu(OH)2

FeCl2 C.Cl2点燃答案:A 【详解】

Fe电解D.NaCl溶液单质Na

A.Al能够与NaOH溶液反应生成H2,物质间转化能实现,故A选;

B.CuO难溶于水,与水不反应,所以CuO与水不能反应生成Cu(OH)2,故B不选; C.铁在氯气中燃烧生成FeCl3,不生成FeCl2,故C不选;

D.电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,得不到Na,电解熔融的氯化钠可以生成Na,故D不选; 故选A。

3.某FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中,Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量浓度之比为4∶2∶1,向其中加入适量铁粉,使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为1:1∶2,则

参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为 A.1∶4 答案:A 【分析】

根据氧化性顺序:Fe3+>Cu2+可知,溶液中加入适量铁粉,发生的反应可以是:

Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,原Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量浓度之比为4∶2∶1,加入铁粉后使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为1:1∶2,说明Fe3+有剩余,则Cu2+未参与反应,铁粉只与Fe3+发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,据此分析解答。 【详解】

根据上述分析可设原Fe3+、Cu2+和Fe2+的物质的量分别为4mol、2mol、1mol,由反应以后的物质的量浓度关系可知,反应后三者的物质的量分别变为2mol、2mol、4mol,即反应消耗的Fe3+的物质的量为4mol-2mol=2mol,生成的Fe2+为4mol-1mol=3mol,根据方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+可知,消耗的铁粉为1mol,所以参加反应的铁粉与原溶液中Fe3+的物质的量之比为1mol:4mol=1:4,A项符合题意。 答案选A。

B.1∶3

C.1∶2

D.3∶2

4.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法不正确的是

A.Na2O2与足量的CO2反应生成标准状况下体积为11.2 L的O2,转移的电子数为NA B.56 g铁和71 g氯气完全反应,转移的电子数为3NA

C.50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与MnO2反应,生成的Cl2分子数小于0.15NA D.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,失去8NA个电子 答案:B 【详解】

A.Na2O2与足量的CO2反应生成标准状况下体积为11.2 L的O2,氧气的物质的量是0.5mol,由于反应中氧元素化合价从-1价升高到0价,因此转移的电子数为NA,A正确;

B.56 g铁和71 g氯气的物质的量均是1mol,二者完全反应后铁过量,氯气不足,转移的电子数为2NA,B错误;

C.50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与MnO2反应,氯化氢的物质的量是0.6mol,由于反应过程中浓盐酸的浓度逐渐减小,稀盐酸和二氧化锰不反应,则生成的Cl2分子数小于0.15NA,C正确;

D.3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4,铁元素化合价从0价升高到(平均) 价,因此失去8NA个电子,D正确; 答案选B。

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5.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:

cm-3 硬度(金刚石为10) 导电性(银为100) 熔点/℃ 密度/g·某合金 2500 7.4 7.4 2.3 铁 1535 4.5 4.5 1.7 还知该合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看,该合金不适合作 A.炉具 B.门窗框

C.导线

D.飞机外壳

答案:C 【分析】

根据表中数据进行对比发现,该合金,硬度大,强度高,耐腐蚀,导电能力差。 【详解】

A.铁常作炉具材料,而该合金熔点比铁高,可用作炉具,故A正确; B.该合金硬度比铁大得多,可以用作门窗框,故B正确;

C.铁常用作导线,该合金导电能力比铁稍强,不适合用作导线,故C错误; D.该合金耐腐蚀,强度大,可用作飞机外壳,故D正确; 故选C。

6.下列实验能达到实验目的且符合操作要求的是

A.I可用于证明Cl2能否溶于水或与NaOH溶液反应 B.II可用于除去CO2中的HCl气体

C.III可用于比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性 D.IV可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色 答案:A 【详解】

A.若Cl2能溶于水或与NaOH溶液反应,则装置 I中气球膨胀,故选A; B.若用装置II除去CO2中的HCl气体,气体应“长进短出”,故不选B;

C.若用装置III比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性,应把碳酸氢钠盛放在小试管中、碳酸钠盛放在大试管中,故不选C;

D.氢氧化亚铁易被氧化,制备氢氧化亚铁并观察其颜色,应把胶头滴管伸入硫酸亚铁溶液中,再挤压胶头滴入氢氧化钠溶液,故不选D;

答案选A。

7.在a LAlCl3和NH4Cl的混合溶液中加入2b mol AgNO3,恰好使溶液中的Cl﹣完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c molNH3,则原溶液中的Al3+物质的量浓度(mol•L﹣1)为

2b-c 2a答案:C 【分析】

A.

-+

B.

2b-c aC.

2b-c 3aD.

2b-c 6aΔ+-NHNH3↑+H2O计算根据Cl+Ag=AgCl↓计算溶液中的Cl离子的物质的量,根据4+OH

-+-NH+4的物质的量,再根据n=cV计算Cl离子、NH4离子浓度,再利用电荷守恒

3c(Al3+)+c(NH4)=c(Cl-)关系,据此计算原溶液中的Al3+浓度。 【详解】

在aLAlCl3和NH4Cl的混合溶液中加入2bmolAgNO3,恰好使溶液中的Cl-完全沉淀,发生反应:Cl-+Ag+=AgCl↓,据反应关系可知:c(Cl-)=

