高考二轮复习知识点：铁盐和亚铁盐的相互转变

试卷更新日期：2023-07-29 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（）

A、 $a$ 可与 $e$ 反应生成 $b$ B、 $b$ 既可被氧化，也可被还原 C、可将 $e$ 加入浓碱液中制得 $d$ 的胶体 D、可存在 $b \to c \to d \to e \to b$ 的循环转化关系

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2. 为探究

F e C l_{3}

的性质，进行了如下实验（

F e C l_{3}

和

N a_{2} S O_{3}

溶液浓度均为

0.1 m o l \cdot L^{- 1}

）。

实验	操作与现象
①	在 $5 m L$ 水中滴加2滴 $F e C l_{3}$ 溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
②	在 $5 m L F e C l_{3}$ 溶液中滴加2滴 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液，变红褐色；再滴加 $K_{3} [Fe {(CN)}_{6}]$ 溶液，产生蓝色沉淀。
③	在 $5 m L {Na}_{2} S O_{3}$ 溶液中滴加2滴 $F e C l_{3}$ 溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加 $K_{3} [Fe {(CN)}_{6}]$ 溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸，产生红褐色沉淀。

依据上述实验现象，结论不合理的是（）

A、实验①说明加热促进

F e^{3 +}

水解反应 B、实验②说明

F e^{3 +}

既发生了水解反应，又发生了还原反应 C、实验③说明

F e^{3 +}

发生了水解反应，但没有发生还原反应 D、整个实验说明

S O_{3}^{2 -}

对

F e^{3 +}

的水解反应无影响，但对还原反应有影响

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3. 下列说法正确的是（）

A、 ${Na}_{2} O$ 在空气中加热可得固体 ${Na}_{2} O_{2}$ B、 $Mg$ 加入到过量 ${FeCl}_{3}$ 溶液中可得 $Fe$ C、 ${FeS}_{2}$ 在沸腾炉中与 $O_{2}$ 反应主要生成 ${SO}_{3}$ D、 $H_{2} O_{2}$ 溶液中加入少量 ${MnO}_{2}$ 粉末生成 $H_{2}$ 和 $O_{2}$

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4. 由实验操作和现象，得出的相应结论正确的是

	实验操作	现象	结论
A	将铜丝插入 FeCl₃溶液中	铜丝溶解	铜的金属性大于铁
B	向Zn-Fe-酸化的NaCl溶液形成的原电池的铁电极附近滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液	铁表面有蓝色沉淀生成	锌不能作为保护铁的牺牲阳极
C	25℃时测盐(MR)溶液的pH	pH=7	不能判断MOH和HR是否均为强电解质
D	向苯酚浊液中滴加饱和Na₂CO₃溶液	浊液变澄清	苯酚的K_a大于碳酸的K_a1

A、A B、B C、C D、D

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5. 一种用 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液浸取黄铁矿(主要含 $F e S_{2}$ ，还含有少量难溶性杂质)的流程如图所示，下列叙述中错误的是

A、浸取时主要反应的离子方程式为： $F e S_{2} + 2 F e^{3 +} = 3 F e^{2 +} + 2 S$ B、可以向操作后的溶液X中加入KSCN溶液，检验 $F e^{3 +}$ 是否存在 C、 $F e S_{2}$ 中含有离子键和共价键，阴阳离子个数比为2：1 D、由溶液X制取绿矾晶体 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

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6. 下列关于氯化铁说法错误的是

A、铁元素位于周期表d区 B、氯化铁属于强电解质 C、氯化铁溶液与金属铜发生置换反应 D、氯化铁能与硫氰化钾溶液反应显红色

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7. 室温下，向新制酸化的和未酸化的0.1 mol·L^-1的FeSO₄溶液中通入氧气且搅拌时，pH变化曲线如图。
已知：Fe(OH)₃的 $K_{s p} = 2.8 \times 1 0^{- 39}$ ；Fe(OH)₂的 $K_{s p} = 4.9 \times 1 0^{- 17}$ ；Fe³⁺开始沉淀时的pH≈1.5；Fe²⁺开始沉淀时的pH≈6.3
下列说法错误的是

