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    工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：

    已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
    沉淀物
    		Fe(OH)3
    		Fe(OH)2
    		Al(OH)3
    开始沉淀
    		2.3
    		7.5
    		3.4
    完全沉淀
    		3.2
    		9.7
    		4.4
     
    回答下列问题：
    （1）反应I溶液中存在的金属阳离子有__________________。
    （2）加入NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的______（填“Fe3+”、“Fe2+”或“A13+”）沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是_____________。
    （3）反应II的离子方程式为__________。在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作为________。若参与反应的O2有11.2L(标准状况)，则相当于节约NaNO2物质的量为__________。
    （4）碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2＋离子，可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合离子。该水解反应的离子方程式为__________________________。
    （1）Fe2＋、Al3＋（1分，有错不得分）
    （2）Al3＋（1分）；加快反应速率（或使反应物充分接触，意思相近均给分）（1分）
    （3）Fe2＋＋NO2－＋2H＋＝Fe3＋＋NO↑＋H2O（2分）；氧化剂（1分）；2mol（1分）
    （4）2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋（2分）

    试题分析：（1）稀硫酸与铁、氧化铝、氧化铁反应的生成物分别是硫酸亚铁和氢气、硫酸铝和水、硫酸铁和水。由于铁是过量的，所以生成的硫酸铁继续与铁反应生成硫酸亚铁，因此反应I溶液中存在的金属阳离子有Fe2＋、Al3＋。
    （2）由于溶液中只有Fe2＋、Al3＋两种金属阳离子，而氢氧化铝开始沉淀时的pH值大于氢氧化亚铁开始沉淀时的pH值，所以加入NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的Al3＋沉淀；由于搅拌时可以增大反应物的接触面积，从而加快反应速率。
    （3）反应II中有NO生成，这说明反应中亚硝酸是氧化剂，将亚铁离子氧化生成了铁离子，反应的离子方程式为Fe2＋＋NO2－＋2H＋＝Fe3＋＋NO↑＋H2O；由于要将亚铁离子氧化为铁离子，所以O2与NaNO2在反应中均作为氧化剂；标准状况下11.2L氧气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，氧气在反应中得到4个电子，所以0.5mol氧气可以得到2mol电子。亚硝酸钠中氮元素的化合价是＋3价，其还原产物中氮元素的化合价是＋2价，得到1个电子，所以根据电子守恒可知，相当于是节省了2mol亚硝酸钠。
    （4）[Fe(OH)]2＋离子可部分水解生成[Fe2(OH)4]2＋聚合离子，则根据电荷守恒可知一定还有氢离子生成，所以反应的离子方程式为2[Fe(OH)]2＋＋2H2O[Fe2(OH)4]2＋＋2H＋。
    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    利用制取硫酸产生的矿渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、Al2O3及SiO2等）制备高纯氧化铁（α-Fe2O3）的工艺流程如下：

    （1）“酸浸”过程中Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________。为提高“酸浸”中铁元素的浸出率，除了采用合适的液固比和循环浸取外，适宜的条件还有____________________、____________________。（任举两例）
    （2）调节pH至5.5的目的是______________________________________。
    （3）滤液②中加入NH4HCO3时需要控制反应温度不能过高，原因是__________________________________________________。（答一点即可）
    （4）在空气中煅烧FeCO3制备高纯氧化铁的化学方程式为_______________________________________________________。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    某课题组研究以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺，其设计的流程如下：

    回答下列问题：
    （1）已知在焙烧硫铁矿石过程中铁元素转化成了Fe3O4，则该反应的化学方程式                 ；
    （2）“酸溶”中反应的离子方程式为                                     ；
    （3）“过滤”后滤液中金属阳离子有                   ；
    （4）“氧化”中使用的氧化剂最好是                    ；
    （5）该工艺流程中产生的SO2会污染空气并形成酸雨，下列物质：①BaCl2②品红③石灰乳 ④O2，用于吸收SO2最好的是              。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    金属铜不溶于稀硫酸，但可溶于铁盐溶液。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中，铜片完全溶解（不考虑盐的水解及溶液体积的变化）。
    （1）写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式_______________________________________。
    （2）若铜完全溶解时，溶液中的Fe3＋、Cu2＋、H＋三种离子的物质的量浓度相等，且测得溶液的pH＝1，则溶解铜的质量是_________g，溶液中的c(SO42—)＝__________mol/L。
    （3）若欲在如图所示的装置中发生（1）中的反应，则：X极是                （正、负极），电极反应式                         。Y极的材料是                       ，电极反应式                         。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4，可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下：

