备战高考化学知识点过关培优易错难题训练∶铁及其化合物推断题附详细答案.docx

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1、备战高考化学知识点过关培优易错 难题训练铁及其化合物推断题附详细答案一、铁及其化合物1 下列各物质是中学化学中常见的物质,甲为常见金属单质,丙为黄绿色的单质气体,乙、丁是常见无色气态非金属单质,其它均为化合物,C 常温下为一种液体,B、 D 分别为黑色粉末和黑色晶体,G 为淡黄色固体,J 为生活中常见的调味品,I 为红褐色固体,F 为棕黄色溶液。是实验室制取丁的反应之一。各物质间的转化如下图所示,回答下列问题(部分生成物未列出):(1)物质 I 的化学式为 _; F 中阴离子是 _;(2)反应的化学方程式为为_ ;(3)B 与 K 的反应是实验室制取丙的反应,其离子方程式为_;(4)反应的化学

2、方程式为_;(5)若 E 与 G 以物质的量比为1:1 投入足量水中,反应的化学方程式为_;生成1mol气体转移电子的个数为_。【答案】 Fe(OH)3-MnO 2+Mn2+ +2HO 3Fe +2 22222Cl2H O2H O+OMnO +4H +2Cl+Cl高温4H O(g)Fe O +4H4FeCl +4Na O2+ 6H O = 4Fe(OH) +8NaCl + O6N234222232A【解析】【分析】丙为黄绿色单质气体,所以丙为Cl2, B 与 K 的反应是实验室制取丙的反应,且B 为黑色粉末,则 B 为 MnO 2,K 为 HCl;是实验室制取丁的反应之一,则该反应为双氧水在二

3、氧化锰的催化作用下制取氧气的反应,所以C 为 H2 O,丁为氧气;G 为淡黄色固体,且可以生成氧气,则 G 应为Na2 2J 为生活中常见的调味品,应为NaCl, I 为红褐色固体应为O ,则33+, E与氯气反应可生成F,则 F 为 FeCl32;氯Fe(OH) ;F 为棕黄色溶液,应含Fe, E 为 FeCl化铁可以与单质铁反应生成氯化亚铁,所以甲为铁单质,Fe 可以在高温条件下与水反应生成氢气和四氧化三铁,所以乙为氢气,D 为 Fe3O4。【详解】(1)根据分析可知物质I 为 Fe(OH)3; F 中阴离子为 Cl-;MnO 2(2)反应为双氧水在二氧化锰的催化作用下制取氧气,方程式为2

4、H2 O22H2O+O2;(3)实验室利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,方程式为:MnO 2+4H+2ClMn2+22+Cl +2H O;(4)反应为 Fe 在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁的反应,方程式为:3Fe高温+4H ;+ 4H O(g)Fe O2342(5)E 为 FeCl2, G 为 Na2O2,过氧化钠有强氧化性可氧化亚铁离子为铁离子,被还原时-1 价的氧被还原成 -2 价,二者1: 1 反应,说明氧化产物不止有Fe3+,再联系过氧化钠可以与水反应生成氧气,可知产物中应还有氧气,Na2O2 自身发生氧化还原反应,所以E 与 G 以物质的量比为1:1 投入足量水中,反应

5、方程式为4FeCl22 223 +8NaCl +4Na O+ 6H O = 4Fe(OH)O2 。【点睛】解决此类题目要根据物质的性质、特征作为突破口进行推断,例如本题中“丙为黄绿色单质气体 ”,则丙为 Cl2, “F为棕黄色溶液 ”,则其溶液中应含有 Fe3+,学生平时的学习中要注意多积累一些有特殊性质的物质。2 已知C、 D、G、 I 为短周期元素形成的单质,D、G、 I 常温下为气态,且G 为黄绿色;形成D 的元素原子的最外层电子数是次外层的3 倍; B 的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃); K 为红棕色粉末。其转化关系如图。请回答:(1)工业上制(2)写出 C 与C 用 A 不用 H

