高考化学专题复习铁及其化合物推断题的综合题及详细答案

高考化学专题复习铁及其化合物推断题的综合题及详细答案

一、铁及其化合物

1．印刷电路板（PCB）是用腐蚀液（FeCl3溶液）将覆铜板上的部分铜腐蚀掉而制得。一种制作PCB并将腐蚀后废液（其中金属阳离子主要含Fe3+、Cu2+、Fe2+）回收再生的流程如图。

请回答：

（1）腐蚀池中发生反应的化学方程式是__。 （2）上述各池中，没有发生化学变化的是__池。 （3）由置换池中得到固体的操作名称是__。 （4）置换池中发生反应的离子方程式有__。

（5）请提出利用酸从固体中回收Cu并将滤液回收利用的合理方案：__。 （6）向再生池中通入Cl2也可以使废液再生，相比Cl2，用双氧水的优点是__。 【答案】Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 沉降 过滤 Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu 用盐酸溶解固体中的Fe，过滤后得到Cu，并将滤液加入再生池 避免有毒气体污染环境 【解析】 【分析】

腐蚀液（FeCl3溶液）将覆铜板上，发生反应为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，再在沉降池中沉降后加入铁粉置换出铜单质、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，再生池中主要指FeCl2，通入过氧化氢氧化生成FeCl3，循环利用。 【详解】

（1）腐蚀液（FeCl3溶液）将覆铜板上腐蚀池中发生反应的化学方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2；

（2）腐蚀池中发生：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2；置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，再生池中过氧化氢氧化FeCl2，没有发生化学变化的是沉降池； （3）置换池中铁粉置换出铜，固液分离的操作为过滤；

（4）置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反应生成亚铁离子，其离子反应方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu；

（5）根据金属活动性顺序表可知，铁能与稀盐酸发生反应，而铜不与稀盐酸反应，所以用盐酸溶解固体中的Fe，过滤后得到Cu，并将滤液加入再生池；

（6）Cl2有毒，污染环境，需要尾气处理，加双氧水氧化后生成水，避免有毒气体污染环境，故答案为：避免有毒气体污染环境。

2．某铁的化合物A存在如下转化关系:

已知B为黄绿色气体单质。请完成下列问题: （1）A的化学式________。

（2）向C的溶液中滴加适量KSCN溶液,无明显现象,再滴加几滴B的水溶液,溶液呈血红色。 用离子方程式表示该过程________、________。 （3）若D为金属,则D的化学式________ (写出2种)。

【答案】 FeC13 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 Fe、Cu、Zn等(任选两种,其他答案合理也给分)

【解析】（1）B为Cl2，由题可知A和C的组成元素相同，均含Fe和Cl元素，且C可以与Cl2反应生成A，则A为FeCl3，C为FeCl2，A的化学式为FeCl3。

（2）Fe2+与SCN-无明显现象，加几滴氯水，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与SCN-反应生成红色的Fe(SCN )3，对应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- 、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。 （3）Fe3+转化为Fe2+，加入活泼的金属如Fe、Zn或不活泼金属如Cu，均可将Fe3+还原为Fe2+。

点睛：本题解题的关键是分析出A和C均是铁的氯化物，铁元素化合价可以变化，C可以与氯气反应生成A，说明A中铁元素的化合价高于C中铁元素的化合价，故A是FeCl3，C是FeCl2。

3．A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示。

(1)若A为强碱，C、D常被用做食用“碱”。C → D反应的离子方程式为 ______________。 (2)若A为使用最广泛的金属单质，B是某强酸的稀溶液，则检验D溶液中金属阳离子的试剂为_____________，D → C反应的离子方程式为___________。

(3)若A为非金属单质，D是空气中的主要温室气体。D还可以转化为A，写出该反应的化学方程式_________。

【答案】CO32－ + CO2 + H2O = 2HCO3－ KSCNC 【解析】

溶液 2Fe + Fe = 3Fe 2Mg + CO2

3+

2+

点燃2MgO +

【分析】

(1)若A为强碱，C、D常被用做食用“碱”，应为碳酸钠和碳酸氢钠，根据反应流程可知，A为氢氧化钠，与少量二氧化碳反应生成C为碳酸钠，与足量二氧化碳反应生成D为碳酸氢钠，碳酸钠溶液通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；

(2)若A为使用最广泛的金属单质，B是某强酸的稀溶液，根据流程可推知A为铁，B为硝酸，过量的铁与稀硝酸反应生成C为硝酸亚铁，少量的铁与稀硝酸反应生成D为硝酸铁，硝酸亚铁与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与铁反应生成硝酸亚铁；

