江西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-10铁及其化合物
一、单选题
1．（2023·江西景德镇·统考三模）在下列探究实验中，探究方案设计有错误的是
选项 探究方案 探究目的
A 向盛有Fe2+溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2+具有还原性
B 向铜与浓硫酸反应后的试管加水，观察溶液颜色 Cu与浓H2SO4反应的氧化产物
C 向盛有淀粉KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强
D 用pH计测量0.10mol/LH3PO4的pH=3.12 磷酸是弱电解质
A．A B．B C．C D．D
2．（2023·江西赣州·统考一模）下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是
选项 实验操作 现象 结论或解释
A 取5mL0.1mol/LFeCl3溶液，滴加5~6滴0.1mol/LKI溶液，充分反应后，再滴加KSCN溶液 溶液变红 FeCl3和KI的反应是可逆反应
B 将足量SO2通入Na2CO3溶液中逸出的气体通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水中 酸性KMnO4溶液颜色变浅，澄清石灰水变浑浊 Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)
C 将脱脂棉放入试管中，加入浓硫酸后搅成糊状，微热得到亮棕色溶液，加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热 有砖红色沉淀生成 说明水解产物含有葡萄糖
D 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中 溶液变黄色 氧化性：H2O2>Fe3+
A．A B．B C．C D．D
3．（2022·江西·校联考模拟预测）下列物质转化中有明显颜色变化且没有发生氧化还原反应的是
A．过氧化钠粉末吸收水蒸气 B．向含有KSCN的FeCl 溶液中滴加氯水
C．在硫酸铁溶液中滴加Ba(OH) 溶液 D．向装有湿润红色布条的集气瓶中通入足量的氯气
4．（2022·江西·校联考模拟预测）我国清代《本草纲目拾遗》中叙述]“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝 日久起销，用刀刮其销 所下之销末，名铁线粉”。铁线粉即含有铁锈酚铁粉，铁线粉溶于稀盐酸可能发生下列反应，其中氧化产物：还原产物的质量比为1：2的反应是
A． B．
C． D．
5．（2022·江西·校联考模拟预测）下列实验操作和现象能达到相应实验目的的是
选项 实验操作 现象 实验目的
A 向浓硝酸中加入红热的炭 产生红棕色气体 制备气体
B 用铜电极电解稀硫酸 阴极上产生无色气体 比较和的氧化性强弱
C 向某溶液中滴加双氧水 溶液变为黄色 检验溶液中含有
D 向含和的混合溶液中加入MgO 产生红褐色沉淀 用MgO除去镁盐溶液中的
A．A B．B C．C D．D
6．（2022·江西·校联考模拟预测）传统文化是中华文明的瑰宝。下列传统文化从化学视角解读错误的是
选项 传统文化摘录 从化学视角解读
A 苏轼的《格物粗谈》中记载：“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味” 文中的“气”能漂白酸性高锰酸钾溶液或溴水
B 西晋·刘琨：“何意百炼钢，化为绕指柔” 工业炼铁发生了氧化还原反应
C 《本草纲目》记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目”“慈石，石上皲涩，可吸连针铁” “慈石”的主要成分是四氧化三铁
D 唐·刘禹锡的诗中“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金” “沙”的主要成分能与氢氟酸反应
A．A B．B C．C D．D
7．（2022·江西·校联考模拟预测）仅用下列方法或试剂不能达到鉴别离子目的的是
选项 离子 方法或试剂
