2022年高考化學(xué)分類題庫(kù) 考點(diǎn)12 鐵、銅元素單質(zhì)及其重要化合物(xx·福建高考·9)純凈物X、Y、Z轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示,下列判斷正確的是( )AX可能是金屬銅BY不可能是氫氣CZ可能是氯化鈉DZ可能是三氧化硫【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化;(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)的反應(yīng)條件和產(chǎn)物的判斷確認(rèn)?！窘馕觥窟xA。A.若X是Cu,Y是Cl2,Cu在Cl2中燃燒產(chǎn)生Z是CuCl2,電解CuCl2溶液產(chǎn)生Cu和Cl2,符合題圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,故選項(xiàng)說(shuō)法正確;B.若X是Cl2,Y是氫氣,氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生Z是HCl,電解HCl的水溶液,產(chǎn)生氫氣和氯氣,符合題圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;C.若Z是氯化鈉,則X、Y分別是Na和Cl2中的一種,電解氯化鈉水溶液會(huì)產(chǎn)生氫氣、氯氣、氫氧化鈉,不符合題圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;D.若Z是三氧化硫,而X、Y可能是O2和SO2中的一種,SO3溶于水產(chǎn)生硫酸,電解硫酸溶液,實(shí)質(zhì)是電解水,產(chǎn)生氫氣和氧氣,不符合題圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,故選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。(xx·山東高考·10)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成,將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是( )AAlCl3BNa2OCFeCl2DSiO2【解析】選A。AlCl3可由Al與Cl2反應(yīng)制得,AlCl3與Ba(HCO3)2反應(yīng)生成CO2和Al(OH)3沉淀,A正確;Na2O與Ba(HCO3)2反應(yīng)沒(méi)有氣體生成,B錯(cuò)誤;FeCl2不能由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成,C錯(cuò)誤;SiO2不與Ba(HCO3)2(xx·天津高考·2)下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗(yàn)的敘述正確的是( )A在溶液中加KSCN,溶液顯紅色,證明原溶液中有Fe3,無(wú)Fe2B氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅,粉末變藍(lán),證明原氣體中含有水蒸氣C灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na,無(wú)KD將氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,證明原氣體是CO2【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)CuSO4·5H2O為藍(lán)色。(2)Na的黃色對(duì)K的顏色反應(yīng)具有干擾作用?！窘馕觥窟xB。Fe3遇KSCN會(huì)使溶液呈現(xiàn)紅色,Fe2遇KSCN不反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象,如果該溶液既含F(xiàn)e3,又含F(xiàn)e2,滴加KSCN溶液,溶液呈紅色,則證明存在Fe3,但并不能證明無(wú)Fe2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅,粉末變藍(lán),則發(fā)生反應(yīng):CuSO45H2OCuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O為藍(lán)色,故可證明原氣體中含有水蒸氣,B項(xiàng)正確;灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na,Na焰色反應(yīng)為黃色,但并不能證明無(wú)K,因?yàn)镹a的黃色對(duì)K的焰色反應(yīng)具有干擾作用,故需透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃觀察K焰色反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;能使澄清石灰水變渾濁的氣體有CO2、SO2等,故將氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,則原氣體不一定是CO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(xx·重慶高考·1)中華民族有著光輝燦爛的發(fā)明史,下列發(fā)明創(chuàng)造不涉及化學(xué)反應(yīng)的是( )A用膽礬煉銅B用鐵礦石煉鐵C燒結(jié)粘土制陶瓷D打磨磁石制指南針【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)明確化學(xué)變化的實(shí)質(zhì);(2)陶瓷的燒制過(guò)程中生成了硅酸鹽。【解析】選D。A項(xiàng),膽礬的化學(xué)式為CuSO4·5H2O,由CuSO4·5H2OCu,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)反應(yīng);B項(xiàng),由Fe2O3Fe,有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)反應(yīng);C項(xiàng),制陶瓷的原料是粘土,發(fā)生化學(xué)變化生成硅酸鹽產(chǎn)品;D項(xiàng),打磨磁石制指南針,只是改變物質(zhì)的外形,沒(méi)有新物質(zhì)生成,不涉及化學(xué)反應(yīng)。