(3)若A为非金属单质，D是空气中的主要温室气体CO2。根据流程可知A为碳，碳在氧气不足的条件下燃烧生成C为CO，在氧气充足时燃烧生成D为CO2，CO在氧气中燃烧生成CO2，CO2与C在高温条件下反应生成CO。 【详解】

(1)若A为强碱，C、D常被用做食用“碱”，应为碳酸钠和碳酸氢钠，根据反应流程可知，A为氢氧化钠，与少量二氧化碳反应生成C为碳酸钠，与足量二氧化碳反应生成D为碳酸氢钠，碳酸钠溶液通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和

－－

水，故C → D反应的离子方程式为CO32 + CO2 + H2O = 2HCO3；

(2)若A为使用最广泛的金属单质，B是某强酸的稀溶液，根据流程可推知A为铁，B为硝酸，过量的铁与稀硝酸反应生成C为硝酸亚铁，少量的铁与稀硝酸反应生成D为硝酸铁，硝酸亚铁与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与铁反应生成硝酸亚铁，则检验D溶液中金属阳离子Fe3+的试剂为KSCN溶液，D → C反应的离子方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+；

(3)若A为非金属单质，D是空气中的主要温室气体CO2。根据流程可知A为碳，碳在氧气不足的条件下燃烧生成C为CO，在氧气充足时燃烧生成D为CO2，CO在氧气中燃烧生成CO2，CO2与C在高温条件下反应生成CO，D还可以转化为A，是镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和C，反应的化学方程式为2Mg + CO2

点燃2MgO + C。

4．现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G，它们之间能发生如图反应（图中某些反应的产物及条件没有全部标出）

根据以上信息填空：

（1）写出下列物质的化学式：A______ G__________ ；

（2）纯净的气体甲在气体乙中燃烧的现象：______________________________________；

（3）写出下列反应的离子方程式：反应①_________________________；反应④____________________________；

【答案】 Na Fe(OH)3 产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

【解析】金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na；由反应①Na+H2O→气体甲+C，则甲为H2，C为NaOH；乙是黄绿色气体，则乙为Cl2；反应②：气体甲+气体乙→气体丙，即H2+Cl2→HCl，则丙为HCl；红褐色沉淀G为Fe(OH)3；反应⑤：物质C+物质F→沉淀G，即NaOH+F→Fe(OH)3，可推断F中含有Fe3+；反应④：物质E+Cl2→物质F，则E中含有Fe2+；反应③：丙的水溶液D+金属B→物质E，可推断金属B为Fe，则E为FeCl2，F为FeCl3。

（1）根据上述分析可知A为Na；G为Fe(OH)3 ；

（2）气体甲为H2，气体乙为Cl2，氢气在氯气中燃烧的现象为：产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾；

（3）反应①为钠和水的反应，离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ ；反应④为FeCl2与的反应，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

5．铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知识时，有下列问题： 问题1：铁为何称为黑色金属？

问题2：CuO在高温下可分解为 Cu2O和O2，Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗？ (1)对于问题1，同学们上网查找，有两种解释：

A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属 B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属 ①你认为正确的说法是__________。

②若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4？______________________________________。

③若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有Fe3O4(只要求简述实验方法)？____________________________________。

(2)对于问题2，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法： A．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化。 B．将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化。 ①实验中应将Fe2O3放在__________(填仪器名称)中灼烧。

②方法A中，如果高温灼烧后颜色由__________变为__________，说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗？__________，理由是________________________。 ③方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为________，但是，实验结果固体灼烧前后质量比为30∶29，则高温灼烧后生成物是____________________。 ④比较两种方法，你认为较好的方法是__________。

【答案】A 取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为Fe3O4 用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生(或用纯净的CO与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有CO2

产生) 坩埚 红棕色 黑色 不能 也可能为Fe3O4 【解析】 【分析】

10 Fe3O4 B 9(1)铁是在高温下炼制而成，高温下铁会和空气中的氧气反应生成四氧化三铁或氧化亚铁，颜色都是黑色氧化物，氧化铁是红色氧化物，常温下缓慢氧化或电化学腐蚀生成得到；氧化铁为红色，四氧化三铁为黑色，四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物，定性证明其中含有Fe3O4的方法是利用四氧化三铁具有磁性或与酸反应是否生成气体分析设计；