A Na+、K+ 焰色试验
B 、 稀硝酸、氯化钡溶液
C Fe2+、Fe3+ H2O2溶液、KSCN溶液
D 、 稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
8．（2022·江西上饶·校联考模拟预测）虎年春晚，一段舞蹈诗剧《只此青绿》惊艳了观众。舞者生动的还原了北宋名画《千里江山图》，《千里江山图》历经千年，依旧色彩艳丽，璀璨夺目。下列有关《千里江山图》所用的颜料说法正确的是
A．石绿(孔雀石)，主要成份为碱式碳酸铜
B．赭石是氧化物类刚玉族赤铁矿，也是“车中幸有司南柄，试与迷途指大方”中“司南柄”的主要成分
C．《千里江山图》历经千年依然色彩艳丽，璀璨夺目，是由于所用颜料化学性质稳定，耐酸耐碱
D．颜料中所用的朱砂是碱性氧化物
9．（2021·江西南昌·统考二模）高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，为紫色固体，微溶于溶液，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中迅速产生，在碱性溶液中较稳定，某学习小组设计了制备的装置如图(夹持装置略)。下列叙述正确的是
A．试剂X为固体或
B．装置B中为浓硫酸，用于干燥
C．可通过观察装置C中是否有紫色沉淀，判断C中反应是否已经完成
D．拆除装置前必须先除去烧瓶中残留以免污染空气
10．（2021·江西鹰潭·统考二模）某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4.某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实验流程如图：
下列说法不正确的是
A．步骤①操作中，生成的气体可用CuSO4溶液吸收
B．检验滤液1中是否含有Fe2+，可以选用KSCN和新制的氯水
C．步骤②操作中，应先加1.0mol·L-1H2SO4，然后不断搅拌下缓慢加入6%H2O2
D．滤渣1中含有SiO2，滤渣2中含有S和SiO2
二、多选题
11．（2022·江西·校联考模拟预测）向某溶液甲中滴加溶液乙，产生沉淀的质量与乙的体积关系如图所示。下列各组试剂与图像匹配的是
选项 A B C D
甲 FeCl3溶液 含硫酸的MgSO4溶液 含盐酸的BaCl2溶液 AgNO3溶液
乙 NaOH溶液 NaOH溶液 Na CO3溶液 氯水
A．A B．B C．C D．D
三、工业流程题
12．（2023·江西新余·统考二模）铬广泛应用于冶金、化工、航天等领域。工业上以铬铁矿(主要成分为，含有少量)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)为提高焙烧效率，可以采取的措施为 。
(2)亚铬酸亚铁()中的化合价为 ，“焙烧”中反应的化学方程式为 。
(3)“酸化”中反应的离子方程式为 ，已知：酸化”后溶液中，2×10-8。则该温度下该反应的平衡常数等于 。
(4)“沉铝”需控制的原因为 。
(5)以铬酸钾(K2CrO4)为原料，用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图。
测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr)为a，则此时铬酸钾的转化率为 。
13．（2023·江西·统考二模）近日，西湖大学理学院何睿华课题组发现了世界首例具有本征相于性的光阴极量子材料——钛酸锶。某小组以钛铁矿为原料制备钛酸锶的流程图如下：
已知几种物质的主要成分如表所示。
物质 成分
钛铁矿 主要成分是FeTiO3，含少量SiO2、Fe3O4等
浸液1 Fe3+、Fe2+、TiO2+、H+、
滤液2 Fe2+、TiO2+、H+、
滤液3 Fe2+、TiO2+、H+、
回答下列问题：
(1)“气体”分子的电子式为 。
(2)为了提高“焙烧”速率，宜采取的措施有 答一条合理措施即可)。从“滤渣2”中提纯铁粉的物理方法是 。
(3)“滤液2”和“滤液3”中浓度有明显变化的离子为 (填离子符号)。设计简单实验检验滤液4含有Fe2+： 。
(4)“热解”中主要反应的离子方程式为 。用“热水”而不用常温水，其目的是 。
(5)在“灼烧”中盛装H2TiO3的仪器是 (填名称)。