+2bmol/L; a+向aL混合溶液中加入足量强碱并加热可得到cmolNH3,发生反应为:NH4+OH-

ΔNH3↑+H2O,据反应关系可知:c(NH4)=

+cmol/L; ac2b=,解得aa3+又溶液不显电性,设原溶液中的Al3+浓度为x,由电荷守恒可知,x×x=

2b-cmol/L; 3a故选:C。

8.能正确表示下列反应的离子方程式的是

=2Fe2++I2+3H2O A.Fe2O3溶于过量HI溶液中:Fe2O3+6H++2I¯

B.0.1mol/L NH4Al(SO4)2溶液与0.2mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合:Al3++2SO4+Ba2++4OH- = 2BaSO4↓+AlO2+2H2O

C.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO4+6H++5H2O2 = 2Mn2++5O2↑+8H2O D.铁粉和水蒸气反应:2Fe+3H2O(g) 答案:A 【详解】

A.Fe2O3能溶于强酸,且Fe3+与I-能发生氧化还原反应,离子方程式为Fe2O3+6H+=2I-=2Fe2++I2+3H2O,故A正确;

-2--高温 Fe2O3+3H2

B.0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液与0.2mol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,离子方程式为

2--3+2+NH+H2O,故B错误; 4+Al+2SO4+2Ba+4OH=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·

C.KMnO4酸化用硫酸,因高锰酸钾溶液能将盐酸氧化成氯气,不用浓盐酸,故C错误; D.铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式:3Fe+4H2O(g)

高温Fe3O4+4H2,故D错误;

故答案为A。

9.2018年11月在法国凡尔赛召开的国际计量大会( CGPM)第26次会议将阿伏加德罗常数1023个基本单元,这常数被称为阿伏加德罗常数,单的定义修改为“1摩尔包含6.02214076×

位为mol-1”。基于这一新定义,阿伏加德罗常数的不确定度被消除了。新定义将于2019年5月20日正式生效。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A.新定义中阿伏加德罗常数的不确定度被消除

B.0.4 moI NH3与0.6mo1O2在催化剂的作用下充分反应,得到NO的分子数为0.4NA L-1的NaOH溶液,转移的电子数为0.3NA C.2.7g铝中加入足量1mol·

D.常温常压下,水蒸气通过Na2O2使其增重2g时,反应中转移的电子数为NA 答案:B 【详解】

A.根据新定义,NA就是具体的6.02214076×1023个基本单元,不确定度被消除,故A正确;

B.依据反应4NH3+5O2===4NO+6H2O,0.4moINH3与0.6mo1O2在催化剂的作用下充分反应,氧气剩余,则生成的一氧化氮部分与氧气反应生成二氧化氮,所以最终生成的NO的分子数小于0.4NA,故B错误;

C.2.7g铝的物质的量为0.1mol,而铝反应后变为+3价,故0.1mol铝反应转移0.3NA个电子,故C正确;

D.过氧化钠与水蒸气反应的方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,反应中过氧化钠既是氧化剂,也是还原剂,2molNa2O2参与反应转移2mol电子,增重4g;则增重2g时,参加反应的过氧化钠是1mol,所以转移电子的物质的量是1mol,转移的电子数为NA,故D正确; 故答案为B。

催化剂

10.下列实验中,不仅产生气体,而且最终一定能产生白色沉淀的是 A.将过量的Na投入到AlCl3溶液中 B.将过量的Na2O投入到AlCl3溶液中 C.将过量的Na投入到MgCl2溶液中 D.将过量的Na2O2投入到FeCl2溶液中 答案:C 【详解】

A.将过量的Na投入到AlCl3溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时Al(OH)3溶解,最终不能产生白色沉淀,故A不选;

B.将过量的Na2O投入到AlCl3溶液中,Na2O与水反应生成氢氧化钠,氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时Al(OH)3溶解,最终不能产生白色沉淀,故B不选;

C.将过量的Na投入到MgCl2溶液中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,MgCl2溶液与NaOH溶液发生反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Mg(OH)2不溶于过量的NaOH溶液,一定产生白色沉淀,故C选;

D.将过量的Na2O2投入到FeCl2溶液中,反应生成氢氧化铁沉淀,氢氧化铁是红褐色沉淀,没有白色沉淀生成,故D不选; 综上所述,答案为C。

11.废玻璃粉末含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质。某课题组以此粉末为原料回收铈(Ce),设计实验流程如图。下列说法不正确的是( )

A.洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+,可以用硫氯化钾溶液检验Fe3+是否除净 B.步骤②离子方程式是:2CeO2+H2O2+6H+═2Ce3++O2↑+4H2O C.滤渣B的主要成分是SiO2和Fe(OH)3

D.步骤④的化学反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:4 答案:C 【分析】

由流程可知,①中加稀盐酸溶解、过滤、洗涤,分离出滤液A含氯化铁及其它溶于酸的物质,滤渣A为SiO2、CeO2,②中加稀硫酸、H2O2发生

2CeO2+H2O2+6H+═2Ce3++O2↑+4H2O,过滤分离出滤渣B为SiO2,溶液B中加碱生成Ge(OH)3,④中通入氧气生成Ge(OH)4,过滤、洗涤、干燥得到产品Ge(OH)4,以此来解答。 【详解】

A.由上述分析可知,只有氧化铁溶于盐酸,洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+,可以用硫氯化钾溶液检验Fe3+是否除净,观察是否出现血红色,故A正确; B.步骤②中Ge元素的化合价降低、O元素的化合价升高,其离子方程式是:2CeO2+H2O2+6H+═2Ce3++O2↑+4H2O,故B正确;

