化學(xué)鐵及其化合物推斷題的專項(xiàng)培優(yōu)易錯難題練習(xí)題附答案

1、【化學(xué)】化學(xué)鐵及其化合物推斷題的專項(xiàng)培優(yōu)易錯 難題練習(xí)題附答案一、鐵及其化合物1 鈦（ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，鈦白（tio 2 ）是目前使用最廣泛的白色顏料。制備 tio 2 和 ti 的原料是鈦鐵礦，用含fe2 o3 的鈦鐵礦（主要成分為fetio 3 ）制備tio 2 的流程如下：（ 1）步驟加 fe的目的是 _ ；步驟冷卻的目的是_ 。（2）考慮成本和廢物的綜合利用等因素，水浸后的廢液中應(yīng)加入_處理。（3）由金紅石（ tio 2 ）制取單質(zhì)鈦（ ti ）的過程為，其中反應(yīng) ticl 4 2mg800 c2mgcl 2 ti 在氬氣氣氛中進(jìn)行的理由是 _ 。【答案】將 fe3+

2、 還原為 fe2+析出綠礬（ feso4 7h 2o ）生石灰（或碳酸鈣、堿）高溫下鎂或鈦與o 2 、 n 2 等反應(yīng)【解析】【分析】根據(jù)鈦鐵礦中fe2 o3 、 fetio 3 與濃硫酸反應(yīng)的溶液中加入鐵粉、過濾后，濾液冷卻得到硫酸亞鐵晶體推知，鐵粉與鐵離子發(fā)生反應(yīng)得到亞鐵離子。水浸后的溶液成酸性?！驹斀狻? 1）分析題圖可知，鈦鐵礦中的鐵最終轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)品綠礬，所以要將+3 價(jià)fe轉(zhuǎn)化為+2 價(jià)fe；降低溫度，減小了feso47h 2 o 的溶解度，有利于綠磯結(jié)晶析出。（2）水浸過程發(fā)生的離子反應(yīng)為tio 22h 2 oh 2tio32h，廢液呈酸性，所以處理水浸后的廢液應(yīng)加入cao 、 c

3、aco3 或堿。（3）由于 ti 和 mg 易與空氣中的o 2 、 n 2 等反應(yīng)，故該反應(yīng)應(yīng)在氬氣氣氛中進(jìn)行。2 某科研小組用鎳觸媒廢料（主要成分為ni-al合金，混有少量fe、 cu、 zn 及有機(jī)物）制備 nio 并回收金屬資源的流程如下所示：已知：相關(guān)數(shù)據(jù)如表1 和表 2 所示表 1 部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)（ 25）物質(zhì)ksp物質(zhì)kspfe(oh)34.0 10 -38cus6.3 10 -34fe(oh)21.8 10 -16zns1.6 10 -24al(oh) 31.0 10 -33nis3.2 10 -18ni(oh) 22.0 10 -15表 2 原料價(jià)格表物質(zhì)價(jià)格 /

4、（元 ?噸 -1）漂液（含25.2%naclo）450雙氧水（含 30%ho）240022燒堿（含 98%naoh）2100純堿（含99.5%na2co）6003請回答下列問題：（ 1）“焙燒”的目的是 _ 。（ 2）“試劑 a”的名稱為 _；選擇該試劑的理由是 _。（ 3）“氧化”時(shí)反應(yīng)的離子方程式為_ 。（4）欲使溶液中fe3+和 a13+的濃度均小于等于1.0 10 -6 mol ?l -1 ，需“調(diào)節(jié)ph”至少為_。（5）“試劑b”應(yīng)選擇 _ ，“加水煮沸”時(shí)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。（6）氫鎳電池是一種應(yīng)用廣泛的二次電池，放電時(shí)，該電池的總反應(yīng)為niooh+mh=ni(oh)+m，當(dāng)

