2020-2021高考化学铁及其化合物推断题的综合热点考点难点含详细答案.docx

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1、2020-2021 高考化学铁及其化合物推断题的综合热点考点难点含详细答案一、铁及其化合物1 利用 旧 皮可制 磁性Fe3O4 胶体粒子并得到副 物 ZnO。制 流程如 所示：( 已知 ZnO 能溶于 碱 )已知： Zn 及其化合物的性 与 Al 及其化合物的性 相似。 回答下列 ：（1）用 NaOH 溶液 理 旧 皮的目的是_（填字母）。A 去除油 B 溶解 C 去除 D 化 皮（2） 溶液 A 的 pH 可 生 Zn( OH)2沉淀， 制得ZnO，后 操作步 是抽 _。（3）加适量H2 2目的是 _ 溶液3 4胶体粒子的 程中， 持 通入2，OB 制得 Fe ON其原因是 _。（4）副 物

2、ZnO 常用于制 。我国早有 技 的 ，明代宋 星著的天工开物中有“升 倭 ”的 ：“每炉甘石十斤，装 入一泥罐内然后逐 用煤炭 盛，其底 薪， 火煅 冷定 罐取出即倭 也。” 工 程涉及主要反 的化学方程式 _，（注：炉甘石的主要成分 碳酸 ，“倭 ”是指金属 ）。（5）用重 酸 法( 一种氧化 原滴定法) 可 定 物Fe3O4 中的二价 含量。若需配制 1度 0.01 mol L 的 K2Cr2O7 准溶液250 mL， 准确称取 _g K2Cr2O7保留 4 位有效数字，已知M r(K2Cr2O7) 294 。配制 准溶液 ，下列 器中用不到的有_（填 号）。 子天平 杯量筒玻璃棒 25

3、0 mL 容量瓶胶 滴管移液管（ 6）滴定操作中，如果滴定前装有 K2Cr2 O7 准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定 束后气泡消失， 定 果将 _( 填“偏大”“偏小”或“不 ” ) 。【答案】 AB洗 、灼 将部分 离子氧化成 离子防止 Fe2 被氧化ZnCO3高温2CZn 3CO0.7350偏大【解析】【分析】【 解】(1)A 氧化 溶液与油 反 生成高 脂肪酸 ，具有去除油 作用，A 符合 意；B根据Zn 及化合物的性 与Al 及化合物的性 相似，Zn 也能和 氧化 溶液反 ， 氧化 溶液起到溶解 ，B 符合 意；C 氧化 和 不反 ，C 不符合 意；D 氧化 不能 化 皮，故答案

4、： AB；D 不符合 意；(2)调节溶液 A 的 pH 可产生 Zn(OH)2 沉淀，抽滤就可以得到氢氧化锌沉淀，洗涤除去附着的离子，高温灼烧氢氧化锌分解得到ZnO；(3)Fe3O4 中有 +3 价铁，因此加适量H2O2 目的是将部分亚铁离子氧化成铁离子，将亚铁离子和铁离子达到Fe3O4 中+2 价铁与 +3 价铁的比例关系，持续通入N2，主要防止Fe2+被氧化；故答案为：将部分亚铁离子氧化成铁离子；防止Fe2 被氧化；(4)该炼锌工艺参加反应的物质是煤炭饼和炉甘石(碳酸锌 )，得到的物质是倭铅(金属锌 )和CO，联想初中所学高炉炼铁原理，则炼锌过程涉及主要反应的化学方程式为ZnCO3高温2C

5、Zn 3CO ；(5)m(K2Cr2O7)=0.01 mol L-1 0.250 L 294molg-1=0.7350 g，电子天平用于准确称量固体质量，烧杯用于溶解固体，玻璃棒用于搅拌和引流，容量瓶用于配制溶液，胶头滴管用于加水定容。用不到的仪器为量筒和移液管；故答案为：0.7350g ；(6)如果滴定前装有 K2Cr2O7 标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失，这样就造成读出来的 K2Cr2O7 标准溶液体积偏大，测定结果将偏大。2A、 B、 C、 D 均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示。(1)若 A 为强碱， C、 D 常被用做食用“碱 ”。 C D

