题目内容
工业上用铌铁矿（主要含有Nb2O5、Fe2O3等）生产铌及相关产品的生产流程可表示如下：
已知：Nb（OH）5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反应；FeSO4是一种重要的食品和饲料添加剂．
（1）检验滤液中的阳离子所需使用的试剂的名称为______．
（2）Nb2O5与Al反应的化学方程式为______．
（3）滤液与单质反应的离子方程式为______．
（4）由上述生产流程可知Nb（OH）5具有______．（填“碱性”、“酸性”或“两性”）
（5）滤液与单质反应后，经过滤、浓缩、结晶得到的晶体的化学式为______．
解：依据流程分析可知铌铁矿含Nb2O5、Fe2O3，加入氢氧化钠共熔后加水得到不溶物为Fe2O3 等，加入硫酸反应过滤得到生成硫酸铁溶液，加入金属铁还原硫酸铁为硫酸亚铁，得到添加剂FeSO4；加入水得到溶液是氢氧化钠和Nb2O5反应生成NaNbO3溶于水形成的溶液，加稀硝酸煮沸得到Nb2O5和铝发生铝热反应生成Nb；
（1）滤液主要为硫酸铁溶液，检验铁离子的存在可以用硫氰化钾或硫氰化钠与铁离子反应生成血红色溶液，故答案为：硫氰化钾或硫氰化钠等；
（2）由流程图结合铝热反应原理写出化学方程式为3Nb2O5+10Al
6Nb+5Al2O3，故答案为：3Nb2O5+10Al 6Nb+5Al2O3；
（3）依据推断分析，滤液是硫酸铁加入铁反应生成硫酸亚铁是添加剂，反应的两种方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）Nb（OH）5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反应，根据流程过程可知氧化铌会和氢氧化钠反应，说明Nb（OH）5实即可以和酸反应也可以和碱发生复分解反应，证明Nb（OH）5具有两性，故答案为：两性；
（5）滤液是硫酸铁加入铁反应生成硫酸亚铁，加热浓缩结晶析出晶体为FeSO4?7H2O，故答案为：FeSO4?7H2O．
分析：依据流程分析可知铌铁矿含Nb2O5、Fe2O3，加入氢氧化钠共熔后加水得到不溶物为Fe2O3 等，加入硫酸反应过滤得到生成硫酸铁溶液，加入金属铁还原硫酸铁为硫酸亚铁，得到添加剂FeSO4；加入水得到溶液是氢氧化钠和Nb2O5反应生成NaNbO3溶于水形成的溶液，加稀硝酸煮沸得到Nb2O5和铝发生铝热反应生成Nb；
（1）依据铁离子检验方法和试剂回答；
（2）铝还原铌的氧化物得到铌和氧化铝；
（3）滤液中硫酸铁与单质铁反应生成硫酸亚铁；
（4）依据流程反应可知化合物和酸、碱反应，Nb（OH）5具有两性；
（5）硫酸亚铁溶液蒸发浓缩得到晶体为绿矾．
点评：本题考查了物质制备流程分析判断，物质性质的应用和题干信息的分析是解题关键，注意观察中的反应特征和物质性质判断，题目难度中等．
（1）滤液主要为硫酸铁溶液，检验铁离子的存在可以用硫氰化钾或硫氰化钠与铁离子反应生成血红色溶液，故答案为：硫氰化钾或硫氰化钠等；
（2）由流程图结合铝热反应原理写出化学方程式为3Nb2O5+10Al
6Nb+5Al2O3，故答案为：3Nb2O5+10Al 6Nb+5Al2O3；（3）依据推断分析，滤液是硫酸铁加入铁反应生成硫酸亚铁是添加剂，反应的两种方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）Nb（OH）5实际上是水合氧化铌，它能跟酸起复分解反应，根据流程过程可知氧化铌会和氢氧化钠反应，说明Nb（OH）5实即可以和酸反应也可以和碱发生复分解反应，证明Nb（OH）5具有两性，故答案为：两性；
（5）滤液是硫酸铁加入铁反应生成硫酸亚铁，加热浓缩结晶析出晶体为FeSO4?7H2O，故答案为：FeSO4?7H2O．
分析：依据流程分析可知铌铁矿含Nb2O5、Fe2O3，加入氢氧化钠共熔后加水得到不溶物为Fe2O3 等，加入硫酸反应过滤得到生成硫酸铁溶液，加入金属铁还原硫酸铁为硫酸亚铁，得到添加剂FeSO4；加入水得到溶液是氢氧化钠和Nb2O5反应生成NaNbO3溶于水形成的溶液，加稀硝酸煮沸得到Nb2O5和铝发生铝热反应生成Nb；
（1）依据铁离子检验方法和试剂回答；
（2）铝还原铌的氧化物得到铌和氧化铝；
（3）滤液中硫酸铁与单质铁反应生成硫酸亚铁；
（4）依据流程反应可知化合物和酸、碱反应，Nb（OH）5具有两性；
（5）硫酸亚铁溶液蒸发浓缩得到晶体为绿矾．
点评：本题考查了物质制备流程分析判断，物质性质的应用和题干信息的分析是解题关键，注意观察中的反应特征和物质性质判断，题目难度中等．
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