6、的原因 _ 。K 反应的化学方程式_ ,该反应的反应物总能量_(填“大于 ”或 “小于 ”)生成物总能量。(3) L 是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,L 作阴极,接通电源(短时间 )电解E 水溶液的化学方程式_ 。( 4)写出 E 物质的电子式 _。(5) J 与 H 反应的离子方程式为_。(6)写出 G 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_ 。高温【答案】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 大于2KCl+2H2O2KOH+H2 +Cl23+-Al+3AlO2 +6H2O=4Al(OH)32Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H

7、2O【解析】【分析】【详解】形成 D 的元素的原子最外层电子数是次外层的3 倍,原子只能有 2 个电子层,最外层电子数为 6,则 D 为 O2;K 为红棕色固体粉末,2 3K 为 Fe O ;由于电解 A 得到 C与 D,则 C 与 K生成 A 的反应为铝热反应,故A 为 Al232O , L 为 Fe, C 为 Al;黄绿色气体G 为 Cl ,与 C 反应得到 H 为 AlCl3; B 的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃 ),B 中含有 K 元素, B 在催化剂、加热条件下反应生成氧气,则B 为 KClO322, E 为 KCl,电解 KCl 溶液生成 KOH、 H和 Cl ,过量的 F 与氯

8、化铝反应得到 J,则 I 为 H22, F为 KOH, J为 KAlO ;(1) H 为 AlCl3 ,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故工业上制Al 用氧化铝不用氯化铝,故答案为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;高温(2) C 与 K 反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应为放热反应,故该反高温应的反应物总能量大于生成物总能量,故答案为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe;大于;(3) Fe 是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,Fe 作阴极,接通电源(短时间 )电解 KCl水溶液的化学方程式为: 2KCl+2H2O电解2KOH+H2 +Cl2,故答案为电

9、解2KCl+2H2O2KOH+H2 +Cl2;(4) E 为 KCl, KCl 的电子式为,故答案为;(5) J 与 H 反应的离子方程式为:Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3,故答案为 Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3;(6) G 为 Cl2, G 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO)+2H2O,故答案为 2Cl +2Ca(OH) =CaCl +Ca(ClO) +2H O。222222222【点晴】本题考查无机推断等,特殊颜色及D 的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口,是对元素化合物知识及学生综合能力

10、的考查,需对基础知识全面掌握。推断题中常见的特征反应现象有:(1)焰色反应: Na(黄色 )、 K(紫色 );( 2)使品红溶液褪色的气体:SO (加热后又恢复红色)、 Cl (加热后不恢复红色 );( 3)白色沉淀 Fe(OH)置于空气中最终222转变为红褐色 Fe(OH)3( 由白色 灰绿 红褐色 );( 4)在空气中变为红棕色:NO;( 5)气体燃烧火焰呈苍白色:H2 在 Cl2 中燃烧;在空气中点燃呈蓝色:CO、 H2 、 CH4;( 6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝: NH3;( 7)空气中出现白烟:NH3 与酸性气态物质 (或挥发性酸如盐酸、硝酸 )反应等。3 现有 X、 Y、 Z 三

11、种非金属元素,A、 B、 C 三种金属元素 ,有 :X、 Y、 Z 的单质在常温下均为气体;X 的单质在 Z 的单质中燃烧 ,火焰呈苍白色。产物 XZ 的水溶液可使石蕊试液变红;2molX 的单质可与 1molY 的单质化合生成2molX2Y,X2Y 在常温下为液体 ;Z 的单质溶于 X2Y 中所得的溶液具有漂白性;A 的单质可以在 Z 的单质中燃烧 ,生成黑棕色固体 ,该固体溶于水得到棕黄色溶液;B 与 Z 可形成化合物BZ3,向 BZ3 的溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液 ,先生成白色沉淀后沉淀逐渐溶解 ;C 的单质与 Y 的单质反应可能得到两种产物,其中一种为淡黄色固体 M请回答下列问题