(xx·江蘇高考)在給定條件下,下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是( )A粗硅SiCl4SiBMg(OH)2MgCl2(aq)MgCFe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3DAgNO3(aq)Ag(NH3)2OH(aq)Ag【解析】選A。Si2Cl2SiCl4,SiCl42H2Si4HCl,A項(xiàng)正確;工業(yè)上制備Mg是電解熔融狀態(tài)下的氯化鎂,B項(xiàng)錯(cuò)誤;直接加熱蒸發(fā)FeCl3溶液最終得不到無(wú)水氯化鐵,需要在干燥的氯化氫氣流中蒸發(fā),C項(xiàng)錯(cuò)誤;蔗糖是非還原性糖,與銀氨溶液不反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。(xx·北京高考·28)為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學(xué)通過(guò)改變濃度研究“2Fe32I2Fe2I2”反應(yīng)中Fe3和Fe2的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如下:(1)待實(shí)驗(yàn)溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目的是使實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)達(dá)到 。(2)是的對(duì)比實(shí)驗(yàn),目的是排除中 造成的影響。(3)和的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng),Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因: 。(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測(cè)中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag使c(I)降低,導(dǎo)致I的還原性弱于Fe2,用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),b作極。當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 mol·L1AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè),該現(xiàn)象是  。(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因。轉(zhuǎn)化原因是 。與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不同的操作是 。(6)實(shí)驗(yàn)中,還原性:I>Fe2;而實(shí)驗(yàn)中,還原性:Fe2>I,將(3)和(4)、(5)作對(duì)比,得出的結(jié)論是  。【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)按照以下流程:【解析】(1)待實(shí)驗(yàn)溶液顏色不再改變時(shí),再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目的是使實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(2)實(shí)驗(yàn)加入了水,是實(shí)驗(yàn)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),因此目的是排除因加入FeSO4溶液而將溶液稀釋引起溶液顏色的變化。(3)中加入AgNO3,Ag與I生成AgI黃色沉淀,I濃度降低,2Fe32I2Fe2I2平衡逆向移動(dòng),溶液褪色;中加入FeSO4,Fe2濃度增大,平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變淺。(4)K閉合時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn),表明b極為正極,Fe3得電子;當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol·L1AgNO3溶液,產(chǎn)生黃色沉淀,I濃度減小,2Fe32I2Fe2I2平衡左移,指針向左偏轉(zhuǎn)。(5)Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因是Fe2濃度增大,還原性增強(qiáng)。與(4)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,不同的操作是當(dāng)指針歸零后,向U型管右管中滴加1 mol·L1FeSO4溶液。(6)將(3)和(4)、(5)作對(duì)比,得出的結(jié)論是在其他條件不變時(shí),物質(zhì)的氧化性和還原性與濃度有關(guān),濃度的改變可影響物質(zhì)的氧化性和還原性,導(dǎo)致平衡移動(dòng)。答案:(1)化學(xué)平衡狀態(tài)(2)溶液稀釋對(duì)顏色變化(3)中加入Ag發(fā)生反應(yīng):AgIAgI,c(I)降低;中加入FeSO4,c(Fe2)增大,平衡均逆向移動(dòng)(4)正左管產(chǎn)生黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)(5)Fe2濃度增大,還原性增強(qiáng),使Fe2還原性強(qiáng)于I向U型管右管中滴加1 mol·L1FeSO4溶液 (6)該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng),在平衡時(shí),通過(guò)改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化性和還原性,并影響平衡移動(dòng)方向(xx·全國(guó)卷·27)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:回答下列問(wèn)題:(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式  。為提高浸出速率,除適當(dāng)增加硫酸濃度外,還可采取的措施有 _(寫出兩條)。