5、導(dǎo)線中流過 2 mol 電子時(shí)，理論上負(fù)極質(zhì)量減少_g。充2電時(shí)的陽極反應(yīng)式為 _ 。【答案】除去廢料中的有機(jī)物；使部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物漂液節(jié)約成本，不影響后續(xù)操作 2fe2+clo- +2h+=2 fe 3+cl - +h2o 5 na2co3 nico3+h2oni(oh) 2+co2 2-=niooh +honi(oh) 2+oh-e2【解析】【分析】鐵觸媒廢料焙燒，可以將部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為金屬氧化物以及使有機(jī)物燃燒而除去，焙燒后固體和硫酸反應(yīng)生成硫酸鹽；再將fe2+氧化成 fe3+，氧化劑選擇漂液（因?yàn)槠簝r(jià)格低廉，且不影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)）。然后調(diào)節(jié)ph 使 fe3+、 al3+一起轉(zhuǎn)化

6、為氫氧化物沉淀而除去。濾液 1 中還有 zn2+、 cu2+以及 ni2+，加入 nis，可以除去 zn2+、 cu2+。濾液 2 中有鎳離子，同樣的道理，在沉淀 ni2+的時(shí)候，選擇碳酸鈉，它的價(jià)格也是比較低，加入碳酸鈉后得到碳酸鎳；碳酸鎳加水煮沸會轉(zhuǎn)化成ni（ oh） 2，最后 ni（ oh） 2 灼燒分解，就可以得到氧化鎳?！驹斀狻浚?1）焙燒可以使部分金屬單質(zhì)變成金屬氧化物，并且能夠使有機(jī)物燃燒并除去。所以“焙燒”的目的為：除去廢料中的有機(jī)物；使部分金屬單質(zhì)轉(zhuǎn)化為氧化物；（ 2）應(yīng)選擇氧化劑使亞鐵離子氧化成鐵離子，氧化劑包括了漂液和雙氧水，但是雙氧水的價(jià)格更貴，所以選擇漂液；選擇漂液的

7、理由就是漂液成本更低，而且生成nacl也不影響后續(xù)操作。（3）漂液中含有naclo，將 fe2+氧化成 fe3+， clo- 被還原成cl - ，反應(yīng)的離子方程式為2fe2+ +clo - +2h + =cl - +2fe3+ +h 2o ；（ 4） fe（ oh） 3 和 al （ oh） 3 類型相同， fe(oh)3 的 ksp 比 al(oh)3 小，為了使它們完全沉淀，用 al(oh)3 的 ksp 進(jìn)行計(jì)算，-33kw -14ksp al(oh) 3 =c(al 3+ )c3 (oh -）=10 -33，c(oh - )= 3 10 -6 =10-9， ph=-lg()=-lg(

8、10 -9 )=5 ，10c(oh )10則 ph 至少為 5；（5）需要選擇沉淀 ni2+的沉淀劑， naoh 的價(jià)格更貴，所以選擇na23co ，根據(jù)題意，加入233， nico3 加水煮沸轉(zhuǎn)化成ni （ oh）2，加水煮沸的方程式na co 時(shí)，生成的濾渣2 為 nico為 nico3+h2o ni （ oh） 2+co2。（6）鎳氫電池放電時(shí)負(fù)極的是mh ，在反應(yīng)中 mh 變成了 m ，失去質(zhì)量為 h 的質(zhì)量，負(fù)極反應(yīng)式為-mh-e+oh=m+h2o，轉(zhuǎn)移 2mol，負(fù)極質(zhì)量減少 2g；充電時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，化合價(jià)升高， ni(oh)2 變成 niooh，電極反應(yīng)式為：ni(oh)2