12、:( 1)写出下列物质的化学式 :XZ_,X2Y_,M_(2) Z 的单质溶于 X2Y 中所得溶液中起漂白作用的物质是_(填化学式 )(3) A 的单质与 Z 的单质反应的化学方程式为_(4) BZ3与过量的 NaOH 溶液反应的离子方程式为 _(5) X 的单质与 Z 的单质的混合气体经点燃充分反应后,冷却至室温 ,再通入足量的 NaOH溶液中 ,气体被完全吸收 ,则原混合气体中 X 的单质与 Z 的单质的体积关系可能为_(用相应化学式表示 X、 Z 的单质 )【答案】 HCl H2O2 233+-2Na O HClO 2Fe+3Cl2FeClAl +4OH =AlO 2+2H O22V(H

13、 ):V(Cl ) 1:1【解析】【分析】现有 X、 Y、 Z 三种非金属元素,A、 B、 C 三种金属元素,有X 、Y、 Z 的单质在常温下均为气体; X 的单质在Z 的单质中燃烧,火焰呈苍白色,产物XZ 的水溶液可使石蕊试液变红,则 XZ 为 HCl,得出 X 为 H, Z 为 Cl;2molX的单质可与1molY 的单质化合生成2molX2 Y, X2Y 在常温下为液体,则X2 Y 为 H2O,Y 为 O; Z 的单质溶于 X2Y中所得的溶液具有漂白性; A 的单质可以在Z 的单质中燃烧,生成黑棕色固体,该固体溶于水得到棕黄色溶液,则为氯化铁溶液,即A 为 Fe; B 与 Z 可形成化合

14、物 BZ3,向 BZ3 的溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液,先生成白色沉淀后沉淀逐渐溶解,则B 为 Al; C 的单质与 Y 的单质反应可能得到两种产物,其中一种为淡黄色固体M,则 M 为过氧化钠,则C 为 Na。【详解】根据分析得出下列物质的化学式:XZ为 HCl, X2Y 为 H2O, M 为 Na2O2;故答案为:HCl; H O; Na O 。222Z 的单质溶于 X2Y 反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸起漂白作用;故答案为:HClO。A 的单质与 Z 的单质反应是铁与氯气反应生成氯化铁,其化学方程式为点燃点燃2Fe+3Cl22FeCl3;故答案为: 2Fe+3Cl22FeCl3。氯化铝与过

15、量的NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和水,其离子方程式为Al3+4OH= AlO2+2H2O;故答案为:Al3+4OH = AlO2 +2H2O。点燃X 的单质与Z 的单质的混合气体经点燃充分反应生成HCl, H2 + Cl22HCl,反应后冷却至室温,再通入足量的 NaOH 溶液中,气体被完全吸收,氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯气也要与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,因此氯气过量或刚好生成 HCl,气体都能完全被吸收,故原混合气体中X 的单质与Z 的单质的体积关系可能为 V(H2):V(Cl2) 1:1;故答案为:V(H2):V(Cl2 ) 。1:14 某化学兴趣小组探究氯化

16、铁溶液的某些性质,将一定量氯化铁固体先加入含1molHCl 的浓盐酸中,再加水配制成1L 溶液 A。(1)若在 A 溶液中加入一块铜片,一段时间后得溶液B。写出铜片在FeCl3 溶液中反应的离子方程式: _;(2)若在 B 中加铁粉mg,充分反应后剩余固体ng;过滤,从1L 滤液中取出20mL,向其中滴入 40mL2mol/LAgNO 3 溶液时, Cl-恰好完全沉淀。则溶液A 中 FeCl3 的物质的量浓度是_;(3)若在 A 溶液中加铁粉至不再溶解,则需铁粉_克。【答案】 2Fe3+Cu= Cu2+2Fe1mol/L56g【解析】【分析】【详解】(1)Fe3+有较强氧化性,可将Cu 氧化成