(2)利用的磁性,可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是(寫化學(xué)式)。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是 。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是 。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 (填名稱)。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4),它是有機(jī)合成中的重要還原劑,其電子式為 。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程  ?！窘馕觥?1)Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng),根據(jù)提示除生成硼酸外,只能生成硫酸鎂。為增大反應(yīng)速率,可采取粉碎礦石、加速攪拌或升高溫度的方法。(2)具有磁性的物質(zhì)是Fe3O4,不溶于酸的物質(zhì)是二氧化硅和生成的硫酸鈣。(3)加入硫酸后溶液中含有亞鐵離子和鐵離子,亞鐵離子不易除去,所以用H2O2把亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH約為5,使鐵離子和鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀除去。(4)通過(guò)前面除雜,沒(méi)有除去的離子只有鎂離子,所以雜質(zhì)只能是硫酸鎂。(5)NaBH4中四個(gè)氫原子以硼原子為中心形成四個(gè)共價(jià)鍵,五個(gè)原子形成一個(gè)陰離子和鈉離子結(jié)合。(6)硼酸和鎂反應(yīng)生成硼單質(zhì),鎂只能是氧化鎂,另外還有水生成,配平方程式即可。答案:(1)Mg2B2O5·H2O2H2SO42MgSO42H3BO3升高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)將Fe2氧化為Fe3使Al3和Fe3形成氫氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸鎂(5) (6)2H3BO3B2O33H2O,B2O33Mg2B3MgO(xx·四川高考·11)為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)?；罨蜩F礦還原Fe3的主要反應(yīng)為FeS27Fe2(SO4)38H2O15FeSO48H2SO4,不考慮其他反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)第步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是 。(2)檢驗(yàn)第步中Fe3是否完全還原,應(yīng)選擇 (填字母編號(hào))。( )AKMnO4溶液BK3Fe(CN)6溶液CKSCN溶液(3)第步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,然后在第步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是  。(4)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知25,101 kPa時(shí):4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s) H=1 648 kJ·mol1C(s)O2(g)CO2(g)H=393 kJ·mol12Fe(s)2C(s)3O2(g)2FeCO3(s) H=1 480 kJ·mol1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是  。(5)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4LiFeS2Fe2Li2S,正極反應(yīng)式是 。(6)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%。將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第步應(yīng)加入FeCO3 kg?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)需要用硫氰酸根離子;(2)碳酸亞鐵與硫酸按物質(zhì)的量11反應(yīng)?！窘馕觥?1)H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的方程式為Fe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2O,其離子方程式為Fe2O36H2Fe33H2O。(2)檢驗(yàn)Fe3是否反應(yīng)完全,可利用Fe3與KSCN的顯色反應(yīng),生成紅色溶液,故選C。(3)部分Fe2被空氣中的氧氣氧化為Fe3,Fe3水解產(chǎn)生H,使pH降低。(4)若將題中所給三個(gè)反應(yīng)依次編為、號(hào)反應(yīng),則FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的反應(yīng)可以由反應(yīng)逆向進(jìn)行后×2×4得到,同時(shí)所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)熱要乘以相應(yīng)的倍數(shù),故其熱化學(xué)方程式為4FeCO3(s)O2(g)2Fe2O3(s)4CO2(g)H=260 kJ·mol1。(5)正極發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng),即得電子,故參加反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)是FeS2,又知最后生成鐵單質(zhì)和S2,故正極反應(yīng)式為FeS24eFe2S2。(6)方法1:由于最終得到FeSO4,根據(jù)元素守恒,n(Fe)=n(S),Fe來(lái)自Fe2O3、FeS2、FeCO3;S來(lái)自FeS2、H2SO4則有(×2×2×)×96%=×96%×2××2,則得m(FeCO3)(0.011 8ab0.646c)kg。