题型01 工艺流程题-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学上学期期末真题分类汇编（人教版2019必修第一册）

题型01 工艺流程题 1．（2023-2024高一上·河南洛阳·期末）颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量Fe2O3杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： (1)写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式： 、Fe+2H＋=Fe2＋+H₂↑；证明“酸溶”后的溶液中没有Fe3＋的操作是 。 (2)若加入200mL1.8mol/LH2SO4时，铁屑与H2SO4恰好完全反应，为了使Fe元素完全转化，则沉淀过程中加入2mol/LH2C2O4的体积至少为 mL。 (3)固体经灼烧后得到红棕色固体和CO、CO₂混合气体，若产物中则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 (4)“还原”中使用的还原剂为H2，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是 (用化学方程式表示)。 (5)制备所得的纳米铁粉可用于处理废水中的。 ①酸性条件下，硝酸盐与纳米铁粉反应的路径如图1所示，最终纳米铁被氧化为Fe2＋，其反应的离子方程式是 。 ②研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始pH、初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图2所示。1~3h时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是 。 2．（2023-2024高一上·浙江台州·期末）高铁酸钾(，)是一种高效多功能的绿色消毒、净水剂，用途广泛。具体工艺流程如下： 已知高铁酸钾的相关性质： i． 固体易溶于水，微溶于KOH溶液，难溶于乙醚等有机溶剂； ii． 水溶液稳定性较差，发生反应：；在酸性溶液中快速产生，在低温、强碱性溶液中相当稳定。 (1)检验溶液中所需试剂名称及相应的实验现象 。 (2)步骤④的操作名称是 。 (3)步骤①中的离子方程式为 。 (4)下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．利用上述流程制备，可采用将通入到NaOH和的混合体系中实现 B．具有强氧化性可以杀菌消毒，生成的胶体具有吸附性可以净水 C．步骤③中反应说明溶解度小于 D．步骤⑤可用水洗涤粗品来除去固体表面的杂质，提高产品纯度 (5)可用于生活废水的脱氮(将含氮物质如，转化为)处理。对生活废水的脱氮效果随水体pH的变化结果如图，试分析pH较小时脱氮效果不好的可能原因 。 (6)现取精品与水完全反应，生成标准状况下，该高铁酸钾样品的纯度为 (用质量分数表示)。 3．（2023-2024高一上·广东茂名·期末）工业上以铝土矿(主要成分为，含少量、FeO、等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。 (1)酸浸：用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有 。 (2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，溶液的用量不宜过量太多，其原因是 。 (3)氧化：溶液的作用是将二价铁转化为三价铁，反应的离子方程式为 。 (4)沉淀：用溶液调节pH，将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 ①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为 。 ②检验沉淀完全的操作为 。 (5)碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出。下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有 (填序号)。 A．适当增大NaOH溶液浓度 B．适当加快搅拌速率 C．适当降低温度 (6)碳分：“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在，通入足量气体，目的是使Al元素沉淀析出，该反应的离子方程式为 。 4．（2023-2024高一上·广东广州·期末）工业上用浓硫酸与锂辉矿(主要含Li、Al、Si元素，还含有少量Mg元素)为原料制得储氢材料Li．工艺流程如下： (1)研磨锂辉矿的目的是 。 (2)已知锂辉矿与浓硫酸焙烧会得到、和铝硅化合物，则沉淀X的主要成分为 (填化学式)。 (3)流程第⑤步生成的离子方程式是 。 (4)的电子式为 。流程第⑧步电解熔融制金属Li时，需确保反应环境无水无氧，请用化学方程式解释原因： 。 (5)金属Li通过与氢气化合成来储氢。会与水反应放出氢气，该反应的化学方程式是 ；若生成标准状况下44.8L氢气，则该反应转移电子的数目约为 (用表示)。 5．（2023-2024高一上·湖南怀化·期末）用铝土矿和硫铁矿烧渣按一定比例形成配料(主要含Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2等)，用该配料为原料制备无机高分子絮凝剂聚合碱式氯化铝铁的流程如下： (已知：SiO2为难溶于盐酸的固体)回答下列问题： (1)“配料”中属于两性氧化物的物质是 (填化学式)；“酸溶”后，溶液含有的阳离子主要有 (填离子符号)；检验Ⅲ过滤后的滤液中是否含Fe3+的方法为 。 (2)IV加入氯水的目的是 反应的离子方程式为 。 (3)V需加入适量NaOH溶液以生成聚合碱式氯化铝铁，若NaOH溶液过量，可能造成的影响是 。 (4)测定聚合碱式氯化铝铁[FeaAlb(OH)XCly]中一的比值的步骤如下： 步骤1：准确称取样品11.4g溶于水，加入过量的稀氨水，过滤，充分洗涤，将沉淀灼烧至质量不再变化，得到6.7g固体。 步骤2：另准确称取相同质量样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤，将沉淀灼烧至质量不再变化，得到1.6g固体。 则产品中一的比值为 。 6．（2023-2024高一上·四川成都·期末）电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板，原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。 (1)FeCl3溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。 (2)过量试剂①为 ；过量试剂②为 。 (3)鉴别滤液③中的金属阳离子，应滴加的试剂依次是 ，现象是 。FeCl2长时间暴露在空气中会变质，主要原因是 。 (4)取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格： 序号 现象 用方程式解释现象 ① 开始无明显现象 ② 稍后出现白色沉淀 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ ③ 空气中放置一段时间后，出现红褐色沉淀 7．（2023-2024高一上·湖北·期末）废旧金属的回收再利用不仅节约资源，减轻环境压力，还能带来经济效益，符合可持续发展的理念。某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、、、、和可燃性有机物，通过如下工艺流程回收Cu、Al、绿矾等。回答下列问题： (1)“焙烧”的目的除了将金属单质转化为氧化物，主要还除去 。 (2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。 (3)操作Ⅰ、Ⅱ的名称是 ，该操作中使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要 。 (4)试剂a为 (填化学式)，加入试剂a后发生的化合反应的离子方程式为 。 (5)滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 (6)已知易溶于水，难溶于乙醇，结晶时加入乙醇可析出绿矾晶体，乙醇的作用是 。 8．（2023-2024高一上·贵州安顺·期末）综合利用废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义。铁泥是钢铁厂废弃物，其成分为：Fe3O4、FeO、Al2O3、水、极少量的Fe以及不溶于酸的杂质。工业上常用回收的铁泥为原料制备铁红，实验室模拟其工艺流程如下： (1)滤液1中的金属阳离子 (填离子符号)。 (2)“转化”步骤中加H2O2的目的是 ，检验转化是否完全所用的试剂是 。 (3)“沉铁”步骤中需要加入过量的氢氧化钠溶液，写出该步骤中涉及的离子反应方程式 。 (4)煅烧步骤的化学反应方程式为 。 (5)某学习小组取10.0 g铁泥，通过上述实验，最终获得8.0 g铁红，则铁泥中铁元素的质量分数是 。 9．（2023-2024高一上·福建三明·期末）某小组设计实验测定菠菜中铁元素的含量。已知：菠菜中铁元素主要以草酸亚铁()的形式存在，草酸亚铁难溶于水；草酸是一种二元有机弱酸，具有还原性。 I．菠菜的预处理 (1)“过滤”需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、 (从下图中选择，写名称)。 (2)写出草酸亚铁溶于足量稀硫酸的离子方程式 。 (3)检验“滤液”中是否含有的试剂是 (写名称)。 (4)“滤液”中加入的作用是 (用离子方程式表示)。 Ⅱ．比色法测定菠菜中铁元素的含量 (5)利用色度传感器测得不同浓度标准液的吸收率如下图： 再用色度传感器测得待测液的吸收率为0.22，则 ，该菠菜中铁元素的含量为 。 10．（2023-2024高一上·山东临沂·期末）硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)在防腐、电镀、医学上有诸多应用。由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，含有少量SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu的化合物)制备硫酸锌晶体的工艺流程如下。 已知：①氢氟酸为一元弱酸。 ②该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Zn2+ Mg2+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ca2+ 开始沉淀的pH 6.2 8.9 6.8 2.2 4.7 10.6 完全沉淀的pH 8.2 10.9 8.3 3.2 6.7 12.6 回答下列问题： (1)“焙烧”生成ZnO的化学方程式为 ；“浸取”过程中H2O2的作用为 。 (2)用ZnO调pH的原理为 (用离子方程式表示)；调溶液pH为5.5，则滤渣I的主要成分为 。 (3)“转化”过程中加入锌粉的作用是 ；“脱镁”过程中生成MgF2的离子方程式为 。 (4)将分离出硫酸锌晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。 11．（2023-2024高一上·山西运城·期末）磁性Fe3O4纳米颗粒由于同时具备磁性颗粒和纳米颗粒的双重优势，已经广泛应用于生物医学领域，废水处理领域，还是一种重要的无机颜料。一种利用废旧镀锌铁皮(主要含Fe，还含有少量Zn和Fe2O3)制备磁性Fe3O4纳米颗粒(微粒直径在1～100 nm之间)的工艺流程如图所示： 已知： (1)“碱洗”时，加入NaOH溶液的作用：①可以洗去废旧镀锌铁皮上的油污；② 。 (2)“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+的原因是 (用化学方程式表示)。 (3)“氧化”时，加入适量的NaClO溶液，发生反应的离子方程式为 ；“氧化”后的溶液中主要含有的金属阳离子Na+、 、 。 (4)“加热沉铁”时，向溶液中不断通入N2，并将溶液加热至60℃，在恒温下快速搅拌，30 min后，向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7，此时有黑色颗粒生成，继续滴加NaOH溶液至pH=11，再加入适量柠檬酸三钠(利用柠檬酸根离子与Fe3+反应，抑制晶粒的继续生长，使制得的Fe3O4晶粒更小)，并升温至80℃，恒温搅拌1 h，最后冷却至室温，通过“分离”操作，可制得磁性Fe3O4纳米颗粒。 ①通入N2的原因 。 ②向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7，此时有黑色颗粒生成，写出该过程中总反应的离子方程式 。 (5)“分离”时，在磁铁的帮助下，倒掉上层清液，用蒸馏水洗涤固体2次，固体洗涤干净的标志是 。 (6)将制备的磁性pH=7纳米颗粒分散到水中，所得分散系为 。 12．（2023-2024高一上·江西赣州·期末）某回收站利用炼铝厂的废料—铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2、FeO和Fe2O3)回收少量铝。