17、 Cu2+,离子方程式为2Fe3+Cu= Cu2+2Fe;(2)若在 B 中加铁粉mg,充分反应后剩余固体ng,则此时滤液中溶质只有FeCl2,滴入40mL2mol/LAgNO 3溶液时, Cl-恰好完全沉淀,则 20mL 滤液中 n(Cl-)=0.04L 2mol/L=0.08mol,则1L 滤液中 n(Cl- )=0.08mol1000mL=4mol ,加入了 1molHCl,则20mL溶液中n(Cl-33)=4mol-1mol=3mol,则 n(FeCl )=1mol ,溶液体积为1L,所以溶液 A 中 FeCl 的物质的量浓度是 1mol/L ;3+2+、 2H+2+23(3)A 中加

18、铁粉发生反应 2Fe +Fe=3Fe+Fe=Fe +H ,溶液中 n(FeCl )=1mol ,n(HCl)=1mol,所以消耗的铁粉物质的量为0.5mol+0.5mol=1mol ,质量为 56g。【点睛】解决此类题目要注意寻找守恒关系,不能盲目写反应方程式;第 3 题要注意 HCl 也可以与铁粉反应。5 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+O22CuO 3Fe+2

19、O3 4剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色Fe O固体 吸收生成的二氧化硫气体,防止污染空气氧气浓度【解析】【详解】(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。6 铁及其化合物在生活、生产中有广

20、泛应用。请回答下列问题:(1)在实验室中,FeCl 2 可用铁粉和 _反应制备, FeCl3 可用铁粉和 _反应制备。(2)黄铁矿 ( 主要成分为FeS2 ) 是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应:高温,该过程中若有1.5mol FeS2 参加反应,则反应过程中转3FeS2 8O2= 6SO2 Fe3O 4移_mol电子。(3) K 2FeO4 与 Zn 组成新型二次电池高铁电池,电解液为碱溶液,其反应式为:充电3Zn(OH)22Fe(OH) 24KOH ?放电3Zn2K2 FeO48H 2O ,放电时电池的负极反应式为_ ;充电时电解液的pH_ (填 “增大 ”“减小 ”或 “不

21、变 ”之一) 。(4)某同学向盛有H 2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2 溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_;生成沉淀的原因是_ (用平衡移动原理解释) 。【答案】盐酸( 或氯化铁)氯气16Zn2OH2eZn(OH)2减小2Fe2H 2O22H2Fe32H 2 OFe3催化H 2O 2 分解产生O2H 2O2 分解反应放热,促进 Fe3 的水解平衡正向移动【解析】【分析】(1) Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气; Fe 与氯化铁反应生成氯化亚铁, Fe 与氯气反应生成氯化铁;高温中, Fe、S

22、 元素的化合价升高, O 元素的化合价降低;(2) 3FeS2 8O2 = 6SO2 Fe3 O 4(3) Zn 元素的化合价升高,放电时负极上Zn 失去电子;由电池反应可知,充电时消耗KOH;(4)酸性条件下 H 2O 2 将亚铁离子氧化为铁离子;铁离子能催化H 2 O 2 分解产生氧气;从平衡角度分析。【详解】(1)在实验室中, FeCl2可用铁粉和盐酸( 或氯化铁 ) 反应制取; FeCl 3 可用铁粉和氯气反应制取, 故答案为:盐酸( 或氯化铁 ) ;氯气;高温中, Fe、S 元素的化合价升高, O 元素的化合价降低,(2) 3FeS2 8O2 = 6SO2 Fe3 O 41.5mol

23、FeS2 参加反应,则消耗氧气为4mol ,由 O 元素的化合价变化可知,转移的电子为4mol2 2016mol , 故答案为:16;(3) Zn 元素的化合价升高,放电时负极上Zn 失去电子,电极反应为Zn 2OH2eZn(OH) 2 ,由电池反应可知,充电时消耗KOH,则 pH 减小, 故答案为: Zn2OH2eZn(OH) 2 ;减小;(4)向盛有 H 2 O 2 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 2 溶液,发生的离子方程式为:2Fe2H 2O22H2Fe32H 2 O ; Fe3催化氧化 H 2 O 2 分解产生 O2 ,故一段时间后,溶液中有气泡出现;生成沉淀的原因是H 2O 2

