高中化学 无机化工流程题.doc

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1、专练三　无机化工流程题题型狂练1．(2013·浙江温州二模，26)铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾(其中铁的化合价为＋6)是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品：请回答下列问题：(1)若A为H2O(g)，可以得到Fe3O4，写出H2O的电子式：________________。(2)若B为NaClO3与稀硫酸，写出其氧化Fe2＋的离子方程式(还原产物为Cl－)________________。(3)若C为KNO

2、3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式，并配平：(4)为测定溶液Ⅰ中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液Ⅰ于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL。已知：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2　I2＋2S2O===2I－＋S4O。①写出滴定选用的指示剂________，滴定终点观察到的现象_____________。②溶液Ⅰ

3、中铁元素的总含量为________g·L－1。若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(5)设计实验方案，检验溶液Ⅰ中的Fe2＋______________________________。解析　(4)②若滴定前溶液中H2O2没有除尽，过量的H2O2氧化KI得到I2，根据关系式2Fe3＋～I2，I2的量增大使所测定的铁元素的含量偏高。(5)可利用Fe2＋的还原性，让其与高锰酸钾反应来检验；也可以利用铁氰化钾溶液与Fe2＋反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉

4、淀检验，离子方程式为：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓。答案　(1)HH(2)6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O(3)1　3　4　2　K2FeO4　3　2　H2O(4)①淀粉　溶液由蓝色变无色且保持半分钟不变色　②5.6　偏高(5)取溶液Ⅰ少量于试管中，加入硫酸酸化，再加入高锰酸钾溶液，溶液颜色从深紫色变成黄色或变浅，则含有Fe2＋(或取溶液Ⅰ少量于试管中，加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，则含有Fe2＋)2．(2013·北京西城二模，26)钛铁矿的主要成

5、分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示：已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O。(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。(2)滤渣A的成分是________。(3)滤液B中TiOCl转化生成TiO2的离子方程式是____________________。(4)反应②中固体TiO

6、2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是________________。(5)反应③的化学方程式是________________________________________。(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋

7、3FePO4该电池充电时阳极反应式是__________________。解析　(1)FeTiO3可表示为FeO·TiO2，由此可知铁元素的化合价是＋2。(2)FeTiO3、MgO、CaO均可以溶于盐酸，故滤渣中只有SiO2。(6)滤液D中含有Fe2＋，由滤液D制备LiFePO4的过程中，Fe2＋先被H2O2氧化，后又被H2C2O4还原成Fe2＋。H2O2作氧化剂时1molH2O2得到2mol电子；H2C2O4作还原剂时，1molH2C2O4转化为CO2失去2mol电子，由于两个过程转移的电子数相同，所以H2O2与H2

8、C2O4的物质的量之比为1∶1，则所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是∶90＝20∶9。(7)阳极发生氧化反应，应是LiFePO4转化为FePO4。答案　(1)＋2　(2)SiO2(3)TiOCl＋H2OTiO2↓＋2H＋＋4Cl－(4)温度过高时，反应物氨水(或双氧水)会受热分解(5)(NH4)2Ti5O15＋2LiOH==