9、+oh-e-=niooh +h2o?！军c(diǎn)睛】（2）中因?yàn)槭枪I(yè)流程，所以在選擇原料的時(shí)候，不僅要考慮它會不會帶來雜質(zhì)，還需考慮經(jīng)濟(jì)成本，比如在此題中都選擇了經(jīng)濟(jì)成本較低的原料。（ 4）計(jì)算 ph 的時(shí)候，氫氧化鐵和氫氧化鋁都可以計(jì)算，但是要完全沉淀，選擇 ph 較大的那個(gè)。3 某興趣活動小組利用物質(zhì)間的互變，設(shè)計(jì)成一個(gè)平面魔方，如下圖所示：已知 a、 b、 c、 d、 g 含有同種元素。純 a( 單質(zhì) )b 溶液d 固體g 溶液顏色銀白色黃色紅棕色淺綠色e 是通常情況下密度最小的氣體； b 與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，也能將一種氧化物氧化為 f， f 是含有三種元素的化合物，與

10、 a 反應(yīng)生成 e、g。依據(jù)以上信息填空：( 1)寫出 d 的化學(xué)式： _ 。( 2) g 生成 c 的過程中所出現(xiàn)的現(xiàn)象為_。( 3)寫出反應(yīng) a b 的化學(xué)方程式： _ 。(4)b f的離子方程式為_；g與次氯酸反應(yīng)的離子方程式為_ ?！敬鸢浮?fe2o3先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色2fe 3cl22fecl32fe3 so22h2 o=2fe2 so42- 4hh 2fe2 hclo=2fe3 cl h2o【解析】【分析】結(jié)合框圖， d 固體呈紅棕色，則其為fe2o3； a、b、 c、 d、g 含有同種元素， b 與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，則b 為 f

11、ecl3， g 中含有 fe2+， a 為 fe。由“ b 與硝酸銀溶液反應(yīng)生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，也能將一種氧化物氧化為f， f 是含有三種元素的化合物，與a 反應(yīng)生成 e、g”，則 f 為 h2 44so ，g 為 feso； e 是通常情況下密度最小的氣體，則e 為 h2。由 b c d 的轉(zhuǎn)化可推知， c 為 fe( oh)3?！驹斀狻? 1) 由以上分析可知，d 為氧化鐵，其化學(xué)式： fe2 32 3o 。答案為：fe o ；( 2) feso4 生成 fe( oh) 3 ，可先加堿、后氧化，所出現(xiàn)的現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。答案為：先產(chǎn)生白色沉淀，迅

12、速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；(3)反應(yīng) fe fecl3 需用 cl2 將 fe氧化，反應(yīng)方程式為2fe 3cl22fecl3。答案為： 2fe3cl22fecl3；(4)feclh2so4so22fe3so2so 2-4h；3，離子方程式為22h2o 2fe4，應(yīng)使用=feso4 與次氯酸反應(yīng)，生成fe3+、 cl- 和 h+，離子方程式為h 2fe2 hclo=2fe3 clh2o。答案為： 2fe3 so2 2h2o=2fe2 so42- 4h ； h 2fe2 hclo=2fe3 clh2o?！军c(diǎn)睛】利用框圖進(jìn)行物質(zhì)推斷時(shí)，先確定信息充足的物質(zhì)，然后利用已知的少量信息、反應(yīng)條件及未知

13、物質(zhì)前后的已知物質(zhì)，推斷出未知物質(zhì)的組成。4 下列物質(zhì)af是我們熟悉的單質(zhì)或化合物，其中ab均是常見的金屬，且b的合金、用量最大； e 在常溫下是黃綠色氣體；適當(dāng)?shù)臈l件下，它們之間可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化。（1） g 溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_。（ 2）請寫出反應(yīng) df的化學(xué)方程式： _。（ 3）檢驗(yàn) f 中金屬陽離子的常用試劑是 _（填物質(zhì)的化學(xué)式）；現(xiàn)象是_。（4） e 物質(zhì)可與石灰乳反應(yīng)制取漂白粉，寫出漂白粉的有效成分_。（ 5）寫出 c 與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式_ 。（ 6）若向 d 溶液中滴加氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象是：_，反應(yīng)過程中的化學(xué)方程式為：_， _。【答案】 naalo223