C.由上述分析可知,滤渣B的主要成分是SiO2,故C错误;

D.④中通入氧气生成Ge(OH)4,由电子守恒可知氧化剂与还原剂物质的量之比为

43=1:4,故D正确;

220故选:C。

12.下列溶液中,能使铁粉溶解,但不会产生沉淀和气体的是 A.稀H2SO4 答案:C 【详解】

A.铁与稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气,有气体产生,故A错误; B.铁与CuSO4溶液反应得到铜和硫酸亚铁,有沉淀产生,故B错误; C.铁与Fe2(SO4)3溶液反应生成硫酸亚铁,无气体,无沉淀,故C正确; D.铁与FeCl2属于相邻价态的物质不反应,故D错误; 故选C。

B.CuSO4溶液

C.Fe2(SO4)3

D.FeCl2

13.在一定温度和压强下,20mL体积X2气体与60mL体积Y2气体刚好完全化合生成

40mL体积气体化合物,该化合物的化学式为( )

A.X2Y3 答案:D 【详解】

同温同压下,气体摩尔体积相等,气体体积之比等于物质的量之比,同一化学反应中,不同气体物质的量之比等于计量数之比,所以三种气体的计量数之比为

20mL:60mL:40mL=1:3:2,设生成物化学式为M,根据原子守恒得方程式为X2+3Y2=2A,所以M的化学式为XY3或Y3X,故选D。

B.XY

C.X3Y

D.XY3

14.某学生在学习了检验食品中的铁元素后,设想在课外研究测定某补血剂中铁元素(+2价)含量,其设计实验流程如下:

下列说法不正确的是

A.步骤①需要在研钵中研磨,研磨时研杵应保持垂直 B.步骤②可以用新制氯水替代H2O2

C.取步骤②操作后的溶液,滴加几滴KSCN溶液可检验补血剂是否已因氧化变质 D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07wg 答案:C 【详解】

A.进行研磨操作时,研钵应放在不易滑动的物体上,研杵应保持垂直,大块的固体只能

压碎,不能用研杵捣碎,否则会损坏研钵、研杵或将固体溅出,A说法正确; B.步骤②中的过氧化氢具有强氧化性,可氧化亚铁离子为铁离子,可以用新制氯水替代H2O2,B说法正确;

C.取步骤②操作后的溶液,溶液中的Fe2+均已生成铁离子,则滴加几滴KSCN溶液只能检验有铁离子存在,C说法错误; D.wg氧化铁物质的量=物质的量为=

wgw=mol,根据元素守恒可知10片补血剂中铁元素

160g/mol1602w2wmol;一片中铁元素物质的量为mol,铁元素质量16016002wmol×56g/mol=0.07wg,D说法正确; 1600答案为C。

15.下列有关除杂方法正确的是

A.用铜粉除去CuCl2溶液中的FeCl3 B.用NaOH溶液除去镁粉中的铝粉

C.用饱和NaHCO3溶液除去HCl气体中的CO2 D.用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3 答案:BD 【详解】

A.铜粉与FeCl3反应生成氯化亚铁和氯化铜,引进杂质,A错误;

B.镁粉不与氢氧化钠溶液反应、但铝粉能与氢氧化钠溶液反应、反应时能把杂质除去,而且原物质也保留,B正确;

C. NaHCO3溶液能和HCl反应、不和CO2反应,C错误;

D. NaHCO3受热分解生成碳酸钠,故用加热的方法可除去Na2CO3固体中的

NaHCO3,D正确;

答案选BD。

二、填空题

16.钠和铝是两种重要的金属。请回答:

(1)将一小块金属钠投入水中,发生反应的化学方程式是_______________________; 可观察到的实验现象是___________(填字母序号)。

a.钠沉到水底 b.钠熔成小球 c.小球四处游动 d.有嘶嘶声

(2)加热铝箔,其表面失去光泽,熔化后并不滴落,其原因是__________。 (3)将铝箔放入氢氧化钠溶液中,反应的离子方程式是__________,__________。 (4)用铝箔包裹0.1 mol金属钠,用针扎若干小孔后,放入水中,完全反应后,用排水法收集到标准状况下气体的体积__________(填字母序号)。 a.等于1.12 L b.大于1.12 L c.小于1.12 L

答案:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ b c d 铝表面有一层致密的氧化膜(氧化铝),且氧化

--

铝的熔点比铝高 2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑ Al2O3+2OH=2AlO2+H2O b

--【详解】

(1)将一小块金属钠投入水中生成氢氧化钠和氢气,化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;钠的密度比水小,所以钠浮在液面;钠的熔点低、反应放热,所以钠熔成小球;有氢气生成并发出嘶嘶声,所以小球四处游动,答案选bcd;

(2)铝表面生成氧化铝,其表面失去光泽,氧化铝的熔点比铝高,铝箔熔化后并不滴落; (3)氧化铝、铝都能与氢氧化钠反应,反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2+3H2↑、Al2O3+2OH-=2AlO2+H2O。

(4)0.1mol Na与水反应生成氢气0.05mol,铝箔与氢氧化钠反应生成氢气,所以生成氢气的总物质的量大于0.05mol,标准状况下气体的体积大于1.12 L,答案选b。

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17.人体中含有铁元素,+2价的亚铁离子是血红蛋白(用于运输氧气)的重要组成成分。 (1)误服亚硝酸盐会使人中毒,是因为二价铁被__(填“氧化”或“还原”)成三价铁,此时服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒,维生素C在此过程中是作__(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)现有一瓶久置的FeSO4溶液,请设计实验检验其中是否含有Fe3+:___。Fe2+在空气中易发生氧化还原反应而变质,可加入__(填化学式)来防止其变质,而又不会使溶液中有新的杂质。