6、反应的离子方程式为_。(2)若 A 为使用最广泛的金属单质，B 是某强酸的稀溶液，则检验D 溶液中金属阳离子的试剂为 _， D C反应的离子方程式为_。(3)若 A 为非金属单质， D 是空气中的主要温室气体。D 还可以转化为A，写出该反应的化学方程式 _。223+2+2点燃【答案】 CO3 23KSCN溶液2MgO + CO + H O = 2HCO2Fe + Fe = 3Fe2Mg + COC【解析】【分析】(1)若 A 为强碱， C、 D 常被用做食用 “碱 ”，应为碳酸钠和碳酸氢钠，根据反应流程可知，A为氢氧化钠，与少量二氧化碳反应生成C 为碳酸钠，与足量二氧化碳反应生成D 为碳酸氢钠

7、，碳酸钠溶液通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；(2)若 A 为使用最广泛的金属单质，酸，过量的铁与稀硝酸反应生成B 是某强酸的稀溶液，根据流程可推知C 为硝酸亚铁，少量的铁与稀硝酸反应生成A 为铁， B 为硝 D 为硝酸铁，硝酸亚铁与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与铁反应生成硝酸亚铁；(3)若 A 为非金属单质，D 是空气中的主要温室气体CO2。根据流程可知A 为碳，碳在氧气不足的条件下燃烧生成C 为 CO，在氧气充足时燃烧生成D 为 CO2， CO在氧气中燃烧生成CO2， CO2 与 C在高温条件下反应生成CO。【详解】(1)若 A 为强碱， C、 D 常被用做

8、食用 “碱 ”，应为碳酸钠和碳酸氢钠，根据反应流程可知，A为氢氧化钠，与少量二氧化碳反应生成C 为碳酸钠，与足量二氧化碳反应生成D 为碳酸氢钠，碳酸钠溶液通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故 C D反应的离子方程式为CO32+ CO2 + H2O = 2HCO3 ；(2)若 A 为使用最广泛的金属单质，B 是某强酸的稀溶液，根据流程可推知A 为铁， B 为硝酸，过量的铁与稀硝酸反应生成C 为硝酸亚铁，少量的铁与稀硝酸反应生成D 为硝酸铁，硝酸亚铁与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与铁反应生成硝酸亚铁，则检验D 溶液中金属阳离子 Fe3+的试剂为 KSCN溶液， D

9、C反应的离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+；(3)若 A 为非金属单质， D 是空气中的主要温室气体CO 。根据流程可知A 为碳，碳在氧气2不足的条件下燃烧生成C 为 CO，在氧气充足时燃烧生成D 为 CO2， CO在氧气中燃烧生成CO ， CO 与 C在高温条件下反应生成CO，D 还可以转化为 A，是镁在二氧化碳中燃烧生成22氧化镁和 C，反应的化学方程式为2Mg点燃2MgO + C。2+ CO3 某淡黄色固体 A（仅含三种元素，式量小于 160）可用于制药，为探究其组成和性质，设计并完成如下实验：已知：上述流程中所涉及的反应都充分进行。B、 C、 D 均为常见气体。相同情况下

10、气体 B 的密度大气体 C。黑色固体 E 溶于盐酸后滴加 KSCN，无明显现象，加适量氯水后，溶液变红。请问答：（ 1）写出气体 B 的电子式 _，固体 A 的化学式是 _。（ 2）黑色固体 E 与足量浓硝酸反应的离子反应方程式是_。【答案】FeC+3+2O43FeO + 10H + NO3= NO + 3Fe + 5H2O【解析】【分析】B、 C、 D 均为常见气体说明D 单质为氧气，物质的量为n= m3.2g0.1mol ，相M32g mol 1同情况下气体B 的密度大气体C 则说明 B 为二氧化碳， B 与过氧化钠反应，则C 为一氧化碳，气体物质的量为n= V =8.96L10.4mol