(6)某钛铁矿中含钛元素的质量分数为ω，100kg该钛铁矿经上述流程最终制得mg钛酸锶，则钛的收率为 %(提示：钛的收率等于实际钛产量与理论钛产量之比)。
14．（2023·江西上饶·统考一模）以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“溶浸”后溶液中的滤渣主要为 (填化学式)。“滤液”中TiOCl+经加热水解后转化为富钛渣(钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在)。写出上述转变的化学方程式： 。
(2)“溶钛”过程反应温度不能太高，其原因是 。
(3)“沉铁”步骤反应的化学方程式为 ，“沉铁”后的滤液经处理后可返回 工序循环利用。
(4)“煅烧”制备LiFePO4过程中，Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为 。
(5)从废旧LiFePO4电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO4电极，测得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，则反应后的溶液中的浓度为 mol·L-1[已知Ksp(Li2CO3)=2.8×10-3，假设反应后溶液体积为反应前两溶液之和。
15．（2021·江西九江·统考二模）工业上可用红土镍矿(主贾成分为NiO、FeO、Fe2O3)制备镍并回收副产物黄铵铁矾 [化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，摩尔质量为480 g·mol-1]的上艺流程如下。
(1)“初步沉铁”中鼓入“空气”的作用是 。
(2)“深度沉铁”时溶液保持的温度比“初步沉铁”时溶液保持的温度低的原因是 。检验深度沉铁完全的方法是 。
(3)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。
金属离子的氢氧化物 Ni(OH)2 Fe(OH)3 黄铵铁矾
开始沉淀pH 7.2 2.7 1.3
沉淀刚好完全pH 9.2 3.7 2.3
“深度沉铁”中通入NH3调节溶液pH的范围是 。
(4)灼烧时得到Ni2O3，请写出灼烧的化学反应方程式为 。
(5)粗镍提纯后，可用于高功率Ni MH( M表示储氢合金)电池。该电池已用于混合动力汽车。总反应方程式如下：Ni(OH)2+MNiOOH +MH。充电时阳极的电板反应方程式为 。
(6)Min Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验。其结果可用下图热重曲线表示(已知：黄铵铁矾在300℃前分解释放的物质为H2O，300-575℃之间只有NH3和H2O放出，此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素，670℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。
根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式为 。
参考答案：
1．B
【详解】A．铁离子能和KSCN溶液变红色；向盛有Fe2+溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，溶液无色变红色，说明生成铁离子，则Fe2+具有还原性，探究方案设计正确，故A不符合题意；
B．反应后溶液中含有浓硫酸，应该将反应液沿器壁慢慢注入水中，探究方案设计有错误，故B符合题意；
C．向盛有淀粉KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，溶液变为蓝色，说明碘离子被氧化为碘单质，Br2的氧化性比I2的强，探究方案设计正确，故C不符合题意；
D．0.10mol/LH3PO4的pH=3.12，说明磷酸部分电离，为弱电解质，探究方案设计正确，故D不符合题意；
故选B。
2．B
【详解】A．FeCl3溶液过量，反应后检验铁离子不能证明反应的可逆性，应控制氯化铁不足，反应后检验铁离子验证反应的可逆性，A项错误；