A、M点对应的溶液中Fe²⁺水解程度小于P点对应的溶液中Fe²⁺水解程度 B、导致M点→N点pH升高的反应为： $4 F e^{2 +} + O_{2} + 4 H^{+} = 4 F e^{3 +} + 2 H_{2} O$ C、导致P点→Q点pH降低的反应为： $4 F e^{2 +} + O_{2} + 10 H_{2} O = 4 F e {(O H)}_{3} + 8 H^{+}$ D、O点和Q点后，Fe²⁺全部转化为Fe(OH)₃ ，不再发生Fe²⁺的氧化反应

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8. 下列生活应用或生产活动，没有运用相应化学知识的是（）

选项	生活应用或生产活动	化学知识
A	用二氧化碳跨临界直接制冰	液态二氧化碳汽化时吸热
B	用小苏打焙制糕点	$N a H C O_{3}$ 受热易分解生成气体
C	用 $F e C l_{3}$ 溶液蚀刻电路板上的铜	$F e C l_{3}$ 溶液呈酸性
D	丙三醇可用于配制化妆品	丙三醇与水形成氢键，有很强的保湿性

A、A B、B C、C D、D

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9. 下列有关金属及其化合物的应用不合理的是（）

A、将废铁屑加入FeCl₂溶液中，可用于除去工业废气中的Cl₂ B、铝中添加适量Li，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C、盐碱地(含较多Na₂CO₃等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D、水果放置于盛有浸泡过高锰酸钾溶液硅藻土包装箱中，水果可保鲜

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10. 部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是（）

A、常温下，可用R材质容器储运浓硫酸 B、M可用K₃[Fe(CN)₆]溶液检验 C、若Q为金属阳离子，可通过Fe₂O₃与稀HI溶液反应生成 D、Fe³⁺与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO $_{4}^{2 -}$

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11. 高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型的污水处理剂。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用暖贴残渣制备高铁酸钾，流程如下
下列说法错误的是（）

A、步骤 i 适当加热搅拌可以加快反应速率 B、ii 中的试剂为 H₂O₂ C、iii 中反应为 2Fe³⁺ + 5H₂O +3ClO^- =2 FeO $_{4}^{2 -}$ +3Cl^-+10H⁺ D、iv 中反应说明溶解度：Na₂FeO₄＞K₂FeO₄

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12. 下列物质的溶液在实验室不宜长期保存，必须现用现配的是（）

A、H₂SO₄ B、NaOH C、FeSO₄ D、FeCl₃

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13. 用硫酸渣(主要含 ${Fe}_{2} O_{3}$ 、 $FeO$ ，杂质为 ${Al}_{2} O_{3}$ 和 ${SiO}_{2}$ 等)为原料制备氢氧化氧铁( $FeOOH$ )的流程如下：

下列说法错误的是（）

A、滤渣中一定含有 ${SiO}_{2}$ B、“还原”时可以用铁粉代替 ${FeS}_{2}$ C、“氧化”的目的是将二价铁氧化成三价铁 D、“……”一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶

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二、非选择题

14. （14分）绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途．某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究．回答下列问题：

(1)、在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化．再向试管中通入空气，溶液逐渐变红．由此可知：、．

(2)、
为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带端开关K₁和K₂）（设为装置A）称重，记为m₁ g．将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 m₂ g．按下图连接好装置进行实验．
①仪器B的名称是．
②将下列实验操作步骤正确排序（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m₃ g．
a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K₁和K₂
d．打开K₁和K₂ ，缓缓通入N₂e．称量Af．冷却至室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=（列式表示）．若实验时按a、d次序操作，则使x（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．

