题目内容
利用工业炼铜后的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)，制备无机高分子絮凝剂聚合氯化铝和净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)。其工艺流程如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ．用稀盐酸浸取炉渣，过滤；
Ⅱ．向滤液中加入过量NaClO溶液，调pH约为3，过滤；
Ⅲ．溶液进行减压蒸发等操作,甩干后送入聚合炉中进行高温聚合，……得到聚合氯化铝。
Ⅳ．将Ⅱ中得到沉淀洗涤、干燥,再与NaClO和NaOH反应，生成高铁酸钠。
（1）稀盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是 。
（2）验证炉渣中含有FeO必要的化学试剂为 。
（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀时 | 1．5 | 3．4 | 6．3 |
完全沉淀时 | 2．8 | 4．7 | 8．3 |
①步骤Ⅱ中加入过量NaClO，反应的离子方程式是 。
②根据表中数据解释步骤Ⅱ中，调pH约为3的目的是 。
（4）该工业流程存在缺点，在步骤Ⅱ伴随着有氯气产生，此反应方程式是 。
（5）步骤Ⅲ中在减压蒸发与甩干操作之间，还需进行的操作是 。
（6）在步骤Ⅳ中，若该反应生成166 g Na2FeO4转移3 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
（1）Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O (2分)
（2）稀硫酸、KMnO4 溶液 (或稀盐酸、K3[Fe(CN)6]溶液）(2分)
（3）①2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ + Cl- + H2O (2分)
②pH约为3时，Fe2+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀。 (2分)
（4）ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O (2分)
（5）浓缩至饱和,冷却结晶(2分)
（6）2 : 3 (1分)
【解析】
试题分析：（1）稀盐酸溶解Fe2O3：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O。
（2）验证FeO先要溶解，是盐酸，在证明Fe2+的检验，可用KMnO4 溶液的褪色实验或K3[Fe(CN)6]溶液蓝色沉淀实验。
（3）①步骤Ⅱ中加入过量NaClO，将Fe2+氧化，2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3+ + Cl- + H2O。
②根据表中数据解释步骤Ⅱ中，调pH约为3的目的是Fe2+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀。
（4）在步骤Ⅱ伴随着有氯气产生是因为：ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2 + H2O。
（5）步骤Ⅲ中在减压蒸发与甩干操作之间，还需进行的操作是浓缩至饱和、冷却结晶。
（6）在步骤Ⅳ中发生反应，生成166 g Na2FeO4转移3 mol电子，3NaClO+4NaOH+2Fe(OH)3=2Na2FeO4+ 3NaCl + 5H2O。反应则参加反应的还原剂Fe(OH)3和氧化剂NaClO的物质的量之比是2:3。
考点：化学技术的应用问题。考查氧化铁的溶解、低价铁元素的检验，氢氧化物的沉淀调节，晶体的制备方法等。
名校课堂系列答案研究人员通过对北京地区PM2．5的化学组成研究发现，汽车尾气和燃煤污染分别 占4％、l8％
I．（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO(g)+2CO(g) 
2CO2(g)+N2(g)，已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢。下列说法正确的是：
A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂
C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
（2）还可以用活性炭还原法处理氮氧化物，反应为：C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) 
H=akJ·mol-1，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
浓度/mol·L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 0.100 | 0 | 0 |
10 | 0.058 | 0.021 | 0.021 |
20 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
30 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
40 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
50 | 0.036 | 0.032 | 0.010 |
①T1℃时，该反应的平衡常数K= (保留两位小数)。
⑦前10min内用v(NO)表示的化学反应速率为 ，30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是 。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：l，则该反应的a 0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题。
（1）工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示
则用SO2除去CO的热化学方程式为 。
（2）高温时，也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此反应的化学方程式是 。
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池，其装置示意图如图，则镁电极发生的电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。
Mg2+(aq）+ 2OH－(aq)下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后回答：
元素 | 有 关 信 息 |
A | 元素主要化合价为-2，原子半径为0.074 nm |
B | 所在主族序数与所在周期序数之差为4 |
C | 原子半径为0.102 nm，其单质为黄色晶体，可在A的单质中燃烧 |
D | 最高价氧化物的水化物能按1︰1电离出电子数相等的阴、阳离子 |
E | 原子半径为0.075 nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X |
（1）写出C元素在周期表中的位置 ，写出D元素最高价氧化物的水化物电子式 ；
（2）写出B单质与水反应的离子方程式 ；
（3）元素A和D形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源，写出得到氧气反应的主要化学方程式 ；
（4）X的水溶液显 （填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子方程式解释其原因是 ；
（5）已知E元素的某种氢化物Y与A2的摩尔质量相同，Y与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30％的KOH溶液，该电池放电时正极的电极反应式为 ；
（6）若使用Y—空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，燃料电池中转移的电子数为 NA。
W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，其最外层电子数之和等于24，由此可知说法错误的是（ ）
W | X |
|
| Y | Z |
A．原子半径大小：W＞X
B．元素最高正价：W＞Z
C．简单阴离子的还原性：Y＞Z
D．气态氢化物的稳定性：X＞Y
