题目内容
8．为测定一置于空气中的某硫酸酸化的FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率，某同学准确量取pH=1（忽略Fe2+、Fe3+的水解）的FeSO4溶液200mL，加入过量BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀28.0g；再另取同样的FeSO4溶液200mL，向其中加入过量NaOH溶液，搅拌使其充分反应，待沉淀全部变为红褐色后，过滤、洗涤并灼烧所得固体，最终得固体8.0g．（1）写出反应中涉及的化学方程式（至少3个）
（2）通过计算，填写下表：
| c（H+） | c（SO42-） | c（Fe2+、Fe3+） |
（3）计算原溶液中Fe2+被氧化的百分率．
分析 （1）FeSO4溶液200mL，加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀27.96g为硫酸钡沉淀；再另取同样的FeSO4溶液200mL，向其中加入过量的NaOH溶液，搅拌使其充分反应，待沉淀全部变为红褐色后，过滤、洗涤并灼烧所得固体，最终得到固体的质量为8.00g为Fe2O3；
（2）依据溶液中PH计算氢离子浓度，生成沉淀为硫酸钡，得到硫酸根离子浓度，追杀哦得到固体为氧化铁计算物质的量结合铁元素守恒计算得到铁元素物质的量浓度；
（3）依据电荷守恒：2C（Fe2+）+3C（Fe3+）+C（H+）=2C（SO42-），2C（Fe2+）+3C（Fe3+）=1.1mol/L；元素守恒c（Fe2+）、c（Fe3+）=0.5mol/L，列式计算铁离子占铁元素的百分比．
解答 解：（1）FeSO4溶液200mL，加入过量的BaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀27.96g为硫酸钡沉淀，反应化学方程式为：BaCl2+FeSO4=BaSO4↓+FeCl2；再另取同样的FeSO4溶液200mL，向其中加入过量的NaOH溶液，搅拌使其充分反应，反应的化学方程式为：FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl，待沉淀全部变为红褐色后，反应为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，过滤、洗涤并灼烧所得固体，最终得到固体的质量为8.00g为Fe2O3，反应的化学方程式为：2Fe（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O；
故答案为：BaCl2+FeSO4=BaSO4↓+FeCl2，FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl，2Fe（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O；
（2）由pH=1得c（H+）=0.1mol•L-1
由SO42-+Ba2+=BaSO4↓得
c（SO42-）=$\frac{\frac{28.0g}{233g/mol}}{0.2L}$=0.6mol•L-1
因为最终固体物质为Fe2O3，
所以n（Fe2O3）=$\frac{8.0g}{160g/mol}$=0.05mol
据铁元素守恒得：
c（Fe2+、Fe3+）=$\frac{0.05mol×2}{0.2L}$=0.5 mol•L-1
故答案为：0.1mol/L，0.6mol/L，0.5mol/L；
（3）电荷守恒：2C（Fe2+）+3C（Fe3+）+C（H+）=2C（SO42-），
2C（Fe2+）+3C（Fe3+）=1.1mol/L；
c（Fe2+）、c（Fe3+）=0.5mol/L
c（Fe2+）=0.4mol/L
c（Fe3+）=0.1mol/L
FeSO4溶液中Fe2+被氧化的百分率：$\frac{0.1mol/L}{0.5mol/L}$；
答：原溶液中Fe2+被氧化的百分率为20%．
点评 本题考查了物质含量的测定，题目涉及物质组成的实验分析判断、元素守恒、电解质溶液中电荷守恒的理解应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
| A． | 11.2LCl2通入足量氢氧化钠溶液中充分反应，转移的电子数等于0.5NA | |
| B． | 1 mol Al3+完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA | |
| C． | 常温常压下，32 g O2-中所含电子的数目为17NA | |
| D． | 标准状况下，11.2 L苯中含有分子的数目为0.5 NA |
| A． | 澄清透明的溶液中：NH${\;}_{4}^{+}$，Na+，HSO${\;}_{3}^{-}$，Cr2O${\;}_{7}^{2-}$ | |
| B． | c（H+）=10-13mol•L-1的溶液中：Cl-，Br-，S2O${\;}_{3}^{2-}$，Na+ | |
| C． | 能使pH试纸变深蓝色的溶液中：K+，Na+，AlO${\;}_{2}^{-}$，HCO${\;}_{3}^{-}$ | |
| D． | 加入Al能放出H2的溶液中：NO${\;}_{3}^{-}$，K+，SO${\;}_{4}^{2-}$，Mg2+ |
| A． | 神舟九号升空时火箭发射的动力主要来源于化学能 | |
| B． | 队洁厕灵的主要成分是盐酸，不能与“84“消毒液混用 | |