    已知：TiOSO4可溶于水，在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题：
    （1）写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式                          。步骤①中加入足量铁屑的目的是              。
    （2）工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法（剑桥法）生产钛 是一种较先进的方法，电解质为熔融的CaCl2，原理如图所示，阴极的电极反应为_______________。

    （3）步骤②的离子方程式是                            ，所得副产品主要 是__________（填化学式）。
    （4）步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度，原因是                     。
    （5）乳酸可由乙烯经下列步骤合成：

    上述合成路线的总产率为60%，乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%，则生产468 kg乳酸亚铁晶体（M＝234 g/mol）需要标准状况下的乙烯        m3。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    由于氢氧化亚铁在空气中能迅速被氧气氧化成氢氧化铁，因此要观察到氢氧化亚铁的颜色往往较为困难。某研究性学习小组的同学经过讨论后，设计出了三套能较长时间观察Fe(OH)2沉淀颜色的装置，如图。

    1.根据装置①，要想达到实验目的，应先挤胶头滴管_______（填“A”或“B”）
    2.利用装置②，所用试剂为NaOH溶液、铁屑、稀硫酸，
    （1）试管A中加入的试剂是_________试管B中加入的试剂是_______
    （2）为了制得Fe(OH)2白色沉淀，现准备进行如下操作：先向试管A和B中加入试剂，然后_____（“打开”或“关闭”）止水夹，塞紧塞子，接下来的实验步骤是____________________
    3.装置③时利用电解原理来达到实验目的的。
    （1）电极材料是铁棒（Fe）和碳棒（C），A极应为_______（填材料的元素符号）
    （2）电解质溶液可选用__________（填选项序号）
    A.NaCl溶液   B.CuSO4溶液     C.Na2SO4溶液      D.NaOH溶液
    （3）该实验准备选用一种有机物来起到隔绝空气的作用，该有机物可以是__________

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    有一种铁的“氧化物”样品，用5mol/L盐酸200mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标况下2．24L氯气，恰好使其中Fe2＋全部转化成Fe3＋，该样品可能的化学式是(　　)
    A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：实验题

    某探究小组采用下图所示装置进行Fe粉与水蒸气的反应。

    （1）实验前检查装置气密性的方法为________________________________________________________。
    （2）检验实验中生成气体的实验操作是_____________________________________________。
    （3）将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精喷灯、乙组用酒精灯加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)，两组分别用产物进行以下实验。
    步骤
    		操作
    		甲组现象
    		乙组现象
    1
    		取黑色粉末加入稀盐酸
    		溶解，无气泡
    		溶解，无气泡
    2
    		取步骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液
    		紫色褪去
    		紫色褪去
    3
    		取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液
    		变红
    		无现象
    4
    		向步骤3溶液中滴加新制氯水
    		红色褪去
    		先变红，后褪色
     
    ①乙组得到的黑色粉末是               。
    ②甲组步骤1中反应的离子方程式为                                      。
    ③乙组步骤4中，溶液变红的原因为                                              ；溶液褪色可能的原因是                ；验证方法为                                                    。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。

    （1）b电极材料为______，其电极反应式为_____________________。
    （2）（选择填空）电解时，当在电极上有白色沉淀生成时，电解液d是_____；当在两极之间的溶液中有白色沉淀生成时，电解液d是______。
    A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2溶液
    （3）液体c为苯，其作用是________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_______________________。
    （4）若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_________________________________。该现象的化学反应方程式为                                               

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