铁是人类较早使用的金属之一、运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。
I.(1)取一定量氯化亚铁固体，配制成0.1 mol/L 的溶液。检验溶液是否被氧化的方法：_______ 。
II.工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备绿矾FeSO4·7H2O的流程如下：
(2)氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)向滤渣I中加入过量的试剂a为_______ ，试剂b要加入过量，试剂b为_______ 。
(4)操作④隔绝空气的目的是_______ 。
Ⅲ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。
(5)干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，该反应中Na2O2是_______ (填氧化剂、还原剂)，与CO2反应的化学反应方程式_______ 。
(6)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO-、OH-、
、Cl-、H2O。
①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3：2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：_______ 。
②若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为_______ mol。
I.(1)取一定量氯化亚铁固体，配制成0.1 mol/L 的溶液。检验溶液是否被氧化的方法：
II.工业上用赤铁矿(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备绿矾FeSO4·7H2O的流程如下：
(2)氢氧化钠溶液加入赤铁矿中发生反应的离子方程式为
(3)向滤渣I中加入过量的试剂a为
(4)操作④隔绝空气的目的是
Ⅲ.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。
(5)干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO4 + 6 Na2O2 = 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑，该反应中Na2O2是
(6)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO-、OH-、
、Cl-、H2O。①碱性条件下，氧化剂和还原剂的物质的量的比为3：2发生反应，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：
②若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为
更新时间：2021-03-10 09:15:53
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】为探究硫酸亚铁的分解产物，将已加热至恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为___ 、___ （填标号）。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为___ 。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式___ 。
①C、D中的溶液依次为
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式
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解答题-实验探究题
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【推荐2】实验室以绿矾(FeSO4·7H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe] ，有关物质性质如下表所示：
实验过程：
Ⅰ．配制含0.10mol FeSO4的绿矾溶液。
Ⅱ．制备FeCO3 ：将配制好的绿矾溶液与200mL 1.1mol·L－1NH4HCO3溶液混合，反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ．制备(NH2CH2COO)2Fe ：实验装置如下图（夹持和加热仪器已省略），将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：
(1)仪器E的名称是_______________ 。
(2)实验I中：实验室配制绿矾溶液，将铁粉与稀硫酸混合时需要过量的试剂是______ 。
(3)实验II中：制备FeCO3时应向_______ 溶液中缓慢加入________ 溶液，并边加边搅拌，若颠倒试剂滴加顺序可能产生的后果是__________________ 。
(4)确认C中空气排尽的实验现象是______________ 。
(5)加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解，另一个作用是___________ 。
(6)洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是_______________ （填序号）。
A．热水 B．乙醇溶液 C．柠檬酸溶液
(7)若产品的质量为17.34g，则产率为________ %。
| 物质 | 性质 |
| 甘氨酸（NH2CH2COOH） | 易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物 |
| 柠檬酸 | 易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性 |
| 甘氨酸亚铁 | 易溶于水，难溶于乙醇 |
Ⅰ．配制含0.10mol FeSO4的绿矾溶液。