设计有关工艺流程如图： 已知：SiO2是酸性氧化物；Na2SiO3具有粘合性；工业生产中电解熔融的氧化铝制备铝单质。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。 (2)过滤用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯. (3)“氧化”时加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)“沉铝”时通入过量CO2，有同学提出加入过量稀盐酸替换CO2，你认为行不行 (填“行”或者“不行”)，原因是 。 (5)电解Al2O3时发生的化学方程式是 。 (6)在电解Al2O3生产过程中Al的损失率为15%，若回收1tAl，则消耗的Al2O3的质量为 t(结果保留2位有效数字)。 13．（2023-2024高一上·广西玉林·期末）高铁酸㬛是一种多功能绿色水处理剂，杀菌消毒的同时可生成氢氧化铁胶体。某工厂利用废金属屑(主要成分为和，含有少量)制取并回收金属，工艺流程如下： (1)试剂为 (填化学式)；在过滤操作中要使用玻璃棒，其作用是 。 (2)证明滤液中无的实验方法是 ；用离子方程式解释滤液不含有可能的原因 。 (3)流程中固体不可暴露在空气中时间过长，原因是 (用化学方程式表示)。 (4)高铁酸钠中铁的化合价为 价。高铁酸钠处理水过程中所发生的化学反应主要为(胶体)，该反应中物质的氧化性强弱关系是 (填“>”或“<”)。净水时能吸附悬浮物的原因是 。 14．（2023-2024高一上·河南焦作·期末）碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体的原料，也可用作脱硫的催化剂以及肥料和饲料的添加剂等。某化工厂以软锰矿(主要成分是，含少量)为原料，制取高纯的流程如图所示。 请回答下列问题： (1)将矿石粉碎的目的是 (答一条)，“浸锰”过程中有等生成，则该过程中发生反应 ( (填“氧化”或“还原”)，生成的离子方程式为 。 (2)“氧化”过程中，消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 (，调时溶液用量不宜过多，原因是 。 (3)操作I的内容是 ，写出生成的离子方程式： 。 (4)根据流程图中信息，写出具有的性质： (答一条)。 15．（2023-2024高一上·贵州六盘水·期末）某实验小组以含铁污泥(主要成分为、还含有及杂质；杂质与酸不反应，且难溶于水)为原料，设计了两种不同的合成路线(如下图，部分步骤已略去)，生产绿矾和柠檬酸铁铵。 回答下列问题： (1)操作①的名称是 。 (2)“酸浸”时，与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (3)检验“滤液X”中是否含有的方法为 。 (4)“氧化”中是 (填“离子化合物”“共价化合物”)，加入溶液的目的是 。 (5)在“净化除杂”中加入的固体为 ，目的是 (用离子方程式表示)。 16．（2023-2024高一上·湖北荆门·期末）二氧化氯()、亚氯酸钠()是两种新型水处理剂。已知纯易分解爆炸，高于时易分解。一种制备亚氯酸钠晶体的工艺流程如下： (1)发生器中发生反应的化学方程式为 ，混合气中空气的作用是 。 (2)关于二氧化氯()、亚氯酸钠()，下列说法正确的是 。 A．用于工业和饮用水处理过程中，宜用廉价的代替 B．工业上将转化为，更便于储存与运输 C．饮用水中残留的少量，可加入适量溶液去除 (3)吸收塔中发生反应的离子方程式为 ，氧化产物为 。 (4)吸收塔中要严格控制温度低于，目的是 。 (5)每生成，理论上需消耗标准状态下的体积为 L。 17．（2023-2024高一上·江西吉安·期末）某化学兴趣小组利用工厂的废铁屑(主要成分为，此外还含有少量和)制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂的实验流程如图： 请回答下列问题： (1)绿矾的化学式为 。 (2)试剂为 ，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为 操作。 (3)固体C为 ，溶液D中加入溶液，无血红色产生，原因是 (用一个合适的离子方程式表示)。 (4)溶液D中加入适量发生反应的离子方程式为 ；若溶液D中含，则理论上加入 可使溶液中的铁元素恰好转化为胶体。 (5)证明胶体已经生成的实验方法是 效应。 (6)中铁元素的化合价为 ，据此可推断其在水处理过程中具有 的作用，由固体生成的反应，生成的另外一种盐为 。 18．（2023-2024高一上·广东茂名·期末）铝和铁是地壳中含量较多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。回答下列问题： (1)工业制印刷电路板的原理为用做腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。写出相关反应的离子方程式： 。 (2)向溶液中加入溶液时，生成的 色絮状沉淀迅速变为 色，一段时间后还会有 (填化学式)生成。 如图是从铝土矿(主要成分为，还含有少量等杂质)中提取并生产的工艺流程： (3)“滤渣”的主要成分为 (填化学式，下同)，滤液中溶液的主要成分为 。 (4)向“滤渣”中加入稀硫酸后，检验反应后溶液中存在的试剂为 (填字母)。 A．溶液      B．溶液      C．溶液 (5)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 。 (6)“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，发生反应的化学方程式为 。 19．（2023-2024高一上·湖南长沙·期末）Ⅰ．经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示： 离子 浓度/ (1) 。 (2)为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾。 ①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为 (任意写一个)。 ②试剂B的化学式是 。 ③上述废水经处理，理论上可获得的物质的量是 mol。 ④由制得的绿矾晶体配制溶液时，以下实验操作会导致所配溶液浓度偏高的是 。 A．用托盘天平称量绿矾晶体时，用到游码，且将砝码放在左盘，药品放在右盘 B．转移时，有液体溅出 C．最后一次转移后，发现液体超过刻度线，倒出多余部分 D．定容时，俯视刻度线 Ⅱ．明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含A1、、Fe、、等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题： 已知：开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9～3.7。 (3)加快“酸溶”速率的措施有 (列举一种即可)。 (4)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (5)“步骤①”调节pH约为3.7的目的是 。 (6)“步骤②”包含的操作有 、 、过滤、洗涤及干燥。 20．（2023-2024高一上·广东珠海·期末）Ⅰ．七水合硫酸亚铁是一种重要的食品或饲料添加剂，也是颜料及电子工业的原材料。某同学利用工业烧渣(含有、、)采用下图所示流程来模拟制备七水合硫酸亚铁。 回答下列问题： (1)“滤渣”主要成分的名称是 ，被还原的离子方程式 。 (2)若检验，取溶液中滴加溶液，产生的现象是 。此过程涉及反应的化学方程式为， 。 Ⅱ．流程需要溶液，若由你配制所需溶液，回答下列问题： 硫酸  化学纯(CP级) 品名：硫酸 化学式： 相对分子质量：98 密度： 质量分数：98％ (3)实验中除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的主要仪器有： 。 (4)计算所需浓硫酸的体积约为 mL(精确到)。 (5)在量取浓硫酸后，进行了下列操作： ①等稀释的硫酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。 ②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹液面与瓶颈的刻度线相切。 ③将量取的浓硫酸稀释。 ④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。 上述操作中，正确的顺序是 (填序号)。 (6)下列操作会引起所配溶液浓度偏大的是___________(填字母)。 A．定容时仰视刻度线 B．容量瓶中原来有少量蒸馏水 C．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度 D．向容量瓶中转移溶液时，有少量液体溅出 (7)产品(摩尔质量为)纯度测定：取a g样品，配成溶液，量取待测液于锥形瓶中，加入酸性溶液至恰好完全反应，消耗溶液体积为b mL，纯度为 。 21．（2023-2024高一上·广东清远·期末）FeCl3是一种用途广泛的工业原料，主要用于污水处理、五金刻蚀、建筑工业制备混凝土等，有机工业中可用作催化剂、氧化剂等。某化学兴趣小组从含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的废液中回收铜并制备氯化铁晶体，其流程如图所示： 按要求回答下列问题： (1)用离子方程式表示反应①中所涉及的反应： 。 (2)操作Ⅰ中玻璃棒的作用是 。 (3)滤渣Y的主要成分是 (填化学式，下同)，试剂b是 。 (4)①加入试剂c的目的是 。 ②试剂c可选择下列物质中的 (填字母)。 A．KMnO4              B．Cl2            C．Zn              D．HCl              E.H2O2 ③根据②中所选试剂，写出反应③的离子方程式： (任写一个)。 (5)该化学兴趣小组利用废液制得了一定质量的FeCl3•6H2O晶体(不考虑杂质)，并将其配成250mL溶液。取25.0mL该溶液与物质的量浓度为0.50mol•L-1的Na2SO3溶液恰好反应，此时消耗Na2SO3溶液的体积为20.0mL，反应原理：_______Fe3++_______SO+_______H2O——_______Fe2++_______SO+_______H+。 请配平以上离子方程式，并计算FeCl3•6H2O晶体的质量 (写出计算表达式和计算结果)。 22．（2023-2024高一上·贵州遵义·期末）已知某工业废水中含有大量的以及部分污泥，为了减少污染并促进废物 利用，实验室模拟工业流程并从该废水中回收绿矾晶体及金属。请根据以下流程图，回答下列问题： (1)操作I是 (填操作名称)，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要 。 (2)图示中的固体A是 。 (3)写出加入铁粉后发生反应的离子方程式： ， 。 (4)取少量溶液2于试管中，滴加过量溶液的现象： ，现象变化过程中涉及的氧化还原方程式为 。 (5)获得绿砜晶体的系列操作为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (6)经检测溶液1中浓度为，上述溶液1经处理，可获得物质的量为 mol。 23．（2023-2024高一上·四川绵阳·期末）绿矾(FeSO4·7H2O)可溶于水，不溶于乙醇，常用作净水剂、补血剂、制颜料等。工业上用废铁锈(主要成分为Fe2O3，含少量的Al2O3与Cu)制取绿矾的流程图如下： 回答下列问题： (1)加入过量NaOH溶液发生反应的化学方程式为 。 (2)滤渣1溶解前要进行多次洗涤，检验其是否洗涤干净的方法是：取最后的一次洗涤液进行 ，通过观察火焰颜色确定。 (3)“操作②”时加入足量Fe后发生反应的离子方程式为 、 (任意写两个)。“操作③”时加入的X为 (填化学式)。 (4)若取少量滤液2加入试管中，然后滴加NaOH溶液，产生的现象为 ，“操作④”的方法是向合并液中直接加入乙醇后过滤，即可得到FeSO4·7H2O晶体，乙醇的作用是 。 (5)为探究绿矾分解过程，通过热重实验得到如下曲线()。失重比为19.4%时，图中x= 。 24．（2023-2024高一上·广东梅州·期末）我国科学家侯德榜发明了联合制碱法，其制备流程可表示如下。回答下列问题： 资料1：反应中的化学方程式为：。 资料2：时，溶解度小于0.01g的物质属于难溶物；时溶解度为。 资料3：下表为有关物质的溶解度() 物质 NaCl 溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)粗盐水中含大量、，“除杂”时依次加入过量的NaOH、、和适量HCl来提纯NaCl。用离子方程式说明加入的目的 。 (2)“操作”若在实验室中进行，用到的玻璃仪器除烧杯外还需要 。 (3)离子反应：，是难溶物，符合复分解反应发生的条件；反应中不是难溶物，为什么也生成了沉淀，理由是 。 (4)从“操作”得到的“母液”可分离提纯得到另一种产品 ，用于“循环”的X是 。 (5)制得的纯碱可能含少量NaCl，简述检验杂质的方法 。 25．