11、 由于生成0.1mol 氧气，根据 2CO2 +Vm22.4L mol2Na O = 2Na CO + O ，因此二氧化碳的物质的量为0.2mol ， CO物质的量为 0.2mol ，黑色22232固体 E 溶于盐酸后滴加 KSCN，无明显现象，说明无铁离子，加适量氯水后，溶液变红，说明原物质为 FeO，则 m(FeO) = 28.8g-0.2mol-1-128 g?mol- 0.2mol 44 g?mol= 14.4g，则 FeO物质的量 n= m14.4g0.2mol ，因此 n(Fe): n(C): n(O) =M71g mol 10.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2m

12、ol+0.2mol+0.2mol，2)则化=1:2:4学式为 FeC2O4。【详解】气体 B 为二氧化碳，其电子式，根据上面分析得到固体A 的化学式是 FeC2O4；故答案为：； FeC2O4。黑色固体E 即 FeO 与足量浓硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，其离子反应方程式是+3+2+3+333FeO + 10H + NO= NO + 3Fe+ 5H O；故答案为：3FeO + 10H + NO= NO + 3Fe +5H2O。4 以下是与氧气性质有关的实验，回答相关问题。（ 1）写出铜和氧气反应的化学方程式_。（ 2）写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式_，该反应的实验现象为 _。（ 3）硫燃

13、烧时瓶底盛少量水的作用是 _，硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的原因是因为 _不同。【答案】 2Cu+O22CuO3Fe+2OFe3O4固体吸收生成的二氧化硫气体，防止污染空气【解析】【详解】剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色氧气浓度(1)该实验的原理是：铜粉与氧气反应生成氧化铜；发生反应的化学方程式为2Cu+O22CuO；(2)该铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，该反应的化学方程式是：点燃3Fe+2O2Fe3O4 ；反应的实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；(3)由于二氧化硫是对大气有污染的气体，做硫在氧气燃烧的实验时瓶底盛放少量水的作用是：吸收二氧化硫防止污染空气；硫在空气

14、中燃烧产生淡蓝色火焰、在氧气中燃烧蓝紫色火焰，氧气中氧气的浓度比空气中氧气的浓度要大。5 钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答：（ 1）钠元素的金属性比铝 _(填 “强”或 “弱 ”)。三种金属对应的氢氧化物中，具有两性的物质是 _（填化学式）。（ 2）将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为_；可观察到的实验现象是_(填序号 )。A钠沉到水底B钠熔成小球C小球四处游动D钠无变化（3） Fe 与 Cl2 在一定条件下反应，所得产物的化学式是_。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。请回答：若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成 _色。向另一支试管中滴加NaOH 溶液，反应的离子

15、方程式是_。（4） Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，其供氧时主要反应的化学方程式为：_。（5）在 AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，观察到的现象是_。【答案】强Al(OH)3BC FeCl3红2Na 2H2O=2Na 2OH- H2 Fe3 3OH-=Fe(OH)32Na2O22CO2=2Na2CO3 O2、 2Na2O2 2H2O=4NaOH O2先生成白色沉淀，然后白色沉淀消失【解析】【分析】（ 1）金属钠与铝处于同周期，金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱；（ 2）金属钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气；由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；反应放热，因此

16、钠熔化成光亮的小球；反应放出气体，因此钠四处游动；最终金属钠完全溶解；（3） Fe 在 Cl2 燃烧，生成FeCl3 ，将 FeCl3 溶于水后，溶液中存在大量的液后，溶液变为血红色；滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀；Fe3+，滴加KSCN溶（4） Na2O2 可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2 和 H2O 反应；（5）在AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液，生成白色沉淀Al(OH)3 ，当NaOH 溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。【详解】（1）钠元素的金属性比铝强；钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有两性的物质是Al(OH)3；（2）钠和冷水反应，生成氢氧化钠和氢气，离子方程