14、ca（clo）23+-2 -2fecl+ cl = 2fecl kscn 溶液呈血紅色al+4oh =alo+2h o 先產(chǎn)生白色沉淀，后白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色fecl +2naoh=fe22（oh）2+2nacl4fe（oh）2 +o2+2h2o=4fe（ oh）3【解析】【分析】b 的合金用量最大，所以b 為 fe； e 在常溫下是黃綠色氣體，所以e 為 cl2；鹽酸與鐵反應(yīng)生成 fecl2， fecl2 與 cl2 反應(yīng)生成的f 為 fecl3；金屬 a 與鹽酸反應(yīng)后生成的鹽，與適量的naoh 溶液反應(yīng)能生成白色沉淀，白色沉淀還能溶于溶液， g 為 naalo2 溶液。nao

15、h，所以a 為al 單質(zhì)，c 為alcl3【詳解】(1)根據(jù)分析可知，g 即為偏鋁酸鈉溶液，溶質(zhì)的化學(xué)式為naalo2 ;(2)根據(jù)分析可知，d 為fecl2，與e 即cl2 反應(yīng)后生成fecl3，方程式為：2fecl 2cl 2 =2fecl 3 ；(3)檢驗(yàn)fe3+常用硫氰化鉀溶液，fe3+遇scn-生成血紅色物質(zhì)；(4)漂白粉中的有效物質(zhì)為次氯酸鈣；(5)通過分析可知，c 為 alcl3 溶液，與過量的naoh 溶液反應(yīng)，生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為： al 34oh =alo 22h 2 o ；(6)通過分析可知， d 的溶液為 fecl2 溶液， fecl2 會與 naoh 溶液反

16、應(yīng)生成很不穩(wěn)定的白色 fe(oh)2 沉淀，沉淀會迅速的被氧化為 fe(oh)3，轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象為：白色沉淀先轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；相關(guān)的方程式還有：4fe(oh) 2o 22h 2 o=4fe(oh) 3 ；5 室溫下，a 是常見的金屬單質(zhì)、單質(zhì)b 是黃綠色氣體、單質(zhì)c 是無色氣體。在合適反應(yīng)條件下，它們可以按下面框圖進(jìn)行反應(yīng)；e 是無色溶液，f 是淡綠色溶液。b 和c 反應(yīng)發(fā)出蒼白色火焰。請回答：（ 1） a 是 _ ，b 是 _， c 是 _ （請?zhí)顚懟瘜W(xué)式）；（ 2）反應(yīng) 的化學(xué)方程式 _ ；（ 3）反應(yīng) 的離子方程式 _ ；（ 4）反應(yīng) 的離子方程式 _ ?！敬鸢浮縡eclh2

17、2fe+3cl2fe2h22cl322fecl3 fe2h2fe2 2fe2cl【解析】【分析】室溫下， a 是常見的金屬單質(zhì)、單質(zhì) b 是黃綠色氣體、單質(zhì) c 是無色氣體， b 是氯氣， b 和c反應(yīng)發(fā)出蒼白色火焰， c 是氫氣， e 是氯化氫。 f 是淡綠色溶液， f 溶液中含有亞鐵離子，所以a 是鐵， f 是氯化亞鐵，d 是氯化鐵，據(jù)以上分析解答?！驹斀狻渴覝叵拢?a 是常見的金屬單質(zhì)、單質(zhì)b 是黃綠色氣體、單質(zhì)c 是無色氣體，b 是氯氣， b 和c反應(yīng)發(fā)出蒼白色火焰， c 是氫氣， e 是氯化氫。 f 是淡綠色溶液， f 溶液中含有亞鐵離子，所以 a 是鐵， f 是氯化亞鐵， d 是氯

