2020-2021【化学】化学 铁及其化合物推断题的专项 培优 易错 难题练习题附详细答案

2020-2021【化学】化学铁及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题
附详细答案
一、铁及其化合物
1．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。

请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A_____________、B___________、C______________、
F_____________、 H____________、乙______________
（2）写出下列反应化学方程式：
反应①_________________________________________________
反应⑤_________________________________________________
反应⑥_________________________________________________
【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH)3↓+ 3NaCl
【解析】
【分析】
【详解】
金属单质A的焰色为黄色，则A为Na；反应①为Na与水反应生成NaOH和H2，则物质D 为NaOH，气体为H2；金属B与NaOH反应生成H2，则金属B为Al；黄绿色气体为Cl2，反应②为H2与Cl2化合成HCl，则气体丙为HCl，物质E为盐酸；金属C与盐酸反应生成F，F 与Cl2反应生成物质G，G与NaOH反应得红棕色沉淀，则金属C为Fe，F为FeCl2，G为FeCl3；
（1）A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe(OH)3、Cl2。

（2）反应①的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
反应⑤的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3；
反应⑥的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。

2．图中，固体A是铁锈的主要成分。

请回答：
（1）固体C的化学式是___，上述框图中体现了SO2的___（填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”）。

（2）写出A→B的化学方程式___。

（3）写出D→E的离子方程式___。

（4）若通入的SO2是足量的，请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。

【答案】FeCl3还原性 Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+
【解析】
【分析】
固体A是铁锈的主要成分，则A为Fe2O3，结合图中转化可知，A与CO反应生成B为Fe，B与氯气反应生成C为FeCl3，C与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液D中Fe2+、SO42-等，溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。

【详解】
(1)由上述分析可知，固体C的化学式是：FeCl3，上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子，作还原剂；
(2)A→B的化学方程式为：Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2；
(3)D→E的离子方程式为：Ba2++SO42−=BaSO4↓；
(4)若通入的SO2是足量的，溶液D中金属阳离子为Fe2+，检验该阳离子的方法为：取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水(或双氧水)，溶液变成血红色，则含有Fe2+。

3．A-J分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：
(1)A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中所含同一种元素在周期表中位置_________
(2)写出检验D 溶液中阳离子的方法____。

(3)写出反应④的离子方程式________。

(4)若向气体K 的水溶液中加入盐酸，使其恰好完全反应，所得溶液的pH_____7(填“>”、“<”或“=”)，用离子方程式表示其原因：______；
(5)若向气体K 的0.1mol/L 水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1:1，则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小．．．．
的关系是______。

【答案】第四周期Ⅷ族 取少量D 溶液，加KSCN 溶液，出现红色 2Al+2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑ ＜ NH 4++ H 2O ƒNH 3·H 2O+OH - c(NH 4+)> c(SO 42-)> c(H +)>c(OH -)
【解析】
【分析】
G 为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I 和H ，能与NaOH 溶液反应，说明G 为Al 2O 3，与NaOH 反应生成NaAlO 2，而I 也能与NaOH 反应生成NaAlO 2，则I 为Al ，H 为O 2，C 和碱、D 和气体K 反应生成E 、F ，则说明E 、F 都为氢氧化物，E 能转化为F ，应为Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化，所以E 为Fe （OH ）2，F 为Fe(OH)3，则C 为FeCl 2，D 为FeCl 3，K 为NH 3，B 为Fe 3O 4，与Al 在高温条件下发生铝热反应生成A ，即Fe ，结合对应单质、化合物的性质解答该题。

