2020-2021高考化学铁及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案解析.docx

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1、2020-2021高考化学铁及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案解析一、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)22.0×10-15表2原料价格表物质价格/（元?吨-1）漂液

2、（含25.2%NaClO）450双氧水（含30%HO）240022烧碱（含98%NaOH）2100纯碱（含99.5%Na2CO3）600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__________________________________________。（4）欲使溶液中Fe3+和A13+的浓度均小于等于1.0×10-6mol?L-1，需“调节pH

3、”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NiOOH+MH=Ni(OH)+M，当导线中流过2mol电子时，理论上负极质量减少__________g。充2电时的阳极反应式为_______________________________________________。【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

4、操作2+-+3+-+H2O5NaCONiCO+HONi(OH)2+CO↑22Fe+ClO+2H=2Fe+Cl23322--=NiOOH+H2ONi(OH)2+OH-e【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。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

5、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

6、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，c3(OH-）=10-33，c(OH-)=310-33Kw-10-14Ksp[Al(OH)3]=c(Al3+)-6=10-9，pH=-lg())=-lg(-9)=5，10c(OH10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

7、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MH-e+OH=M+H2O，转移2mol，负极质量减少2g；充电时阳极发生氧化反应，化合价升高，Ni(OH)22--2变成NiOOH，电极反应式为：Ni(OH)+OH-e=NiOOH+HO。【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

8、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．某固体化合物A，按图所示发生系列变化，已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快