Ⅱ．制备FeCO3 ：将配制好的绿矾溶液与200mL 1.1mol·L－1NH4HCO3溶液混合，反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ．制备(NH2CH2COO)2Fe ：实验装置如下图（夹持和加热仪器已省略），将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20 mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：
(1)仪器E的名称是
(2)实验I中：实验室配制绿矾溶液，将铁粉与稀硫酸混合时需要过量的试剂是
(3)实验II中：制备FeCO3时应向
(4)确认C中空气排尽的实验现象是
(5)加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解，另一个作用是
(6)洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是
A．热水 B．乙醇溶液 C．柠檬酸溶液
(7)若产品的质量为17.34g，则产率为
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐3】已知：单质A为目前人类使用最广泛的金属，氧化物B为具有磁性的黑色晶体，根据下列转化关系填空。
(1)试判断：A的化学式 为___________ ，B的名称 为___________ 。
(2)实验室检验C溶液中的阳离子时，可加入氢氧化钠溶液，若先产生___________ 色沉淀，该沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最终变为___________ 色，则含该离子。
(3)检验D溶液中的阳离子时，通常可滴加___________ ，若溶液变为___________ 色，则含该离子。
(4)若E是一种黄绿色气体单质，该气体是___________ ，在C→D过程中，此气体做___________ 剂。
(5)写出D+A→C的离子方程式 ___________ 。
(1)试判断：A的
(2)实验室检验C溶液中的阳离子时，可加入氢氧化钠溶液，若先产生
(3)检验D溶液中的阳离子时，通常可滴加
(4)若E是一种黄绿色气体单质，该气体是
(5)写出D+A→C的
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
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【推荐1】
和
是
的两种重要的氯化物。
Ⅰ.某研究小组用如图装置模拟工业上生产无水的过程。利用该装置制备的原理可表示为：
(1)装置中毛细管的作用是___________ 。
(2)从安全角度看，本装置的缺点是___________ 。(任答一条即可)
Ⅱ.现代工业生产中常用电解溶液的方法制取溶液，用于吸收有毒的
气体。
(3)工艺原理如图所示，回答下列问题：
①解池中的总反应离子方程式___________ 。
②工艺中，___________ 溶液可以循环利用(填“”或“”)
Ⅲ.探究的各种平衡表现：
(4)25℃时，向
的溶液中一次性加入
的
溶液，发生反应，混合溶液中
与反应时间(
)的变化如图所示。下列说法正确的是___________。
(5)溶液与
的反应体系中存在下列两种化学变化：
(ⅰ)
与发生络合反应生成
(红棕色)；
(ⅱ)与发生氧化还原反应，其离子方程式为①___________ 。
④实验结论：反应(ⅰ)、(ⅱ)的活化能大小关系是：
___________ 
(填“>”“<”或“=”，下同)，平衡常数大小关系：
___________ 
。
和是的两种重要的氯化物。Ⅰ.某研究小组用如图装置模拟工业上生产无水
的过程。利用该装置制备的原理可表示为：(1)装置中毛细管的作用是
(2)从安全角度看，本装置的缺点是
Ⅱ.现代工业生产中常用电解
溶液的方法制取溶液，用于吸收有毒的气体。(3)工艺原理如图所示，回答下列问题：
①解池中的总反应离子方程式
②工艺中，
”或“”) Ⅲ.探究
的各种平衡表现：(4)25℃时，向
的溶液中一次性加入的溶液，发生反应，混合溶液中与反应时间()的变化如图所示。下列说法正确的是___________。A．该反应的离子方程式为 |
B．E点对应的坐标为 |
C． 时向溶液中加入 溶液，平衡不移动 |
D．若该反应是可逆反应，在25℃时平衡常数的数值为： |
溶液与的反应体系中存在下列两种化学变化：(ⅰ)
与发生络合反应生成(红棕色)；(ⅱ)
与发生氧化还原反应，其离子方程式为①| 步骤 | 现象 | 结论 |
Ⅰ.取 溶液于试管中，通入至饱和 | 溶液很快由黄色变为红棕色 | — |
| Ⅱ.用激光笔照射步骤Ⅰ中的红棕色溶液 | 溶液中无明显光路 | ②红棕色物质不是 |
| Ⅲ.将步骤Ⅰ中的溶液静置 | 1小时后，溶液逐渐变为浅绿色 | — |
Ⅳ.向步骤Ⅲ中所得溶液加入2滴 溶液 | ③ | 溶液中含有 |
(填“>”“<”或“=”，下同)，平衡常数大小关系：。
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐2】有关FeSO4的转化关系如图所示(无关物质已略去)。
已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是____________________________________________ (填化学式)。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于______________ (填字母)。
a．分解反应 b．复分解反应 c．置换反应
d．化合反应 e．氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_____________________________________________ 。
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅰ的化学方程式是________________________________ ，反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是____________________________________________________ 。
已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是
