2020届天津高考化学一轮复习　铁及其化合物学案 22页

专题十三　铁及其化合物 挖命题 ‎【考情探究】‎ 考点 内容解读 ‎5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 铁及其化合物 ‎1.能应用金属的活动性顺序判断反应能否发生并解释相关现象。‎ ‎2.根据研究物质的思路和方法,掌握铁及其重要化合物的主要性质和应用。‎ ‎2018天津理综,3‎ ‎2015天津理综,10‎ 中 弱电解质的电离、盐类的水解 ‎★★★‎ 分析解读　　本部分内容涉及题型较多,有选择题、综合推断题及实验探究题,主要考查学生对化学基本概念、基本理论的掌握。其中对铁及其重要化合物的考查包括铁的腐蚀、水的净化等;以铁及其重要化合物为载体的化学实验或化工流程题也是常见的命题形式。考查了证据推理与模型认知和科学探究与创新意识的化学学科素养。‎ ‎【真题典例】‎ 破考点 ‎【考点集训】‎ 考点　铁及其化合物 ‎1.下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法中错误的是(　　)‎ A.用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2‎ B.配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度 C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀 D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化 答案　C ‎2.下列常见实验的现象或表述中正确的是(　　)‎ A.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe2+‎ B.为检验红砖中铁元素的价态,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液变为红色,说明红砖中只有三氧化二铁 C.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁 D.将(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O试样溶于稀硝酸中,滴加KSCN溶液,出现红色,说明该试样已变质 答案　A ‎3.常温下,往H2O2 溶液中滴加少量的FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2 2Fe2++O2↑+2H+。下列说法中正确的是(　　)‎ A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱 B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐降低 C.在H2O2分解过程中,Fe2+起催化作用 D.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量不变,所以往含少量FeSO4的Fe2(SO4)3溶液中滴加适量的H2O2溶液不能除去杂质 答案　C 炼技法 ‎【方法集训】‎ 方法1　Fe3+与Fe2+的鉴别方法归纳 ‎1.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是(　　)‎ 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A KSCN可用来检验Fe3+‎ 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 B 盐的水解是吸热反应 加热可提高盐的水解反应速率 C H2O2有氧化性 H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色 D Al(OH)3是两性氢氧化物 Al(OH)3可溶于过量浓氨水中 答案　A ‎2.用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验,其中现象及解释或结论不正确的是(　　)‎ 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液变成红褐色 FeCl3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3+)变小 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变成浅绿色 ‎2Fe3++Fe 3Fe2+ ‎ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应的ΔH>0‎ 答案　A ‎3.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X组成的实验如下:‎ 化合物X18.0 g固体1溶液甲溶液乙固体224.0 g 下列说法不正确的是(　　)‎ A.固体2是氧化铁 B.X的化学式可以表示为Fe3C2‎ C.溶液甲中可能含有Fe3+ D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成 答案　B 方法2　守恒法在铁及其化合物的相关计算中的应用 ‎1.有一块铁的氧化物样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为(　　)‎ A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7‎ 答案　D ‎2.将3.48 g Fe3O4完全溶解在100 mL 1 mol·L-1硫酸溶液中,然后加入K2Cr2O7溶液25 mL,恰好使溶液中的Fe2+全部转化为Fe3+,Cr2O‎7‎‎2-‎全部被还原为Cr3+,则K2Cr2O7溶液中溶质的物质的量浓度为(　　)‎ A.0.05 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1 C.0.2 mol·L-1 D.0.3 mol·L-1‎ 答案　B ‎3.为测定一小块铁铝合金样品的含铝量,现先将其溶于足量盐酸中,再向其中加入足量的烧碱溶液,待沉淀全部转化为红褐色时过滤,洗涤。将沉淀物在空气中灼烧,最后得到红棕色粉末,经称量知其质量跟原合金的质量相等。合金中铝的质量分数为(　　)‎ A.70% B.30% C.54% D.无法计算 答案　B 过专题 ‎【五年高考】‎ 考点　铁及其化合物 A组　自主命题·天津卷题组 ‎1.(2015天津理综,10,14分)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:‎ ‎(1)FeCl3净水的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。‎ ‎①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,则该溶液的pH约为　　　　　。 ‎ ‎②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:‎ ‎　‎ClO‎3‎‎-‎+‎　‎Fe2++‎　‎　　　  ‎　‎Cl-+‎　‎Fe3++‎　‎　　　 ‎ ‎(3)FeCl3在溶液中分三步水解:‎ Fe3++H2O Fe(OH)2++H+　K1‎ Fe(OH)2++H2O Fe(OH‎)‎‎2‎‎+‎+H+　K2‎ Fe(OH‎)‎‎2‎‎+‎+H2O Fe(OH)3+H+　K3‎ 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是　　　　　　　　。 ‎ 通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:‎ xFe3++yH2O Fex(OH‎)‎y‎(3x-y)+‎+yH+‎ 欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)　　　　。 ‎ a.降温　　　　 b.加水稀释 c.加入NH4Cl　 d.加入NaHCO3‎ 室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为　　　　mg·L-1。 ‎ 答案　(1)Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质　2Fe3++Fe 3Fe2+‎ ‎(2)①2　②1　6　6H+　1　6　3H2O ‎(3)K1>K2>K3　bd　调节溶液的pH ‎(4)18~20‎ B组　统一命题、省(区、市)卷题组 ‎2.(2018课标Ⅰ,7,6分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+‎ D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 答案　D ‎3.