【详解】
（1）A 、B 、C 、D 、E 、F 六种物质中都含有铁元素，在周期表中位于周期表第四周期Ⅷ族，
（2）溶液D 为氯化铁溶液，检验三价铁离子的存在，取少许D 溶液于试管中，滴加KSCN 溶液，溶液变红色，证明D 溶液中含有Fe 3+；
（3）反应④是金属铝和氢氧化钠溶液的反应，Al 与NaOH 溶液反应生成NaAlO 2和H 2，反
应的离子方程式为：--2222Al+2OH +2H O=2AlO +3H ；
（4）气体K 的水溶液为一水合氨溶液，加入盐酸，使其恰好完全反应生成氯化铵和水，氯化铵在水溶液中水解显酸性，所以pH ＜7；反应的离子方程式为：
++4232NH +H O NH H O+H g ƒ；
（5）若向气体NH 3的0.1mol/L 水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：
1，假设条件均为1L ，发生反应：++3242NH H O+H =NH +H O g ，n (NH 3•H 2O)=0.1mol ，
n (H +)=0.1mol ，所以一水合氨和硫酸反应生成硫酸铵溶液，铵根离子水解显酸性，溶液中离子浓度大小顺序为：c (+4NH )>c (2-
4SO )>c (H +)>c (OH -)。

【点睛】
比较时溶液中粒子浓度紧扣两个微弱：
（1）弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力，如在稀醋酸溶液中：CH 3COOH ƒCH 3COO -＋H +，H 2O ƒOH -＋H +，在溶液中微粒浓度由大到小的顺序：c (CH 3COOH)>c (H +)>c (CH 3COO -)>c (OH -)；
（2）弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度，如稀的CH 3COONa 溶液中：CH 3COONa=CH 3COO -＋Na +，CH 3COO -＋H 2O ƒCH 3COOH ＋OH -，
H2OƒH+＋OH-，所以CH3COONa溶液中：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。

4．铁的氧化物成分不一样，性质也不一样， H2还原Fe2O3，发现温度不同，产物也不同。

（1）往产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，生成气泡主要成分的电子式是________。

（2）再滴加KSCN溶液，可观察到________，所得溶液中一定含有的铁的化合价是
________。

【答案】H∶H 无明显变化＋2
【解析】
【分析】
（1）产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，说明产生中含有Fe，所以气体成分为H2；（2）再滴加KSCN溶液，没有出现血红色现象，产物中有过量的铁，铁能还原Fe3＋，所得溶液中一定含有Fe2+。

【详解】
（1）产物中滴加盐酸，铁的氧化物首先与盐酸反应，生成相应的铁的氯化物和水，若生成Fe3+，则会被Fe还原为Fe2+。

观察到有气泡产生，说明最后发生的是Fe与盐酸的反应，所以气体成分为H2，电子式为；答案为；
（2）再滴加KSCN溶液，因为不含有Fe3+，所以没有明显现象产生；产物中有过量的铁，铁能还原Fe3＋，所得溶液中一定含有Fe2+，铁的化合价是＋2。

答案为：无明显现象；+2。

【点睛】
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，FeO+2HCl＝FeCl2+H2O，Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，2FeCl3+Fe＝3FeCl2，最后发生Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。

所以，只要有气泡产生，说明在前面反应中，Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+。

5．某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示（部分产物和条件已略去），请回答：
（1）铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测可能正确的是_____（填序号）．A．铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成
B．铁铝合金的熔点高于铝和铁
C．铁铝合金硬度高于纯铝
（2）反应①中铝元素发生反应的离子方程式为_______________________。

（3）反应②的化学方程式为____________________________________。

（4）反应③发生时观察到的现象是_____________________________，用化学方程式表示颜色变化的原因_____________________________________。

（5）反应④中的CO2不宜换成HCl，原因是_____________________。

（6）请举出固体A一种用途_________________________。

【答案】AC Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解做红色油漆和涂料
【解析】
【分析】
分析流程可知，①中的反应有硫酸与氢氧化钠酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁；④中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；固体A为氧化铁，固体B为氧化铝；②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠；③中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。

【详解】
（1）A．铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物，故A正确；
B．合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故B错误；
C．合金硬度高于各成分，则铁铝合金硬度高于纯铝，故C正确；
综上所述，故答案为：AC；
（2）①中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O，故答案为：Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O；
（3）②中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；
（4）③中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，现象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色；
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（5）④中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，若将二氧化碳换成氯化氢，则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解，故答案为：过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解；
（6）固体A为红棕色的氧化铁，可以用来做红色油漆和涂料，故答案为：做红色油漆和涂料。

6．工业上采用硫铁矿焙烧的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2，不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O)，流程如图：
（1）滤渣Ⅰ的主要成分是___(填化学式)。