（2023-2024高一上·湖北·期末）氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： (1)加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 (2)操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 (3)写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： (4)检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 (5)A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 (6)描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型01 工艺流程题 1．（2023-2024高一上·河南洛阳·期末）颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量Fe2O3杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下： (1)写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式： 、Fe+2H＋=Fe2＋+H₂↑；证明“酸溶”后的溶液中没有Fe3＋的操作是 。 (2)若加入200mL1.8mol/LH2SO4时，铁屑与H2SO4恰好完全反应，为了使Fe元素完全转化，则沉淀过程中加入2mol/LH2C2O4的体积至少为 mL。 (3)固体经灼烧后得到红棕色固体和CO、CO₂混合气体，若产物中则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为 。 (4)“还原”中使用的还原剂为H2，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是 (用化学方程式表示)。 (5)制备所得的纳米铁粉可用于处理废水中的。 ①酸性条件下，硝酸盐与纳米铁粉反应的路径如图1所示，最终纳米铁被氧化为Fe2＋，其反应的离子方程式是 。 ②研究发现，废水中溶解氧会对的去除产生一定影响。在初始pH、初始浓度、纳米铁粉与硝酸盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下的去除率随反应时间的变化如图2所示。1~3h时，有氧条件下去除率低于无氧条件下，其可能的原因是 。 【答案】(1) Fe+2Fe3+=3Fe2+ 取酸溶后的溶液于一支洁净的试管中，向其中滴加 KSCN溶液，若溶液未变红说明没有 Fe3+ (2)180 (3)4FeC2O4+O22 Fe2O3+4CO+4CO2 (4)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (5) 4Fe++10H+=4 Fe2+++3H2O 溶解氧消耗过多的纳米铁粉，不利于 Fe 与的反应，导致去除率下降或纳米铁粉表面生成的氧化物对反应过程起了一定的阻碍作用 【分析】由题给流程可知，向铁屑中加入稀硫酸酸溶得到硫酸亚铁溶液，向溶液中加入稍过量的草酸溶液，将溶液中亚铁离子转化为草酸亚铁沉淀，过滤得到草酸亚铁；草酸亚铁在氧气中灼烧得到氧化铁，氧化铁还原得到纳米铁粉。 【详解】（1）铁屑(含少量 Fe2O3杂质)“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，证明“酸溶”后的溶液中没有Fe3＋的操作是：取酸溶后的溶液于一支洁净的试管中，向其中滴加 KSCN溶液，若溶液未变红说明没有 ； （2）由图知加入H2C2O4后，Fe元素完全转化为FeC2O4，故铁屑与H2SO4恰好完全反应生成FeSO4，所以n(H2C2O4)=n(H2SO4)，故2mol/L H2C2O4的体积至少为 180mL； （3）固体经灼烧后得到红棕色固体为Fe2O3，由题意得“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为：4FeC2O4+O22 Fe2O3+4CO+4CO2； （4）高温条件下，铁与水蒸气会反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2； （5）①由图可知：4Fe++10H+=4 Fe2+++3H2O； ②溶解氧消耗过多的纳米铁粉，不利于 Fe 与 的反应，导致 去除率下降或纳米铁粉表面生成的氧化物对反应过程起了一定的阻碍作用。 2．（2023-2024高一上·浙江台州·期末）高铁酸钾(，)是一种高效多功能的绿色消毒、净水剂，用途广泛。具体工艺流程如下： 已知高铁酸钾的相关性质： i． 固体易溶于水，微溶于KOH溶液，难溶于乙醚等有机溶剂； ii． 水溶液稳定性较差，发生反应：；在酸性溶液中快速产生，在低温、强碱性溶液中相当稳定。 (1)检验溶液中所需试剂名称及相应的实验现象 。 (2)步骤④的操作名称是 。 (3)步骤①中的离子方程式为 。 (4)下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．利用上述流程制备，可采用将通入到NaOH和的混合体系中实现 B．具有强氧化性可以杀菌消毒，生成的胶体具有吸附性可以净水 C．步骤③中反应说明溶解度小于 D．步骤⑤可用水洗涤粗品来除去固体表面的杂质，提高产品纯度 (5)可用于生活废水的脱氮(将含氮物质如，转化为)处理。对生活废水的脱氮效果随水体pH的变化结果如图，试分析pH较小时脱氮效果不好的可能原因 。 (6)现取精品与水完全反应，生成标准状况下，该高铁酸钾样品的纯度为 (用质量分数表示)。 【答案】(1)KSCN溶液出现血红色或NaOH，出现红褐色沉淀(合理答案均可) (2)过滤 (3) (4)CD (5)pH较小时溶液酸性强，的稳定性差，溶液中高铁酸根的浓度小，氧化能力降低，含氮离子去除率降低(或随酸性增强，的氧化性增强，将氧化成价态更高的含氮酸根离子，去除率降低)。 (6)90% 【分析】次氯酸钠、氢氧化钠溶液加入到硝酸铁溶液中，反应生成，该反应的离子方程式为，过滤后向滤液中加入饱和氢氧化钾得到，最终得到精品。 【详解】（1）KSCN溶液出现血红色或加入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀，均可证明有三价铁的存在。 （2）步骤④的操作名称是过滤 （3）步骤①是将次氯酸钠、氢氧化钠溶液加入到硝酸铁溶液中，反应生成，该反应的离子方程式为。 （4）A．与NaOH反应生成次氯酸钠，次氯酸钠和、氢氧化钠的混合体系也可发生该反应，A正确； B．具有强氧化性可以杀菌消毒，在水中易发生，生成的胶体具有吸附性可以净水，B正确； C．步骤③中由于钾离子浓度较大使得溶解度降低，c(Na+)c(K+)不能比较与的溶解度，C错误； D．易溶于水，不能用水洗应该用乙醚洗，D错误； 故选CD。 （5）pH较小时溶液酸性强，的稳定性差，溶液中高铁酸根的浓度小，氧化能力降低，含氮离子去除率降低(或随酸性增强，的氧化性增强，将氧化成价态更高的含氮酸根离子，去除率降低)。 （6）标准状况下3.36L氧气的物质的量，由可知，则n=0.2mol，即m=0.2mol198g/mol=39.6g，的纯度为。 3．（2023-2024高一上·广东茂名·期末）工业上以铝土矿(主要成分为，含少量、FeO、等杂质)为主要原料制备氧化铝，流程如下。 (1)酸浸：用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有 。 (2)用溶液浸取铝土矿中的铝元素和铁元素，溶液的用量不宜过量太多，其原因是 。 (3)氧化：溶液的作用是将二价铁转化为三价铁，反应的离子方程式为 。 (4)沉淀：用溶液调节pH，将Al元素和Fe元素转化为沉淀析出。溶液中的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。 ①为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为 。 ②检验沉淀完全的操作为 。 (5)碱溶：用NaOH溶液溶解沉淀，分离出。下列措施中能提高单位时间内铝元素浸出率的有 (填序号)。 A．适当增大NaOH溶液浓度 B．适当加快搅拌速率 C．适当降低温度 (6)碳分：“碱溶”后的溶液中Al元素主要以形式存在，通入足量气体，目的是使Al元素沉淀析出，该反应的离子方程式为 。 【答案】(1)Al3+、Fe2+、Fe3+、H+ (2)防止增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费 (3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4) 5.0左右 静置，取上层清液于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明Fe3+沉淀完全 (5)AB (6) 【分析】由题干工艺流程图可知，向铝土矿中加入硫酸，将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+，过滤出SiO2，向滤液中加入H2O2溶液将Fe2+转化为Fe3+，便以沉淀步骤中转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤后得到沉淀，向沉淀中加入NaOH溶液，将Al(OH)3沉淀溶解转化为NaAlO2溶液，过滤得到Fe(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量的CO2，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液，过滤洗涤沉淀，并进行灼烧得到Al2O3，据此分析解题 【详解】（1）向铝土矿中加入硫酸，将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+，同时酸是稍过量的，故用稍过量的稀硫酸酸浸后溶液中存在的阳离子有Al3+、Fe2+、Fe3+、H+； （2）由于后续步骤中加入的Na2CO3和NaOH均能与H2SO4反应，故若“酸浸”步骤中H2SO4溶液的用量过量太多，则将增大后续步骤中Na2CO3和NaOH溶液的消耗，造成浪费； （3）由题干流程图信息可知，在酸性环境中用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （4）①由题干图示信息可知，pH=5.0左右时铝铁的沉淀率均比较高了，接近100%，再提高pH沉淀率增大不显著，且消耗更多的Na2CO3，故为获得较高的铝、铁沉淀率，应控制溶液pH为5.0左右； ②检验Fe3+沉淀完全的操作为：静置，取上层清液于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变红，则说明Fe3+沉淀完全； （5）A．适当增大NaOH溶液浓度，增大反应物浓度，反应速率加快，能提高单位时间内铝元素浸出率，A符合题意； B．适当加快搅拌速率，以试剂充分接触增大接触面积，反应速率加快，能提高单位时间内铝元素浸出率，B符合题意； C．适当降低温度，反应速率减慢，不能提高单位时间内铝元素浸出率，C不合题意； 故答案为：AB； （6）向“碱溶”后的溶液中通入足量气体，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，该反应的离子方程式为：。 4．（2023-2024高一上·广东广州·期末）工业上用浓硫酸与锂辉矿(主要含Li、Al、Si元素，还含有少量Mg元素)为原料制得储氢材料Li．工艺流程如下： (1)研磨锂辉矿的目的是 。 (2)已知锂辉矿与浓硫酸焙烧会得到、和铝硅化合物，则沉淀X的主要成分为 (填化学式)。 (3)流程第⑤步生成的离子方程式是 。 (4)的电子式为 。流程第⑧步电解熔融制金属Li时，需确保反应环境无水无氧，请用化学方程式解释原因： 。 (5)金属Li通过与氢气化合成来储氢。会与水反应放出氢气，该反应的化学方程式是 ；若生成标准状况下44.8L氢气，则该反应转移电子的数目约为 (用表示)。 【答案】(1)增大反应物的接触面积 (2)、 (3) (4) 、 (5) 【分析】工业上用浓硫酸与锂辉矿(主要含Li、Al、Si元素，还含有少量Mg元素)为原料制得储氢材料Li，锂辉矿研磨、焙烧后和浓硫酸反应，生成不溶于酸的硅化合物和含少量铝、镁离子的硫酸锂溶液，水浸后过滤向滤液中加入氢氧化钙调节溶液的pH=11，除去滤液中的铝、钙、镁离子，得到较为纯净的硫酸锂溶液，再将溶液中锂离子转化为溶解度较小碳酸锂，加饱和Na2CO3溶液的目的是使Li+转化生成Li2CO3沉淀，Li2CO3沉淀溶于盐酸得到LiCl溶液，结晶得到LiCl固体，电解熔融LiCl可以生成金属Li。 【详解】（1）研磨锂辉矿的目的是增大反应物的接触面积，加快化学反应速率。。 （2）锂辉矿与浓硫酸焙烧会得到、和铝硅化合物，过滤后的滤液中含有Mg2+和，向滤液中滴加Ca(OH)2溶液，生成、沉淀，则沉淀X的主要成分为、。 （3）流程第⑤步和发生复分解反应生成沉淀，则生成的离子方程式是。 （4） LiCl是离子化合物，电子式为；流程第⑧步电解熔融LiCl制金属Li时，需确保反应环境无水无氧，Li能和水反应生成LiOH和，能被氧气氧化生成，反应方程式为、。 （5）LiH会与水反应放出氢气，同时生成LiOH，该反应的化学方程式是；若生成标准状况下44.8L氢气，，则该反应转移电子的数目约为。 5．