方法2:首先浸出的Fe2O3的物質(zhì)的量為=,由化學(xué)式Fe2(SO4)3可知同F(xiàn)e2O3反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量應(yīng)為其的3倍,即×3,化簡(jiǎn)即。而一共加入的硫酸的物質(zhì)的量為,故剩余的硫酸的物質(zhì)的量為。由題目可知在第步時(shí)又生成了硫酸,這一部分硫酸可通過(guò)Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量即計(jì)算而得,計(jì)算后可知第步中生成的硫酸的物質(zhì)的量為×(8/7)=。又因?yàn)镕e2與硫酸按物質(zhì)的量11反應(yīng),故濾液中剩余的硫酸的物質(zhì)的量即為應(yīng)加入的FeCO3的物質(zhì)的量,即為(),乘以FeCO3的摩爾質(zhì)量116 g·mol1可得FeCO3的質(zhì)量為()×116 kg(0.011 8ab0.646c)kg。答案:(1)Fe2O36H2Fe33H2O(2)C(3)Fe2被氧化為Fe3,Fe3水解產(chǎn)生H(4)4FeCO3(s)O2(g)2Fe2O3(s)4CO2(g) H=260 kJ·mol1(5)FeS24eFe2S2或FeS24Li4eFe2Li2S (6)0.011 8ab0.646c(xx·天津高考·9)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡(jiǎn)圖如下:回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3,反應(yīng)中H2O2的作用是 。寫出操作的名稱:。(2)反應(yīng)是銅氨溶液中的Cu(NH3與有機(jī)物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式: 。操作用到的主要儀器名稱為,其目的是(填序號(hào)) 。a.富集銅元素b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離c.增加Cu2在水中的溶解度(3)反應(yīng)是有機(jī)溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和。若操作使用右圖裝置,圖中存在的錯(cuò)誤是  。(4)操作以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽(yáng)極產(chǎn)物是。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是  。(5)流程中有三處實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是 ?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)注意觀察流程圖中各個(gè)步驟的條件及產(chǎn)物名稱。(2)電解池產(chǎn)物的分析要注意在陰、陽(yáng)極離子的放電順序?！窘馕觥?1)反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3,Cu被氧化,則反應(yīng)中H2O2的作用是作氧化劑,操作是把濾渣和液體分離,所以該操作為過(guò)濾。(2)根據(jù)流程圖可知,Cu(NH3與有機(jī)物RH反應(yīng)生成CuR2和氨氣、氯化銨,所以該反應(yīng)的離子方程式為Cu(NH32RH2N2NH3CuR2,操作是把NH3和NH4Cl溶液與有機(jī)層分離,所以為分液操作,需要的主要儀器為分液漏斗;銅元素富集在有機(jī)層,所以該操作的目的是富集銅元素,使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離,答案選a、b。(3)CuR2中R元素為1價(jià),所以反應(yīng)是有機(jī)物溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和RH,操作使用的分液操作中分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁,且分液漏斗內(nèi)液體過(guò)多。(4)以石墨作電極電解CuSO4溶液,陰極析出銅,陽(yáng)極為陰離子氫氧根放電,陽(yáng)極產(chǎn)物有O2和H2SO4;由溶液得到晶體的步驟為加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。(5)操作中得到的硫酸可以用在反應(yīng)中,所以第三處循環(huán)的試劑為H2SO4;氯化銨溶液為酸性,可降低溶液中氫氧根離子的濃度,防止由于溶液中的c(OH)過(guò)高,生成Cu(OH)2沉淀。答案:(1)作氧化劑過(guò)濾(2)Cu(NH32RH2N2NH3CuR2分液漏斗a、b(3)RH分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁;液體過(guò)多(4)O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾 (5)H2SO4防止由于溶液中的c(OH)過(guò)高,生成Cu(OH)2沉淀(xx·天津高考·10)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)FeCl3凈水的原理是 。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)  。(2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。若酸性FeCl2廢液中c(Fe2)=2.0×102mol·L1,c(Fe3)=1.0×103mol·L1,c(Cl)=5.3×102mol·L1,則該溶液的pH約為。完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:ClFe2  ClFe3。(3)FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3H2OFe(OH)2HK1Fe(OH)2H2OFe(OHHK2Fe(OHH2OFe(OH)3HK3以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。通過(guò)控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為:xFe3yH2OFex(OHyH,欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是(填序號(hào)) 。