（2）还原时，试剂X若选用SO2，其反应后生成的阴离子是(填化学式)___。

（3）从还原后的溶液中得到产品，应进行的操作是___、___、过滤、洗涤、干燥。

（4）绿矾(FeSO4·7H2O)在医学上常用作补血剂。

某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。

步骤a：取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤，将滤液配成250.00mL溶液；步骤b：取上述溶液25.00mL于锥形瓶中，加入少量稀硫酸酸化后，逐渐滴加0.1000mol/L 的KMnO4溶液，至恰好完全反应，记录消耗的KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应)，发生的反应为：MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
步骤c：重复“步骤b”2~3次，平均消耗KMnO4溶液20.00mL。

该补血剂中亚铁离子的含量为___mg/片。

【答案】SiO2 SO42-蒸发浓缩冷却结晶 56
【解析】
【分析】
硫铁矿焙烧的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2不考虑其他杂质)，混合物中加入足量硫酸，Fe2O3与酸反应生成的硫酸铁，SiO2不反应，过滤，滤渣Ⅰ为SiO2。

【详解】
(1) 硫铁矿焙烧的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2不考虑其他杂质)，混合物中加入足量硫酸，Fe2O3与酸反应生成的硫酸铁，SiO2不反应，过滤，滤渣Ⅰ为SiO2;
(2)在滤液中加入SO2将铁离子还原为亚铁离子，离子方程式为：2Fe3++ SO2+2H2O= SO42-+ 2Fe2++4H+,所以其反应后生成的阴离子是SO42-；
(3)从还原后的溶液中得到产品，应进行的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(4)由反应MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知存在关系：MnO4-～5Fe2+，根据平均消耗0.1000mol/L 的KMnO4溶液20.00mL，可求出消耗的KMnO4的物质的量为：
0.1000mol/L×20×10-3L=0.002mol，所以消耗的Fe2+的物质的量为：0.002mol×5=0.01mol，故该补血剂中每片的亚铁离子的含量为：(0.01mol ×56g/mol)/10=0.056g=56mg。

7．某Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质。

现通过下列生产过程，从该样品中提纯Al2O3，并回收铁红。

流程如下：
(1)操作①是_________，在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有_________。

(2)白色固体②是_________，样品和试剂①反应的化学方程式是_________。

(3)固体①加入适量稀盐酸，可能发生的反应有：_______(用化学方程式表达)。

(4)溶液③中铁元素的存在形式是_________，如何用实验证明：____。

(5)溶液③中通入某气体，该气体可以是_________(任写一种的化学式)，红褐色固体制得铁红的化学方程式是_________。

【答案】过滤烧杯、漏斗、玻璃棒 Al(OH)3 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe2+取少量溶液于试管中，滴入KSCN溶液无变化，滴加氯水后变血红色 O2或者Cl2 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 【解析】
【分析】
Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质，根据题中流程图可知，样品与试剂①反应得溶液①再通入CO2得白色沉淀②，该白色固体加热分解产生Al2O3，可推知试剂①为NaOH，得到的固体①为Cu、Fe、Fe2O3，溶液①为NaAlO2、NaOH混合溶液，通入过量CO2后得溶液②为NaHCO3溶液，白色固体②为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，固体①中加入盐酸得到固体粉末中铁有剩余，由于Fe会发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，则溶液③中主要含有Fe2+，经过操作①得红褐色固体应为Fe(OH)3，所以通入的气体应为氧化剂，可以是O2或Cl2，氢氧化铁受热分解得Fe2O3。

【详解】
(1)操作①是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，名称为过滤；在实验室进行过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
(2)白色固体②受热分解产生Al2O3，则②是Al(OH)3，样品中含有Al2O3和试剂NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2O，反应的化学方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；
(3)固体①中含有Al2O3、Cu、Fe、Fe2O3，加入适量稀盐酸，由于反应后的固体粉末中含有Fe单质，则可能发生的反应有Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
(4)由于固体①中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有Fe，结合
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+可知溶液③中铁元素的存在形式是Fe2+，证明方法是：取少量该溶液于试管中，滴入KSCN溶液无变化，滴加氯水后溶液变血红色；
(5)溶液③中含有Fe2+，向溶液③通入某气体后再加入足量NaOH溶液，产生红褐色的
Fe(OH)3沉淀，该气体具有强的氧化性，气体可以是O2或者Cl2，红褐色固体Fe(OH)3不稳定，受热分解产生铁红Fe2O3，该反应的化学方程式是2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。