24、分解反应放热,促进 Fe3 的水解平衡正向移动, 故答案为: 2Fe2H 2 O 22H2Fe32H 2O ; Fe3 催化氧化 H 2 O 2 分解产生 O 2 ; H 2O 2 分解反应放热,促进Fe3的水解平衡正向移动。7 溴主要以Br- 形式存在于海水(呈弱碱性)中,利用空气吹出法从海水中提溴,工艺流程示意如下。资料:常温下溴呈液态,深红棕色,易挥发。( 1)酸化:将海水酸化的主要目的是避免_(写离子反应方程式)。( 2)脱氯:除去含溴蒸气中残留的Cl2具有脱氯作用的离子是_。溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2或加入 _,脱氯作用恢复。(3)富集、制取 Br2:用 Na2CO3溶液吸收

25、溴, Br2歧化为 BrO3- 和 Br-。再用 H2 SO4 酸化歧化后的溶液得到Br2,其离子反应方程式为 _。(4)探究(3)中所用 H242生成的影响,实验如下:SO 浓度对 Br序号ABC试剂组成1 mol/L NaBr1 mol/L NaBr将 B 中反应后溶液用20% H2SO498% H2SO4水稀释实验现象无明显现象溶液呈棕红色,放热溶液颜色变得很浅B 中溶液呈棕红色说明产生了_。分析 C 中溶液颜色变浅的原因,甲同学认为是发生了化学反应所致;乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理,请用具体的反应说明理由;若认为乙同学的分析合理,进一步设计实验方案说明。理由或方案:

26、_。酸化歧化后的溶液宜选用的酸是_(填 “稀硫酸 ”或 “浓硫酸 ”)。-2+-+222【答案】 Cl22Fe、 Br3理由:+2OH =Cl +ClO+H O铁粉 BrO+5Br +6H =3Br +3H OBrSO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 方案:用 CCl4 萃取颜色很浅的溶液,观察溶液下层是否呈棕红色稀硫酸【解析】【分析】【详解】(1)海水中溴元素以Br-存在,从海水中提取溴单质,要用Cl2 氧化溴离子得到,但海水呈碱性,若不酸化,就会发生反应:Cl2 +2OH-=Cl-+ClO-+H2O,影响溴的提取;(2) 将溴蒸气的残留的Cl2 脱去,可利用氯气有强的氧化性,要加

27、入能与Cl2 反应,但不能与 Br2 反应的物质,如Fe2+、 Br-;溶液失去脱氯作用后,补加FeBr2 或加入还原铁粉,物质具有还原性,脱氯作用就恢复;232歧化为 BrO3-和Br-。再用 H2 4酸化, BrO3-和 Br-及 H+发生(3)用 Na CO 溶液吸收溴,BrSO归中反应得到 Br2,其离子反应方程式为3-+22BrO+5Br +6H =3Br+3H O;(4) B 中溶液呈棕红色是由于Br2 是红棕色物质,产生了Br2;若甲同学说法正确,则会发生反应:SO22224+Br+2H O=2HBr+H SO ,消耗了溴单质;若乙同学说法正确,则要把颜色很浅的溶液用CCl4 萃

28、取,利用 CCl4 密度比水大,溴单质容易溶于CCl4,观察下层液体颜色否呈棕红色即可;歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象,若用浓硫酸酸化,溶液变为红棕色,反应放出热量,会导致溴单质挥发,所以酸化要用稀硫酸。8 某工厂废金属屑的主要成分为 Cu、 Fe 和 Al,此外还含有少量 Al2O3 和 Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (FeSO47H2O)和胆矾晶体。完成下列填空:( 1)写出步骤反应的离子方程式:_。( 2)试剂 X 是 _,溶液 D 是 _。( 3)在步骤中,用如图装置制取CO2 并通入溶液 A 中。一