18、化鐵，(1) 根據(jù)以上分析可知 a、 b、c 分別是 fe、 cl 2、 h2；(2)反應(yīng)為鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，化學(xué)方程式為2fe+3cl 22fecl 3；(3)反應(yīng)為鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為fe 2h fe2 h2；(4)反應(yīng)為氯化亞鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為2fe2 cl 22fe3 2cl 。6 某淡黃色固體a（僅含三種元素，式量小于160）可用于制藥，為探究其組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：已知：上述流程中所涉及的反應(yīng)都充分進(jìn)行。b、 c、 d 均為常見氣體。相同情況下氣體b 的密度大氣體c。黑色固體 e 溶于鹽酸后滴加kscn，無明顯現(xiàn)象，加適量氯

19、水后，溶液變紅。請問答：（ 1）寫出氣體 b 的電子式 _，固體 a 的化學(xué)式是 _。（ 2）黑色固體 e 與足量濃硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是_?！敬鸢浮縡ec2 4+3+23o3feo + 10h + no= no + 3fe+ 5h o【解析】【分析】m3.2g0.1mol ，相b、 c、 d 均為常見氣體說明 d 單質(zhì)為氧氣，物質(zhì)的量為 n=32g mol 1m同情況下氣體 b 的密度大氣體c 則說明 b 為二氧化碳， b 與過氧化鈉反應(yīng)，則c 為一氧化碳，氣體物質(zhì)的量為n= v =8.96l10.4mol 由于生成0.1mol 氧氣，根據(jù) 2co2 +vm22.4l mol2na2 o

20、2 = 2na2co3 + o2，因此二氧化碳的物質(zhì)的量為0.2mol ， co物質(zhì)的量為0.2mol ，黑色固體 e 溶于鹽酸后滴加 kscn，無明顯現(xiàn)象，說明無鐵離子，加適量氯水后，溶液變紅，說明原物質(zhì)為 feo，則 m(feo) = 28.8g-0.2mol-1-128 g?mol- 0.2mol 44 g?mol= 14.4g，則 feom14.4g0.2mol ，因此 n(fe): n(c): n(o) =物質(zhì)的量 n=71g mol 1m0.2mol:(0.2mol+0.2mol):(0.2mol+0.2mol+0.2mol，2)則化=1:2:4學(xué)式為 fec o。24【詳解】氣體

21、 b 為二氧化碳，其電子式，根據(jù)上面分析得到固體a 的化學(xué)式是 fec2o4；故答案為：； fec2o4。黑色固體 e 即 feo 與足量濃硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水，其離子反應(yīng)方程式是3feo + 10h+ + no3= no + 3fe3+ + 5h2o；故答案為： 3feo + 10h+ no3 = no + 3fe3+ +5h2o。7 粉末狀試樣 a 是由等物質(zhì)的量的 mgo和 fe2o3 組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取適量 a 進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)b 生成；1另取 20 g a 全部溶于 0.15 l 6.0 mol l 鹽酸中，得溶液 c；將中得到的單質(zhì) b 和溶液 c

22、 反應(yīng)，放出 1.12 l(標(biāo)況 )氣體，同時(shí)生成溶液d，還殘留有固體物質(zhì) b；用 kscn溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液 d 不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì) b 是 _。(2)中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是_。(4)若溶液 d 的體積仍視為 0.15 l，則該溶液中c(mg 2 )為 _， c(fe2 )為 _?！敬鸢浮考由倭?kclofefeo23 6hcl=2fecl33h2o、 mgo3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃2hcl=mgcl2 h2o fe 2fe3=fe2=3fe2、 fe 2h h2 0.67 mol l 12.3 mol

23、 l 1 【解析】【詳解】(1)鋁熱反應(yīng)是指單質(zhì)al 和某些金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)過程中放出大量熱，但該反應(yīng)需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量kclo3 固體并插上mg 條，點(diǎn)燃 mg 條后放出熱量，使 kclo3 固體分解放出o2，進(jìn)一步加劇mg 的燃燒，可在短時(shí)間內(nèi)使混合物溫度迅高溫速升高，引發(fā)反應(yīng)。發(fā)生的反應(yīng)為fe2o3 2alal2o3 2fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)b 為 fe，故答案為：加少量kclo3，插上鎂條并將其點(diǎn)燃；fe；(2)fe2o3 和 mgo 都是堿性氧化物，能和酸反應(yīng)生成鹽和水：fe2o3 6hcl=2fecl3 3h2o，mgo 2hcl=mgcl2 h2o，