【点睛】
本题以从Al2O3样品中提取氧化铝的工艺流程为线索，考查了氧化还原反应、化学试剂的
使用、混合物的分离，正确理解制备流程及反应原理为解答关键，注意掌握铝及其化合物性质和转化关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。

8．2019年诺贝尔奖授予JohnB．Goodenough等三位科学家，以表彰其在锂电池领域的贡献。

磷酸亚铁锂（LiFePO4）用作锂离子电池正极材料，制备方法如图：
（1）制备水合磷酸铁（FePO4·xH2O）固体
①过程Ⅰ，加NaOH溶液调pH=2.0时透明混合溶液中含磷微粒主要是H2PO4-，过程Ⅰ发生的主要离子方程式是____。

②过程Ⅱ“氧化、沉淀”反应生成FePO4沉淀的离子方程式是____。

③进行过程III之前，需确认过程II中无Fe2+，检验试剂为____。

④FePO4·xH2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图：
水合磷酸铁的化学式为____。

（x取整数）
（2）制备LiFePO4固体：
在氮气气氛保护下，高温焙烧FePO4、Li2CO3和过量葡萄糖的固体混合物。

①过量葡萄糖作用是____。

②锂离子电池在充电时，电极材料LiFePO4会迁出部分Li+，部分转变为Li(1-x)FePO4。

此电极的电极反应为____。

【答案】H3PO4+OH-=H2PO4-+H2O 2H2PO4-+H2O2+2Fe2+=2FePO4↓+2H++2H2O 铁氰化钾溶液FePO4·2H2O 还原剂，把三价铁还原成二价铁 LiFePO4－xe-=xLi++Li(1－x)FePO4
【解析】
【分析】
FeSO4∙7H2O在H3PO4中溶解，加入氢氧化钠溶液中和磷酸生成H2PO4－，过程Ⅱ“氧化、沉淀”反应主要是Fe2+与H2O2 、H2PO4－反应生成FePO4沉淀、H+和H2O，再加入氢氧化钠中和酸，最后得到FePO4·xH2O。

高温焙烧FePO4、Li2CO3和过量葡萄糖的固体混合物得到LiFePO4固体，铁化合价降低，过量葡萄糖化合价升高，作还原剂。

【详解】
⑴①过程Ⅰ，加NaOH溶液调pH = 2.0时透明混合溶液中含磷微粒主要是H2PO4－，说明过程Ⅰ主要发生磷酸和氢氧化钠反应生成水和H2PO4－，其主要离子方程式是H3PO4+OH－=
H2PO4－+ H2O；故答案为：H3PO4+OH－= H2PO4－+ H2O。

②过程Ⅱ“氧化、沉淀”反应主要是Fe2+与H2O2 、H2PO4－反应生成FePO4沉淀、H+和H2O，因此生成FePO4沉淀的离子方程式是2H2PO4－+H2O2 +2Fe2+ = 2FePO4↓ + 2H++2H2O；故答案为：2H2PO4－+H2O2 +2Fe2+ = 2FePO4↓ + 2H++2H2O。

③进行过程III之前，需确认过程II中无Fe2+，常用铁氰化钾溶液试剂检验；故答案为：铁氰化钾溶液。

④假设100g FePO 4·
xH 2O 样品受热，得到FePO 4固体80g ，水20g ，根据物质的量比例得到1180g 20g :1:2151g mol 18g mol
--=⋅⋅，因此水合磷酸铁的化学式为FePO 4·2H 2O ；故答案为：FePO 4·2H 2O 。

