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1、1强攻专练强攻专练( (四四) )1(2015天津卷)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。 若酸性 FeCl2废液中c(Fe2)2.0102molL1，c(Fe3) 1.0103molL1，c(Cl)5.3102molL1，则该溶液的 pH 约为_。 完成 NaClO3氧化 FeCl2的离子方程式：ClOFe
2、2_=ClFe3_ 3 (3)FeCl3在溶液中分三步水解： Fe3H2OAFe(OH)2H K1Fe(OH)2H2OAFe(OH)H K2 2Fe(OH)H2OAFe(OH)3H K3 2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，生成聚合氧化铁，离子方程式为： xFe3yH2OAFex(OH)yH3xyy欲使平衡正向移动可采用的方法是_(填字母)。 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氯化铁净化污水的结果如图所示。由图中数据得出每升污
3、水中 投放聚合氯化铁以 Fe/(mgL1)表示的最佳范围约为_mgL1。解析：(1)Fe3水解生成的 Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，所以可起到净水 的作用；钢铁设备中的 Fe 会与 Fe3反应生成 Fe2，离子方程式是 2Fe3Fe=3Fe2。(2)根据电荷守恒，则溶液中c(H)c(Cl)2c(Fe2)3c(Fe3) 1.0102molL1，则 pH2；根据题意，NaClO3氧化酸性的 FeCl2，则反应物中有 H参加，则生成物中有水生成，再根据得失电子守恒等配平即可。(3)Fe3的水解分为三 步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则K1K2K3；因为水解为吸热反 应
4、，所以降温时平衡逆向移动；加水稀释，水解平衡正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液 为酸性，H浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，则消耗 H，所以 H浓度降低，平 衡正向移动。故选 b、d。从反应的离子方程式可知，H的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生 成，所以关键步骤是调节溶液的 pH。(4)由图像可知，聚合氯化铁的浓度在 1820 mgL1时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小。 答案：(1)Fe3水解生成的 Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2Fe3Fe=3Fe2 (2)2 1 6 6H 1 6 3H2O (3)K1K2K3 bd 调节溶液的 pH (4)1820 2工业上利用电镀污泥(
5、主要含有 Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等 金属，回收流程如下：2已知部分物质沉淀的 pH 及 CaSO4的溶解度曲线如下： Fe3Cu2Cr3 开始沉淀 pH2.14.74.3 完全沉淀 pH3.26.7a(1)在浸出过程中除了生成 Fe2 (SO4)3、Cr2 (SO4)3外，主要还有_。 (2)在除铁操作中，需要除去 Fe3和 CaSO4，请完成相关操作：加入石灰乳调节 pH 到_；将浊液加热到 80，_。 (3)写出还原步骤中加入 NaHSO3生成 Cu2O 固体的离子反应方程式： _，此步骤中加入 NaHSO3得到 Cu2O 的产率为 95%，若 NaHSO
6、3过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是_。 (4)当离子浓度1105molL1时认为沉淀完全，若要使 Cr3完全沉淀则要保持 c(OH)_(已知：KspCr(OH)36.31031，4.0)。363 解析：(1)根据电镀污泥主要含有 Fe2O3、CuO、Cr2O3可知，浸出过程中还生成 CuSO4。(2)除铁操作只是除铁，不能除去铜、铬，因此调节 pH 到 3.2 即可；根据 CaSO4的溶解度随温度的升高而减小，因此将浊液加热到 80，之后趁热过滤，防止因温 度的降低而溶解了部分的 CaSO4。(3)NaHSO3与 CuSO4发生氧化还原反应而生成 Cu2O，即 CuSO4作氧化剂，NaH
7、SO3被氧化为 Na2SO4，反应的离子方程式为 2H2OHSO2Cu2=Cu2OSO5H，若 NaHSO3过量，则会生成有污染的 SO2。(4) 324 KspCr(OH)3c(Cr3)c3(OH)6.31031，c3(OH)6.31026，c(OH) 4.0109molL1，即c(OH)4.0109molL1，即可将 Cr3完全沉淀。 答案：(1)CuSO4 (2)3.2 趁热过滤 (3)2H2OHSO2Cu2=Cu2OSO5H 产生 SO2污染环境 324 (4)4.0109molL1 3(2015重庆卷)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有 NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3
8、等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。(1)NaN3是气体发生剂，受热分解产生 N2和 Na，N2的电子式为 _。 (2)Fe2O3是主氧化剂，与 Na 反应生成的还原产物为_(已知该反应为置换反 应)。 (3)KClO4是助氧化剂，反应过程中与 Na 作用生成 KCl 和 Na2O。KClO4含有化学键的类 型为_，K 的原子结构示意图为 _。 (4)NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为 _。 (5)100 g 上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到 N233.6 L(标准状况)。 用碱石灰除去的物质为_。 该产气
9、药剂中 NaN3的质量分数为_。 解析：(1)氮原子最外层有 5 个电子，共用 3 对电子形成氮气，则 N2的电子式为 。(2)因为 Fe2O3与 Na 的反应为置换反应，所以 Fe2O3作为氧化剂，与 Na 反3应得电子生成 Fe 单质。(3)KClO4属于含氧酸盐，所以 KClO4含有化学键的类型为离子键和共价键，K 是 19 号元素，原子结构示意图为。(4)NaHCO3热稳定性较差，受热分解生成 Na2CO3、CO2和 H2O，方程式为 2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(5)=碱石灰的主要成分是 NaOH 和 CaO，所以用碱石灰除去的物质为 CO2、H2O；标准状况下 33.6 L N2的物质的量为 1.5 mol，根据 N 原子守恒，该产气药剂中 NaN3的质量分数100%65%。1.5 mol 2 3 65 gmol1100 g 答案：(1) (2)Fe(3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O=(5)CO2、H2O 65%