(3)高铁酸钾(K2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型消毒剂。可在碱性条件下,用NaClO氧化Fe(OH)3来制备,请配平反应方程式:__ClO-+___Fe(OH)3+___OH-=___FeO4+__+__Cl-

向制得的Na2FeO4溶液中加入适量的饱和KCl溶液会析出K2FeO4,写出该反应的化学方程式:__。

答案:氧化 还原剂 取少量待测液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色,说明原溶液中含有Fe3+,否则不含Fe3+ Fe 3 2 4 2 5H2O 3 Na2FeO4+2KCl=2NaCl+K2FeO4↓ 【分析】

(l)亚硝酸盐具有氧化性,维生素C具有还原性;

(2) 久置的FeSO4溶液中Fe2+易被空气中的氧气氧化生成Fe3+,可用KSCN溶液检验;加入Fe来防止Fe2+氧化;

(3)反应中铁元素的化合价由+3价升高到+6价,氯元素由+1价变为-1价,最小公倍数为6,结合质量守恒配平得反应方程式;

(4)向制得的Na2FeO4溶液中加入适量的饱和KOH溶液会析出K2FeO4,发生复分解反应。 【详解】

(l)误服亚硝酸盐会使人中毒,是因为二价铁被亚硝酸盐氧化成三价铁,失去运输O2的功能,此时服用维生素C可缓解亚硝酸盐中毒,维生素C在此过程中是作还原剂; (2) 久置的FeSO4溶液中Fe2+易被空气中的氧气氧化生成Fe3+,检验其中是否含有Fe3+的方法为取少量待测液,滴加KSCN溶液,若溶液呈血红色,说明原溶液中含有Fe3+,否则不含Fe3+;

2Fe2+在空气中易发生氧化还原反应而变质,可加入Fe来防止其变质,而又不会使溶液中有新的杂质;

(3)反应中铁元素的化合价由+3价升高到+6价,氯元素由+1价变为-1价,最小公倍数为6,结合质量守恒配平得反应方程式3ClO-+2Fe(OH)3+4OH- =2FeO42-+5H2O +3Cl-; (4)向制得的Na2FeO4溶液中加入适量的饱和KOH溶液会析出K2FeO4,反应的化学方程式为:Na2FeO4+2KOH=2NaOH+K2FeO4↓。

18.已知A是一种常见金属,试根据图中转化关系,回答下列问题:

(1)写出B、G的化学式:B:___;G:___。 (2)检验D中阳离子的方法为___。 (3)保存C溶液时要加固体A的原因是___。 (4)写出E在空气中转化为F的化学方程式:___。

(5)取D的的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液,产生的现象是___;相应的离子反应方程式为___。

答案:Fe3O4 Fe2O3 取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+ 防止Fe2+被O2氧化 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 溶液变为蓝色 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 【分析】

由图可知,A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,X为Cl2,Y为H2。 【详解】

(1)由图可知,B为Fe3O4,G为Fe2O3,故本题答案为:Fe3O4;Fe2O3;

(2)D为FeCl3,检验铁离子用KSCN溶液,方法是取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+,故本题答案为:取D溶液少许于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含Fe3+;

(3)C为FeCl2,保存FeCl2溶液时要加Fe,防止亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子,故本题答案为:防止Fe2+被O2氧化;

(4)E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,氢氧化亚铁在空气中不稳定,被氧气氧化成氢氧化铁,化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故本题答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;

(5)D为FeCl3,FeCl3的的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液,会发生反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,产生的碘单质可使淀粉变蓝,故本题答案为:溶液变为蓝色; 2Fe3++2I-

=2Fe2++I2。 【点睛】

铁和氧气点燃生成黑色晶体四氧化三铁,加入氢氧化钠产生红褐色沉淀就是氢氧化铁,此为本题的突破口。

19.氧化还原反应是一类重要的化学反应,在工农业生产、日常生活中有着广泛的运用。 (1)人通过呼吸作用提供能量以维持生命活动。吸进的氧气与人体内的葡萄糖(C6H12O6)发生如下反应:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。该反应中的还原剂是___________;

(2)加工食品通常要添加少量防腐剂,防止食物被空气中的氧气氧化而变质。此类食物防腐剂应具有___________(填“氧化性”或“还原性”);

(3)铁是人体中不可缺少的微量元素。Fe2+在人体中更易被人体吸收。贫血患者应补充Fe2+。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中维生素C所起的作用是___________(填“氧化作用”或“还原作用”) ;向维生素C溶液中滴加几滴酸性KMnO4稀溶液,实验现象为___________。

答案:C6H12O6 还原性 还原作用 溶液紫红色褪去 【详解】

(1)在该反应中C元素的化合价由葡萄糖中的0价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,所以葡萄糖作还原剂;

(2)加工食品通常要添加少量防腐剂,能够防止食物被空气中的氧气氧化而变质。此时食物失去电子,被氧化,因此防腐剂应具有还原性;

(3)铁是人体中不可缺少的微量元素。Fe2+在人体中更易被人体吸收。贫血患者应补充Fe2+。服用维生素C能够使食物中的Fe3+转化为Fe2+。Fe元素化合价降低,得到电子被还原,则维生素C在反应中失去电子被氧化,说明在这个过程中维生素C所起的作用是还原剂的作用,即还原作用;