③根据发生的反应及反应前后固体的质量来分析； (2)①Fe2O3固体灼烧应在坩埚中进行；

②将三氧化二铁高温灼烧，Fe2O3确实发生了变化，依据氧化物颜色变化分析，氧化铁被还原生成产物可能为黑色氧化亚铁或四氧化三铁；

③依据分解生成氧化亚铁、四氧化三铁反应前后质量不同分析计算；

④B方案能通过定量计算分析判断生成物，A方案固体颜色变化不容易观察和判断。 【详解】

(1)①A. 在高温下得到的铁的表面氧化物有黑色四氧化三铁或氧化亚铁，所以铁为黑色金属，A正确；

B. 因铁的氧化物Fe2O3颜色为红棕色不是黑色，四氧化三铁为黑色，B错误； 故合理选项是A；

②由于四氧化三铁为磁性氧化物，能吸引铁，则利用一小块铁片靠近黑色粉末，粉末被吸在铁片上，证明有四氧化三铁，若不能吸引，则粉末为铁粉；或取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，有气泡产生的原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为Fe3O4；

③若有一黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物，证明其中有Fe3O4，可以用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测有水产生；或用纯净的CO与与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测有CO2产生即可； (2)①Fe2O3固体灼烧应在坩埚中进行；

②将Fe2O3高温灼烧，固体颜色会有红棕色变为黑色，依据氧化物颜色变化分析，Fe2O3被还原生成产物可能为黑色FeO或Fe3O4，颜色都是从红棕色变化为黑色，因此不能说明生成的一定为FeO，也可能为Fe3O4； ③若发生反应：2Fe2O3

4FeO+O2↑，灼烧前后的质量之比为10：9；发生反应：6Fe2O3

4Fe3O4+O2↑，灼烧前后的质量之比是30：29。现在该实验结果固体灼烧前后质量比为30∶29，因此髙温灼烧后生成的固体物质是四氧化三铁，即发生反应最后的分解产物是Fe3O4；

④B方案能通过定量计算分析判断生成物，A方案固体颜色变化不容易观察和判断，故比较好的方法是方法B。 【点睛】

本题考查了铁及其化合物性质分析判断，物质组成的实验验证，注意物质性质应用，掌握

铁的各种化合物的颜色、状态、性质等是本题解答的基础。

6．铁的氧化物成分不一样，性质也不一样， H2还原Fe2O3，发现温度不同，产物也不同。 （1）往产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，生成气泡主要成分的电子式是________。 （2）再滴加KSCN溶液，可观察到________，所得溶液中一定含有的铁的化合价是________。

【答案】H∶H 无明显变化 ＋2 【解析】 【分析】

（1）产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，说明产生中含有Fe，所以气体成分为H2； （2）再滴加KSCN溶液，没有出现血红色现象，产物中有过量的铁，铁能还原Fe3＋，所得溶液中一定含有Fe2+。 【详解】

（1）产物中滴加盐酸，铁的氧化物首先与盐酸反应，生成相应的铁的氯化物和水，若生成Fe3+，则会被Fe还原为Fe2+。观察到有气泡产生，说明最后发生的是Fe与盐酸的反应，所以气体成分为H2，电子式为

＋

；答案为；

（2）再滴加KSCN溶液，因为不含有Fe3+，所以没有明显现象产生；产物中有过量的铁，铁能还原Fe3，所得溶液中一定含有Fe2+，铁的化合价是＋2。答案为：无明显现象；+2。 【点睛】

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，FeO+2HCl＝FeCl2+H2O，Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，2FeCl3+Fe＝3FeCl2，最后发生Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。所以，只要有气泡产生，说明在前面反应中，Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+。

7．钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答：

（1）钠元素的金属性比铝___(填“强”或“弱”)。三种金属对应的氢氧化物中，具有两性的物质是__（填化学式）。

（2）将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为__；可观察到的实验现象是__(填序号)。

A．钠沉到水底 B．钠熔成小球 C．小球四处游动 D．钠无变化

（3）Fe与Cl2在一定条件下反应，所得产物的化学式是__。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。请回答：

①若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成___色。 ②向另一支试管中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式是___。

（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，其供氧时主要反应的化学方程式为：__。 （5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，观察到的现象是___。 【答案】强 Al(OH)3 2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH-＋H2↑ BC FeCl3 红 Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓ 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ 先生成白色沉淀，然后白色沉淀消失

【解析】 【分析】

（1）金属钠与铝处于同周期，金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱；

（2）金属钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气；由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；反应放热，因此钠熔化成光亮的小球；反应放出气体，因此钠四处游动；最终金属钠完全溶解；

（3）Fe在Cl2燃烧，生成FeCl3，将FeCl3溶于水后，溶液中存在大量的Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色；滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀； （4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2和H2O反应；

（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成白色沉淀Al(OH)3，当NaOH溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。 【详解】