17、式为：2Na 2H2O=2Na+ 2OH-H2；由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；反应放热，因此钠熔化成光亮的小球；反应放出气体，因此钠四处游动；最终金属钠完全溶解，因此金属钠与水反应的实验中，可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动，答案选BC；（3） Fe 在 Cl2燃烧，生成33溶于水后，溶液中存在大量的3+，滴加 KSCN溶FeCl，将 FeClFe液后，溶液变为血红色；滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀，离子方程式为：Fe3 3OH-=Fe(OH)3；（4） Na2O2 可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2 和 H2O 反应，反应方程式为：2Na2O22CO2 =2Na2

18、CO3 O2、 2Na2O2 2H2O=4NaOH O2；（5）在 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液，生成白色沉淀Al(OH)3 ，当 NaOH 溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。6 粉末状试样 A 是由等物质的量的MgO 和 Fe2O3 组成的混合物。进行如下实验：取适量 A 进行铝热反应，产物中有单质B 生成；1C；另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol L盐酸中，得溶液将中得到的单质B 和溶液 C 反应，放出 1.12 L(标况 )气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质 B；用 KSCN溶液检验时，溶液D 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是

19、_，产物中的单质 B 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L，则该溶液中c(Mg 2 )为 _， c(Fe2 )为 _。【答案】加少量KClOFeFeO23 6HCl=2FeCl3 3H2O、 MgO3，插上镁条并将其点燃2232、 Fe 2H2 H2 1 12HCl=MgCl H OFe 2Fe=3Fe=Fe0.67 mol L2.3 mol L【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质Al 和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量KClO3 固

20、体并插上Mg 条，点燃 Mg 条后放出热量，使 KClO3 固体分解放出O2，进一步加剧Mg 的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅高温速升高，引发反应。发生的反应为Fe2O3 2AlAl2O3 2Fe，所以产物中单质B 为 Fe，故答案为：加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；Fe；(2)Fe2O3 和 MgO 都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：Fe2O3 6HCl=2FeCl3 3H2O，MgO 2HCl=MgCl2 H2O，故答案为： Fe2 O3 6HCl=2FeCl3 3H2O、 MgO 2HCl=MgCl2H2O；(3)混合物中只有Fe2O3 能和 Al 发生铝热反应，生成Fe 单

21、质。 C 溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。发生的离子反应为 Fe 2Fe3 =3Fe2 、 Fe2H =Fe2 H2。(4)假设步骤用去的20 g 固体中， MgO 的物质的量为x，则 Fe2O3 的物质的量也为 x，则40 g mol 1x160g mol 1x 20 g，解得： x 0.1mol 。根据 MgO MgCl2 的关系，则溶液中 MgCl2 13，也就是溶的浓度为0.1 mol。步骤说明溶液中没有Fe 0.15 L 0.67L mol质为 FeCl22守恒的关系，可知MgCl22和 MgCl。根据 Cl和 FeCl 的总的物质的量等于-10.45mol-0.1

22、mol0.15L 6.0mol L1g 0.45mol ，所以， FeCl2的浓度为，2.3 mol?L20.15L322 1故答案为： Fe 2Fe=3Fe、Fe 2H=Fe H2；0.67 mol L；【点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算，题目难度中等，掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键，(4)中计算亚铁离子的物质的量时，不可忽略了铁与氢离子的反应。7 某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示（部分产物和条件已略去），请回答：（1）铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测可能正确的是_（填序号）A铁铝合金可由铁和铝熔融混合

23、制成B铁铝合金的熔点高于铝和铁C铁铝合金硬度高于纯铝（ 2）反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。（ 3）反应的化学方程式为 _ 。（ 4）反应发生时观察到的现象是 _ ，用化学方程式表示颜色变化的原因 _ 。（ 5）反应中的 CO2 不宜换成 HCl，原因是 _ 。（ 6）请举出固体 A 一种用途 _。【答案】3+2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO2+3H2先产生白色沉AC Al +4OH =AlO2+2H2 O淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解做红色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知，中的反应有