29、段时间后,仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体C 的生成,在药品和装置上可采取的改进措施是_。(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其可能的原因: _。(5)将固体 F 继续加入热的稀硫酸,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO溶液,写出反4应的化学方程式: _。【答案】 2Al+2H 2O+2OH - =2AlO 2- +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO 2- +H 2 O稀硫酸NaHCO 溶液 浓盐酸改为稀盐酸;在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和NaHCO 溶液33的洗气瓶,以除去装置a 中挥发出的 HCl3+2

30、+3+2+2+2Fe +Fe=3Fe 、 2Fe +Cu=2Fe +Cu2Cu+O2 +2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O【解析】【分析】Fe、 Cu、 Fe O 都不与 NaOH 溶液反应, Al 和 Al O 可与 NaOH 溶液反应,用含有 Al、 Fe、2323Cu 和 Al O和 Fe O的废金属屑制取AlCl、绿矾晶体 (FeSO?7H2O)和胆矾晶体流程为:合金232334中 Al、 Al2O3与 NaOH 反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,经途径 与足量二氧化碳发生反应:-Al(OH)3CAlO 2+CO2 +2H2 O=Al OH 3+HCO3 ,反应可生成固

31、体,生成的Al(OH)3 再和盐酸反应生成AlCl3,得到的 AlCl3 较纯净;溶液D 为 NaHCO3 溶液;滤渣B 为Fe 和 Cu 的化合物,加入足量稀硫酸,得到的滤液E 为 FeSO4,经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾,滤渣 F 为 Cu,可用于制备胆矾,据此分析解答。【详解】(1)铝、氧化铝与氢氧化钠反应,所得滤液A 为 NaAlO2 溶液,反应的离子方程式为:2Al+2H 2O+2OH - =2AlO 2- +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO 2-+H 2O ;(2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫

32、酸亚铁和氢气,进而制得绿矾晶体,所以试剂X 为稀硫酸;溶液 D 为 NaHCO3 溶液;(3)进行步骤 时,该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2 气体通入溶液 A 中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的 HCl 气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀,发生的反应为:3+3+2Al(OH) +3H =Al+3H O,为了避免固体 C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 HCl 的装置,二氧化碳在饱和NaHCO3中不溶,氯化氢和3反应生成二氧化碳气NaHCO体,所以可降低盐酸浓度;在装置I 和 之间增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的

33、洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢;(4)溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,原因是 Fe3+被 Fe、 Cu2+3+2+还原生成 Fe ,所以加入 KSCN溶液没有明显现象,故答案为:2Fe +Fe=3Fe 、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;(5)用固体 F 继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4 溶液,说明在加热条件下,Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为: 2Cu+O2 +2H 2SO4 = 2CuSO4 +2H2 O 。9 以高钛渣 (主要成分为 Ti3O5,含少量 SiO2、FeO、Fe2O3)

34、为原料制备白色颜料 TiO2 的一种工艺流程如下:已知: Na2TiO3 难溶于碱性溶液;H2TiO3 中的杂质Fe2比 Fe3 更易水洗除去。(1)熔盐 : 为加快反应速率,在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下,可采取的措施是_。 NaOH 固体与 Ti3O5 在空气中加热至500 550 时生成 Na2TiO3,该反应的化学方程式为_。(2)过滤 :“滤液 ”中主要溶质为NaOH,还含有少量 _(填化学式 )。 除杂后的滤液中获得的NaOH 可循环利用,则“水浸 ”时,用水量不宜过大的主要原因是_。(3)水解 : “酸溶 ”后获得的TiOSO4 经加热煮沸,生成难溶于水的H2TiO3,该反应的化学方程式为_ 。(4)脱色 :H2TiO3 中因存在少量Fe(OH)3 而影响TiO2 产品的颜色,“脱色 ”步骤中Ti2 (SO4)3 的作用是 _。【答案】搅拌12NaOH 2Ti3O5 O26Na2TiO3 6H2ONa2SiO3用水量过大,导致滤液浓度过低,蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)TiOSO4 2H2OH2TiO3H2SO4将溶液中的Fe3 还原为 Fe2 ,以便除去杂质

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