2．工業(yè)上利用廢鐵屑（含少量氧化鋁、氧化鐵等）生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe（OH）SO4]的工藝流程如下：

已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
開始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
回答下列問題：
（1）加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)pH，除去溶液中Al3+（使溶液中Al3+生成氫氧化物沉淀），該工藝中“攪拌”的作用是使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行．
（2）反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式為Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O或Fe2++H2O+NO2-=Fe（OH）2++NO↑+H+，在實(shí)際生產(chǎn)中，反應(yīng)Ⅱ常同時(shí)通入O2以減少NaNO2的用量，O2的作用是2H2O+4NO+O2=4HNO3（或2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO）．（用化學(xué)方程式表示）
（3）生產(chǎn)中堿式硫酸鐵溶液蒸發(fā)時(shí)需要在常溫減壓條件下的原因是防止蒸發(fā)時(shí)溫度過高，堿式硫酸鐵進(jìn)一步水解生成Fe（OH）3．
（4）在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵．根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品中不得含有Fe2+及NO3-．為檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含有Fe2+，應(yīng)使用的試劑為D．（填寫字母）
A．氯水     B．KSCN溶液     C．NaOH溶液     D．酸性KMnO4溶液．

分析 廢鐵屑中含少量氧化鋁、氧化鐵等，將過量廢鐵屑加入稀硫酸中，發(fā)生反應(yīng) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，然后反應(yīng)I中加入NaHCO3并攪拌，調(diào)節(jié)溶液的pH，發(fā)生反應(yīng)Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，所以濾渣中成分是Al（OH）3，過濾得到硫酸亞鐵，向硫酸亞鐵溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性條件下，NaNO2和FeSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、NO，將溶液蒸發(fā)濃縮、過濾得到堿式硫酸鐵，
（1）NaHCO3能和氫離子反應(yīng)而調(diào)節(jié)溶液的pH，該工藝中“攪拌”能加快反應(yīng)速率；
（2）酸性條件下，亞鐵離子和亞硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、NO和水；氧氣能氧化NO生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸；
（3）溫度高時(shí)，堿式硫酸亞鐵水解生成氫氧化鐵；
（4）常用酸性高錳酸鉀溶液或鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子．

解答 解：廢鐵屑中含少量氧化鋁、氧化鐵等，將過量廢鐵屑加入稀硫酸中，發(fā)生反應(yīng) Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，然后反應(yīng)I中加入NaHCO3并攪拌，調(diào)節(jié)溶液的pH，發(fā)生反應(yīng)Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑，所以濾渣中成分是Al（OH）3，過濾得到硫酸亞鐵，向硫酸亞鐵溶液中加入稀硫酸和NaNO2，酸性條件下，NaNO2和FeSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、NO，將溶液蒸發(fā)濃縮、過濾得到堿式硫酸鐵，
（1）NaHCO3能和氫離子反應(yīng)而調(diào)節(jié)溶液的pH，從而使鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，該工藝中“攪拌”能使反應(yīng)物充分接觸，所以加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行，
故答案為：調(diào)節(jié)pH，除去溶液中Al3+（使溶液中Al3+生成氫氧化物沉淀）；使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行；
（2）酸性條件下，亞鐵離子和亞硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、NO和水，離子方程式為Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O 或Fe2++H2O+NO2-=Fe（OH）2++NO↑+H+；氧氣能氧化NO生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)方程式為2H2O+4NO+O2=4HNO3（或2NO+O2=2NO2   3NO2+H2O=2HNO3+NO），
故答案為：Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O 或Fe2++H2O+NO2-=Fe（OH）2++NO↑+H+；
2H2O+4NO+O2=4HNO3（或2NO+O2=2NO2   3NO2+H2O=2HNO3+NO）；
（3）溫度高時(shí)，堿式硫酸亞鐵水解生成氫氧化鐵，所以為防止蒸發(fā)時(shí)溫度過高而導(dǎo)致堿式硫酸鐵進(jìn)一步升級(jí)生成氫氧化鐵而采用減壓蒸發(fā)，
故答案為：防止蒸發(fā)時(shí)溫度過高，堿式硫酸鐵進(jìn)一步水解生成Fe（OH）3；
（4）常用酸性高錳酸鉀溶液或鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)亞鐵離子，亞鐵離子能將酸性高錳酸鉀溶液還原而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，和氯氣、NaOH溶液反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯，和KSCN溶液不反應(yīng)，故答案為：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生題干獲取信息、理解信息及知識(shí)綜合運(yùn)用能力，明確元素化合物性質(zhì)、物質(zhì)分離提純方法是解本題關(guān)鍵，涉及氧化還原反應(yīng)、離子檢驗(yàn)等知識(shí)點(diǎn)，知道鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)方法和現(xiàn)象，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