24、硫酸与氢氧化钠酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁；中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；固体A 为氧化铁，固体B 为氧化铝；中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠；中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】（1） A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物，故A 正确；B合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故B 错误；C合金硬度高于各成分，则铁铝合金硬度高于纯铝，故综上所述，故答案为： AC；C 正确；（2） 中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为Al3+4OH3+=A

25、lO2 +2H2O，故答案为：Al +4OH=AlO2 +2H2O；（3） 中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ，故答案为： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；（4） 中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，现象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（ 5） 中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化

26、铝和碳酸氢钠，若将二氧化碳换成氯化氢，则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解，故答案为：过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解；（ 6）固体 A 为红棕色的氧化铁，可以用来做红色油漆和涂料，故答案为：做红色油漆和涂料。8 从某矿渣（成分为 NiFe2O4(铁酸镍 )、 NiO、FeO、 CaO、 SiO2 等）中回收 NiSO4 的工艺流程如图：已知： (NH4 2 4在 350 分解生成3242 4在焙烧过程中生成4) SONH和 H SO ； NiFe ONiSO 、Fe2 (SO4)3。回答下列问题：（1） “研磨 ”的目的是 _。（2）矿渣中部分 FeO 在空气焙烧时与 H2 4

27、24 3的化学方程式为 _。SO 反应生成 Fe (SO )（3） “浸泡 ”过程中 Fe2(SO4)3 生成 FeO(OH)的离子方程式为_。 “浸渣 ”的成分除 Fe2 O3、FeO(OH)、CaSO4 外还含有 _（填化学式）。（4）向 “浸取液 ”中加入 NaF 以除去溶液中2+，溶液中-1时，可使钙Cac(F)至少为 _mol L2+-5-1时沉淀完全； Ksp(CaF2)=4.0-11离子沉淀完全。 已知 Ca 浓度小于 1.0 10molL 10（5）萃取可用于对溶液中的金属离子进行富集与分离：Fe2+(水相 )+2RH(有机相)FeR2(有机相 )+2H+(水相 )。萃取剂与溶

28、液的体积比（V0）对溶液中 Ni2+、 Fe2+的萃VA取率影响如图所示，V0 的最佳值为 _。在 _（填“强碱性”“强酸性”或“中性”）VA介质中 “反萃取 ”能使有机相再生而循环利用。（6）若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤（前后步骤不变）。依据下表数据判断，调pH范围为 _。高温【答案】增大接触面积，加快反应速率4FeO+6H2SO4+O22Fe2(SO4)3+6H2O3+加热+2-33.7 pH7.12Fe+2H OFeO(OH)+3HSiO2.0 10.25 强酸性【解析】【分析】某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍 )、 NiO、 FeO、 CaO、 SiO2 等，加入硫酸铵研磨

29、后，600 C 焙烧，已知：4 2432424(NH ) SO 在350以上会分解生成 NH和 H SO ； NiFe O 在焙烧过程中生成 NiSO424 3NaF 除去钙离子，、Fe (SO ) ，在 90C 的热水中浸泡过滤得到浸出液，加入过滤得到滤液加入萃取剂得到无机相和有机相，无机相通过一系列操作得到硫酸镍，有机相循环使用，据此分析解答。【详解】(1)焙烧前将矿渣与 (NH4 )2 SO4 混合研磨，混合研磨的目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；(2)矿渣中部分 FeO 在空气焙烧时与 HSO 反应生成 Fe (SO )的化学方程式为2424 3高温2Fe2(SO4)3+