(3)、
为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K₁和K₂ ，缓缓通入N₂ ，加热．实验后反应管中残留固体为红色粉末．
①C、D中的溶液依次为（填标号）．C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为．
a．品红b．NaOHc．BaCl₂d．Ba（NO₃）₂e．浓H₂SO₄
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式．

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15. 以焙烧黄铁矿 $F e S_{2}$ (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝 $F e (N H_{4}) F e (C N)_{6}$ 颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：

(1)、红渣的主要成分为(填化学式)，滤渣①的主要成分为(填化学式)。

(2)、黄铁矿研细的目的是。

(3)、还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为。

(4)、工序①的名称为，所得母液循环使用。

(5)、沉铁工序产生的白色沉淀 $F e {(N H_{4})}_{2} F e (C N)_{6}$ 中 $F e$ 的化合价为，氧化工序发生反应的离子方程式为。

(6)、若用还原工序得到的滤液制备 $F e_{2} O_{3} \cdot x H_{2} O$ 和 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ ，所加试剂为和(填化学式，不引入杂质)。

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16. 为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。

回答下列问题：

(1)、由FeSO₄·7H₂O固体配制0.10 mol·L⁻¹ FeSO₄溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、(从下列图中选择，写出名称)。

(2)、电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u^∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择作为电解质。

阳离子	u^∞×10⁸/(m²·s⁻¹·V⁻¹)	阴离子	u^∞×10⁸/(m²·s⁻¹·V⁻¹)
Li⁺	4.07	${HCO}_{3}^{-}$	4.61
Na⁺	5.19	${NO}_{3}^{-}$	7.40
Ca²⁺	6.59	Cl⁻	7.91
K⁺	7.62	${SO}_{4}^{2 -}$	8.27

(3)、电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入电极溶液中。

(4)、电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe²⁺)增加了0.02 mol·L⁻¹。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe²⁺)=。

(5)、根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为，铁电极的电极反应式为。因此，验证了Fe²⁺氧化性小于，还原性小于。

(6)、实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO₄溶液中加入几滴Fe₂(SO₄)₃溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是。

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17.
（14分）水泥是重要的建筑材料．水泥熟料的主要成分为CaO、SiO₂ ，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物．实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：
回答下列问题：

(1)、在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸．加入硝酸的目的是，还可使用代替硝酸．

(2)、沉淀A的主要成分是，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为．

(3)、加氨水过程中加热的目的是．沉淀B的主要成分为、（填化学式）．

(4)、草酸钙沉淀经稀H₂SO₄处理后，用KMnO₄标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO₄^﹣+H⁺+H₂C₂O₄→Mn²⁺+CO₂+H₂O．实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol•L^﹣¹的KMnO₄溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为．

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18. 从铜电解液(主要含 $C u^{2 +}$ 、Ni²⁺、 $F e^{2 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $C a^{2 +}$ 、Zn²⁺等)中提纯得到粗硫酸镍晶体，为了进一步纯化并回收胆矾晶体，某课题小组设计了如图流程：
已知：相关离子浓度为0.1mol/L时，形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Cu²⁺
Fe²⁺
Fe³⁺
Ca²⁺
Zn²⁺
Ni²⁺
开始沉淀的pH
4.2
6.3
1.5
11.8
6.2
6.9
沉淀完全的uH
6.7
8.3
2.8
13.8
8.2
8.9

(1)、为加快“水浸”时的浸出率，可采取的措施有(任写一点)。

(2)、为了使“溶液1”中的反应充分进行，需要通入稍过量的H₂S，写出Fe³⁺与H₂S发生反应的离子方程式：。

(3)、请结合离子方程式解释向“溶液2”中加入Ni(OH)₂的原因。

(4)、“操作X”为在(填仪器名称)中加热至，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到结晶水合物晶体。

(5)、若“溶液3”中Ca²⁺的浓度为0.001mol/L，取等体积的NiF₂溶液与该溶液混合，要使反应结束时c(Ca²⁺)<10^-5mol/L，则所加NiF₂溶液的浓度至少为mol/L。[已知室温下Ksp(CaF₂)=4×10^-11]