B．将足量SO2通入Na2CO3溶液中逸出的气体是二氧化碳，二氧化碳通入足量的酸性KMnO4溶液除掉SO2，再通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则说明SO2与Na2CO3溶液反应生成了二氧化碳，说明亚硫酸酸性>碳酸酸性，即Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3)，
B项正确；
C．脱脂棉主要成分是纤维素，放入试管中，加入浓硫酸后搅成糊状，微热得到亮棕色溶液，加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热，然后再加碱调节溶液pH至溶液呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，才能看到砖红色沉淀生成，C项错误；
D．将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，但是Fe2+可能是被H2O2氧化也可能是被硝酸氧化，所以无法说明氧化性：H2O2>Fe3+，D项错误；
答案选B。
3．C
【详解】A．过氧化钠与水蒸气反应生成氢氧化钠和氧气，氧元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，A不选；
B．氯气氧化亚铁离子生成铁离子和氯离子，Fe、Cl元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，B不选；
C．在硫酸铁溶液中滴加Ba(OH) 溶液生成氢氧化铁和硫酸钡沉淀，溶液颜色变浅且有沉淀产生，发生复分解反应，没有发生氧化还原反应，C选；
D．氯气和水反应生成HCl和HClO，次氯酸具有漂白性，能使湿润红色布条褪色，该反应中氯元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，D不选；
故选：C。
4．B
【详解】A．该反应无元素化合价发生变化，不涉及氧化还原反应，A错误；
B．Fe转化为Fe2+，铁元素化合价升高，Fe做还原剂生成产物为氧化产物即1mol，Fe3+转化为Fe2+，铁元素化合价降低，Fe3+做氧化剂生成还原产物即2mol，氧化产物：还原产物的质量比等于物质的量比为1：2，B正确；
C．反应中Fe元素化合价升高，Fe做还原剂，Fe2+为氧化产物即1mol，H元素化合价降低，H+做氧化剂，H2为还原产物即1mol，氧化产物：还原产物的质量比为1×56：1×2=28：1，C错误；
D．该反应无元素化合价发生变化，不涉及氧化还原反应，D错误；
故选：B。
5．D
【详解】A．生成的中含有大量，气体不纯，选项A错误；
B．根据现象发生反应，但电解反应为非自发进行的反应，故不能准确比较和的氧化性，选项B错误；
C．亚铁离子被氧化为铁离子也产生相同的现象，选项C错误；
D．向含和的混合溶液中加入MgO，产生红褐色沉淀说明MgO能调节溶液pH，使水解产生沉淀达到除杂目的，选项D正确；
答案选D。
6．A
【详解】A．文中气体是乙烯，乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，乙烯表现还原性；乙烯与溴发生加成反应，乙烯不表现漂白性，A错误；
B．工业上用CO与氧化铁反应制备铁，发生了氧化还原反应，B正确；
C．“慈石”具有磁性，主要成分是四氧化三铁，C正确；
D．“沙”的主要成分是二氧化硅，能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，D正确；
故选A。
7．B
【详解】A．钠的焰色反应呈现黄色，钾的焰色反应呈现紫色(通过蓝色钴玻璃观察)，故通过焰色反应能够鉴别Na+和K+，A不合题意；
B．与都能与BaCl2溶液反应分别转化为BaSO3、BaSO4白色沉淀，且BaSO3能被硝酸氧化为BaSO4，故含有、的溶液中分别加入稀硝酸、氯化钡溶液现象相同，不能鉴别，B符合题意；
C． 含有Fe3+的溶液中滴加KSCN溶液，可观察到溶液立即变为血红色，而含有Fe2+的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加H2O2后溶液立即变为血红色，即用H2O2溶液、KSCN溶液可以鉴别Fe2+、Fe3+，C不合题意；