24、故答案為： fe2 o3 6hcl=2fecl3 3h2o、 mgo 2hcl=mgcl22h o；(3)混合物中只有fe o 能和 al 發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成 fe 單質(zhì)。 c 溶液中有反應(yīng)生成的23332 、 fe2h2 h2fecl ，還有未反應(yīng)的hcl。發(fā)生的離子反應(yīng)為 fe 2fe=3fe=fe。(4)假設(shè)步驟用去的20 g 固體中， mgo 的物質(zhì)的量為 x，則 fe o的物質(zhì)的量也為x，則2340 g mol 1x160 g mol 1x 20 g，解得： x 0.1 mol 。根據(jù) mgo mgcl2 的關(guān)系，則溶液中 mgcl2 13，也就是溶的濃度為0.1 mol。步驟說明溶

25、液中沒有 fe 0.15 l 0.67 mol?l質(zhì)為 fecl22守恒的關(guān)系，可知 mgcl22的總的物質(zhì)的量等于和 mgcl。根據(jù) cl和 fecl-10.45mol-0.1mol0.15l 6.0mol lg 0.45mol，所以， fecl2的濃度為20.15l 1， 2.3 mol?l322 1故答案為： fe 2fe=3fe、fe 2h=fe h2；0.67 mol l；【點(diǎn)睛】本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算、物質(zhì)的量濃度計(jì)算，題目難度中等，掌握氧化鎂、氧化鐵以及鐵和三價(jià)鐵離子的反應(yīng)原理為解答的關(guān)鍵，(4)中計(jì)算亞鐵離子的物質(zhì)的量時(shí)，不可忽略了鐵與氫離子的反應(yīng)。8 從某礦渣（成分為 ni

26、fe2o4(鐵酸鎳 )、 nio、feo、 cao、 sio2 等）中回收 niso4 的工藝流程如圖：已知： (nh4)2so4 在 350 分解生成nh3 和 h2so4； nife2o4 在焙燒過程中生成niso4、fe2 (so4)3?；卮鹣铝袉栴}：（1） “研磨 ”的目的是 _。（2）礦渣中部分 feo 在空氣焙燒時(shí)與h2 so4 反應(yīng)生成 fe2(so4)3 的化學(xué)方程式為 _。（3） “浸泡 ”過程中 fe2(so4)3 生成 feo(oh)的離子方程式為 _。 “浸渣 ”的成分除 fe2 o3、feo(oh)、caso4 外還含有 _（填化學(xué)式）。2+，溶液中-1時(shí)，可使鈣（4

27、）向 “浸取液 ”中加入 naf 以除去溶液中 cac(f)至少為 _mol l2+-5-1時(shí)沉淀完全；ksp2-11離子沉淀完全。 已知 ca 濃度小于 1.010moll 10(caf )=4.0（5）萃取可用于對溶液中的金屬離子進(jìn)行富集與分離：fe2+(水相 )+2rh(有機(jī)相)fer2(有機(jī)相 )+2h+(水相 )。萃取劑與溶液的體積比（v0）對溶液中 ni2+、 fe2+的萃va取率影響如圖所示，v0 的最佳值為 _。在 _（填“強(qiáng)堿性”“強(qiáng)酸性”或“中性”）va介質(zhì)中 “反萃取 ”能使有機(jī)相再生而循環(huán)利用。（6）若將流程圖中浸泡步驟改為如圖步驟（前后步驟不變）。依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，調(diào)