(6)、室温下选择萃取剂P₂₀₄(二乙基已基磷酸，用HR表示)，其萃取原理为nHR+Mⁿ⁺⇌MR_n+nH⁺ ，试剂a为(填化学式)。溶液pH对几种离子的萃取率的影响如图，则萃取锌时，应控制pH的范围为3~4，请解释原因：。

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19. 工业上以软锰矿(主要成分为 $M n O_{2}$ ，还含少量的铁、硅和铝的氧化物等杂质)为原料生产 $M n {(H_{2} P O_{4})}_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 的工艺流程如图：
常温下，各种离子沉淀时的pH如下表：
离子
$F e^{3 +}$
$A l^{3 +}$
$M n^{2 +}$
开始沉淀时的pH
1.5
3.4
8.2
完全沉淀时的pH
2.8
4.7
10.2

(1)、“酸浸”过程中生成一种黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：， “滤渣Ⅰ”的主要成分有。

(2)、“工序①”需要用到的玻璃仪器为烧杯、。

(3)、向“有机相”中滴加 $K_{4} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液，有蓝色沉淀生成，可推出“有机相”中含(填离子符号)， $K_{4} [F e {(C N)}_{6}]$ 中提供空轨道的是，中心离子的配位数为。

(4)、“沉锰”时，不能加入太多碳酸钠溶液，可能的原因为(答两条)。

(5)、若100kg软锰矿在生产过程中锰的损失率为8%，最终得到405kg $M n {(H_{2} P O_{4})}_{2} \cdot 2 H_{2} O$ (摩尔质量为285 $g \cdot m o l^{- 1}$ )，则软锰矿中锰的质量分数约为(保留三位有效数字)。

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20. 硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO₂等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下：
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO₄、Fe₂O₃及少量FeO、Al₂O₃、MgO。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)：
物质
Fe(OH)₃
Fe(OH)₂
Mn(OH)₂
Al(OH)₃
开始沉淀的pH
1.9
7.6
7.3
3.0
完全沉淀的pH
3.2
9.6
9.3
5.2
③离子浓度≦10^-5mol·L^-1时，离子沉淀完全。

(1)、“混合焙烧”的主要目的是。

(2)、若试剂a为MnO₂ ，则氧化步骤发生反应的离子方程式为，若省略“氧化”步骤，造成的影响是。

(3)、“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是。

(4)、“氟化除杂”后，若使溶液中Mg²⁺沉淀完全，需维持c(F^-)不低于。(已知：K_sp(MgF₂)=6.4×10^-10)

(5)、“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为，最后一步系列操作主要是。

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21. 我国锂云母矿石储量丰富，现有产自内蒙古的锂云母矿石(主要成分为SiO₂·Al₂O₃·2(Li，K)(F，OH)]，内含少量镁、钙、铁的氧化物)，工业上欲采用硫酸法用其制备Li₂CO₃具体流程如下：
查阅资料可知：
I.“焙烧”温度对锂提取率的影响如下图所示
II.“焙烧”过程中铁的氧化物未参与反应
III.3SiO₂·Al₂O₃·2(Li，K)(F，OH)]+H₂SO₄(浓) $\overset{焙烧}{\to}$ Li₂SO₄+Al₂(SO₄)₃+K₂SO₄+SiO₂+SiF₄↑+H₂O
IV.Li₂SO₄+Na₂CO₃→Li₂CO₃↓+Na₂SO₄
回答下列问题：