维生素C具有还原性,酸性KMnO4稀溶液具有强氧化性,向维生素C溶液中滴加几滴酸性KMnO4稀溶液,二者发生氧化还原反应,使紫色的KMnO4还原为无色Mn2+,因此看到的实验现象为:溶液紫红色褪去变为无色。

20.铁是生产生活中重要的金属,其单质和化合物在生活中有很广泛的用途。请回答: (1)红热的铁能跟水蒸气反应,有一种产物是可燃性气体,则其化学反应方程式为___________。

(2)缺铁性贫血患者应补充 Fe2+。用绿矾制成的补铁剂药片外表包有一层特殊的糖衣,试推测糖衣的作用是___________。

(3)向某溶液中加入KSCN溶液,溶液立即变成红色,则原溶液中含有(填离子符号)___________,要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁,可行的办法是___________(填字母)。

A.加入铜粉 B.加入铁粉 C.通入氯气 D.加入KSCN溶液

(4)四氧化三铁是生产生活常见的一种铁的氧化物。它溶于盐酸的离子方程式为___________。

(5)高铁酸钾(K2FeO4,其中铁为+6价)可消毒饮用水和除悬浮物。投入水中可发生如下反应:4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O28KOH ①该反应中被氧化的元素是___________(填元素符号)。

②高铁酸钾能够消毒饮用水是因为其具有强氧化性,能除悬浮物的原因是___________。 答案:3Fe+4H2O(g)

高温Fe3O4+4H2 防止Fe2+被氧气氧化 Fe3+ C

Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O O 被还原得到的三价铁形成氢氧化铁胶体有吸附性,可以吸附水中悬浮物 【详解】

(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氢气为可燃性气体,其化学方程式为

高温3Fe+4H2OFe3O4+4H2;

(2)Fe2+具有还原性,很容易被空气中的氧气氧化,所以糖衣的作用是防止Fe2+被氧气氧化;

(3)Fe3+能使KSCN溶液变红色,所以原溶液中含有Fe3+;除去FeCl2,需要加入氧化性试剂,同时不能引入新的杂质,所以选择氯气,即C;

(4)四氧化三铁中铁元素有+2、+3两种价态,比例为1:2,盐酸为非氧化性酸,铁元素的价态不发生变化,根据电荷守恒、元素守恒知,离子方程式为

Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O ;

(5)①分析化合价知,铁元素由+6价降低为+3价,得到电子,发生还原反应,被还原,氧元素由-2价升高到0价,失去电子,发生氧化反应,被氧化,所以被氧化的元素为O; ②能除去悬浮物的原因是生成的Fe3+形成氢氧化铁胶体,具有吸附性,可以吸附水中的悬浮物。

21.汽车尾气净化是解决尾气排放污染的最有效方法。目前最常用的催化器是使用蜂窝型催化,载体是陶瓷蜂窝体(2MgO2Al2O35SiO2),其外附载有高比表面积的氧化铝涂层,其上再浸渍活性组分。一种三效催化剂是常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质的转化关系如图所示:

回答下列问题:

(1)将BaO灼烧,观察火焰的颜色为______(填字母)。 A.紫色 B.黄绿色 C.黄色

(2)除去MgO中的杂质Al2O3和SiO2,可选用的试剂是______(填一种即可),写出发生反应的离子方程式:______、______。

(3)0.2molNOx与8.4gN2和CO的混合气体所含原子总数相等,则x=______。 (4)CxHy中碳原子与氢原子的质量之比为9:2,则x:y=______。

2答案:B NaOH溶液 Al2O32OH=2AlO2H2O SiO22OH=SiO3+H2O

2 3:8 【详解】

(1)Ba的焰色为黄绿色,将BaO灼烧,观察火焰的颜色为黄绿色,选B;

(2) MgO是碱性氧化物、 Al2O3是两性氧化物、SiO2是酸性氧化物,Al2O3和SiO2都能与强碱反应,除去MgO中的杂质Al2O3和SiO2,可选用的试剂是氢氧化钠溶液,发生反

2应的离子方程式Al2O32OH=2AlO2H2O、SiO22OH=SiO3+H2O;

(3)N2、CO的相对分子质量都是28,8.4gN2和CO的混合气体所含原子总物质的量

8.4g2=0.6mol,即 0.2molNOx含有0.6mol原子,则x=2;

28g/mol (4)CxHy中碳原子与氢原子的质量之比为9:2,即

12x9,x:y=3:8。 y22

22.(1)在Fe2(SO4)3溶液中滴入NaHSO3溶液,溶液中n(SO4)增大,则还原产物是______________。

(2)写出检验上述反应中Fe2(SO4)3是否耗完的方法:_____________________。 答案:FeSO4 取少量反应后的溶液与洁净的试管中,滴加两滴KSCN溶液,看是否变红,若不变红说明Fe2(SO4)3耗完 【详解】

(1)在Fe2(SO4)3溶液中滴入NaHSO3溶液,溶液中n(SO4)增大,S元素化合价由反应前NaHSO3中的+4价变为反应后SO4中的+6价,化合价升高,失去电子被氧化,则Fe2(SO4)3具有氧化,Fe2(SO4)3将得到电子被还原产生FeSO4,故还原产物是FeSO4; (2)若Fe2(SO4)3在反应中已经被耗完,则溶液中就不会含有Fe3+,则检验上述反应中Fe2(SO4)3是否耗完的方法是:取少量反应后的溶液与洁净的试管中,滴加两滴KSCN溶液,看是否变红,若不变红色,说明Fe2(SO4)3已经耗完。