D．往含有的溶液中滴加稀盐酸至过量，可观察到生成白色沉淀，且沉淀不溶解，而向含有的溶液中滴加稀盐酸至过量，可观察到先生成白色沉淀，至最多，而后沉淀又逐渐减少直至消失，可有稀盐酸来鉴别、，D不合题意；
故答案为：B。
8．A
【详解】A．石绿主要成分为碱式碳酸铜，A正确；
B．赤铁矿主要成分为，司南柄的主要成分为，B错误；
C．《千里江山图》所用原料石绿能与酸反应，C错误；
D．朱砂主要成分为硫化汞，是硫化物，D错误；
故选A。
9．D
【详解】A．试剂X为，不能是固体，因为浓盐酸和二氧化锰要加热条件下反应生成氯气，故A错误；
B．装置B中为饱和食盐水，用于除掉氯气中HCl气体，故B错误；
C．为紫色固体，微溶于溶液，只要生成就能看到紫色沉淀，因此不能通过观察装置C中是否有紫色沉淀来判断是否已经完成，故C错误；
D．烧瓶中残留，因此在拆除装置前必须先排除烧瓶中残留以免污染空气，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．B
【分析】废催化剂加入稀硫酸，第一次浸出主要发生反应ZnS+H2SO4=ZnSO4+H2S↑、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，过滤后滤液中ZnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3，浓缩结晶得到粗ZnSO4 7H2O，滤渣1含有SiO2、CuS，向盛有滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，发生氧化还原反应，生成硫酸铜、硫，滤渣2含有硫和二氧化硅，滤液含有硫酸铜，经浓缩结晶可得到粗硫酸铜晶体，以此解答该题。
【详解】A．步骤①操作中生成的气体为硫化氢，可与硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀，则可用CuSO4溶液吸收，故A正确；
B．滤液1中除含有Fe2+，还含有Fe3+，加入用KSCN和新制的氯水不能检验，故B错误；
C．如先加入过氧化氢，在加热条件下易发生分解，应先加入1.0mol L-1H2SO4，故C正确；
D．二氧化硅与硫酸不反应，滤渣1含有SiO2，H2O2和CuS发生氧化还原反应，生成硫酸铜、硫，滤渣2含有硫和二氧化硅，故D正确；
故选：B。
11．BC
【详解】A．向氯化铁溶液中加入NaOH溶液，立即产生沉淀，不符合图像，A错误；
B．向含硫酸的硫酸镁溶液中滴加NaOH溶液，先与硫酸反应，不产生沉淀，随后与硫酸镁反应产生氢氧化镁白色沉淀，符合图像，B正确；
C．含盐酸的BaCl 溶液中加入碳酸钠溶液，先与盐酸反应不产生沉淀，随后碳酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，符合图像，C正确；
D．在AgNO 溶液中滴加氨水，立即产生沉淀，D不符合图像，D错误；
故选：BC。
12．(1)将矿石粉碎或增大空气的量或逆流焙烧等（任选一条）
(2) +3 4 FeCr2O4 + 7O2 + 8Na2CO3 2Fe2O3 + 8Na2CrO4 + 8CO2
(3) 2 CrO+ 2H＋=Cr2O+H2O 4×1014
(4)pH高于10时，偏铝酸根不能完全转化为氢氧化铝，pH低于6时，氢氧化铝会继续溶解转化为铝离子，故需控制pH在6~10的范围，让偏铝酸根中铝以氢氧化铝形成存在而过滤除去
(5)2-a
【分析】由题给流程可知，铬铁矿中加入碳酸钠在空气中焙烧时，FeCr2O4转化为氧化铁和铬酸钠，氧化铝转化为偏铝酸钠；焙烧渣加入水水浸、过滤得到氧化铁和含有偏铝酸钠、铬酸钠的滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH，将溶液中偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝滤渣和铬酸钠溶液；向溶液中继续加入稀硫酸调节溶液pH为1，将铬酸钠转化为重铬酸钠，电解重铬酸钠溶液在阴极得到铬。由图可知不锈钢与电源负极相连，整个装置为电解池，不锈钢做电解池的阴极；阳极为惰性电极，溶液中水电离出的放电，使溶液中的浓度增大，酸性增强，使平衡2 +2H+ +H2O向生成方向移动，部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区，使阳极区主要成分是K2Cr2O7。