(1)、“焙烧”温度理论上选择为宜，同时为提高“焙烧”效率，还可采取的措施有；

(2)、“焙烧”产生的气体可用NaOH溶液吸收，且元素化合价均不发生变化，该反应的化学方程式为；

(3)、在“中和”过程中，为使Fe³⁺和Al³⁺完全沉淀，pH值至少调整为；部分金属氢氧化物的pK_sp(pK_sp=-lgK_sp)如图所示：

(4)、“中和”所得“滤渣1”中除氢氧化物沉淀外还含有；

(5)、“氧化”过程中发生氧化还原反应的离子方程式为；

(6)、“滤渣2”的主要成分是；

(7)、工业上还可以通过“苛化反应”，利用Li₂CO₃(s)+Ca²⁺(aq) $\overset{}{⇌}$ CaCO₃(s)+2Li⁺(aq)反应原理得到氢氧化锂溶液，进而生产出纯度更高的工业碳酸锂，请通过计算过程证实该方案的可行性。[已知K_sp(Li₂CO₃)=8.64×10^-4；K_spCaCO₃)=2.5×10^-9]

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22. 如图是以硼镁矿(含Mg₂B₂O₅ ·H₂O、SiO₂及少量Fe₂O₃、Al₂O₃)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程：
回答下列问题：

(1)、为了提高硼镁矿的“溶浸”速率，工业中可以采取下列适当措施____( 填序号)。

A、升高溶浸温度 B、加快搅拌速度 C、缩短酸浸时间

(2)、滤渣的主要成分有。

(3)、吸收过程中发生的离子方程式为， $N H_{4}^{+}$ 的空间构型为。

(4)、沉镁时调pH≈6.5的原因是。

(5)、已知溶浸后得1000L含Mg²⁺3.0mol·L^-1的溶液，假定过滤I和过滤II两步Mg²⁺损．耗率共10%，沉镁时沉淀率99.9% ，最多能生成Mg( OH)₂· MgCO₃kg(保留到小数点后第1位)。

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23. 聚合硫酸铁(PFS)也称碱式硫酸铁或羟基硫酸铁，是新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂。PFS固体为淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，高于130℃发生分解，有较强的吸湿性。下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题：

(1)、粉碎过筛的目的是。

(2)、酸浸没时最合适的酸是。

(3)、反应釜中加入的氧化剂是双氧水，其作用是，反应的离子方程式为。

(4)、聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，原因是。

(5)、相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是。

(6)、盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为 $B = \frac{n (O H^{-})}{3 n (F e)}$ (n为物质的量)。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用cmol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去，已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液VmL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液 $V_{0}$ mL，已知该样品中Fe的质量分数ω，则B的表达式。

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24. 碳酸亚铁在干燥空气中为白色固体，可用于制铁盐、兽药、补血剂等。利用废铁屑(含少量碳、氧化铝和氧化铁杂质)为原料制取碳酸亚铁，并探究碳酸亚铁的部分性质。回答下列问题：

(1)、Ⅰ.制碳酸亚铁，工艺流程如图：
常温下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的pH如表：

Fe²⁺
Fe³⁺
Al³⁺
开始沉淀
7.5
2.7
3.8
完全沉淀
9.5
3.7
4.7
酸浸时，所发生氧化还原反应的离子方程式为。

(2)、加入氨水调控pH的范围是， “固体”的成分是。

(3)、在工业生产中加入的NH₄HCO₃ ，需过量，下列分析不正确的是(填标号)。
a.使Fe²⁺充分转化为碳酸亚铁
b.碳酸氢铵受热分解
c.促进Fe²⁺、CO $_{3}^{2 -}$ 的水解

(4)、Ⅱ.探究碳酸亚铁的性质
实验：
由上面实验可以得出碳酸亚铁的相关性质是，写出碳酸亚铁变成红褐色固体所发生反应的化学方程式。

(5)、已知：10^0.8≈6.3，25℃时，K_sp(FeCO₃)=3.0×10^-11、K_sp[Fe(OH)₂]=1.6×10^-14。现将碳酸亚铁加入0.1mol·L^-1Na₂CO₃(pH=11.6)溶液中，经计算可知(填“有”或“无”)Fe(OH)₂生成。