22

23.为了达到下列的实验要求,请从供选择的化学试剂或实验方法中选出合适的,将其编号填入对应的空格中,并按要求写出相应的方程式。 供选择的化学试剂或实验方法如下:

A.加入NaOH溶液,过滤、洗涤、干燥 B.通入适量的CO2 C.通入Cl2气体 D.加入适量铁粉 E.加入CaCl2溶液,观察 F.加入澄清石灰水,观察

G.丁达尔效应

(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液:________ (2)除去镁粉中的少量铝粉杂质:_______

(3)除去FeCl3溶液中FeCl2:_____ , 离子方程式____________________ (4)实验室保存FeSO4溶液时要加入____ ;

(5)除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3杂质: ________, 化学方程式:___________________ 答案:G A C 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 适量铁钉和稀硫酸 B Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 【详解】

(1)丁达尔现象为胶体特有的性质,则鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液选G;答案为G。 (2)Al与NaOH溶液反应,即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,而Mg不能,则选A除去镁粉中的少量铝粉杂质;答案为A。

(3)氯化亚铁与氯气发生反应生成氯化铁,则选C可除杂,离子反应方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;答案为C,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

(4)保存FeSO4溶液,需要防止亚铁离子水解及氧化,则加适量铁钉和稀硫酸;答案为适量铁钉和稀硫酸。

(5)二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,即Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,则选B除去杂质;答案为B,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。

24.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,二者恰好完全反应后,则参加反应的NaOH的物质的量为________;原NaOH溶液的物质的量浓度为________;生成标准状况下H2的体积为__________。

答案:4mol 0.8mol/L 13.44L 【解析】

本题主要考查有关物质的量的计算。 n(Al)=

mAlMAl=

10.8g=0.4mol。

27g/mol2NaAlO2+3H2↑。

发生反应:2Al+2NaOH+2H2O

n(NaOH) =n(Al) =0.4mol,c(NaOH)= n(NaOH)/V=0.4/0.5mol/L=0.8mol/L。 n(H2)=1.5n(Al) =0.6mol,V(H2)=n(H2)Vm=0.6mol×22.4L/mol=13.44L。

25.Ⅰ.按要求写出下列反应的方程式

(1)铝与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 ______ (2)过氧化钠与水反应的化学方程式 ____ (3) 实验室制氢氧化铝的离子方程式 ________

Ⅱ. 请补充完整,配平方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目 (1)KI+KIO3+H2SO4═I2+K2SO4+H2O:________________________ (2)MnO4-+NO2-+ ═Mn2++NO3-+H2O:_________________________ 答案:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+(或CO2+AlO2-+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-)

【详解】

I、(1)Al和NaOH溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑; (2)Na2O2和水反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;

(3)实验室制备Al(OH)3的方法有两种:①向Al盐的溶液中滴入过量的氨水,对应的离H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;②向NaAlO2溶液中通入过量的CO2,对子方程式为:Al3++3NH3·

应的离子方程式为:CO2+AlO2-+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-;

II、(1)该反应的电子转移方程式为:;

(2)该反应的电子转移方程式为:【点睛】

实验室制备Al(OH)3的方法有一般有三种:①向Al盐的溶液中滴入过量的氨水,②向

NaAlO2溶液中通入过量的CO2,因为氨水和碳酸都是弱酸,不会溶解Al(OH)3;③铝盐与偏铝酸盐混合发生相互促进的双水解反应生成氢氧化铝。

26.补齐物质与其用途的连线。___

答案:

【分析】

结合物质的性质分析,在生产生活中的应用。 【详解】

氯化铁中三价铁具有氧化性,可将铜单质氧化为铜离子,故可用于蚀刻铜板; 次氯酸钠具有氧化性,也是漂白液的主要成分,可用于制作漂白液; 氧化铁俗称铁红,可用于制作油漆和涂料的原料;

碳酸氢钠受热不稳定生成二氧化碳,可用于制作糕点的膨松剂;

故答案为:。

【点睛】

本题考查物质性质的应用,需要对各种物质的性质掌握熟练。

三、解答题

27.某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4,较多的CuSO4和少量Na2SO4.为了减少污染并变废为宝,工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图,完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。(可供选择的试剂为铁粉、稀H2SO4、NaOH溶液等试剂)

(1)操作Ⅰ的名称为_______,所需要的玻璃仪器有_______;

(2)固体A的成分为_______(填化学式),溶液B中含有的离子有_______ (3)加入试剂C发生的化学方程式为_______;

(4)加入的试剂D为_______,发生的离子方程式为_______; (5)操作Ⅲ包括_______过滤、洗涤和干燥。

答案:过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 Fe、Cu Fe2+、Na+、SO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 稀硫酸 2H++Fe=Fe2++H2↑ 蒸发浓缩、冷却结晶 【分析】

先向工业废水中加过量铁,将铜全部置换出来,过滤得到固体A,其成分是铜和过量的铁,溶液B中含FeSO4和少量Na2SO4;向固体A中加入过量稀H2SO4,只有铁溶解,过滤得到固体E(铜),实现了回收金属铜,溶液F含FeSO4、H2SO4;最后溶液B和F合一块,进行蒸发,浓缩,冷却结晶,过滤,就得到FeSO4•7H2O,回收硫酸亚铁,以此解答该题。 【详解】