a.降溫b.加水稀釋c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 。(4)天津某污水處理廠用聚合氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵以Fe(mg·L1)表示的最佳范圍約為 mg·L1?！窘馕觥?1)Fe3水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì),可起到凈水的作用;鋼鐵設(shè)備中的Fe會(huì)與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子,離子方程式是2Fe3Fe3Fe2。(2)根據(jù)電荷守恒,則溶液中氫離子的濃度是c(Cl)2c(Fe2)3c(Fe3)=1.0×102mol·L1,所以pH=2;根據(jù)題意,氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵,則反應(yīng)物中有氫離子參加,則生成物中有水生成,Cl的化合價(jià)從5價(jià)降低到1價(jià),得到6個(gè)電子,而Fe的化合價(jià)從2價(jià)升高到3價(jià),失去1個(gè)電子,根據(jù)得失電子守恒,則氯酸根離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1,Fe2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為6,則鐵離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)也是6,氯離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)是1,根據(jù)電荷守恒,則氫離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)是6,水的化學(xué)計(jì)量數(shù)是3,即Cl6Fe26HCl6Fe33H2O。(3)鐵離子的水解分為三步,且水解程度逐漸減弱,所以水解平衡常數(shù)逐漸減小,則K1>K2>K3;該水解為吸熱反應(yīng),所以降溫,平衡逆向移動(dòng);加水稀釋,則水解平衡正向移動(dòng);加入氯化銨,氯化銨溶液為酸性,氫離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng);加入碳酸氫鈉,則消耗氫離子,所以氫離子濃度降低,平衡正向移動(dòng),所以答案選b、d;從反應(yīng)的離子方程式中可知,氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成,所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH。(4)由題中圖象可知,聚合氯化鐵的濃度在1820 mg·L1時(shí),去除率達(dá)到最大值,污水的渾濁度減小。答案:(1)Fe3水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì)2Fe3Fe3Fe2(2)2166H163H2O(3)K1>K2>K3b、d調(diào)節(jié)溶液的pH (4)18 20(xx·海南高考·17)工業(yè)上,向500600的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無(wú)水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無(wú)水氯化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題:(1)制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為  ,裝置B中加入的試劑是 。(2)制取無(wú)水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中,裝置A用來(lái)制取。尾氣的成分是。若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理,存在的問(wèn)題是、。(3)若操作不當(dāng),制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3,檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是。欲制得純凈的FeCl2,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先,再?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化以及制備;(2)物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)?！窘馕觥?1)制取無(wú)水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中,A裝置為氯氣制備裝置,發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳和濃鹽酸加熱,生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)方程式為MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O;裝置B為氯氣的除雜裝置(除去氯氣中水蒸氣),因此選擇試劑為濃硫酸;(2)根據(jù)信息知制取無(wú)水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中,裝置A用來(lái)制取氯化氫,尾氣成分為氯化氫和氫氣;若用D裝置來(lái)處理尾氣,氯化氫極易溶于水,則容易發(fā)生倒吸現(xiàn)象,同時(shí)可燃性氣體(氫氣)不被吸收;(3)檢驗(yàn)氯化鐵常用試劑為KSCN溶液,欲制取純凈的氯化亞鐵,應(yīng)該防止氯氣的干擾,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該先點(diǎn)燃A處酒精燈,利用產(chǎn)生的氯化氫排盡裝置中的空氣,再點(diǎn)燃C處酒精燈。答案:(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O濃硫酸(2)HClHCl和H2發(fā)生倒吸可燃性氣體H2不能被吸收(3)KSCN溶液點(diǎn)燃A處的酒精燈點(diǎn)燃C處的酒精燈