(2)反应Ⅰ的反应类型属于
a．分解反应 b．复分解反应 c．置换反应
d．化合反应 e．氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅰ的化学方程式是
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解答题-无机推断题
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【推荐3】现有常见的A～J物质存在如下转化关系示意图(反应条件已略去)，已知通常情况下，A、H为固态金属单质，B为黄绿色气体，E为淡黄色固体，F为无色液体，J为红褐色沉淀。请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：H___________ ；D ___________ 。
(2)写出下列转化的化学方程式或离子方程式：
①E+F→D+G的化学方程式：___________ ；
②G+I→C+J的离子方程式：___________ ；
(3)E中先加入蒸馏水，再滴加几滴酚酞溶液的现象为___________ 。
(4)检验I溶液中金属阳离子的方法及对应的现象是___________ 。
(1)写出下列物质的化学式：H
(2)写出下列转化的化学方程式或离子方程式：
①E+F→D+G的化学方程式：
②G+I→C+J的离子方程式：
(3)E中先加入蒸馏水，再滴加几滴酚酞溶液的现象为
(4)检验I溶液中金属阳离子的方法及对应的现象是
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【推荐1】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素氧化物）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol‧L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
(1)“滤渣1”含有S和__________________________ ；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________ 。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________ 。
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______ ~6之间。
(4)写出“沉锰”的离子方程式_____________ 。
(5)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时，z=___________ 。
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol‧L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
| 开始沉淀的pH | 8．1 | 6．3 | 1．5 | 3．4 | 8．9 | 6．2 | 6．9 |
| 沉淀完全的pH | 10．1 | 8．3 | 2．8 | 4．7 | 10．9 | 8．2 | 8．9 |
(1)“滤渣1”含有S和
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为
(4)写出“沉锰”的离子方程式
(5)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=
时，z=
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解答题-工业流程题
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适中
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【推荐2】用海底锰结核(主要成分为
，含少量MgO、
、
、
)为原料，制备金属锰、镁的一种工艺流程路线如图所示。
已知：①几种难溶物的溶度积(25℃)如下表所示。
②溶液中某离子浓度
时，认为该离子沉淀完全。
完成下列问题：
(1)Mn在周期表中位置___________ 。
(2)SO2分子中心原子的杂化方式___________ ，SO2分子与CO2分子的键角的大小前者___________ 后者(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)“锰结核粉末”中与SO2反应的离子方程式为___________ 。
(4)“滤液1”中c(Mn2+)为0.18mol/L，则“调节pH”的范围为___________ ，“滤渣2”的成分为___________ 。
(5)
制取无水
时，需要在干燥的HCl气流中加热分解。HCl的作用为___________ 。
(6)该工艺流程中除电解余液可循环利用外，还能循环利用的试剂为___________ 。
，含少量MgO、、、)为原料，制备金属锰、镁的一种工艺流程路线如图所示。已知：①几种难溶物的溶度积(25℃)如下表所示。
| 化学式 |  |  |  |  |
| Ksp |  |  |  |  |
时，认为该离子沉淀完全。完成下列问题：
(1)Mn在周期表中位置
(2)SO2分子中心原子的杂化方式
(3)“锰结核粉末”中
与SO2反应的离子方程式为(4)“滤液1”中c(Mn2+)为0.18mol/L，则“调节pH”的范围为
(5)
制取无水时，需要在干燥的HCl气流中加热分解。HCl的作用为(6)该工艺流程中除电解余液可循环利用外，还能循环利用的试剂为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(
)：
回答下列问题：
(1)“碱浸”中NaOH溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物，写出NaOH溶液除去铝单质的离子方程式___________ 。
(2)“滤液②”中含有的金属离子有Fe2+和___________ ，检验Fe2+的试剂是铁氰化钾溶液，写出Fe2+和铁氰化钾溶液反应的离子方程式___________ 。
(3)利用上述表格数据，计算
的