(1)操作I为过滤,用于分离固体和液体,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒、烧杯;

2-(2)加入过量的铁,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤得到固体A,其成分是铜和过量的铁,溶液B中含FeSO4和少量Na2SO4,则溶液B中含有的离子有:Fe2+、Na+、SO4,故答案为:Fe、Cu;Fe2+、Na+、SO4;

(3)加过量铁,将Cu2+全部转化为Cu,以便回收铜单质,发生的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故答案为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;

(4)固体A的成分是铜和过量的铁,向固体A中加入过量D为稀H2SO4,目的是将铁溶解,把铜和铁分开,发生反应的离子方程式为:2H++Fe=Fe2++H2↑, 故答案为:稀硫酸;2H++Fe=Fe2++H2↑;

(5)从溶液B和溶液F中得到FeSO4∙7H2O晶体的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;

2-2-

28.混合物的分离提纯在生产生活中有着重要的意义,请根据题目要求完成下题: Ⅰ.已知某工业废水中含有大量FeSO4,较多的Cu2+,以及部分污泥,通过下列流程可从该废水中回收FeSO47H2O晶体及金属Cu。

(1)步骤1的主要操作中需用到的玻璃仪器有_______,_______,_______。 (2)步骤2中发生反应的离子方程式为___________________________________。 .....(3)步骤3中加入的试剂X为_____________________。

(4)步骤4中涉及的操作是:蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、烘干。 Ⅱ.某同学设计.如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物。

供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸。 试回答下列问题:

(1)操作①的名称是__________,操作②的名称是___________。

(2)试剂a是________(填化学式,下同),试剂b是_________,固体B是_________。 (3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为___________________________________。 加入试剂b所发生反应的离子方程式为___________________________________。 (4)该方案能否达到实验目的:______(填“能”或“不能)。若不能,应如何改进?

(若能,此问不用回答)________________________________。

++

答案:漏斗 玻璃棒 烧杯 Fe+Cu2═Cu+Fe2 稀硫酸 冷却结晶或降温结晶 溶解 过

滤 K2CO3 HCl BaCl2 K2CO3+BaCl2=BaCO3+2KCl

Ba2++2H+=Ba2++CO2+H2O 不能 应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶

【分析】

Ⅰ.工业废水中含有大量FeSO4,较多的Cu2,少量的Na以及部分污泥,首先通过步骤1进行过滤除去污泥,在步骤2中加入过量的Fe,发生Fe+Cu2+═Cu+Fe2+,固体混合物含Fe、Cu,过量的Fe用试剂X为稀硫酸除去,发生反应为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,最后所7H2O晶体。 得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到FeSO4·

Ⅱ.分离KCl和BaCl2两种固体混合物,可先溶于水,然后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液,经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2,操作②所得滤液为KCl和K2CO3的混合物,应加入过量盐酸可得KCl。 【详解】

Ⅰ.(1)步骤1用于分离固体和液体,为过滤操作,需用到的玻璃仪器有漏斗,玻璃棒,烧杯。故答案为:漏斗;玻璃棒;烧杯;

(2)步骤2中加入过量的Fe,发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+═Cu+Fe2+。故答案为:.....Fe+Cu2+═Cu+Fe2+;

(3)固体混合物含Fe、Cu,过量的Fe用试剂X为稀硫酸除去,步骤3中加入的试剂X为稀硫酸。故答案为:稀硫酸;

(4)步骤4中涉及的操作是:蒸发浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤、烘干可得到FeSO4·7H2O晶体。故答案为:冷却结晶或降温结晶;

Ⅱ.(1)操作①的名称是溶解,操作②的名称是过滤。故答案为:溶解;过滤; (2)固体溶解后加入过量K2CO3使BaCl2转化为沉淀,过滤后沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液,经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2,故答案为:K2CO3;HCl;BaCl2; (3)加入试剂a,K2CO3与BaCl2反应生成BaCO3沉淀,加入试剂a所发生反应的化学方程式为K2CO3+BaCl2=BaCO3+2KCl。故答案为:

K2CO3+BaCl2=BaCO3+2KCl;

加入试剂b,BaCO3沉淀加入盐酸可生成BaCl2溶液,所发生反应的离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。故答案为:BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;

(4)蒸发结晶前应加入适量稀盐酸,将过量的碳酸钾转化成氯化钾,否则晶体不纯,所以该方案不否达到实验目的,故答案为:不能;应在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶。

29.工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,还有少量泥沙、Fe2O3 等杂质)提取氧化铝做冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:

(1)在步骤Ⅰ、Ⅱ 的过滤操作中,用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外,还有____ (2)滤液 X 中含铝元素的溶质的化学式为______。

(3)实验室常往AlCl3 溶液中加入氨水来制取 Al(OH)3,不用 NaOH 溶液的原因是___(用离子方程式表达)。

(4)由Al(OH)3 加热得到固体N 的化学方程式为 _______。

(5)将 5.4g铝粉与 24.0g Fe2O3 在高温下隔绝空气充分反应后,生成Fe ______g 。

答案:玻璃棒 NaAlO2 或Na[Al(OH)4] AlOH3+OH=AlOH4 或

—OH-+A1OH3=AlO2-+2H2O 2AlOH3Al2O3+3H2O 11.2

【分析】

铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量泥沙、Fe2O3等杂质)中加入氢氧化钠时,则在Ⅰ中得到滤液X中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子,沉淀M为氧化铁,滤液X中通入二氧化碳,并控制一定的反应条件,过滤后得氢氧化铝固体和滤液Y,Y主要含有硅酸根离子和碳酸根离子等,氢氧化铝受热分解得固体N为氧化铝,据此解答。 【详解】