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25. 黄钠铁矾［Na₃Fe₃(SO₄)₃(OH)₆]被用于作净水剂。以高品质的硫铁矿(主要成分为FeS₂ ，含少量SiO₂)为原料制取黄钠铁矾，工艺流程如图：

(1)、“盐浸”时的反应为FeS₂+Fe₂(SO₄)₃→FeSO₄+S↓(未配平)，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为；滤渣的主要成分为SiO₂和。

(2)、“氧化”时发生反应的离子方程式为；用空气代替NaClO进行该反应具有成本低等优点，但存在的缺点。

(3)、“沉铁”过程，控制不同条件可以得到不同的沉淀，所得沉淀与温度、pH的关系如图所示(图中阴影部分表示黄钠铁矾稳定产生的区域)。
①80℃时，加入碳酸钠偏多时得到的黄钠铁矾中含有的杂质是。
②生成黄钠铁矾的离子反应方程式。
③由图在pH=2时，温度过高或过低，不易制得黄钠铁矾。试解释其原因。

(4)、测定黄钠铁矾样品中铁的质量分数：称取样品2.000g置于锥形瓶中，加入足量稀H₂SO₄溶解，滴入稍过量的KI溶液，待充分反应后，调节溶液近中性，滴入几滴淀粉溶液，用0.1500mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液平行滴定，平均消耗20.00mL。(已知：I₂+2S₂O $3_{2 -}$ =2I^-+S₄O $6_{2 -}$ )
①滴定终点的实验现象是。
②样品中铁的质量分数为。

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26. 目前新能源技术被不断利用，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。

(1)、高铁酸钾—锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是。

(2)、工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K₂FeO₄)，K₂FeO₄在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为：
Ⅰ.在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO₃)₃制得Na₂FeO₄：3NaClO+2Fe(NO₃)₃+10NaOH=2Na₂FeO₄+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O
Ⅱ．Na₂FeO₄与KOH反应生成K₂FeO₄ ，主要的生产流程如下：
①写出反应①的离子方程式。
②请写出生产流程中“转化”(反应③)的化学方程式。
③该反应是在低温下进行的，说明此温度下K_sp(K₂FeO₄)K_sp(Na₂FeO₄)(填“＞”“＜”或“=”)。
④“提纯”K₂FeO₄中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液。
a．H₂O B．CH₃COONa、异丙醇 C．NH₄Cl、异丙醇 D．Fe(NO₃)₃、异丙醇

(3)、已知K₂FeO₄在水溶液中可以发生：4 $F e O_{4}^{2 -}$ +10H₂O $⇌_{}^{}$ 4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑，则K₂FeO₄可以在水处理中的作用是。

(4)、 $F e O_{4}^{2 -}$ 在水溶液中的存在形态图如图所示。
①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO $4_{-}$ 的分布分数的变化情况是。
②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，转化为。(填化学式)

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27. 镍氢电池有着广泛的应用，旧电池的回收和再利用同样的重要。废旧镍氢电池中常含有NiOOH、Ni(OH)₂、及少量Co(OH)₂、FeO等，以下为金属分离以及镍的回收流程，按要求回答下列问题：

(1)、N₂H₄的电子式是；“酸浸”中，加入N₂H₄的主要作用是。

(2)、“氧化”过程中与Fe²⁺有关的离子方程式是，滤渣1主要成分是弱碱，其化学式是。

(3)、已知 $K_{sp} [{Co(OH)}_{3}]$ =8.0×10^-44 ，当三价钴沉淀完全时，溶液pH=。(已知：lg2=0.3)

(4)、滤液A的主要溶质是；操作X是

(5)、用滴定法测定NiCO₃产品中镍元素含量。取2.500g样品，酸溶后配成250mL溶液，取20.00mL于锥形瓶中进行滴定，滴入几滴紫脲酸胺指示剂，用浓度为0.1000mol/L的Na₂H₂Y溶液进行滴定。
已知：①Ni²⁺+H₂Y^2-=[NiY]^2-+2H⁺