(2014课标Ⅰ,8,6分)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是(　　)‎ 选项现象或事实解释 A.‎ 用热的纯碱溶液洗去油污 Na2CO3可直接与油污反应 B.‎ 漂白粉在空气中久置变质 漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3‎ C.‎ 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 D.‎ FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 FeCl3能从含Cu2+的溶液中置换出铜 答案　C ‎4.(2015课标Ⅰ,10,6分)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)‎ 选项 实验 现象 结论 A.‎ 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成,溶液呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3+‎ B.‎ 将铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 C.‎ 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 D.‎ 将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀 Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 答案　D ‎5.(2018江苏单科,9,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)‎ A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)‎ B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)‎ C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)‎ D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)‎ 答案　A ‎6.(2017江苏单科,7,2分)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)‎ A.Fe FeCl2 Fe(OH)2‎ B.S SO3 H2SO4‎ C.CaCO3 CaO CaSiO3‎ D.NH3 NO HNO3‎ 答案　C ‎7.(2016浙江理综,7,6分)下列说法不正确的是(　　)‎ A.储热材料是一类重要的能量存储物质,单位质量的储热材料在发生熔融或结晶时会吸收或释放较大的热量 B.Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料用于太阳能电池 C.Ba2+浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病 D.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 答案　D ‎8.(2014上海单科,17,3分)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)‎ A.若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3+‎ B.若有固体存在,则溶液中一定有Fe2+‎ C.若溶液中有Cu2+,则一定没有固体析出 D.若溶液中有Fe2+,则一定有Cu析出 答案　B ‎9.(2016上海单科,17,3分)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为(　　)‎ A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93‎ 答案　A ‎10.(2017北京理综,28,16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+ Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。‎ 向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。‎ ‎(1)检验产物 ‎①取出少量黑色固体,洗涤后,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。 ‎ ‎②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有　　　。 ‎ ‎(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验: ‎ ‎①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:‎ 序号 取样时间/min 现象 ⅰ ‎3‎ 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ ‎30‎ 产生白色沉淀,较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深 ⅲ ‎120‎ 产生白色沉淀,较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅 ‎ (资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)‎ ‎②对Fe3+产生的原因作出如下假设:‎ 假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;‎ 假设b:空气中存在O2,由于　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示),可产生Fe3+; ‎ 假设c:酸性溶液中的NO‎3‎‎-‎具有氧化性,可产生Fe3+;‎ 假设d:根据　　　　　　　　　　　　　　　现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。 ‎ ‎③下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。‎ 实验Ⅰ:向硝酸酸化的　　　　　　　　　　　溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。 ‎ 实验Ⅱ:装置如下图。其中甲溶液是　　　　　,操作及现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:　　　　　　　 　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(16分)‎ ‎(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 ‎②Fe2+‎ ‎(2)2Fe3++Fe 3Fe2+‎ ‎②4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀 ‎③0.05 mol·L-1 NaNO3　FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深 ‎(3)溶液中存在反应:①2Ag++Fe Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+ Fe3++Ag,③Fe+2Fe3+ 3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。约30 min后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小 ‎11.(2017课标Ⅲ,27,15分)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)步骤①的主要反应为:‎ FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2‎ 上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为　　　。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)滤渣1中含量最多的金属元素是　　　　,滤渣2的主要成分是　　　　及含硅杂质。 ‎ ‎(3)步骤④调滤液2的pH使之变　　　　(填“大”或“小”),原因是　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 ‎ ‎(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到　　　　(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。 ‎ a.80 ℃ b.60 ℃ c.40 ℃ d.10 ℃‎ 步骤⑤的反应类型是　　　　　　　。 ‎ ‎(5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)2∶7　陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 ‎(2)Fe　Al(OH)3‎ ‎(3)小　2CrO‎4‎‎2-‎+2H+ Cr2O‎7‎‎2-‎+H2O ‎(4)d　复分解反应 ‎(5)‎190‎m‎2‎‎147‎m‎1‎×100%‎ ‎12.(2018课标Ⅱ,26,14分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:‎ 相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:‎ 金属离子 Fe3+‎ Fe2+‎ Zn2+‎ Cd2+‎ 开始沉淀的pH ‎1.5‎ ‎6.3‎ ‎6.2‎ ‎7.4‎ 沉淀完全的pH ‎2.8‎ ‎8.3‎ ‎8.2‎ ‎9.4‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有　　　　　　;氧化除杂工序中ZnO的作用是　　　　　　　　　　,若不通入氧气,其后果是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　;沉积锌后的电解液可返回　　　　工序继续使用。 ‎ 答案　(1)ZnS+‎3‎‎2‎O2ZnO+SO2‎ ‎(2)PbSO4　调节溶液的pH　无法除去杂质Fe2+‎ ‎(3)Cd2++Zn Cd+Zn2+‎ ‎(4)Zn2++2e- Zn　溶浸 ‎13.(2016课标Ⅱ,28,15分)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:‎ ‎(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是　　　　　　　。 ‎ ‎(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:‎ ‎①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;‎ ‎②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;‎ ‎③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。‎ 实验②检验的离子是　　　　(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有　 ‎ ‎(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)丁组同学向盛有H2O2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　(1)防止Fe2+被氧化 ‎(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-‎ ‎(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)‎ ‎(4)Fe2+　Fe3+　可逆反应 ‎(5)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动 C组　教师专用题组 ‎14.(2016四川理综,9,13分)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。‎ ‎【资料查阅】　‎ ‎【实验探究】　该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)仪器X的名称是　　　　。 ‎ ‎(2)实验操作的先后顺序是a→　　　　→e(填操作的编号)。 ‎ a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.在“气体入口”处通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后通入N2‎ ‎(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【探究反思】‎ ‎(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析:‎ ‎①若杂质是CuCl2,则产生的原因是　。 ‎ ‎②若杂质是CuO,则产生的原因是　。 ‎ 答案　(13分)(1)干燥管　(2)cdb　(3)先变红,后褪色 ‎(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O　(5)①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足 ‎15.(2014福建理综,24,15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。‎ ‎ (1)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。‎ ‎①该电化腐蚀称为　　　　　　。 ‎ ‎②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是　　　　(填字母)。 ‎ ‎(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:‎ ‎①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为　。 ‎ ‎②步骤Ⅱ中发生反应:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O 2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是　　　　　　　　(任写一项)。 ‎ ‎(3)已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。‎ ‎①t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=　　　　。 ‎ ‎②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%,则x=　　　　。 ‎ 答案　(1)①吸氧腐蚀　②B ‎(2)①4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O ‎②4Fe+10HNO3 4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ‎③氮氧化物排放少(或其他合理答案)‎ ‎(3)①4∶1　②0.05‎ ‎16.(2017课标Ⅰ,27,14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl‎4‎‎2-‎形式存在,写出相应反应的离子方程式　。 ‎ ‎(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ TiO2·xH2O转化率/%‎ ‎92‎ ‎95‎ ‎97‎ ‎93‎ ‎88‎ 分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为　 。 ‎ ‎(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。 ‎ ‎(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h ‎(2)FeTiO3+4H++4Cl- Fe2++TiOCl‎4‎‎2-‎+2H2O ‎(3)低于40 ℃,TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加;超过40 ℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 ‎(4)4　(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO‎4‎‎3-‎)=‎1.3×1‎‎0‎‎-22‎‎1.0×1‎‎0‎‎-5‎ mol·L-1=1.3×10-17mol·L-1,c3(Mg2+)·c2(PO‎4‎‎3-‎)值为0.013×(1.3×10-17)2=1.7×10-40c,则残余固体是铁和铜的混合物 ‎②若a>c,则最终溶液中一定有Fe2+和Cu2+‎ ‎③若a>c,则最终溶液中一定没有Fe3+‎ ‎④若a