⑵①高温焙烧FePO 4、Li 2CO 3和过量葡萄糖的固体混合物得到LiFePO 4固体，铁的化合价降低，则过量葡萄糖化合价升高，作还原剂，主要是将三价铁还原成二价铁；故答案为：还原剂，把三价铁还原成二价铁。

②锂离子电池在充电时，电极材料LiFePO 4会迁出部分Li +，部分转变为Li (1-x)FePO 4。

此电极
的电极反应为LiFePO 4－xe － = xLi + + Li (1－x)FePO 4；故答案为：LiFePO 4－xe － = xLi + + Li (1－
x)FePO 4。

9．钼酸钠晶体(Na 2MoO 4·2H 2O)是一种金属腐蚀抑制剂。

工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS 2)制备钼酸钠的两种途径如图所示。

（1）NaClO 的电子式为 ___。

（2）途径Ⅰ碱浸时发生反应的化学方程式为____。

（3）途径Ⅱ氧化时还有Na 2SO 4生成，则反应的离子方程式为____。

（4）已知途径Ⅰ的钼酸钠溶液中c(MoO 42-)=0.40mol/L ，c(CO 32-)=0.10mol/L 。

由钼酸钠溶液制备钼酸钠晶体时，需加入Ba(OH)2固体以除去CO 32-。

当BaMoO 4开始沉淀时，CO 32-的去除率是______[已知Ksp(BaCO 3)=1×10-9、Ksp(BaMoO 4)=4.0×10-8，忽略溶液的体积变化]。

（5）分析纯钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的气体一起通入水中，得到正盐的化学式是_______。

（6）钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。

常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图
①当硫酸的浓度大于90%时，碳素钢腐蚀速率几乎为零，原因是____。

②若缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg ·L -1，则缓蚀效果最好时钼酸钠(M =206g ·mol -1) 的物质的量浓度为____(计算结果保留3位有效数字)。

【答案】 MoO 3+Na 2CO 3=Na2MoO 4+CO 2↑ MoS 2+9ClO -+6OH -=MoO 42-
+9Cl -+2SO 42-+3H 2O 90% (NH 4)2CO 3和(NH 4)2SO 3 常温下浓硫酸会使铁钝化 7.28×10-4mol/L
【解析】
【分析】
根据流程利用钼精矿(主要成分是MoS 2)制备钼酸钠有两种途径：
途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MnO 3，得到对环境有污染的气体SO 2，用碱液可以吸收，然后再用纯碱溶液溶解MnO 3，发生反应：MoO 3+Na 2CO 3═Na 2MoO 4+CO 2↑，得到钼酸钠溶液，最后结晶得到钼酸钠晶体；途径Ⅱ是直接用NaClO 溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液，反应为MnS 2+9ClO -+6OH -=MoO 42-+9Cl -+2SO 42-+3H 2O ，结晶后得到钼酸钠晶体，据此分析作答。

【详解】
(1)离子化合物NaClO 的电子式为；
(2)途径I 碱浸时MoO 3和纯碱溶液反应生成钼酸钠，同时得到CO 2气体，反应方程式为MoO 3+Na 2CO 3=Na 2MoO 4+CO 2↑；
(3)途径II 氧化时还有Na 2SO 4生成，反应物NaClO 在碱性条件下氧化MoS 2，得到钼酸钠和NaCl 、硫酸钠和水，本质为次氯酸根离子氧化MoS 2中钼和硫，化合价变化为：升高Mo(+2→+6)，S(-1→+6)，降低Cl(+1→-1)，最小公倍数18，发生反应的离子方程式为：MoS 2+9ClO -+6OH -=MoO 42-+9Cl -+2SO 42-+3H 2O ；
(4)K sp (BaMoO 4)=4.0×10-8，钼酸钠溶液中c (MoO 42-)=0.40mol•L -1，BaMoO 4开始沉淀时，溶液
中钡离子的浓度为：c (Ba 2+)=-1-7-8
1mol L =1104.01m 00.ol 40L -⨯⨯g g ，K sp (BaCO 3)=1×10-9，溶液中碳酸根离子的浓度为：c (CO 32-)=97110110--⨯⨯mol/L=0.01mol/L ，则碳酸根的去除率为
-1-1
-10.10mol L -0.01mol L 100%0.10mol L
⨯g g g =90%； (5)四钼酸铵[(NH 4)2MoO 4]和氢氧化钠反应可生成NH 3，途径Ⅰ中生成的气体有CO 2和SO 2，将NH 3和CO 2或SO 2一起通入水中可生成正盐为(NH 4)2CO 3和(NH 4)2SO 3；
(6)①当硫酸的浓度大于90%时，可以认为是浓硫酸，碳素钢的主要成分含有铁，常温下浓硫酸具有强氧化性，会使铁钝化，表面生成致密的氧化膜，起到防腐蚀作用，所以其腐蚀速率几乎为零；
②缓蚀剂钼酸钠-月桂酸肌氨酸总浓度为300mg·
L -1，据图可知缓蚀效果最好时钼酸钠和月桂酸肌氨酸的浓度均为150mg/L ，则1L 钼酸钠溶液中钼酸钠的物质的量为
-40.15g =7.2810mol 206g/mol
⨯，所以物质的量浓度为7.28×10-4mol/L 。

