题目内容
【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下：
（1）检测锈蚀产物
主要成分的化学式 | |||
Fe3O4 | Fe2O3·H2O | FeO(OH) | FeOCl |
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
（2）分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ.Fe转化为Fe2＋。
Ⅱ. FeO(OH)和Fe2＋反应形成致密的Fe3O4保护层，Fe2＋的作用是____(填字母)。
a．氧化剂 b．还原剂 c．既不是氧化剂也不是还原剂
（3）研究发现，Cl－对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成Fe3O4保护层，方法如下：
将铁器浸没在盛有0.5 mol·L－1 Na2SO3、0.5 mol·L－1 NaOH溶液的容器中，缓慢加热至60～90 ℃。一段时间后，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无Cl－。
①检测洗涤液中Cl－的方法是________________________________________。
②脱氯反应：FeOCl＋OH－===FeO(OH)＋Cl－。离子反应的本质是离子浓度的减小，比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小：________________。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是_____SO32－＋______FeO(OH)===______SO42－＋____Fe3O4＋______H2O(将反应补充完全)。________
【答案】H2O（潮湿） c 取少量洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银混合液，若无白色沉淀产生说明Cl- S(FeOCl)>S[FeO(OH)] 1 6 1 2 3
【解析】
（1）根据铁器锈蚀后的成分可知，铁器在具有O2、水(潮湿)的环境下易生锈；
（2）FeO(OH)中Fe的价态为＋3价，Fe3O4中铁有1/3的Fe2＋和2/3的Fe3＋，Fe2＋的化合价不变，即Fe2＋既不是还原剂也不是氧化剂，故选项c正确；
（3）①检验Cl－一般用AgNO3溶液，操作方法是取少量洗涤液于试管中，加入稀硝酸和硝酸银的混合液，若无色沉淀产生说明无Cl－，反之有Cl－；
②根据离子反应的本质，推出S(FeOCl)>S[FeO(OH)]；
③SO32－→SO42－，S的化合价由＋4价→＋6价，升高2价，FeO(OH)3中Fe的化合价为＋3价，Fe3O4中铁的价态认为＋8/3，Fe的化合价降低，根据化合价的升降法进行分析，得出SO32－＋6FeO(OH)=SO42－＋2Fe3O4＋3H2O。
阶梯计算系列答案【题目】酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可以得到多种化工原料。有关数据如下表所示：
溶解度/(g/100 g水)
温度/ ℃ 化合物 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NH4Cl | 29.3 | 37.2 | 45.8 | 55.3 | 65.6 | 77.3 |
ZnCl2 | 343 | 395 | 452 | 488 | 541 | 614 |
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10－17 | 10－17 | 10－39 |
回答下列问题：
（1）该电池的正极反应式为________________________________________，
（2）废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过加热浓缩、冷却结晶分离回收；滤渣的主要成分是MnO2、C和MnOOH，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法是_______，
（3）用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，加碱调节至pH为________时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全，若上述过程不加H2O2后果是__________原因是_____________________。