②紫脲酸胺：紫色试剂，遇Ni²⁺显橙黄色。

①滴定终点的现象是。

②如果紫脲酸胺滴入过多，终点延迟，则会导致。

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28. 硫酸亚铁在印染、医药、化肥等多个行业有广泛应用.某学习小组对硫酸亚铁晶体(FeSO₄·7H₂O)的热分解产物进行探究.回答下列问题：

(1)、装置A中石棉绒的作用为；装置D中的仪器名称为。

(2)、按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→、→、→、→h(填装置口小写字母)

(3)、该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验，请为他们补全表格：

装置编号	填装试剂	实验现象	实验结论
A	FeSO₄·7H₂O	绿色固体逐渐变为红色粉末
B	①	②	分解产物中含有SO₂
C	BaCl₂溶液	产生白色沉淀	③
D	无水CuSO₄粉末	白色固体逐渐变为蓝色	分解产物中含有水蒸气
E	④

(4)、硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为。

(5)、设计实验证明A中得到的红色粉末不含+2价铁元素：(简述实验操作及现象)。

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29. 近年来，我国的钢铁产量居世界首位。炼铁时产生大量瓦斯泥，若不合理利用，会对环境造成不利影响。一种以瓦斯泥(主要含ZnO、Bi₂O₃、Bi₂S₃、Bi、Fe₂O₃ ，还含少量PbO、FeO、CuO；锌、铋两元素的质量分数分别为8.92%、0.75%)为原料提取锌、铋的工艺流程如下图所示：
回答下列问题：

(1)、“浸取”时，为避免“瓦斯泥”在反应器的底部沉淀、结块，可采取的措施为。

(2)、“过程I”中发生反应的离子方程式为。

(3)、“过程II”产生的气体(填化学式)可在流程的步骤中循环使用。

(4)、“酸盐浸提”时，为使铋充分浸出，加入适量NaCl作助溶剂。单质铋在Fe³⁺的氧化作用下被溶解。
①含铋物质发生反应的化学方程式为：

i.Bi₂O₃+3H₂SO₄+6NaCl=2BiCl₃+3Na₂SO₄+3H₂O

ii.Bi₂S₃+3Fe₂(SO₄)₃+6NaCl=2BiCl₃+3Na₂SO₄+6FeSO₄+3S

iii.。

②“滤渣2”的主要成分除S外还有。

(5)、已知：此工艺中，Bi³⁺水解得到BiOCl沉淀的适宜pH范围为1.6~2.0；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

Fe²⁺

Fe³⁺

Zn²⁺

开始沉淀时pH

7.0

1.9

6.2

完全沉淀时pH

9.0

3.2

8.0

①结合上述信息分析，“水解”时加入适量Zn粉的目的是。

②“水解”后的“系列操作”为。

(6)、处理3.6t“瓦斯泥”，得到26.05kg“BiOCl产品”，其中BiOCl质量分数为90%，则铋的回收率为。(结果精确到1%)。

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30. 莫尔盐[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O，Mr=392]是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验制备少量的莫尔盐。

回答下列问题：

(1)、Ⅰ.制取莫尔盐
连接装置，检査装置气密性。将0.1mol(NH₄)₂SO₄晶体置于玻璃仪器(填仪器名称)中，将6.0g洁净铁屑加入锥形瓶中。

(2)、①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞K₃ ，打开K₂、K₁ ，加完55.0mL2mol·L^-1稀硫酸后关闭K₁ ， A装置中反应的离子方程式为。
②待大部分铁粉溶解后，打开K₃、关闭K₂ ，此时可以看到的现象为，原因是。

③关闭活塞K₂、K₃ ，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶、、用无水乙醇洗涤晶体。装置A中的反应，硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为。

④装置C的作用为，装置C存在的缺点是。

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31. 某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题： ${Fe}^{3+}$ 、Br₂哪个氧化性更强？