12．氫能是高效、清潔能源，制氫技術(shù)的研究開發(fā)是氫能利用的必由之路．燃料水蒸氣重整法是一種有效、經(jīng)濟(jì)、廣泛采用的制氫方法，它是通過水蒸氣與燃料間的反應(yīng)來制取氫氣的
（1）在催化劑作用下，天然氣和水蒸氣反應(yīng)可制得一氧化碳和氫氣，已知該反應(yīng)每制得2g氫氣需要吸收6.88×102kJ熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+2.1×103kJ•mol-1或$\frac{1}{3}$CH4（g）+$\frac{1}{3}$H2O（g）=$\frac{1}{3}$CO（g）+H2（g）△H=+6.88×102kJ•mol-1；
（2）CO可繼續(xù)與水蒸氣反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H2=-41.0kJ•mol-1．若將1mol甲烷與足量水蒸氣充分反應(yīng)寫出該反應(yīng)的方程式CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）；
（3）欲制得較純凈的氫氣可將（2）中充分反應(yīng)后的氣體通過足量的燒堿溶液，寫出該反應(yīng)的離子方程式2OH-+CO2=CO32-+H2O；
（4）將（2）的反應(yīng)放在固定容器中，反應(yīng)過程中壓強(qiáng)怎樣變化（填變大，不變，減�。┎蛔儯�

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．在恒溫2L密閉容器中通入氣體X并發(fā)生反應(yīng)：2X（g）═Y（g）△H＜0，X的物質(zhì)的量n（x）隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示（圖中的兩曲線分別代表有無催化劑的情形），下列敘述正確的是（　�。�
A．實(shí)線表示使用催化劑的情形
B．b、c兩點(diǎn)表明反應(yīng)在相應(yīng)條件下達(dá)到了最大限度
C．反應(yīng)從開始到a點(diǎn)的平均反應(yīng)速率可表示為v（Y）=0.01mol/（L•min）
D．反應(yīng)進(jìn)行到a點(diǎn)時(shí)放出的熱量大于反應(yīng)進(jìn)行到b點(diǎn)時(shí)放出的熱量

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．下列有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．NH4Cl（s）═NH3（g）+HCl（g）室溫下不能自發(fā)進(jìn)行，說明該反應(yīng)的△H＜0
B．鍍鋅鐵制品鍍層破損后，鐵制品比受損前更容易生銹，而鍍錫鐵則相反
C．對(duì)于N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），當(dāng)其他條件不變時(shí)，壓縮氣體體積使壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率以及H2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大
D．25℃時(shí)NH3•H2O稀溶液中，加水稀釋$\frac{c（{H}^{+}）•c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}{c（N{H}_{4}^{+}）}$的值增大

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

17．某食用白醋是由醋酸與純水配制而成，用中和滴定的方法準(zhǔn)確測定其中醋酸的物質(zhì)的量濃度．實(shí)驗(yàn)步驟：
①配制500mL濃度約為0.1mol•L-1的NaOH溶液；
②用KHC8H4O4標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確測定該NaOH溶液的濃度；
③用已知準(zhǔn)確濃度的NaOH溶液測定醋酸的濃度．
（1）稱量所需的NaOH固體置于大燒杯中，加入500mL蒸餾水，攪拌溶解．該配制步驟可行（填“可行”或“不可行”）．
（2）稱量時(shí)NaOH在空氣中極易吸水，配制所得的NaOH溶液濃度通常比預(yù)期�。ㄌ睢靶　被颉按蟆保�，這是不能直接配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的原因．
（3）稀釋白醋時(shí)需要的儀器有燒杯、玻璃棒、滴管，酸式滴定管、100mL容量瓶．
（4）準(zhǔn)確量取稀釋后的白醋20.00mL，置于250mL錐形瓶中，加水30mL，再滴加酚酞指示劑，用上述NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變成淺紅色且30秒內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)．重復(fù)滴定兩次，平均消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL （NaOH溶液濃度為cmol•L-1）．
（5）稀釋后白醋中醋酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{cV}{20}$mol•L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．加碘食鹽中加入的碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，常溫下很穩(wěn)定，加熱至560℃開始分解．在酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)．工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下：

