2020-2021全国备战高考化学铁及其化合物推断题的综合备战高考模拟和真题分类汇总含详细答案.docx

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1、2020-2021全国备战高考化学铁及其化合物推断题的综合备战高考模拟和真题分类汇总含详细答案一、铁及其化合物1．某科研小组用镍触媒废料（主要成分为Ni-Al合金，混有少量Fe、Cu、Zn及有机物）制备NiO并回收金属资源的流程如下所示：已知：相关数据如表1和表2所示表1部分难溶电解质的溶度积常数（25℃）物质Ksp物质KspFe(OH)34.0×10-38CuS6.3×10-34Fe(OH)21.8×10-16ZnS1.6×10-24Al(OH)31.0×10-33NiS3.2×10-18Ni(OH)22.0×10-

2、15表2原料价格表物质价格/（元?吨-1）漂液（含25.2%NaClO）450双氧水（含30%HO）240022烧碱（含98%NaOH）2100纯碱（含99.5%NaCO）60023请回答下列问题：（1）“焙烧”的目的是________________________________。（2）“试剂a”的名称为__________________；选择该试剂的理由是______。（3）“氧化”时反应的离子方程式为__________________________________________。3+3+-6mol?L-

3、1（4）欲使溶液中Fe和A1的浓度均小于等于1.0×10，需“调节pH”至少为_______________。（5）“试剂b”应选择__________，“加水煮沸”时，反应的化学方程式为_______________________________。（6）氢镍电池是一种应用广泛的二次电池，放电时，该电池的总反应为22mol电子时，理论上负极质量减少__________g。充NiOOH+MH=Ni(OH)+M，当导线中流过电时的阳极反应式为________________________________________

4、_______。【答案】除去废料中的有机物；使部分金属单质转化为氧化物漂液节约成本，不影响后续操作2+-+3+-+H2O5NaCONiCO+HONi(OH)2+CO↑22Fe+ClO+2H=2Fe+Cl23322--=NiOOH+HONi(OH)2+OH-e2【解析】【分析】铁触媒废料焙烧，可以将部分金属单质转化为金属氧化物以及使有机物燃烧而除去，焙烧后固体和硫酸反应生成硫酸盐；再将Fe2+氧化成Fe3+，氧化剂选择漂液（因为漂液价格低廉，且不影响后续实验）。然后调节pH使Fe3+、Al3+一起转化为氢氧化物沉淀而除去

5、。滤液1中还有Zn2+、Cu2+以及Ni2+，加入NiS，可以除去Zn2+、Cu2+。滤液2中有镍离子，同样的道理，在沉淀Ni2+的时候，选择碳酸钠，它的价格也是比较低，加入碳酸钠后得到碳酸镍；碳酸镍加水煮沸会转化成Ni（OH）2，最后Ni（OH）2灼烧分解，就可以得到氧化镍。【详解】（1）焙烧可以使部分金属单质变成金属氧化物，并且能够使有机物燃烧并除去。所以“焙烧”的目的为：除去废料中的有机物；使部分金属单质转化为氧化物；（2）应选择氧化剂使亚铁离子氧化成铁离子，氧化剂包括了漂液和双氧水，但是双氧水的价格更贵，所以选

6、择漂液；选择漂液的理由就是漂液成本更低，而且生成NaCl也不影响后续操作。（3）漂液中含有NaClO，将Fe2+氧化成Fe3+，ClO-被还原成Cl-，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=Cl-+2Fe3++H2O；（4）Fe（OH）3和Al（OH）3类型相同，Fe(OH)3的Ksp比Al(OH)3小，为了使它们完全沉淀，用Al(OH)3的Ksp进行计算，-33Kw--14Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)c3(OH-）=10-33，c(OH-)=310-6=10-9，pH=-lg()=-lg(10-

7、9)=5，10c(OH)10则pH至少为5；（5）需要选择沉淀Ni2+的沉淀剂，NaOH的价格更贵，所以选择Na23CO，根据题意，加入233，NiCO3加水煮沸转化成Ni（OH）2，加水煮沸的方程式NaCO时，生成的滤渣2为NiCO为NiCO3+H2ONi（OH）2+CO2↑。（6）镍氢电池放电时负极的是MH，在反应中MH变成了M，失去质量为H的质量，负极反应式为--2g；充电时阳极发生氧化反应，化MH-e+OH=M+H2O，转移2mol，负极质量减少合价升高，Ni(OH)2变成NiOOHNi(OH)2+OH--e-

8、=NiOOH+H2O。，电极反应式为：【点睛】（2）中因为是工业流程，所以在选择原料的时候，不仅要考虑它会不会带来杂质，还需考虑经济成本，比如在此题中都选择了经济成本较低的原料。（4）计算pH的时候，氢氧化铁和氢氧化铝都可以计算，但是要完全沉淀，选择pH较大的那个。2．已知C、D、G、I为短周期元素形成的单质，D、G、I