【详解】（1）为提高焙烧效率，可以采取的措施为将矿石粉碎或增大空气的量或逆流焙烧等；
（2）根据正负化合价代数和为零可推知亚铬酸亚铁()中的化合价为+3价；由分析可知，铬铁矿中加入碳酸钠在空气中焙烧时，FeCr2O4转化为氧化铁和铬酸钠，反应的化学方程式为4 FeCr2O4 + 7O2 + 8Na2CO3 2Fe2O3 + 8Na2CrO4 + 8CO2；
（3）由分析可知，酸化时发生的反应为铬酸钠溶液与稀硫酸反应生成重铬酸钠和硫酸钠，反应的离子方程式为2 CrO+ 2H＋=Cr2O+H2O；由题给数据可知，反应的平衡常数K==4×1014，故答案为：2 CrO+ 2H＋=Cr2O+H2O；4×1014；
（4）由分析可知，沉铝时发生的反应为偏铝酸钠与稀硫酸反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸钠，pH高于10时，偏铝酸根不能完全转化为氢氧化铝，pH低于6时，氢氧化铝会继续溶解转化为铝离子，故需控制pH在6~10的范围，让偏铝酸根中铝以氢氧化铝形成存在而过滤除去；
（5）起始时，设K2CrO4为1mol，反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7，则阳极区剩余的K2CrO4为(1-x) mol，对应的n(K)=2(1-x) mol，n(Cr)=(1-x) mol，生成的K2Cr2O7为 mol，对应的n(K)=xmol，n(Cr)= xmol，则，解得x=2-a，则转化率为2-a。
13．(1)
(2) 粉碎固体、搅拌等 用强磁铁吸附铁粉
(3) Fe2+、 收少量滤液4于试管。滴几滴酸性KMnO4溶液(或K3Fe(CN)6溶液)，溶液褪色(或产生蓝色沉淀)
(4) TiO2-+2H2OH2TiO3+2H+ 水解反应是吸热反应。升温、促进平衡右移、提高水解程度
(5)坩埚
(6)
【分析】钛铁矿主要成分是FeTiO3，含少量SiO2、Fe3O4，SiO2与硫酸不反应，滤渣1是SiO2，浸液1中含有Fe3+、Fe2+、TiO2+、H+、；浸液1中加铁粉把Fe3+还原为Fe2+，蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾晶体，过滤，滤液3加热水使TiO2+水解为H2TiO3固体，灼烧H2TiO3得到TiO2，TiO2和SrCO3加热灼烧生成SrTiO3。
【详解】（1）TiO2和SrCO3加热灼烧生成SrTiO3和CO2气体，CO2的电子式为为 ；
（2）根据影响反应速率的因素，为了提高“焙烧”速率，宜采取的措施有粉碎固体、搅拌等。铁能被磁铁吸引，从“滤渣2”中提纯铁粉的物理方法是用强磁铁吸附铁粉。
（3）“滤液2”中析出硫酸亚铁晶体得到“滤液3”，所以浓度有明显变化的离子为Fe2+、。Fe2+与K3Fe(CN)6溶液反应生成蓝色沉淀，取少量滤液4于试管，滴几滴K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明含有Fe2+；
（4）“热解”中TiO2+水解为H2TiO3，主要反应的离子方程式为TiO2-+2H2OH2TiO3+2H+。水解吸热，用“热水”而不用常温水，其目的是升温、促进平衡右移、提高水解程度。
（5）灼烧应在坩埚中进行，在“灼烧”中盛装H2TiO3的仪器是坩埚。
（6）某钛铁矿中含钛元素的质量分数为ω，100kg该钛铁矿经上述流程最终制得mg钛酸锶，mg钛酸锶中钛元素的质量为 ，则钛的收率为。
14．(1) SiO2 TiOCl2+3H2OTiO2·2H2O↓+2HCl
(2)双氧水和氨水都会因温度过高分解
(3) 2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4HCl+2H2O 溶浸
(4)1：1
(5)0.07