28、范圍為 _。ph【答案】增大接觸面積，加快反應(yīng)速率4feo+6h高溫2fe2(so4)3+6h2o2so4+o23+加熱+sio2 2.0-33.7 ph7.1fe +2h2ofeo(oh)+3h 10.25 強(qiáng)酸性【解析】【分析】某礦渣的主要成分是nife242等，加入硫酸銨研磨后，o(鐵酸鎳 )、 nio、 feo、 cao、 sio600 c 焙燒，已知： (nh ) so 在 350以上會分解生成nh 和 h so ； nife o 在焙燒過程4 2432424中生成 niso424 3c的熱水中浸泡過濾得到浸出液，加入naf 除去鈣離子，、fe (so ) ，在 90過濾得到濾液加入

29、萃取劑得到無機(jī)相和有機(jī)相，無機(jī)相通過一系列操作得到硫酸鎳，有機(jī)相循環(huán)使用，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)焙燒前將礦渣與 (nh4 )2 so4 混合研磨，混合研磨的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分；(2)礦渣中部分feo 在空氣焙燒時(shí)與h2so4 反應(yīng)生成fe2(so4)3 的化學(xué)方程式為高溫2fe2(so4)3+6h2o；4feo+6h2so4 +o2生成feo(oh)的離子方程式為：3+加熱+；根據(jù)24 32(3) 浸“泡 ”過程中 fe (so )fe +2h ofeo(oh)+3h分析，浸渣 ”的成分除 fe2o3、 feo(oh) 、 caso4外還含有 sio2；(4)

30、向 “浸取液 ”中加入 naf 以除去溶液中2+2+-5-1時(shí)沉淀完ca ，已知 ca 濃度小于 1.010mol l-k sp=4.0 10-11-3，故溶液中-3全，溶液中 c(f )=21.0 2 10mol/lc(f )至少為2 10c ca10-5mol/l ；(5)本工藝中，萃取劑與溶液的體積比( v0 )對溶液中ni2+、fe2+的萃取率影響如圖所示，最va佳取值是亞鐵離子不能被萃取，鎳離子被萃取，v0 的最佳取值是 0.25；由 fe2+(水va相)+2rh(有機(jī)相 )? fer(有機(jī)相 )+2h+ (水相 )可知，加酸，增大氫離子的濃度，使平衡逆向移動，可生成有機(jī)相，則應(yīng)在強(qiáng)

31、酸性介質(zhì)中“”反萃取 能使有機(jī)相再生而循環(huán)利用；(6)若將流程圖中浸泡步驟改為如圖步驟(前后步驟不變 )，亞鐵離子被雙氧水氧化為鐵離子，除雜過程中要將鐵離子除去但不能使鎳離子沉淀，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，ph=3.7 時(shí)鐵離子完全沉淀， ph=7.1 時(shí)鎳離子開始沉淀，則調(diào)節(jié)ph 范圍為 3.7 ph7.。192019 年諾貝爾化學(xué)獎頒給了為鋰電池發(fā)展作出突出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。某廢舊鋰電池正極主要由 lifepo4、鋁箔、炭黑等組成， fe、 li、 p 具有極高的回收價(jià)值，具體流程如下：（ 1）過程生成 naalo2 溶液的離子方程式是 _。（ 2）過程中 hcl/h2o2 的作用是 _。（ 3）

32、浸出液 x 的主要成分為 li+、 fe3+、 h2po4-等。過程控制碳酸鈉溶液濃度20%、溫度85 、反應(yīng)時(shí)間3 h 條件下，探究ph 對磷酸鐵沉淀的影響，如圖所示。綜合考慮鐵和磷沉淀率，最佳ph 為 _。結(jié)合平衡移動原理，解釋過程中ph 增大，鐵和磷沉淀率增大的原因當(dāng) ph 2.5 后，隨 ph 增加，磷沉淀率出現(xiàn)了減小的趨勢，解釋其原因_。_。（ 4） lifepo4 可以通過 (nh4 )2fe(so4)2、h3po4 與 lioh 溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)制取，共沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _?！敬鸢浮?2al 2oh-2h2o=2alo2- 3h2溶解lifepo4fe2+氧化為 fe3+