（1）已知步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)為：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑，
該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為KCl、Cl2；
（2）參照下表碘酸鉀的溶解度，操作③得到碘酸鉀晶體，你建議的方法是降溫結(jié)晶．

溫度/℃20406080
KIO3g/100g水8.0812.618.324.8
KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
（3）①已知：
測定加碘食鹽中碘的含量，學(xué)生甲設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．準(zhǔn)確稱取wg食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入過量KI溶液，使KIO3與KI反應(yīng)完全；
c．以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.00×10-3mol•L-1的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反應(yīng)完全．則加碘食鹽樣品中的碘元素含量是$\frac{1270}{3w}$mg•kg-1（以含w的代數(shù)式表示）．
②學(xué)生乙又進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
取1g純凈的NaCl，加3mL水配成溶液溶液無變化
滴入5滴淀粉溶液和1mL0.1mol•L-1KI溶液，振蕩溶液無變化
然后再滴入1mol•L-1的H2SO4，充分振蕩溶液變藍(lán)色
請(qǐng)推測實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的可能原因，用離子方程式表示4I-+4H++O2=2I2+2H2O．
根據(jù)學(xué)生乙的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)對(duì)學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出簡要評(píng)價(jià)：偏大，過量的I-會(huì)被空氣中的O2氧化為I2  ．
（4）某學(xué)習(xí)小組對(duì)加碘鹽進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取一定量某加碘鹽（可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+），用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得溶液分為3份．第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色；第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl4萃取，下層溶液顯紫紅色；第三份試液中加入適量KIO3固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色．
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加碘鹽中可能含有的物質(zhì)中不能確定的是Mg2+．
②第二份試液中加入足量KI固體后，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I-=2Fe2++I2、IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．依據(jù)事實(shí)寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g乙醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱Q kJ．則表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H=-10588 kJ•mol-1．
（2）若適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23g NO2需要吸收Q kJ熱量，則表示N2和O2反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式為N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.8 kJ•mol-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．在恒溫條件下起始時(shí)容積均為5L的甲、乙兩密閉容器中（甲為恒容容器、乙為恒壓容器），均進(jìn)行反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H2=-92.4kJ/mol，有關(guān)數(shù)據(jù)及特定平衡狀態(tài)見表．
容器起始投入達(dá)平衡時(shí)
甲2molN23molH20molNH31.5molNH3
乙amolN2bmolH20molNH3]1.2molNH3
（1）若平衡后同種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同，起始時(shí)乙容器通入的N2的物質(zhì)的量為1.6mol，
起始時(shí)乙中的壓強(qiáng)是甲容器的0.8倍，乙的平衡常數(shù)為107（mol/L）-2
（2）恒容密閉容器中可以發(fā)生氨氣的分解反應(yīng)，達(dá)平衡后，僅改變下表中反應(yīng)條件x，下列各項(xiàng)中y隨x的增大而增大的是bc（選填序號(hào)）．
選項(xiàng)abcd
x溫度溫度加入H2的物質(zhì)的量加入氨氣的物質(zhì)的量
y混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量平衡常數(shù)K混合氣體的密度達(dá)平衡時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率
（3）研究在其他條件不變時(shí)，改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示（圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量）：
①像中T2和T1的關(guān)系是：T2低于T1（填“高于”“低于”“等于”“無法確定”）．
②a、b、c三點(diǎn)中，N2轉(zhuǎn)化率最高的是c（填字母）．
③若容器容積為1L，T2℃在起始體系中加入1mol N2，3molH2，經(jīng)過5min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為60%，則NH3的反應(yīng)速率為0.24mol．L-1．min-1．保持容器體積不變，若起始時(shí)向容器內(nèi)放入2mol N2和6mol H2，達(dá)平衡后放出的熱量為Q，則Q＞110.88kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（　　）
A．B．
C．
檢查容量瓶是否漏水		D．
給液體加熱

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