【分析】钛铁矿主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质，加足量盐酸，只有SiO2不溶于盐酸，其它物质都与盐酸反应生成可溶性盐，过滤，滤液中含有Fe2+、TiOCl+、Mg2+、Ca2+等阳离子，加热滤液，TiOCl+水解生成TiO2·2H2O沉淀，过滤得到含有TiO2·2H2O的富钛渣，加双氧水、氨水生成过氧钛化物，煅烧得到TiO2，TiO2再和Li2CO3反应生成Li4Ti5O12；富铁液加双氧水、磷酸，Fe2+转化为FePO4沉淀，FePO4和Li2CO3、H2C2O4反应生成LiFePO4。
【详解】（1）钛铁矿中只有SiO2不溶于盐酸，“溶浸”后溶液中的滤渣主要为SiO2。“滤液”中TiOCl+经加热水解后转化为TiO2·2H2O沉淀和盐酸，反应的化学方程式为TiOCl2+3H2OTiO2·2H2O↓+2HCl；
（2）双氧水和氨水都会因温度过高分解，所以“溶钛”过程反应温度不能太高；
（3）“沉铁”步骤中富铁液加双氧水、磷酸，Fe2+转化为FePO4沉淀，铁元素被双氧水氧化，反应的化学方程式为2FeCl2+H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+4HCl+2H2O，“沉铁”后的滤液中含有盐酸，经处理后可返回“溶浸”工序循环利用。
（4）“煅烧”制备LiFePO4过程中，Fe3+元素被H2C2O4还原为Fe2+，Fe元素化合价由+3降低为+2，草酸中碳元素化合价由+3升高为+4，根据得失电子守恒，FePO4和H2C2O4的反应比为2:1，根据Li、Fe元素守恒，FePO4和Li2CO3的反应比为2:1，所以Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为1:1。
（5）浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，反应后的溶液中Li+的浓度为，则反应后的溶液中的浓度为mol·L-1。
15． 将 Fe2＋氧化为 Fe3＋ H2O2不稳定，受热易分解 取上层清液与试管中，向其中滴加 KSCN，溶液不变红色，证明沉淀完全 2.3≤pH<2.7 2NiC2O4Ni2O3 ＋3CO↑＋CO2↑ Ni(OH)2 +OH--e-=NiOOH＋H2O NH4Fe3(SO4)2(OH)6
【分析】红土镍矿(主贾成分为NiO、FeO、Fe2O3)经酸浸后转变成可溶性的硫酸盐；然后通入氨气和空气初步将转化为黄铵铁矾，然后进一步融入氨气和双氧水使转为，从而转化为黄铵铁矾；然后过滤得到含的滤液，向的滤液中加草酸，使其转化为草酸镍沉淀，最后再经过过滤、洗涤干燥等以及灼烧等操作得到粗镍。据此分析可得；
【详解】(1)“初步沉铁”中鼓入的“空气”中的氧气能将溶液中的亚铁离子氧化成铁离子，故答案为：将 Fe2＋氧化为 Fe3＋；
(2)深度沉铁时，使用到双氧水作为氧化剂，而双氧水不稳定受热易分解，所以保持低温；铁离子能使KSCN溶液变成血红色，所以检验深度沉铁完全的方法是：取上层清液于试管中，向其中滴加 KSCN，溶液不变红色，证明沉淀完全，故答案为：H2O2不稳定，受热易分解；取上层清液于试管中，向其中滴加 KSCN，溶液不变红色，证明沉淀完全；
(3)由图表分析可知，“深度沉铁”中要保证黄铵铁矾完全析出，而不生成氢氧化铁，所以通入NH3调节溶液pH的范围是2.3≤pH<2.7，故答案为：2.3≤pH<2.7；
(4)灼烧NiC2O4时得到Ni2O3、CO2、CO，即2NiC2O4Ni2O3＋3CO↑＋CO2↑，故答案为：2NiC2O4Ni2O3＋3CO↑＋CO2↑；
(5) 充电时阳极失去电子发生氧化反应，所以充电时阳极的电极反应为：Ni(OH)2 +OH--e-=NiOOH＋H2O，故答案为：Ni(OH)2 +OH--e-=NiOOH＋H2O；
(6)设有480g物质分解。670℃以上为红棕色纯净物，则其物质的量为，即y=3；在固体质量时，分析可知，该产物为和，则，即z=2；化合物中各元素化合价代数和为0，则，解得，所以该物质的化学式为：NH4Fe3(SO4)2(OH)6，故答案为：NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
试卷第1页，共3页
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