33、，將（ 2fe2+h2 o2+2h+=2fe3+2h2o） 2.5 h2po4-hpo42-+h+， hpo42-po43- +h+，加入2332-結(jié)合 h+使 c(h+)減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動，43-)增大，與3+na co后， coc(pofe結(jié)合形成磷酸鐵沉淀（或者：-2-+2-po43-+，溶液 ph 增大，h2po4hpo4+h ， hpo4+hc(h+)減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動，c(po43- )增大，與fe3+結(jié)合形成磷酸鐵沉淀ph2.5 時(shí)，沉淀中的磷酸鐵會有部分開始轉(zhuǎn)變生成fe(oh)3，使得部分 po43- 釋放，導(dǎo)致磷沉淀率下降(nh4)2fe(so4)2+

34、h3po4+lioh=2nh4hso4+lifepo4 +h2o 或(nh4)2fe(so4)2+h3po4+3lioh=(nh4 )2so4+li2so4+lifepo4 +3h2o【解析】【分析】含 lifepo4、鋁箔、炭黑的廢舊鋰電池，用naoh 溶解后過濾，濾液為naalo2 溶液，濾渣為 lifepo4 和炭黑，再用鹽酸酸化的h2o2 溶解濾渣并過濾，得到主要成分為li+、 fe3+、24-等的溶液 x，向 x 中加入 na23溶液，有42o 析出，過濾的濾液主要是h pocofepo?2hlicl，再加入飽和 na co 溶液，再過濾即可得到lico 粗產(chǎn)品，據(jù)此分析解題。233

35、【詳解】(1)過程 al 溶于 naoh 溶液生成 naalo2 和 h2 ，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2al 2oh-2h2o=2alo2-3h2；(2)過程是除鋁后料中加入鹽酸酸化的h2o2，過濾后得到主要成分為li+、 fe3+、 h2po4-等的溶液 x，由知 hcl/h2o2 的作用是溶解lifepo4，將 fe2+氧化為 fe3+；(3)分析圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng) ph=2.5 時(shí)磷的沉淀率最高，鐵的沉淀率較高，則過程選擇的最佳 ph 為 2.5；已知溶液 x 中存在h2po4 -的電離平衡，即h2po4-hpo42- +h+， hpo42-po43-+h+，過程中當(dāng)加入na2332- 結(jié)合

36、 h+使 c(h+43-)co后， co)減小，促進(jìn)上述電離平衡正向移動，c(po增大，與 fe3+結(jié)合形成磷酸鐵沉淀，提高了鐵和磷沉淀率；已知 fepo4(s)3+43-ph 2.5后，隨 ph 增加，溶液中-fe (aq)+ po(aq)，當(dāng)c(oh )增大，fe3+開始轉(zhuǎn)變生成 fe(oh)3，促進(jìn)溶解平衡正向移動，使得部分 po43- 釋放，導(dǎo)致磷沉淀率下降；(4)(nh4)2fe(so4)2、 h3po4 與 lioh 溶液混合生成 lifepo4，同時(shí)得到 (nh4)2so4 和 li2so4，結(jié)合原子守恒，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(nh4)2fe(so4)2+h3po4+lioh=2nh4hso4 +lifepo4 +h2o。10 以高鈦渣 (主要成分為ti3522 3)為原料制備白色顏料2o ，含少量sio、 feo、fe otio 的一種工藝流程如下：已知： na2tio3 難溶于堿性溶液；h2tio3 中的雜質(zhì) fe2比 fe3 更易水洗除去。(1)熔鹽 : 為加快反應(yīng)速率，在維持反應(yīng)物顆粒大小、反應(yīng)溫度一定的條件下，可采取的措施是_。 naoh 固體與 ti3o5在空氣中加熱至500 550 時(shí)生成 n