（2023-2024高一上·湖南怀化·期末）用铝土矿和硫铁矿烧渣按一定比例形成配料(主要含Al2O3、Fe2O3、FeO和SiO2等)，用该配料为原料制备无机高分子絮凝剂聚合碱式氯化铝铁的流程如下： (已知：SiO2为难溶于盐酸的固体)回答下列问题： (1)“配料”中属于两性氧化物的物质是 (填化学式)；“酸溶”后，溶液含有的阳离子主要有 (填离子符号)；检验Ⅲ过滤后的滤液中是否含Fe3+的方法为 。 (2)IV加入氯水的目的是 反应的离子方程式为 。 (3)V需加入适量NaOH溶液以生成聚合碱式氯化铝铁，若NaOH溶液过量，可能造成的影响是 。 (4)测定聚合碱式氯化铝铁[FeaAlb(OH)XCly]中一的比值的步骤如下： 步骤1：准确称取样品11.4g溶于水，加入过量的稀氨水，过滤，充分洗涤，将沉淀灼烧至质量不再变化，得到6.7g固体。 步骤2：另准确称取相同质量样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤，将沉淀灼烧至质量不再变化，得到1.6g固体。 则产品中一的比值为 。 【答案】(1) Al2O3 Al3+、Fe2+、Fe3+ 取少量滤液在试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红则有Fe3+，否则不含 (2) 将Fe2+氧化为Fe3+ Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- (3)可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，降低聚合碱式氯化铝铁的产率 (4)5：1 【分析】铝土矿和硫铁矿烧渣酸溶时，Al2O3、Fe2O3和FeO与盐酸反应生成氯化铝、氯化铁和氯化亚铁，SiO2不与盐酸反应，过滤得含有氯化铝、氯化铁和氯化亚铁的滤液，滤渣1为没有反应的SiO2；酸性条件下，向滤液中加入双氧水溶液，氯化亚铁被氯水氧化生成氯化铁；向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，调节溶液pH，促进氯化铝和氯化铁的水解得到聚合碱式氯化铝铁，若溶液pH过大，可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，降低聚合碱式氯化铝铁的产率，静置后，过滤、洗涤和干燥得到聚合碱式氯化铝铁产品，以此解答该题。 【详解】（1）“配料”中属于两性氧化物的物质是Al2O3，由分析可知，“酸溶”后，溶液含有的阳离子主要有Al3+、Fe2+、Fe3+；检验Ⅲ过滤后的滤液中是否含Fe3+的方法为取少量滤液在试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红则有Fe3+，否则不含； （2）IV加入氯水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-； （3）由分析可知，如果NaOH过量，可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，降低聚合碱式氯化铝铁的产率； （4）步骤1中得到的固体为氧化铁和氧化铝的混合物；步骤2中得到的固体为氧化铁，质量为1.6000g，其物质的量为0.01mol；则氧化铝的质量为6.7000g-1.60000g=5.1000g，物质的量为=0.05mol，则=n(Al)：n(Fe)=0.01：0.05=5：1。 6．（2023-2024高一上·四川成都·期末）电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板，原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。 (1)FeCl3溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。 (2)过量试剂①为 ；过量试剂②为 。 (3)鉴别滤液③中的金属阳离子，应滴加的试剂依次是 ，现象是 。FeCl2长时间暴露在空气中会变质，主要原因是 。 (4)取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格： 序号 现象 用方程式解释现象 ① 开始无明显现象 ② 稍后出现白色沉淀 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ ③ 空气中放置一段时间后，出现红褐色沉淀 【答案】(1)2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 (2) 铁 盐酸 (3) KSCN溶液、氯水 先没有明显的现象，滴加氯水后溶液变红 Fe2+具有还原性，在空气中易被(氧气)氧化 (4) H++OH-=H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【分析】使用后的“腐蚀液”中含有氯化铜、氯化亚铁、氯化铁，加过量的铁粉，铁置换出氯化铜中的铜，铁把氯化铁还原为氯化亚铁，过滤，滤渣中含有铁和铜，滤液为氯化亚铁溶液；滤渣中加盐酸溶解铁，过滤出铜，滤液③为氯化亚铁溶液，氯化亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得氯化亚铁晶体，据此分析解题。 【详解】（1）FeCl3溶液腐蚀电路板即Cu被FeCl3氧化为CuCl2，FeCl3被还原为FeCl2，该反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故答案为：FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2； （2）根据以上分析，过量试剂①为铁粉；过量试剂②为盐酸，故答案为：铁粉；盐酸； （3）由分析可知，滤液③中的金属阳离子为Fe2+，故检验Fe2+应先滴加KSCN溶液，无明显现象，在滴加氯水，溶液立即变为血红色，即可说明含有Fe2+，由于Fe2+具有较强的还原性，能够被空气中的氧气氧化，故FeCl2长时间暴露在空气中会变质，故答案为：KSCN溶液，氯水；先没有明显的现象，滴加氯水后溶液变红；Fe2+具有还原性，在空气中易被(氧气)氧化； （4）已知滤液③中含有FeCl2和HCl，故取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液，一开始H+和OH-反应，则观察不到明显现象，离子方程式为：H++OH-=H2O，而后FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化转化为Fe(OH)3，而出现红褐色沉淀，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：H++OH-=H2O；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 7．（2023-2024高一上·湖北·期末）废旧金属的回收再利用不仅节约资源，减轻环境压力，还能带来经济效益，符合可持续发展的理念。某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、、、、和可燃性有机物，通过如下工艺流程回收Cu、Al、绿矾等。回答下列问题： (1)“焙烧”的目的除了将金属单质转化为氧化物，主要还除去 。 (2)“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。 (3)操作Ⅰ、Ⅱ的名称是 ，该操作中使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要 。 (4)试剂a为 (填化学式)，加入试剂a后发生的化合反应的离子方程式为 。 (5)滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 (6)已知易溶于水，难溶于乙醇，结晶时加入乙醇可析出绿矾晶体，乙醇的作用是 。 【答案】(1)有机物 (2) (3) 过滤 玻璃棒 (4) Fe (5)蒸发浓缩 (6)降低产品溶解度 【分析】废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、Al2O3、CuO和可燃性有机物，焙烧，可除去有机物，加入氢氧化钠溶液碱浸，可得到四羟基铝酸钠溶液，滤液Ⅰ含有四羟基铝酸钠，可用于提取铝，滤渣Ⅰ含有Fe2O3、FeO、CuO，加入硫酸酸浸，可生成硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜，试剂a为铁，可用于除去硫酸铜，并与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，得到滤液Ⅱ为硫酸亚铁，滤渣Ⅱ为Fe、Cu，加入硫酸酸浸，过滤得到铜，滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。 【详解】（1）“焙烧”过程中除了将金属单质转化为氧化物，还可以将有机物除去； （2）“碱浸”过程中Al2O3与碱反应生成，反应的离子方程式：； （3）根据分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ的名称为过滤，需使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要玻璃棒； （4）根据分析可知，试剂a为Fe；加入后可与反应生成，离子方程式：； （5）滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体； （6）易溶于水，难溶于乙醇，结晶时加入乙醇可析出绿矾晶体，乙醇的作用是降低产品溶解度。 8．（2023-2024高一上·贵州安顺·期末）综合利用废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义。铁泥是钢铁厂废弃物，其成分为：Fe3O4、FeO、Al2O3、水、极少量的Fe以及不溶于酸的杂质。工业上常用回收的铁泥为原料制备铁红，实验室模拟其工艺流程如下： (1)滤液1中的金属阳离子 (填离子符号)。 (2)“转化”步骤中加H2O2的目的是 ，检验转化是否完全所用的试剂是 。 (3)“沉铁”步骤中需要加入过量的氢氧化钠溶液，写出该步骤中涉及的离子反应方程式 。 (4)煅烧步骤的化学反应方程式为 。 (5)某学习小组取10.0 g铁泥，通过上述实验，最终获得8.0 g铁红，则铁泥中铁元素的质量分数是 。 【答案】(1)Fe3+、Fe2+、Al3+ (2) 把溶液中的Fe2+氧化为Fe3+ 铁氰化钾溶液(或K3Fe(CN)6或酸性高锰酸钾溶液) (3)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=(或Al3++4OH-=+2H2O)，也可以写成Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=+2H2O (4) (5)56.0% 【分析】铁泥烘干后用硫酸酸浸，过滤除去杂质，得到滤液1用H2O2溶液将Fe2+氧化为Fe3+，再用NaOH溶液沉铁，得到Fe(OH)3沉淀，过滤，煅烧滤渣2得到铁红。 【详解】（1）铁泥是钢铁厂废弃物，其成分为：Fe3O4、FeO、Al2O3、水、极少量的Fe以及不溶于酸的杂质。铁泥烘干后用稀硫酸溶解，Fe3O4与硫酸反应产生Fe3+、Fe2+；FeO反应生成Fe2+；Al2O3反应产生Al3+；Fe反应产生Fe2+，故反应后的溶液1中含有的金属阳离子为Fe3+、Fe2+、Al3+； （2）“转化”步骤中加H2O2的目的是将溶液中的Fe2+氧化反应产生Fe3+； 若溶液中含有Fe2+，则加入K3Fe(CN)6溶液会产生蓝色沉淀，若完全氧化变为Fe3+，则加入K3Fe(CN)6溶液，不会产生蓝色沉淀，故检验转化是否完全所用的试剂是K3Fe(CN)6溶液；或加入酸性KMnO4溶液，若褪色，说明其中含有Fe2+，若不褪色，说明完全氧化，因此也可以用酸性KMnO4溶液检验； （3）“沉铁”步骤中需要加入过量的氢氧化钠溶液，该步骤中涉及的离子反应方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=(或Al3++4OH-=+2H2O)，也可以分写成：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=+2H2O； （4）煅烧步骤是Fe(OH)3分解生成铁红，该反应的化学反应方程式为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O； （5）取10.0 g铁泥，通过上述实验，最终获得8.0 g铁红，反应产生Fe2O3的物质的量为n(Fe2O3)==0.05 mol，则铁泥中含有的Fe元素的物质的量为n(Fe)=2 n(Fe2O3)=0.10 mol，其质量为m(Fe)=0.10 mol×56 g/mol=5.60 g，故铁泥中铁元素的质量分数是×100%=56.0%。 9．（2023-2024高一上·福建三明·期末）某小组设计实验测定菠菜中铁元素的含量。已知：菠菜中铁元素主要以草酸亚铁()的形式存在，草酸亚铁难溶于水；草酸是一种二元有机弱酸，具有还原性。 I．菠菜的预处理 (1)“过滤”需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、 (从下图中选择，写名称)。 (2)写出草酸亚铁溶于足量稀硫酸的离子方程式 。 (3)检验“滤液”中是否含有的试剂是 (写名称)。 (4)“滤液”中加入的作用是 (用离子方程式表示)。 Ⅱ．比色法测定菠菜中铁元素的含量 (5)利用色度传感器测得不同浓度标准液的吸收率如下图： 再用色度传感器测得待测液的吸收率为0.22，则 ，该菠菜中铁元素的含量为 。 【答案】(1)漏斗 (2) (3)硫氰化钾 (4) (5) 0.0004(或) 2.8 【分析】预处理流程中通过灼烧得到菠菜灰，加入硫酸溶解后过滤，滤液中加入H2O2，配成500mL的待测液，据此回答。 【详解】（1）“过滤”需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗； （2）草酸亚铁溶于足量稀硫酸的离子方程式：； （3）检验“滤液”中是否含有Fe3+ 的试剂是硫氰化钾，若含有铁离子会变为血红色； （4）“滤液”中加入的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：； （5）根据图可知，色度传感器吸收率为0.22时，Fe3+的浓度为0.0004(或)，400g菠菜中铁元素的含量为，所以该菠菜中铁元素的含量为2.8。 10．（2023-2024高一上·山东临沂·期末）硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)在防腐、电镀、医学上有诸多应用。由菱锌矿(主要成分为ZnCO3，含有少量SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu的化合物)制备硫酸锌晶体的工艺流程如下。 已知：①氢氟酸为一元弱酸。 ②该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Zn2+ Mg2+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ Ca2+ 开始沉淀的pH 6.2 8.9 6.8 2.2 4.7 10.6 完全沉淀的pH 8.2 10.9 8.3 3.2 6.7 12.6 回答下列问题： (1)“焙烧”生成ZnO的化学方程式为 ；“浸取”过程中H2O2的作用为 。 (2)用ZnO调pH的原理为 (用离子方程式表示)；调溶液pH为5.5，则滤渣I的主要成分为 。 (3)“转化”过程中加入锌粉的作用是 ；“脱镁”过程中生成MgF2的离子方程式为 。 (4)将分离出硫酸锌晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。 【答案】(1) 氧化Fe2+为Fe3+ (2) ZnO+2H+=Zn2++H2O Fe(OH)3 (3) 除去Cu2+杂质 2HF+Mg2+= MgF2↓+2H+ (4)提高原料利用率 【分析】焙烧ZnCO3分解生成ZnO和二氧化碳，加入稀硫酸、过氧化氢与Ca、Mg、Fe、Cu的化合物反应生成CaSO4、Mg2+、Fe3+、Cu2+，SiO2不与硫酸反应，加入ZnO调节pH沉淀Fe3+得到滤渣I为Fe(OH)3，加入Zn粉与Cu2+反应生成滤渣II为Cu，HF与Mg2+、Ca2+反应生成MgF2、CaF2，滤液为ZnSO4溶液，最后得到ZnSO4·7H2O； 【详解】（1）“焙烧” ZnCO3分解生成ZnO和二氧化碳，反应的化学方程式为；含Fe的化合物可能存在Fe2+，为了在调pH步骤完全除去铁元素杂质，需要将亚铁离子氧化为铁离子，“浸取”过程中H2O2的作用为氧化Fe2+为Fe3+； （2）用ZnO调pH的原理为ZnO与H+反应从而提高pH，使Fe3+沉淀得到Fe(OH)3，离子方程式ZnO+2H+=Zn2++H2O，调溶液pH为5.5，由表可知Fe3+完全沉淀的pH为3.2，其他离子完全沉淀的pH均大于5.5，则滤渣I的主要成分为Fe(OH)3； （3）“转化”过程中加入锌粉与Cu2+反应生成Cu，作用是除去Cu2+杂质；“脱镁”过程中HF与Mg2+反应生成MgF2，已知氢氟酸为一元弱酸，则需保留化学式，反应的离子方程式为2HF+Mg2+= MgF2↓+2H+； （4）将分离出硫酸锌晶体后的母液收集、循环使用，其意义是提高原料利用率。 11．（2023-2024高一上·山西运城·期末）磁性Fe3O4纳米颗粒由于同时具备磁性颗粒和纳米颗粒的双重优势，已经广泛应用于生物医学领域，废水处理领域，还是一种重要的无机颜料。一种利用废旧镀锌铁皮(主要含Fe，还含有少量Zn和Fe2O3)制备磁性Fe3O4纳米颗粒(微粒直径在1～100 nm之间)的工艺流程如图所示： 已知： (1)“碱洗”时，加入NaOH溶液的作用：①可以洗去废旧镀锌铁皮上的油污；② 。 (2)“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+的原因是 (用化学方程式表示)。 (3)“氧化”时，加入适量的NaClO溶液，发生反应的离子方程式为 ；“氧化”后的溶液中主要含有的金属阳离子Na+、 、 。 (4)“加热沉铁”时，向溶液中不断通入N2，并将溶液加热至60℃，在恒温下快速搅拌，30 min后，向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7，此时有黑色颗粒生成，继续滴加NaOH溶液至pH=11，再加入适量柠檬酸三钠(利用柠檬酸根离子与Fe3+反应，抑制晶粒的继续生长，使制得的Fe3O4晶粒更小)，并升温至80℃，恒温搅拌1 h，最后冷却至室温，通过“分离”操作，可制得磁性Fe3O4纳米颗粒。 ①通入N2的原因 。 ②向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7，此时有黑色颗粒生成，写出该过程中总反应的离子方程式 。 (5)“分离”时，在磁铁的帮助下，倒掉上层清液，用蒸馏水洗涤固体2次，固体洗涤干净的标志是 。 (6)将制备的磁性pH=7纳米颗粒分散到水中，所得分散系为 。 【答案】(1)溶解铁片上的锌(或者除去锌) (2)Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 (3) 2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O Fe3+ Fe2+ (4) 做保护气，防止Fe(OH)2被空气氧化为Fe(OH)3 Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O (5)取最后一次的洗涤液，向其中加入足量的稀硝酸酸化，再向其中加入AgNO3溶液，如果没有白色沉淀生成，则证明固体已经洗干净或者用干净的铂丝或铁丝蘸取最后一次洗涤液，放到酒精灯外焰上灼烧，如果没有观察到黄色火焰，则证明固体已经洗干净 (6)胶体 【分析】废旧镀锌铁皮加入NaOH溶液进行碱洗，除去表面的油污，同时溶解锌，过滤，向铁皮中加入足量的硫酸溶解，得到含有硫酸的硫酸亚铁溶液，向里面加入NaClO溶液，可以将Fe2+氧化为Fe3+，然后向溶液中通入N2，排出装置中的空气，并作保护气，防止Fe2+与OH-反应产生的Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3。在加热沉铁时发生的总反应的离子反应：Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O，然后过滤，分离出生成纳米磁性Fe3O4的粒子，最后经过分离得到纳米磁性Fe3O4和硫酸钠溶液，据此分析作答。 【详解】（1）“碱洗”时，加入NaOH溶液的作用：①可以洗去废旧镀锌铁皮上的油污；②溶解铁片上的锌(或者除去锌)； （2）“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+，这是由于废旧镀锌铁皮中的Fe2O3与硫酸反应产生Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3与废旧镀锌铁皮中Fe发生反应：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，最后完全转化为FeSO4； （3）“氧化”时，加入适量的NaClO溶液，可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；该装置目的是制取Fe3O4，其中含有+2、+3两种价态的Fe，因此“氧化”后的溶液中主要含有的金属阳离子Na+、Fe2+、Fe3+； （4）①通入N2的原因是做保护气，防止Fe(OH)2被空气氧化为Fe(OH)3； ②向溶液中滴加5 mol/LNaOH溶液至pH=7，此时有黑色颗粒生成，该过程中总反应的离子方程式为：Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O； （5）“分离”时，在磁铁的帮助下，倒掉上层清液，用蒸馏水洗涤固体2次，固体物质是从含有NaCl的溶液中分离得到，因此洗涤干净的标志是最后一次洗涤液中无Cl-或无Na+操作。检验Cl-或Na+是否存在方法是：取最后一次的洗涤液，向其中加入足量的稀硝酸酸化，再向其中加入AgNO3溶液，如果没有白色沉淀生成，则证明固体已经洗干净或者用干净的铂丝或铁丝蘸取最后一次洗涤液，放到酒精灯外焰上灼烧，如果没有观察到黄色火焰，则证明固体已经洗干净； （6）由于制取得到的Fe3O4固体颗粒直径为纳米级大小，因此将制备的磁性pH=7纳米颗粒分散到水中，所得分散系为胶体。 12．（2023-2024高一上·江西赣州·期末）某回收站利用炼铝厂的废料—铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2、FeO和Fe2O3)回收少量铝。设计有关工艺流程如图： 已知：SiO2是酸性氧化物；Na2SiO3具有粘合性；工业生产中电解熔融的氧化铝制备铝单质。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。 (2)过滤用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯. (3)“氧化”时加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)“沉铝”时通入过量CO2，有同学提出加入过量稀盐酸替换CO2，你认为行不行 (填“行”或者“不行”)，原因是 。 (5)电解Al2O3时发生的化学方程式是 。 (6)在电解Al2O3生产过程中Al的损失率为15%，若回收1tAl，则消耗的Al2O3的质量为 t(结果保留2位有效数字)。 【答案】(1)SiO2 (2)漏斗 (3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (4) 不行 氢氧化铝会与稀盐酸反应 (5)2Al2O34Al+3O2↑ (6)2.2 【分析】由题给流程可知，铝灰中加入稀硫酸酸浸时，铝和金属氧化物溶于稀硫酸得到可溶的金属硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣1和含有可溶的金属硫酸盐的滤液；向滤液中加入双氧水溶液，将溶液中亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化钠溶液将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，铝离子转化为偏铝酸根离子，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣2和含有偏铝酸根离子的滤液；向滤液中通入过量二氧化碳，二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝和滤液；氢氧化铝受热分解生成氧化铝，电解熔融的氧化铝制得金属铝。 【详解】（1）根据分析，滤渣1的主要成分是SiO2； （2）过滤用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯； （3）过氧化氢可将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （4）“沉铝”时通入过量CO2，若用盐酸代替，氢氧化铝将会与稀盐酸反应，故不能替换； （5）电解Al2O3时发生的化学方程式：2Al2O34Al+3O2↑； （6）由铝原子个数守可知，若回收1t铝，在电解氧化铝生产过程中铝元素的损失率为10%，则消耗的氧化铝的质量：。 13．（2023-2024高一上·广西玉林·期末）高铁酸㬛是一种多功能绿色水处理剂，杀菌消毒的同时可生成氢氧化铁胶体。某工厂利用废金属屑(主要成分为和，含有少量)制取并回收金属，工艺流程如下： (1)试剂为 (填化学式)；在过滤操作中要使用玻璃棒，其作用是 。 (2)证明滤液中无的实验方法是 ；用离子方程式解释滤液不含有可能的原因 。 (3)流程中固体不可暴露在空气中时间过长，原因是 (用化学方程式表示)。 (4)高铁酸钠中铁的化合价为 价。高铁酸钠处理水过程中所发生的化学反应主要为(胶体)，该反应中物质的氧化性强弱关系是 (填“>”或“<”)。净水时能吸附悬浮物的原因是 。 【答案】(1) 引流 (2) 取少量滤液于试管中，滴加溶液无明显现象，证明滤液中无 或 (3)、 (4) > 被还原后可生成胶体，胶体具有吸附性可吸附水中悬浮物 【分析】废金属屑中加入少量试剂a稀硫酸，稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁，生成的硫酸铁又与铁反应生成硫酸亚铁，过滤得到滤液Ⅰ和固体铁、铜，铁和铜中加入足量稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铜不与稀硫酸反应，过滤得到固体铜和滤液Ⅱ。 