10．以赤铁矿(主要成分为60.0%Fe 2O 3，杂质为3.6%FeO ，Al 2O 3，MnO 2，CuO 等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：
已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH 如表所示：
沉淀物
Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 pH 3.4 5.2 9.7 6.7
请回答下列问题：
（1）含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，目的是___。

操作Ⅰ的名称是___。

（2）将操作Ⅰ后所得的MnO 2与KClO 3、KOH 溶液混合共热，可得到K 2MnO 4，此反应的化学方程式是____。

（3）将pH 控制在3.6的目的是___。

已知25℃时，K sp [Cu(OH)2]=2×10-20，该温度下反应Cu 2++2H 2O Cu(OH)2+2H +的平衡常数K =___。

（4）加入双氧水时反应的离子方程式为___。

（5）利用氨气在500℃以上分解得到的氮原子渗透到铁粉中可制备氮化铁(Fe x N y )，若消耗氨气17.0g ，消耗赤铁矿石1kg ，写出该反应完整的化学方程式：___。

【答案】增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 过滤 3MnO 2＋6KOH ＋KClO 33K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O 使Fe 3+全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀 5.0×10-9
H 2O 2＋2Fe 2+＋2H +=2Fe 3+＋2H 2O 16Fe ＋2NH 3
2Fe 8N ＋3H 2 【解析】
【分析】
赤铁矿(主要成分为60.0%Fe 2O 3，杂质有3.6%FeO ，Al 2O 3，MnO 2，CuO 等)加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加双氧水把亚铁离子还原为铁离子，调节PH=3.6生成氢氧化铁沉淀，过滤，灼烧氢氧化铁生成氧化铁，再用氢气还原得铁单质，以此解答该题。

【详解】
(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，可以增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率，通过操作Ⅰ将不溶的二氧化锰过滤掉；
(2)MnO 2与KClO 3、KOH 溶液混合共热，可得到K 2MnO 4，锰元素化合价升高，则氯元素化合价降低，产物有氯化钾，化学方程式为：3MnO 2+KClO 3+6KOH 3K 2MnO 4+KCl+3H 2O ；
(3)根据表中数据可知，为保证铁离子全部沉淀的PH 大于3.4，但为了不使其他金属离子沉淀，PH 不能太大；K sp [Cu(OH)2]=c(Cu 2+)×c 2(OH -)=2×10-20，c(H +)=
()w K c OH -，反应
Cu 2++2H 2O ⇌Cu(OH)2+2H +的平衡常数K= ()()()()[]222w w 222sp 2
H K K K Cu(OH)c Cu c Cu c OH c +
++-==⋅=5×10-9；
(4)双氧水氧化亚铁离子，发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
(5)赤铁矿石1kg含铁的物质的量为：100060%
160
⨯
×2+
1000 3.6%
72
⨯
=8mol，氨气的物质的
量为：
17g
17g/mol
=1mol，铁和氨气的物质的量之比是8:1，生成的氮化铁为Fe8N，根据质
量守恒，则该反应为：16Fe+2NH32Fe8N+3H2。