___________ (写出计算结果)。如果“转化”后的溶液中
浓度为
，则“调pH”应控制的pH范围是___________ 。
(4)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的
。写出该反应的离子方程式___________ 。
)：
| 金属离子 | |  | Fe3+ | |
开始沉淀时( )的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时( )的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)“碱浸”中NaOH溶液可以有效地除去金属铝及其氧化物，写出NaOH溶液除去铝单质的离子方程式
(2)“滤液②”中含有的金属离子有Fe2+和
(3)利用上述表格数据，计算
的浓度为，则“调pH”应控制的pH范围是(4)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的
。写出该反应的离子方程式
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下：
如下表：
②常温时，
的溶度积
，该数值随温度升高而减小。
(1)LiCoO2中Co元素的化合价为___________ ；基态Co原子的价层电子表示式为___________ 。
(2)“酸浸”时发生反应：
，补充完整上述离子方程式___________ 。
(3)已知滤渣2中含有
，则常温下滤液2中
___________ mol/L。
(4)滤液3中含金属元素的离子主要是
，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为___________ 。
(5)沉锂操作过程中的存在反应：
，该操作中需将温度升高到90℃，原因是___________ 。
(6)由进一步制得的
具有反萤石结构，晶胞如图所示。
在晶胞中的位置为___________ ；
②设阿伏加德罗常数的值为
。晶胞的密度为b
，则晶胞参数(棱长)为___________ pm。
如下表：| 物质 |  |  |  | |
 |  |  |  |  |
的溶度积，该数值随温度升高而减小。(1)LiCoO2中Co元素的化合价为
(2)“酸浸”时发生反应：
，补充完整上述离子方程式(3)已知滤渣2中含有
，则常温下滤液2中(4)滤液3中含金属元素的离子主要是
，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为(5)沉锂操作过程中的存在反应：
，该操作中需将温度升高到90℃，原因是(6)由
进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。
在晶胞中的位置为②设阿伏加德罗常数的值为
。晶胞的密度为b，则晶胞参数(棱长)为
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解题方法
【推荐2】以碳酸锰铜矿(主要成分为
、
，还含有
杂质)为原料制备硫酸锰并回收铜的一种工艺流程如下：
已知：常温下，
，
，
，
。
(1)写出“酸浸”时，杂质与稀硫酸反应的化学方程式：___________ 。
(2)“氧化”时除了使用外，还可以使用的试剂有___________ (任写一种)，若省略“氧化”步骤，造成的后果是___________ 。
(3)简述加入“除铁”的原理：___________ 。
(4)“沉铜”时，若滤液1中
、
，向其中缓慢通入氨气，为了尽可能多的回收铜，控制pH最大值为___________ 。
(5) “沉锰”时，发生反应的离子方程式为___________ 。
(6)上述流程中获取金属铜的方法是电解硫酸铜溶液。若电解200mL 0.5
溶液，生成铜3.2g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是___________ 。
、，还含有杂质)为原料制备硫酸锰并回收铜的一种工艺流程如下：已知：常温下，
，，，。(1)写出“酸浸”时，杂质
与稀硫酸反应的化学方程式：(2)“氧化”时除了使用
外，还可以使用的试剂有(3)简述加入
“除铁”的原理：(4)“沉铜”时，若滤液1中
、，向其中缓慢通入氨气，为了尽可能多的回收铜，控制pH最大值为(5) “沉锰”时，发生反应的离子方程式为
(6)上述流程中获取金属铜的方法是电解硫酸铜溶液。若电解200mL 0.5
溶液，生成铜3.2g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂和环境友好型水处理剂，易分解，遇水和酸易变质。学习小组在实验室对高铁酸钾的制备和一些性质进行探究。
回答下列问题：
(1)高铁酸钾的制备。
步骤一：制备Na2FeO4，装置如图1所示。将b中饱和NaOH溶液全部逐滴滴入a中，充分反应；
步骤二：由b向a中反应后液体中加入饱和KOH溶液；
步骤三：将a中所得浊液移出，分离提纯。
①仪器b的名称为___ ，其侧管的作用为___ 。
②步骤一中采用冰水浴冷却的目的为___ ；a中制备Na2FeO4反应的离子方程式为___ 。
③步骤二中，能得到K2FeO4悬浊液的原因为___ 。
④K2FeO4悬浊液经过滤、洗涤、提纯，可得产品。其中提纯所用的操作名称为___ 。
(2)K2FeO4遇水转化为Fe(OH)3，则其作水处理剂的优点为___ 。
(3)用图2所示装置检验K2FeO4受热分解的产物。
①检验分解的气体产物为O2的操作和现象为___ 。
②设计实验证明完全分解后的固体产物中不含Fe(Ⅱ)___ 。
回答下列问题：
(1)高铁酸钾的制备。
步骤一：制备Na2FeO4，装置如图1所示。将b中饱和NaOH溶液全部逐滴滴入a中，充分反应；
步骤二：由b向a中反应后液体中加入饱和KOH溶液；
步骤三：将a中所得浊液移出，分离提纯。
①仪器b的名称为
②步骤一中采用冰水浴冷却的目的为
③步骤二中，能得到K2FeO4悬浊液的原因为
④K2FeO4悬浊液经过滤、洗涤、提纯，可得产品。其中提纯所用的操作名称为
(2)K2FeO4遇水转化为Fe(OH)3，则其作水处理剂的优点为
(3)用图2所示装置检验K2FeO4受热分解的产物。
①检验分解的气体产物为O2的操作和现象为
②设计实验证明完全分解后的固体产物中不含Fe(Ⅱ)
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