| C． | 采用催化转换技术将汽车尾气中的N0x和CO转化为无毒气体 | |
| D． | 为了能增加水中氧气的含量，养金鱼用的自来水一般先在阳光下晒一段时间． |
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Co（OH）2 | Al（OH）3 | Mn（OH）2 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+（填离子符号）还原，若只用盐酸浸取，则会产生污染空气的有毒气体，反应的离子方程式为2Co3++2Cl-=Cl2 ↑+2Co2+．
（2）向浸出液中加入NaClO3的作用是将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O．
（3）浸出液中加Na2CO3调pH至5.2时生成的沉淀为Fe（OH）3、Al（OH）3（填化学式），能够生成此沉淀的原因是铝离子、铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成沉淀和二氧化碳，反应的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2、2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe（OH）3↓+3CO2↑（用离子方程式结合必要的文字说明）．
（4）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀．已知KSp（ MgF2）=7.35
×10-ll、Ksp（ CaF2）=1.05×10-10，当加入过量NaF后，所得滤液中$\frac{c（M{g}^{2+}）}{c（C{a}^{2+}）}$=0.7
（5）滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去溶液中的Mn2+，萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所
示．使用萃取剂适宜的pH是B（填字母）．
a．接近2.0
b．接近3.0
c．接近4.0．
镍及其化合物常用作合金、催化剂及电极材料．已知：镍元素有+2、+3价的氧化物和氢氧化物，在盐中以+2价的形式存在．（1）镍与稀硝酸反应放出NO，反应的化学方程式是3Ni+8HNO3=3Ni（NO3）2+2NO↑+4H2O．
（2）Ni2O3是一种重要的电池材料．
①铁镍蓄电池放电时总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2
电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2；
电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+6H2O．
②在碱性条件下，镍氢电池的总反应为：3Ni2O3+LaNi5H6+3H2O$?_{充电}^{放电}$LaNi5+6Ni（OH）2，该电池放电时，负极电极反应为LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O
（3）工业上电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示．
已知：
①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解
②氧化性：Ni2+（高浓度）＞H+＞Ni2+（低浓度）
下列说法不正确的是BD
A．碳棒上发生的电极反应：4OH--4e- O2↑+2H2O
B．电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少
C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH
D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式不发生改变
（4）某工厂用废的含镍催化剂（主要含Ni，还含有一定量的Al、Fe、SiO2）回收镍的流程如下：
已知：上述流程中，几种氢氧化物完全沉淀时的pH如下表：
| 沉淀 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Ni（OH）2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
②滤渣b所含成份的化学式为Al（OH）3、Fe（OH）3．
③若将溶液调整为pH=6时加入了bkgNi（OH）2，从酸浸到滤液B的过程中镍的损失率为3%，后几步操作过程中镍的损失率为5%，akg废催化剂（含Ni70%）经上述流程最终得到金属镍的质量为（a×70%×97%+$\frac{59}{93}$b）×95%kg（填计算式）．
| A． | 0.1 mol•L-1的Na2CO3溶液：K+、Ba2+、NO${\;}_{3}^{-}$、Cl- | |
| B． | 0.1 mol•L-1FeCl3溶液：K+、NH${\;}_{4}^{+}$、I-、OH- | |
| C． | pH=1的溶液：S2-、NH4+、Cl-、Na+ | |
| D． | 能使酚酞变红的溶液中：K+、Na+、SO${\;}_{4}^{2-}$、CH3COO- |
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