(1)根据过滤操作的装置可知,过滤操作中,用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒; (2)在碱性条件下铝元素以偏铝酸根离子的形式存在,所以滤液X中含铝元素的溶质为偏铝酸钠,化学式为NaAlO2 或Na[Al(OH)4];

(3)A1(OH)3是两性氢氧化物,既溶液强酸又溶于强碱,所以NaOH容易将生成的溶

—解,反应的离子方程式为AlOH3+OH=AlOH4 或

—OH-+A1OH3=AlO2-+2H2O;

(4)A1(OH)3加热分解得到氧化铝和水,反应的方程式为

2AlOH3Al2O3+3H2O;

(5)铝粉与Fe2O3在高温下隔绝空气发生铝热反应,反应的方程式为

Fe2O3+2Al高温2Fe+Al2O3,根据方程式可知铝粉与Fe2O3的质量比为27:80,所以

5.4g铝粉与24.0gFe2O3反应,Fe2O3过量,所以生成Fe的质量根铝粉计算,生成Fe的质量为

5.4g25611.2g。

227

30.利用钛白粉厂废酸(主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+)制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8],同时回收TiO(OH)2的简要流程如下:

已知:i.部分离子完全生成氢氧化物沉淀的pH: 金属离子 开始沉淀的PH 沉淀完全的pH TiO2+ 1.2 2.8 Fe3+ 1.9 3.1 Fe2+ 7.0 9.4 Al3+ 3.2 4.7 ii.pH>7时,Fe2+部分生成Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+。 请回答下列问题:

(1)加入适量铁的作用是______________________________________。 (2)生成TiO(OH)2的化学方程式是________________________________。 (3)滤渣I、滤渣Ⅱ中均含有的物质的化学式是___________________________。 (4)加入H2O2的目的是氧化除掉Fe(II)氨络离子[Fe(NH3)2]2+,配平下列离子方程式: 2[Fe(NH3)2]2+ +____________+4H2O +H2O2 =___________ + 4NH3·H2O 。 (5)常温下,电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系如下图所示。

在阳极放电的离子主要为HSO4-,阳极区电解质溶液的pH范围为___________________________________

10-34 ,当pH=10 时,求溶液中c(Al3+)=______________ (6)已知Ksp[Al(OH)3]=3.2×

(7)25℃,pH=3的(NH4)2SO4溶液中,计算2c(SO42-)- c(NH4+) =_______mol/L(列式即可)。

H2O=(NH4)2SO4 答案:将Fe3+ 还原到Fe2+,避免Fe3+ 和TiO2+ 同时沉淀 TiOSO4+2 NH3·+TiO(OH)2↓ Fe(OH)3 4OH- 2Fe(OH)3 0≤pH≤2 3.2×10-22 10-3-10-11 【分析】

加入适量Fe粉,将废酸(主要含硫酸、Fe3+、Fe2+、TiO2+、Al3+)中的Fe3+转化为Fe2+除去,得到含有Fe2+、TiO2+、Al3+的酸性溶液,加入氨水调节pH=3,使TiO2+转化为TiO(OH)2沉淀以回收,过滤,滤液中含(NH4)2SO4、FeSO4和Al2(SO4)3溶液,再加氨水调节溶液pH=10,过滤除去氢氧化铝(滤渣I),还有部分Fe(OH)2沉淀生成,少量的氢氧化亚铁被氧气氧化生成Fe(OH)3,得到(NH4)2SO4和[Fe(NH3)2]SO4溶液,加入H2O2氧化除去[Fe(NH3)2]SO4,反应为2[Fe(NH3)2]2++4OH-+4H2O+H2O2=2Fe(OH)3+4NH3·H2O,过滤除去Fe(OH)3(滤渣II),得到(NH4)2SO4溶液,H2SO4酸化后电解生成(NH4)2S2O8,以此解答该题。

【详解】

(1)根据题给部分离子完全生成氢氧化物沉淀的pH,加入适量Fe,可将Fe3+还原为Fe2+,避免Fe3+和TiO2+同时沉淀;

(2)生成TiO(OH)2的化学方程式为TiOSO4+2NH3·H2O=TiO(OH)2↓+(NH4)2SO4; (3)由以上分析可知滤渣Ⅰ、滤渣Ⅱ均含有的物质的化学式为Fe(OH)3;

(4)H2O2有强氧化性,能氧化生成[Fe(NH3)2]2+生成Fe(OH)3沉淀,反应的离子方程式为2[Fe(NH3)2]2++4OH-+4H2O+H2O2=2Fe(OH)3+4NH3·H2O;

(5)根据图中电解液中含硫微粒主要存在形式与pH的关系,阳极放电的离子主要是HSO4-,则阳极区电解质溶液的pH范围应控制在0≤pH≤2;

(6)已知Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34 ,当pH=10 时,c(OH-)=10-4mol/L,则溶液中c(Al3+)=

3.210341043mol/L=3.2×10-22 mol/L;

(7)25℃,pH=3的(NH4)2SO4溶液中,电荷守恒c(H+)+c(NH4+)=2c(SO42-)+c(OH-),则2c(SO42-)-c(NH4+)= c(H+)- c(OH-)=(10-3-10-11)mol/L。

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