（1）钠元素的金属性比铝强；钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有两性的物质是Al(OH)3；

（2）钠和冷水反应，生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na＋2H2O=2Na+＋2OH-＋H2↑；由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；反应放热，因此钠熔化成光亮的小球；反应放出气体，因此钠四处游动；最终金属钠完全溶解，因此金属钠与水反应的实验中，可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动，答案选BC；

（3）Fe在Cl2燃烧，生成FeCl3，将FeCl3溶于水后，溶液中存在大量的Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色；滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀，离子方程式为：Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓；

（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2和H2O反应，反应方程式为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；

（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成白色沉淀Al(OH)3，当NaOH溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。

8．纯橄岩为含镁的硅酸盐矿物，并含有MnO、Fe2O3、FeO、SiO2和一些有机物等杂质。工H2O)的工艺流程如下： 业上利用纯橄岩制备一水硫酸镁(MgSO4·

（1）浸出时温度控制在90℃~100℃之间，并且要连续搅拌2小时的目的是___________。 （2）上述流程中多次用到了过滤操作，实验室过滤时需要用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和________________。

（3）向过滤Ⅰ的滤液中加入NaClO溶液，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子方程式为________________________________。

（4）滤渣Ⅱ中主要成分为________________（填化学式）。

（5）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验操作方法是________________________。 （6）已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为H2O，采取将滤液蒸发浓缩、加压升温结晶的方法，采取加压了从滤液中充分回收MgSO4·

升温结晶的原因是________________________________。

【答案】提高纯橄岩中镁的浸出率 漏斗 Mn2++ClO?+H2OMnO2↓+2H++Cl?

Fe(OH)3、MnO2 取过滤Ⅱ后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+ 增大压强，溶液沸点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4·H2O晶体析出 【解析】 【分析】

分析流程过程，纯橄岩用硫酸进行酸浸，硅酸盐与硫酸反应生成硫酸盐和硅酸沉淀，MnO、Fe2O3、FeO与硫酸反应生成相应的硫酸盐和水，SiO2不与硫酸反应也不溶于硫酸，以滤渣形式除去，故滤渣Ⅰ的成分可确定。滤液中加入NaClO溶液，可将Fe2+氧化为Fe3+，将Mn2+氧化为MnO2，通过调节pH=5～6，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。则可知滤渣Ⅱ的成分。据此进行分析。 【详解】

（1）浸出时升高温度、连续搅拌，其目的是提高纯橄岩中镁的浸出率；答案为：提高纯橄岩中镁的浸出率；

（2）过滤时用到的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯和漏斗；答案为：漏斗；

（3）NaClO将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，本身被还原为Cl?，依据守恒即可写出反应的离子方程式：Mn2++ClO?+H2OMn2++ClO?+H2O

MnO2↓+2H++Cl?；答案为：

MnO2↓+2H++Cl?；

（4）加入NaClO溶液，能将Fe2+氧化为Fe3+，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，调节溶液pH=5～6，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，滤渣Ⅱ中主要成分为Fe(OH)3、MnO2；答案为：Fe(OH)3、MnO2；

（5）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是用KSCN溶液，具体操作为取过滤Ⅱ后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3+；答案为：取过滤Ⅱ后的滤液1～2 mL于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显

红色，证明滤液中无Fe3+；

H2O晶体析出，增大压强，溶液的沸点（6）从图中可以看出，升高温度，有利于MgSO4·

H2O晶体析出。答案为：增大压强，溶液沸升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4·

H2O晶体析出。 点升高，溶液能够达到较高温度，有利于MgSO4·

9．以高钛渣(主要成分为Ti3O5，含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下：

已知：Na2TiO3难溶于碱性溶液；H2TiO3中的杂质Fe2＋比Fe3＋更易水洗除去。 (1)熔盐:

①为加快反应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可采取的措施是__________。

②NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500～550 ℃时生成Na2TiO3，该反应的化学方程式为_________。 (2)过滤:

①“滤液”中主要溶质为NaOH，还含有少量________(填化学式)。

②除杂后的滤液中获得的NaOH可循环利用，则“水浸”时，用水量不宜过大的主要原因是_________。

(3)水解:“酸溶”后获得的TiOSO4经加热煮沸，生成难溶于水的H2TiO3，该反应的化学方程式为______。

(4)脱色:H2TiO3中因存在少量Fe(OH)3而影响TiO2产品的颜色，“脱色”步骤中Ti2(SO4)3的作用是_________。

【答案】搅拌 12NaOH＋2Ti3O5＋O2

6Na2TiO3＋6H2O Na2SiO3 用水量过大，

H2TiO3↓

导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长) TiOSO4＋2H2O

＋＋

＋H2SO4 将溶液中的Fe3还原为Fe2，以便除去杂质铁，提高H2TiO3的纯度

【解析】 【分析】

(1)①搅拌可使反应物混合均匀；

②Ti3O5转化为Na2TiO3，钛元素化合价升高，根据氧化还原反应的规律书写并配平化学方程式；

（2）①加入氢氧化钠后，二氧化硅会与氢氧化钠反应生成水溶性的硅酸钠； ②考虑后续的蒸发结晶耗能问题分析作答； (3)根据水解原理结合产物书写化学方程式；

(4)根据提示给定信息，“H2TiO3中的杂质Fe2＋比Fe3＋更易水洗除去”来分析作答。 【详解】

(1)①为加快反应速率，在维持反应物颗粒大小、反应温度一定的条件下，可适当搅拌，因

为搅拌可使反应物混合均匀,增加反应物的接触机会,从而达到加快反应速率的目的， 故答案为搅拌；

②NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500～550 ℃时生成Na2TiO3，发生氧化还原反应，其化学方程式为：12NaOH＋2Ti3O5＋O2故答案为12NaOH＋2Ti3O5＋O2

6Na2TiO3＋6H2O， 6Na2TiO3＋6H2O；

(2) ①熔盐时加入的氢氧化钠会与少量杂质SiO2反应，其化学方程式为：2NaOH＋SiO2 = Na2SiO3＋H2O，生成的硅酸钠易溶于水，则“滤液”中含有少量Na2SiO3， 故答案为Na2SiO3；

②“水浸”时，用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)，

故答案为用水量过大，导致滤液浓度过低，蒸发浓缩时能耗增加(或蒸发浓缩时间过长)； (3)“酸溶”后获得的TiOSO4会发生水解，经加热煮沸生成难溶于水的H2TiO3，其化学方程式为：TiOSO4＋2H2O

H2TiO3↓＋H2SO4，

H2TiO3↓＋H2SO4；

故答案为TiOSO4＋2H2O

＋

（4）根据给定信息易知，“脱色”步骤中加入还原性的Ti2(SO4)3，是为了将溶液中的Fe3＋还原为Fe2，以便除去杂质铁，提高H2TiO3的纯度，且不引入新的杂质，

＋＋

故答案为将溶液中的Fe3还原为Fe2，以便除去杂质铁，提高H2TiO3的纯度。

10．某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和CuSO4，为了减少污染并变废为宝，工厂拟定用以下流程从该废水中回收FeSO4和金属Cu。请根据以下流程图，回答相关问题：

(1)操作Ⅰ和操作Ⅱ分离固体和溶液的方法是_____________。

(2)为了将CuSO4完全转化，步骤①加入的铁粉应_______(选填“过量”或“少量”)，其对应的．．化学方程式为___________。 ．．．．．

(3)固体A的成分是铁和__________(填名称)。

(4)步骤②加入试剂B的稀溶液，B的化学式为_________ ，该物质在该反应中作_______剂(选填“氧化”或“还原”)。

(5)取1~2mlFeSO4溶液于试管中，滴加几滴NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成_______________色。

(6)另取1~2ml FeSO4溶液于试管中，滴加几滴氯水，该反应的离子方程式为_______，向反．．．．．应后的溶液中再滴加几滴__________溶液，溶液变为血红色。

【答案】过滤 过量 Fe?CuSO4=FeSO4?Cu 铜单质 H2SO4 氧化 红褐色

2Fe2??Cl2=2Fe3??2Cl? KSCN

【解析】

【分析】 【详解】

(1)分离固体和溶液的操作即过滤；

(2)为了保证CuSO4反应彻底，就需要加入过量的Fe粉；Fe与CuSO4溶液发生置换反应，方程式为：Fe?CuSO4=FeSO4?Cu；

(3)固体A中除了未反应完的Fe，还有就是加入铁粉后置换出的Cu单质；

(4)分析步骤②可知，加入试剂B后Fe单质变成了FeSO4，而Cu单质不反应，所以B为稀硫酸；反应过程中，稀硫酸起氧化剂作用将Fe氧化；

(5)Fe2+与OH-反应生成白色的不稳定的Fe(OH)2，Fe(OH)2可以迅速被氧化发生反应：

4Fe(OH)2?O2?2H2O=4Fe(OH)3；最终生成红褐色的Fe(OH)3；

(6)FeSO4中加入氯水后发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2??Cl2=2Fe3??2Cl?；

由于反应后的溶液中有Fe3+，所以加入KSCN后，溶液会出现血红色；