30、6H2O；4FeO+6H2SO4 +O2生成 FeO(OH)的离子方程式为：3+加热+；根据24 32(3) 浸“泡 ”过程中 Fe (SO )Fe +2H OFeO(OH)+3H分析，浸渣”FeSiO2；的成分除2O3、 FeO(OH) 、 CaSO4 外还含有(4)向 “浸取液 ”中加入NaF 以除去溶液中2+2+-5-1时沉淀完Ca，已知Ca 浓度小于 1.0 10mol L全，溶液中-K sp4.0 10-11-3，故溶液中-3c(F )=10-5 2 10mol/Lc(F )至少为2 10c Ca21.0mol/L ；(5)本工艺中，萃取剂与溶液的体积比( V0 )对溶液中Ni2+、

31、Fe2+的萃取率影响如图所示，最VA佳取值是亚铁离子不能被萃取，镍离子被萃取，V0 的最佳取值是 0.25；由 Fe2+(水VA相)+2RH(有机相 )? FeR(有机相 )+2H+ (水相 )可知，加酸，增大氢离子的浓度，使平衡逆向移动，可生成有机相，则应在强酸性介质中“反萃取 ”能使有机相再生而循环利用；(6)若将流程图中浸泡步骤改为如图步骤(前后步骤不变 )，亚铁离子被双氧水氧化为铁离子，除杂过程中要将铁离子除去但不能使镍离子沉淀，依据下表数据判断，pH=3.7 时铁离子完全沉淀， pH=7.1 时镍离子开始沉淀，则调节pH 范围为 3.7 pH7.。192019 年诺贝尔化学奖颁给了为

32、锂电池发展作出突出贡献的三位科学家。某废旧锂电池正极主要由 LiFePO4、铝箔、炭黑等组成， Fe、 Li、 P 具有极高的回收价值，具体流程如下：（ 1）过程生成 NaAlO2 溶液的离子方程式是 _。（ 2）过程中 HCl/H2O2 的作用是 _。（ 3）浸出液 X 的主要成分为 Li+、 Fe3+、 H2PO4-等。过程控制碳酸钠溶液浓度20%、温度85 、反应时间3 h 条件下，探究pH 对磷酸铁沉淀的影响，如图所示。综合考虑铁和磷沉淀率，最佳pH 为 _。结合平衡移动 原理，解释过程中 pH 增大，铁和磷沉淀率增大的原因_。当 pH 2.5后，随 pH 增加，磷沉淀率出现了减小的趋

33、势，解释其原因_。（4） LiFePO可以通过 (NH4 )2Fe(SO4)2、H3PO4 与 LiOH 溶液发生共沉淀反应制取，共沉淀反4应的化学方程式为 _。【答案】 2Al 2OH-2H2O=2AlO2- 3H2 溶解 LiFePO4，将 Fe2+氧化为 Fe3+（ 2Fe2+H2 O2+2H+=2Fe3+2H2O） 2.5 H2PO4-HPO42-+H+， HPO42-PO43- +H+，加入2332-结合 H+使 c(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，43-)增大，与3+Na CO后， COc(POFe结合形成磷酸铁沉淀（或者：H2 4-42-+， HPO42-43- +，溶液

34、pH 增大，POHPO+HPO+Hc(H+)减小，促进上述电离平衡正向移动，c(PO43- )增大，与Fe3+结合形成磷酸铁沉淀pH2.5 时，沉淀中的磷酸铁会有部分开始转变生成Fe(OH)3，使得部分 PO43- 释放，导致磷沉淀率下降(NH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+LiOH=2NH4HSO4+LiFePO4 +H2O 或(NH4)2Fe(SO4)2+H3PO4+3LiOH=(NH4 )2SO4+Li2SO4+LiFePO4 +3H2O【解析】【分析】含 LiFePO4、铝箔、炭黑的废旧锂电池，用NaOH 溶解后过滤，滤液为NaAlO2 溶液，滤渣为 LiFePO4和炭黑，再用盐酸酸化的H2O2 溶解滤渣并过滤，得到主要成分为Li+、 Fe3+、24-等的溶液X，向 X 中加入 Na2342O 析出，过滤的滤液主要是H POCO溶液，有 FePO?2HLiCl，