【详解】（1）由分析可知，试剂a为；在过滤操作中要使用玻璃棒引流； （2）检验铁离子可用溶液，因此证明滤液I中无的实验方法是：取少量滤液I于试管中，滴加溶液无明显现象，证明滤液I中无。废金属屑中加入少量稀硫酸，稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁，生成的硫酸铁又与铁反应生成硫酸亚铁，因此滤液I不含有可能的原因为：或； （3）过氧化钠暴露在空气中，会接触到空气中的水和二氧化碳，从而发生化学反应，方程式为：、； （4）由化合价代数和为零可知中铁元素为，根据氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：；净水时被还原生成三价铁离子，Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，胶体能吸附水中悬浮物。 14．（2023-2024高一上·河南焦作·期末）碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体的原料，也可用作脱硫的催化剂以及肥料和饲料的添加剂等。某化工厂以软锰矿(主要成分是，含少量)为原料，制取高纯的流程如图所示。 请回答下列问题： (1)将矿石粉碎的目的是 (答一条)，“浸锰”过程中有等生成，则该过程中发生反应 ( (填“氧化”或“还原”)，生成的离子方程式为 。 (2)“氧化”过程中，消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 (，调时溶液用量不宜过多，原因是 。 (3)操作I的内容是 ，写出生成的离子方程式： 。 (4)根据流程图中信息，写出具有的性质： (答一条)。 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，提高浸锰时的反应速率或提高原料的利用率 氧化 MnO2+SO2=Mn2++ (2) 1∶2 NaOH过多时会导致Al(OH)3的溶解，还可能生成Mn(OH)2沉淀 (3) 过滤、洗涤、干燥 Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O (4)不能与稀硫酸反应、不能氧化二氧化硫、不溶于水 【分析】1锰矿主要成分为，还含少量等，酸浸后过滤掉二氧化硅，然后加入MnO2氧化亚铁离子，加入氨水沉淀、，再加入碳酸氢铵得到，据此分析解题。 【详解】（1）矿石经过粉碎，增大了与稀硫酸的接触面积，可以 提高酸浸速率，提高原料的利用率；由题中信息可知，MnO2被SO2还原为了Mn2+离子，SO2被氧化为离子，反应的离子方程式为：MnO2+SO2=Mn2++； （2）由调节pH值得到Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，可知氧化过程中MnO2将Fe2+氧化为Fe3+离子，由电子守恒及铁锰元素化合价变化可知，反应中消耗的氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2；由于调节pH值生成的有Al(OH)3沉淀可溶于NaOH溶液，过多的NaOH也能使Mn2+生成Mn(OH)2沉淀，故NaOH不宜过多； （3）通过过滤的方法将沉淀MnCO3分离出来，然后洗涤、干燥得到高纯的MnCO3；由题中信息Mn2+与反应生成MnCO3沉淀，同时有CO2气体生成，离子方程式为：Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O； （4）由图中信息可知，SiO2不能与稀硫酸反应、不能氧化二氧化硫、不溶于水。 15．（2023-2024高一上·贵州六盘水·期末）某实验小组以含铁污泥(主要成分为、还含有及杂质；杂质与酸不反应，且难溶于水)为原料，设计了两种不同的合成路线(如下图，部分步骤已略去)，生产绿矾和柠檬酸铁铵。 回答下列问题： (1)操作①的名称是 。 (2)“酸浸”时，与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (3)检验“滤液X”中是否含有的方法为 。 (4)“氧化”中是 (填“离子化合物”“共价化合物”)，加入溶液的目的是 。 (5)在“净化除杂”中加入的固体为 ，目的是 (用离子方程式表示)。 【答案】(1)过滤 (2) (3)取少量滤液于试管中，加入溶液，如溶液变红，说明溶液中有(或取少量滤液于试管中，加氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀，说明原溶液中有) (4) 共价化合物 将氧化为 (5) (铁或铁粉) 【分析】含铁污泥(主要成分为Fe2O3、FeO、Fe及杂质，杂质与酸不反应，且难溶于水)加入过量稀硫酸，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铁会先和生成的硫酸铁反应生成硫酸亚铁，若铁剩余，则继续与硫酸反应生成硫酸亚铁，杂质变为滤渣，滤液X中一定含硫酸亚铁和硫酸，可能含硫酸铁，路线I中加入过氧化氢溶液，将亚铁离子全部氧化为铁离子，加氨水得到氢氧化铁沉淀，再向氢氧化铁沉淀中加柠檬酸，经过一系列步骤得到柠檬酸铁氨；路线II中加过量铁粉，硫酸与铁反应生成硫酸亚铁，若有铁离子，也与铁反应转化为亚铁离子，过滤得到硫酸亚铁溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾。 【详解】（1）根据分析，操作①的名称：过滤； （2）“酸浸”时，Fe2O3与硫酸反应生成Fe2(SO4)3，化学方程式：； （3）检验“滤液X”中的方法：取少量滤液于试管中，加入溶液，如溶液变红，说明溶液中有(或取少量滤液于试管中，加氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀，说明原溶液中有)； （4）中只存在共价键，不存在离子键，属于共价化合物；根据分析，加入溶液的目的是将氧化为； （5）根据分析，在“净化除杂”中加入的固体为(铁或铁粉)；加入的目的是为了防止，离子方程式：。 16．（2023-2024高一上·湖北荆门·期末）二氧化氯()、亚氯酸钠()是两种新型水处理剂。已知纯易分解爆炸，高于时易分解。一种制备亚氯酸钠晶体的工艺流程如下： (1)发生器中发生反应的化学方程式为 ，混合气中空气的作用是 。 (2)关于二氧化氯()、亚氯酸钠()，下列说法正确的是 。 A．用于工业和饮用水处理过程中，宜用廉价的代替 B．工业上将转化为，更便于储存与运输 C．饮用水中残留的少量，可加入适量溶液去除 (3)吸收塔中发生反应的离子方程式为 ，氧化产物为 。 (4)吸收塔中要严格控制温度低于，目的是 。 (5)每生成，理论上需消耗标准状态下的体积为 L。 【答案】(1) 稀释，防止爆炸 (2) (3) (4)防止分解 (5)11.2 【分析】NaClO3和稀硫酸溶解，然后NaClO3被SO2还原为ClO2，而SO2被氧化为硫酸盐，为防止ClO2发生爆炸，通入空气将其稀释；然后在碱性条件下用H2O2还原，得到NaClO2溶液，从溶液中获得NaClO2时，可从溶解度曲线中提取信息，即降温时，控制温度不低于38℃。 【详解】（1） 在“ClO2发生器”中，NaClO3与SO2反应生成ClO2和Na2SO4，该反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2，则离子方程式：2ClO+SO2=SO+2ClO2；题中信息显示：纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下，由此得出发生器中通入空气的作用是稀释二氧化氯，防止爆炸。 （2）A．比氯气具有更高的消毒效率，效果更好，A错误； B．易分解爆炸，转化为，更便于储存与运输，B正确； C．因为二氧化氯具有氧化性，残留的少量，可加入适量溶液发生氧化还原反应除去，C正确； 答案选BC。 （3）过氧化氢作为还原剂被氧化为氧气，离子方程式为；氧化产物为氧气； （4）过氧化氢不稳定，受热易分解，为防止受热分解，吸收塔的温度不能超过20℃。 （5）根据，每生成，理论上需消耗0.5molSO2，标准状态下的体积为11.2L。 17．（2023-2024高一上·江西吉安·期末）某化学兴趣小组利用工厂的废铁屑(主要成分为，此外还含有少量和)制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂的实验流程如图： 请回答下列问题： (1)绿矾的化学式为 。 (2)试剂为 ，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为 操作。 (3)固体C为 ，溶液D中加入溶液，无血红色产生，原因是 (用一个合适的离子方程式表示)。 (4)溶液D中加入适量发生反应的离子方程式为 ；若溶液D中含，则理论上加入 可使溶液中的铁元素恰好转化为胶体。 (5)证明胶体已经生成的实验方法是 效应。 (6)中铁元素的化合价为 ，据此可推断其在水处理过程中具有 的作用，由固体生成的反应，生成的另外一种盐为 。 【答案】(1) (2) 溶液 过滤 (3) (铜) (4) (5)丁达尔 (6) 杀菌消毒 【分析】观察流程图知，加入试剂的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂为溶液，固体为和，加入稀硫酸不反应，溶解，则固体为，溶液中含有，溶液中加入将氧化为，向溶液E加入溶液生成胶体，向溶液加入经一系列操作生成，据此解答。 【详解】（1）绿矾的化学式为。 （2）加入试剂的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂为溶液，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为分离固体和溶液的操作，应为过滤操作。 （3）铜不溶于稀硫酸，则固体为，溶液溶液，无血红色产生的原因是废铁屑(主要成分为)中过量的铁单质将溶解产生的全部还原为，离子方程式为。 （4）要使溶液中铁元素恰好转化为胶体，则应满足，假设加入，据得失电子守恒知可生成，则有，得。 （5）可以利用丁达尔效应来证明胶体已经生成。 （6）据元素化合价代数和为零，可得中铁元素的化合价为，具有强氧化性，可推测具有杀菌消毒作用，根据氧化还原反应的原理得生成的离子方程式为：，生成的反应还生成了。 18．（2023-2024高一上·广东茂名·期末）铝和铁是地壳中含量较多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。回答下列问题： (1)工业制印刷电路板的原理为用做腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。写出相关反应的离子方程式： 。 (2)向溶液中加入溶液时，生成的 色絮状沉淀迅速变为 色，一段时间后还会有 (填化学式)生成。 如图是从铝土矿(主要成分为，还含有少量等杂质)中提取并生产的工艺流程： (3)“滤渣”的主要成分为 (填化学式，下同)，滤液中溶液的主要成分为 。 (4)向“滤渣”中加入稀硫酸后，检验反应后溶液中存在的试剂为 (填字母)。 A．溶液      B．溶液      C．溶液 (5)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 。 (6)“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) 白 灰绿 (3) (4)A (5)烧杯、漏斗、玻璃棒 (6) 【分析】(3)铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe3O4等杂质)，铝土矿中加入氢氧化钠溶液， Al2O3溶于氢氧化钠溶液，Fe3O4不溶于氢氧化钠溶液，所以过滤得滤渣为Fe3O4，滤液主要为四羟基铝合酸钠溶液，四羟基铝合酸钠溶液中通入过量的二氧化碳酸化得沉淀为氢氧化铝，过滤得滤液主要为NaHCO3溶液，氢氧化铝灼烧得氧化铝，氧化铝、碳、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为CO。 【详解】（1）工业制印刷电路板的原理为用做腐蚀液，将覆铜板上不需要的铜腐蚀。铜和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，相关反应的离子方程式：。故答案为：； （2）向溶液中加入溶液时，生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后还会有生成。故答案为：白；灰绿；； 如图是从铝土矿(主要成分为，还含有少量等杂质)中提取并生产的工艺流程： （3）由分析：“滤渣”的主要成分为，滤液中溶液的主要成分为。故答案为：；； （4）A．Fe2+具有还原性，可以把高锰酸钾还原而使溶液褪色，故A符合； B．溶液不能检验Fe2+，故B不符； C．由于溶液中存在Fe3+，不能用溶液检验反应后溶液中存在，故C不符； 故答案为：A； （5）过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒； （6）“还原”时，炭黑在高温下被氧化为，发生反应的化学方程式为。故答案为：。 19．（2023-2024高一上·湖南长沙·期末）Ⅰ．经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如下表所示： 离子 浓度/ (1) 。 (2)为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如下流程，回收铜和绿矾。 ①工业废水中加入铁粉后，反应的离子方程式为 (任意写一个)。 ②试剂B的化学式是 。 ③上述废水经处理，理论上可获得的物质的量是 mol。 ④由制得的绿矾晶体配制溶液时，以下实验操作会导致所配溶液浓度偏高的是 。 A．用托盘天平称量绿矾晶体时，用到游码，且将砝码放在左盘，药品放在右盘 B．转移时，有液体溅出 C．最后一次转移后，发现液体超过刻度线，倒出多余部分 D．定容时，俯视刻度线 Ⅱ．明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含A1、、Fe、、等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题： 已知：开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9～3.7。 (3)加快“酸溶”速率的措施有 (列举一种即可)。 (4)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。 (5)“步骤①”调节pH约为3.7的目的是 。 (6)“步骤②”包含的操作有 、 、过滤、洗涤及干燥。 【答案】(1)0.1 mol/L (2) Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑（任写一个即可） H2SO4 12 D (3)搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度等（答案合理即可） (4)2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (5)使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀 (6) 蒸发浓缩 冷却结晶 【分析】Ⅰ．100L工业废水中含有铁离子2mol、铜离子1mol、硫酸根离子10mol、钠离子2mol和氢离子10mol，先加入Fe560g即10mol，Fe先与Fe3+反应离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，消耗Fe1mol，再与Cu2+反应离子方程式为Cu2++Fe=Cu+Fe2+，消耗Fe1mol，最后与氢离子反应离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，消耗Fe5mol，剩余Fe3mol，固体C为3molFe和1molCu，固体C中加入试剂B为硫酸，Fe与硫酸反应生成溶液E为FeSO4，溶液D中含有FeSO4和Na2SO4，与溶液E混合后经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到硫酸亚铁晶体； Ⅱ．由工艺流程图知，废铝灰经酸溶后，其中的铝元素和铁元素分别以Al3+和Fe3+、Fe2+形式存在，过滤取滤液加入H2O2能将Fe2+氧化成Fe3+，之后加入Al(OH)3调节pH约为3.7，可使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀，再次过滤，所得溶液中的金属阳离子只有Al3+，加入K2SO4可得KAl(SO)2溶液，溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥一系列操作后即制得明矾。 【详解】（1）根据溶液的电荷守恒，氢离子浓度为：(0.2-0.06-0.02-0.02)mol/L=0.1mol/L，故答案为：0.1 mol/L； （2）①工业废水中的Fe3+、Cu2+、H+均能与Fe反应，发生的离子方程式依次为Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu2++Fe=Cu+Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑（任写一个即可）； ②根据分析可知，试剂B为H2SO4，故答案为：H2SO4； ③Fe与1mol硫酸铁反应得到3mol硫酸亚铁，与1mol硫酸铜反应得到1mol硫酸亚铁，与5mol硫酸反应得到5mol硫酸亚铁，剩余的3molFe最后与硫酸反应生成3mol硫酸亚铁，故得到硫酸亚铁晶体的物质的量为12mol，故答案为：12； ④A．称量绿矾晶体时，将砝码放在左盘，药品放在右盘，根据左盘质量=砝码质量+游码，称量的绿矾晶体质量偏小，则所配制溶液浓度偏低，故A项错误； B．转移时，有液体溅出，溶质部分损失，所配制溶液浓度偏小，故B项错误； C．最后依次转移后，发现液体超过刻度线，倒出多余部分，溶质部分损失，所配制溶液浓度偏小，故C项错误； D．定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，所配制溶液浓度偏大，故D项正确； 故答案为：D； （3）加快“酸溶”速率的措施有搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度等，故答案为：搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度等（答案合理即可）； （4）“氧化”是加入H2O2能将Fe2+氧化成Fe3+，发生反应的离子方程式：2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （5）加入AI(OH)3调节pH约为3.7，可使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀，故答案为：使Fe3+完全沉淀而Al3+不沉淀； （6）“步骤②”前是溶液，“步骤②”后得到固体产品，说明“步骤②”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥等一系列操作，故答案为：蒸发浓缩； ②由①可知，“步骤②”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及干燥等一系列操作，故答案为：冷却结晶。 20．（2023-2024高一上·广东珠海·期末）Ⅰ．七水合硫酸亚铁是一种重要的食品或饲料添加剂，也是颜料及电子工业的原材料。某同学利用工业烧渣(含有、、)采用下图所示流程来模拟制备七水合硫酸亚铁。 回答下列问题： (1)“滤渣”主要成分的名称是 ，被还原的离子方程式 。 (2)若检验，取溶液中滴加溶液，产生的现象是 。此过程涉及反应的化学方程式为， 。 Ⅱ．流程需要溶液，若由你配制所需溶液，回答下列问题： 硫酸  化学纯(CP级) 品名：硫酸 化学式： 相对分子质量：98 密度： 质量分数：98％ (3)实验中除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的主要仪器有： 。 (4)计算所需浓硫酸的体积约为 mL(精确到)。 (5)在量取浓硫酸后，进行了下列操作： ①等稀释的硫酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。 ②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹液面与瓶颈的刻度线相切。 ③将量取的浓硫酸稀释。 ④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。 上述操作中，正确的顺序是 (填序号)。 (6)下列操作会引起所配溶液浓度偏大的是___________(填字母)。 A．定容时仰视刻度线 B．容量瓶中原来有少量蒸馏水 C．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度 D．向容量瓶中转移溶液时，有少量液体溅出 (7)产品(摩尔质量为)纯度测定：取a g样品，配成溶液，量取待测液于锥形瓶中，加入酸性溶液至恰好完全反应，消耗溶液体积为b mL，纯度为 。 【答案】(1) 二氧化硅 (2) 生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后变为红褐色沉淀 (3)500 mL容量瓶 (4)13.6 (5)③①④② (6)C (7)% 【分析】工业烧渣(含有、、)中加入过量的稀硫酸，生成硫酸亚铁、硫酸铁，过滤得到滤渣为，加入试剂X还原，为了不引入杂质，则X是铁，得到硫酸亚铁溶液，经过一系列操作，得到硫酸亚铁晶体。 【详解】（1）根据分析知，“滤渣”主要成分为不与硫酸反应的二氧化硅；被还原的离子方程式：； （2）若检验，取溶液中滴加溶液，发生反应的化学方程式：，，产生的现象是：生成白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后变为红褐色沉淀； （3）配制溶液，需要用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500 mL容量瓶等； （4）浓硫酸的浓度：，稀释前后溶质物质的量不变，则所需浓硫酸的体积约为mL； （5）正确的顺序是：③将量取的浓硫酸稀释。①等稀释的硫酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹液面与瓶颈的刻度线相切； （6）A. 定容时仰视刻度线，则水加多了，所配溶液浓度偏小； B. 容量瓶中原来有少量蒸馏水，不影响溶液浓度； C. 用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度，量取浓硫酸的体积偏大，所配溶液浓度偏大； D. 向容量瓶中转移溶液时，有少量液体溅出，溶质物质的量偏小，所配溶液浓度偏小； 故选C； （7）物质的量为bc×10-3mol，根据得失电子守恒知，当时，恰好完全反应，则物质的量为5bc×10-3mol，纯度为5bc×10-3mol×10×M/a ×100%=%。 21．（2023-2024高一上·广东清远·期末）FeCl3是一种用途广泛的工业原料，主要用于污水处理、五金刻蚀、建筑工业制备混凝土等，有机工业中可用作催化剂、氧化剂等。某化学兴趣小组从含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的废液中回收铜并制备氯化铁晶体，其流程如图所示： 按要求回答下列问题： (1)用离子方程式表示反应①中所涉及的反应： 。 (2)操作Ⅰ中玻璃棒的作用是 。 (3)滤渣Y的主要成分是 (填化学式，下同)，试剂b是 。 (4)①加入试剂c的目的是 。 ②试剂c可选择下列物质中的 (填字母)。 A．KMnO4              B．Cl2            C．Zn              D．HCl              E.H2O2 ③根据②中所选试剂，写出反应③的离子方程式： (任写一个)。 (5)该化学兴趣小组利用废液制得了一定质量的FeCl3•6H2O晶体(不考虑杂质)，并将其配成250mL溶液。取25.0mL该溶液与物质的量浓度为0.50mol•L-1的Na2SO3溶液恰好反应，此时消耗Na2SO3溶液的体积为20.0mL，反应原理：_______Fe3++_______SO+_______H2O——_______Fe2++_______SO+_______H+。 请配平以上离子方程式，并计算FeCl3•6H2O晶体的质量 (写出计算表达式和计算结果)。 【答案】(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu (2)引流 (3) Cu、Fe HCl (4) 将Fe2+氧化成Fe3+ BE 2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-或2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (5) 2Fe3++SO+H2O=2Fe2++SO+2H+ 54.1g 【分析】含有FeCl2，FeCl3，CuCl2的工业废液中加入过量的铁粉，得到滤液X：氯化亚铁溶液，滤渣Y：铁粉、铜粉的混合物，铁粉、铜粉的混合物中加入过量盐酸过滤可得到金属铜和滤液Z：氯化亚铁溶液，氯化亚铁溶液中通入过量氯气得到氯化铁溶液，氯化铁溶液在氯化氢气流中蒸发得氯化铁晶体。 【详解】（1）反应①为过量的铁粉与FeCl2，FeCl3，CuCl2的工业废液反应，离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu； （2）操作Ⅰ为过滤，玻璃棒的作用是引流，故答案为：引流； （3）①由分析可知，滤渣Y的主要成分是铁粉、铜粉的混合物，故答案为：Cu、Fe； ②由分析可知，试剂b是盐酸，故答案为：HCl； （4）①由分析可知，试剂c为氯气，加入试剂c的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+； ②由①可知，试剂c作用是将Fe2+氧化成Fe3+，高锰酸钾反应后有杂质生成，Zn、HCl均不能将Fe2+氧化成Fe3+，氯气、过氧化氢具有氧化性，且反应后没有杂质生成，故答案为：BE； ③根据②中所选试剂，反应③的离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-或2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-或2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； （5）①变价元素分别为铁元素和硫元素，铁元素从+3价降低至+2价，得1个电子，硫元素从+4价升高至+6价，失去2个电子，得失电子守恒，则Fe2+和Fe3+的系数为2，亚硫酸根离子和硫酸根离子的系数为1，根据电荷守恒氢离子得系数为2，水的系数为1，则离子方程式为：，故答案为：； ②反应消耗20.0mL 0.50mol•L-1的Na2SO3溶液，n(Na2SO3)= n()= 20.0×10-3L ×0.50mol•L-1=0.01mol，根据关系式：，则n(Fe3+)=0.02mol，则FeCl3•6H2O晶体的质量为：0.02mol×270.5g/mol=54.1g，故答案为：54.1g。 