(1)、猜想：①甲同学认为氧化性： ${Fe}^{3+}$ >Br₂ ，故上述实验现象不是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含(填化学式，下同)所致。②乙同学认为氧化性：Br₂> ${Fe}^{3+}$ ，故上述现象是发生氧化还原反应所致，则溶液呈黄色是含所致。

(2)、设计实验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点是正确的。
供选用的试剂：a.酚酞试液 b.CCl₄ c.无水酒精 d.KSCN溶液。

请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。

选用试剂(填序号)

实验现象

方案1

方案2

(3)、结论：氧化性Br₂> ${Fe}^{3+}$ 。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为。
实验后的思考：根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是。

某实验室用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下：

已知： ${Fe}^{3+}$ 在pH为2.7时开始沉淀，到3.7时沉淀完全； ${Cu}^{2+}$ 在pH为4.7时开始沉淀。

(4)、“浸出”时，原料中的铜均转化为硫酸铜。写出相应的离子方程式：。

(5)、试剂b是(填物质名称)，其反应的离子方程式：。

(6)、调节pH的目的是。滤渣c是。

(7)、将得到的胆矾与其他液体混合物分离的方法为。

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32. 合理利用工厂烟灰，变废为宝，对保护环境具有重要意义.以某钢铁厂烟灰 $($ 主要成分为ZnO，并含少量的CuO、 ${MnO}_{2}$ 、 ${Fe}_{2} O_{3}$ 等 $)$ 为原料制备氧化锌的工艺流程如图。
回答下列问题：

(1)、“浸取”工序中加入过量氨水的目的：①使ZnO、CuO溶解，转化为 ${[Zn {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +}$ 和 ${[Cu {({NH}_{3})}_{4}]}^{2 +}$ 配离子；②使NH₄HCO₃部分转化为。

(2)、将滤渣①用稀 $H_{2} {SO}_{4}$ 溶液处理后得到溶液和固体，检验该溶液中金属阳离子的方法是。

(3)、“除杂”工序加入过量的A是一种金属，其化学式为，该反应的离子方程式为。

(4)、滤渣②的主要成分有 $($ 填化学式 $)$ ，回收后可用作冶金原料。

(5)、ZnO与 NH₄HCO₃和NH₃·H₂O 的混合物三者在“浸取”反应时离子方程式为。

(6)、“蒸氨沉锌”工序中，“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出，蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水，产物可返回工序循环使用。从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序为。

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33. 奥秘无穷的面观世界让我们深度认识丰言多形的宏观世界的本质，请要求回答下列问题：

(1)、第二周期元素的第一电离能(I₁)随原子序数(Z)的变化情况如图：

①元素a位于元素周期表五个区中的区，基态原子a核外电子占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为。

②据所学知识，预测与元素a同主族短周期元素b的I₁在上图中相应位置上用圆点(•)画出，并标注该元素的元素符号。

③基态原子b的价层电子排布图：。

(2)、H₂O与H₂S的稳定性较强的是，其原因：。

(3)、储氢材料Li₂NH中所含元素的电负性由大到小排列的顺序是。

(4)、储氢合金M的晶胞结构如图所示。该晶体中原子之间的作用力是，已知该晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该晶体的密度=g/cm³(列出算式)。在实现储氢功能时，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中心如图所示，若所有四面体空隙都填满氢，该晶体储氢后的化学式为。

(5)、某补铁剂中铁元素价态的检验，取一补铁剂药片，加少量蒸馏水溶解，取上层淡黄色清液于试管中，测得pH=3.0，先向其中滴加KSCN溶液，未发现明显变化，再向其中滴加少许稀盐酸，溶液变红色。由此得出结论：该补铁剂中含有价铁。又已知稀溶液中Fe[(H₂O)₆]³⁺无色，Fe[(OH)]²⁺黄色，请结合相关知识对上述现行推理解释：。

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