22．（2023-2024高一上·贵州遵义·期末）已知某工业废水中含有大量的以及部分污泥，为了减少污染并促进废物 利用，实验室模拟工业流程并从该废水中回收绿矾晶体及金属。请根据以下流程图，回答下列问题： (1)操作I是 (填操作名称)，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要 。 (2)图示中的固体A是 。 (3)写出加入铁粉后发生反应的离子方程式： ， 。 (4)取少量溶液2于试管中，滴加过量溶液的现象： ，现象变化过程中涉及的氧化还原方程式为 。 (5)获得绿砜晶体的系列操作为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (6)经检测溶液1中浓度为，上述溶液1经处理，可获得物质的量为 mol。 【答案】(1) 过滤 漏斗 (2)Cu (3) (4) 先产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 (5)冷却结晶 (6)6 【分析】工业废水通过过滤操作分离出污泥，得到溶液1，向溶液1中加入过量铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，Cu2+还原为单质Cu，过滤后得到的固体为Fe和Cu、溶液2为FeSO4溶液，固体混合物中加入稀硫酸与其中的Fe反应得到FeSO4溶液，剩余的固体A为Cu，将两部分的FeSO4溶液合并，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到绿矾晶体。 【详解】（1）操作I是过滤，用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要漏斗； （2）由分析可知，固体A为Cu； （3）加入铁粉后，将Fe3+还原为Fe2+，Cu2+还原为单质Cu，发生反应的离子方程式有、； （4）取少量FeSO4溶液于试管中，滴加过量溶液的现象为先产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，其中涉及的氧化还原反应是氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，反应方程式为：； （5）由分析可知，获得绿砜晶体的系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （6）溶液1中浓度为，溶液1含有Fe元素的物质的量为1mol，流程中加入铁粉为280g，物质的量为=5mol，根据流程可知，铁元素最终都会变成，根据铁元素守恒，最终得到的的物质的量为6mol。 23．（2023-2024高一上·四川绵阳·期末）绿矾(FeSO4·7H2O)可溶于水，不溶于乙醇，常用作净水剂、补血剂、制颜料等。工业上用废铁锈(主要成分为Fe2O3，含少量的Al2O3与Cu)制取绿矾的流程图如下： 回答下列问题： (1)加入过量NaOH溶液发生反应的化学方程式为 。 (2)滤渣1溶解前要进行多次洗涤，检验其是否洗涤干净的方法是：取最后的一次洗涤液进行 ，通过观察火焰颜色确定。 (3)“操作②”时加入足量Fe后发生反应的离子方程式为 、 (任意写两个)。“操作③”时加入的X为 (填化学式)。 (4)若取少量滤液2加入试管中，然后滴加NaOH溶液，产生的现象为 ，“操作④”的方法是向合并液中直接加入乙醇后过滤，即可得到FeSO4·7H2O晶体，乙醇的作用是 。 (5)为探究绿矾分解过程，通过热重实验得到如下曲线()。失重比为19.4%时，图中x= 。 【答案】(1)Al2O3＋2NaOH＋3H2O= 2Na[Al(OH)4] (2)焰色试验 (3) 2Fe3++Fe=3Fe2+ Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑或Fe＋Cu2+= 2Fe2+＋Cu H2SO4 (4) 出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 降低FeSO4·7H2O的溶解度，使其析出 (5)4 【分析】以废铁锈(主要成分为Fe2O3，含少量的Al2O3与Cu)为原料制备绿矾，加入过量NaOH时，Al2O3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]溶液，过滤，得到滤液1(Na[Al(OH)4]和NaOH的混合溶液)和滤渣1( Cu和Fe2O3)，过滤得到Cu和Fe2O3的混合固体，固体在适量稀硫酸中溶解，得到含有Fe3+、Fe2+和Cu2+的溶液，再加入足量铁粉，Fe3+、Cu2+被铁还原生成Fe2+和Cu，过滤得到滤液2为硫酸亚铁溶液，滤渣2为铜和铁的混合物，向滤渣中加入稀硫酸，过滤得到滤液3，滤液3溶质为硫酸亚铁，滤液2与滤液3混合经过一系列操作得到绿矾晶体。 【详解】（1）加入过量NaOH时，Al2O3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4]溶液，化学方程式为：Al2O3＋2NaOH＋3H2O= 2Na[Al(OH)4]，故答案为：Al2O3＋2NaOH＋3H2O= 2Na[Al(OH)4]； （2）取最后的一次洗涤液进行焰色试验，通过观察火焰颜色确定，故答案为：焰色试验； （3）“操作②”时加入足量铁粉，铁和过量硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe3+、Cu2+被铁还原生成Fe2+和Cu，离子方程式为：Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+= 2Fe2+＋Cu、2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+； ②由①可知，离子方程式还有Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+= 2Fe2+＋Cu，故答案为：Fe＋2H+= Fe2+＋H2↑或Fe＋Cu2+= 2Fe2+＋Cu； ③由分析可知，滤渣2为铜和铁的混合物，向滤渣中加入稀硫酸，过滤得到滤液3，滤液3溶质为硫酸亚铁，则加入试剂X为H2SO4，故答案为：H2SO4； （4）①滤液2为硫酸亚铁溶液，若取少量滤液2加入试管中，然后滴加NaOH溶液，产生的现象为出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； ②由于绿矾溶于水，不溶于乙醇，则加入乙醇后析出FeSO4·7H2O晶体，则乙醇的作用为降低FeSO4·7H2O的溶解度，使其析出，故答案为：降低FeSO4·7H2O的溶解度，使其析出； （5）根据公式：，即，解得x=4，故答案为：4。 24．（2023-2024高一上·广东梅州·期末）我国科学家侯德榜发明了联合制碱法，其制备流程可表示如下。回答下列问题： 资料1：反应中的化学方程式为：。 资料2：时，溶解度小于0.01g的物质属于难溶物；时溶解度为。 资料3：下表为有关物质的溶解度() 物质 NaCl 溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)粗盐水中含大量、，“除杂”时依次加入过量的NaOH、、和适量HCl来提纯NaCl。用离子方程式说明加入的目的 。 (2)“操作”若在实验室中进行，用到的玻璃仪器除烧杯外还需要 。 (3)离子反应：，是难溶物，符合复分解反应发生的条件；反应中不是难溶物，为什么也生成了沉淀，理由是 。 (4)从“操作”得到的“母液”可分离提纯得到另一种产品 ，用于“循环”的X是 。 (5)制得的纯碱可能含少量NaCl，简述检验杂质的方法 。 【答案】(1) (2)漏斗、玻璃棒 (3)20℃时溶解度最小，达到过饱和状态而析出 (4) (5)取少量样品于试管中，加水溶解，滴加足量稀硝酸后，再滴加少量硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则说明含有，反之则无 【分析】粗盐水除杂后得到的饱和食盐水通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠，过滤分离得到碳酸氢钠晶体，受热分解得到碳酸钠和水和二氧化碳，二氧化碳可以进行循环利用。据此解答。 【详解】（1）粗盐水中含大量、，加入过量的NaOH除去镁离子，再加入除去硫酸根，则是要除去加入的过量钡离子，离子方程式为：。 （2）“操作I”为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 （3）由资料3中溶解度可知，20℃时溶解度最小，达到过饱和状态而析出。 （4）由反应I中的化学方程式为：可知，“操作I”得到的“母液”可分离提纯得到另一种产品：； 由分析可知，该过程中参与循环的物质的为。 （5）检验碳酸钠中有氯化钠，即为检验氯离子，故用硝酸和硝酸银。具体方法为：取少量样品于试管中，加水溶解，滴加足量稀硝酸后，再滴加少量硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则说明含有，反之则无。 25．（2023-2024高一上·湖北·期末）氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： (1)加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 (2)操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 (3)写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： (4)检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 (5)A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 (6)描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 【答案】(1)Fe2++2HCO= FeCO3↓+CO2↑+H2O (2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次 (3)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 (4)用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+ (5)2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ (6) 白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 【分析】废铁屑用碳酸钠溶液除去油污，用稀硫酸在加热条件下充分反应，过滤，向滤液中加入过量的碳酸氢铵，生成碳酸亚铁沉淀，过滤后，洗涤、干燥、煅烧得到氧化铁。 【详解】（1）FeSO4与NH4HCO3反应的离子方程式Fe2++2 = FeCO3↓+CO2↑+H2O； （2）洗涤沉淀的方法：向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次； （3）“煅烧”时生成Fe2O3，FeCO3与O2发生反应的化学方程式：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2； （4）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁(A)，与足量铁粉反应生成氯化亚铁(B)，与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，被氧气氧化生成Fe(OH)3；则生成的A溶液中含有氯化铁，检验Fe3+的方法是：用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+； （5）Fe3+与Cu反应的离子方程式：2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+； （6）白色沉淀C是Fe(OH)2，被氧气氧化的现象：白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色；反应的化学方程式为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3。 ( 2 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