B. 电池以低功率模式工作时，Na的嵌入与脱嵌同时进行
-+
C. 电池以高功率模式工作时，正极反应式为：NaFe[Fe(CN)6]+e+Na=Na2Fe[Fe(CN)6]
+
D. 若在无溶解氧的海水中，该电池仍能实现长续航的需求 【答案】D 【解析】
-2+
【详解】A.根据图示可知：电池以低功率模式工作时，负极是Zn-2e=Zn，正极上是NaFe[Fe(CN)6]获得电--子，然后与吸附在它上面的氧气即溶液中发生反应为O2+4e+2H2O=4OH，从NaFe[Fe(CN)6]上析出，故
NaFe[Fe(CN)6]的作用是作催化剂，A正确；
B.电池以低功率模式工作时，电子进入NaFe[Fe(CN)6]时Na+的嵌入；当形成OH-从NaFe[Fe(CN)6]析出时，Na+从NaFe[Fe(CN)6]脱嵌，因此Na+的嵌入与脱嵌同时进行，B正确；
C.根据电池以高功率模式工作时，正极上NaFe[Fe(CN)6]获得电子被还原变为Na2Fe[Fe(CN)6]，所以正极的
-+
电极反应式为：NaFe[Fe(CN)6]+e+Na=Na2Fe[Fe(CN)6]，C正确；
D.若在无溶解氧的海水中，由于在低功率模式工作时需要氧气参与反应，因此在该电池不能实现长续航的需求，D错误； 故合理选项
8.Fe(OH)3广泛应用于医药制剂、颜料制造等领域，其制备步骤及装置如下：在三颈烧瓶中加入
16.7gFeSO4·7H2O和40.0ml蒸馏水。边搅拌边缓慢加入3.0mL浓H2SO4，再加入2.0gNaClO3固体。水浴加热至80℃，搅拌一段时间后，加入NaOH溶液，充分反应。经过滤、洗涤、干燥得产品。
D。
(1)NaClO3氧化FeSO4·7H2O的离子方程式为_____________。 (2)加入浓硫酸的作用为_________(填标号)。
a.提供酸性环境，增强NaClO3氧化性 b.脱去FeSO4·7H2O的结晶水
是
c.抑制Fe3+水解 d.作为氧化剂
(3)检验Fe2+已经完全被氧化需使用的试剂是_________。
(4)研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响，设计对比实验如下表 编号 i ii iii iv
①m=______；n=______。
②若c>87.8>a，则a、b、c的大小关系为___________。
(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中，若降低水浴温度，Fe(OH)3的产率下降，其原因是___ (6)判断Fe(OH)3沉淀洗涤干净的实验操作为_________________；
(7)设计实验证明制得的产品含FeOOH(假设不含其他杂质)。___________。
-2++3+-c (3). K3[Fe(CN)6]溶液 (4). 2.0 (5). 【答案】 (1). ClO3+6Fe+6H=6Fe+Cl+3H2O (2). a、
T/℃ 70 70 80 80 FeSO4·7H2O/g 25 25 n 25 NaClO3/g 16 m 2.0 1.6 .氧化效果/% a b c 87.8 25 (6). c>b>a (7). 若温度过低，Fe(OH)3胶体未充分聚沉收集，导致产率下降 (8). 取最后一次洗涤液于两只试管中，分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液，若都无白色沉淀，则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净 (9). 称取mg样品，加热至恒重后称重，剩余固体质量大于【解析】 【分析】
(1)NaClO3具有氧化性，在酸性条件下将FeSO4·7H2O氧化为硫酸铁，据此书写；
(2) NaClO3具有氧化性，在酸性条件下氧化性增强；同时反应产生的Fe3+会发生水解反应，根据盐的水解规律分析分析；
(3)检验Fe2+已经完全被氧化，就要证明溶液在无Fe2+；
80mg 107(4)实验是研究相同时间内温度与NaClO3用量对Fe2+氧化效果的影响，ii是研究NaClO3根据表格数据可知i、用量的影响；ii、iii或i、iv是研究温度的影响；据此分析解答； (5)温度低，盐水解程度小，不能充分聚沉；
(6) Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的，只要检验无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净； (7)根据Fe元素守恒，若含有FeOOH，最后得到的固体质量比Fe(OH)3多。
7H2O氧化为硫酸铁，NaClO3被还原为NaCl，同时【详解】(1)NaClO3具有氧化性，在酸性条件下将FeSO4·
-2++3+-产生水，反应的离子方程式为：ClO3+6Fe+6H=6Fe+Cl+3H2O；
(2) NaClO3氧化FeSO4·7H2O时，为了增强其氧化性，要加入酸，因此提供酸性环境，增强NaClO3氧化性，7H2O被氧化为Fe2(SO4)3，该盐是强酸弱碱盐，在溶液中Fe3+发生水解反应使溶液选项a合理；同时FeSO4·
显酸性，为抑制Fe的水解，同时又不引入杂质离子，因此要向溶液中加入硫酸，选项c合理，故答案为ac；
(3)检验Fe2+已经完全被氧化，只要证明溶液中无Fe2+即可，检验方法是取反应后的溶液少许，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若溶液无蓝色沉淀产生，就证明Fe2+已经完全被氧化为Fe3+；
(4)①根据实验目的，i、ii是在相同温度下，研究NaClO3用量的影响，ii、iii或i、iv是研究温度的影响；因此m=2，n=25；
②在其它条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，实验b>a；ii、iii的反应物浓度相同时，升高温度，化学反应速率大大加快，实验c>b，因此三者关系为c>b>a；
(5)加入NaOH溶液制备Fe(OH)3的过程中，Fe(OH)3的产率下降，Fe(OH)3若降低水浴温度，原因是温度过低，胶体未充分聚沉收集，导致产率下降；
(6) Fe(OH)3沉淀是从含有NaCl、H2SO4的溶液在析出的，若最后的洗涤液中无Cl-或SO42-就可证明洗涤干净。方法是取最后一次洗涤液于两只试管中，分别滴加HCl酸化的BaCl2溶液和HNO3酸化的AgNO3溶液，若都无白色沉淀，则说明Fe(OH)3沉淀洗涤干净；
(7)在最后得到的沉淀Fe(OH)3中若含有FeOOH，由于Fe(OH)3中比FeOOH中Fe元素的含量多。由于1molFe(OH)3质量是107g，完全灼烧后产生0.5molFe2O3，质量是80g，若称取mg Fe(OH)3，完全灼烧后固体质量是
3+
80m80mg，若样品中含有FeOOH，加热至恒重后称重，剩余固体质量大于g。 107107【点睛】本题考查了氢氧化铁的制备原理及操作的知识。涉及氧化还原反应方程式的配平、实验方案的涉及、离子的检验方法、盐的水解、物质纯度的判断等。掌握元素及化合物的知识和化学反应基本原理是解题关键。
9.一种以磷酸工业副产物磷石膏(主要成分为CaSO4，杂质含H3PO4，SiO2，Al2O3等)制取高纯硫酸钙的流程如图所示。
(1)磷石膏废弃会造成的环境问题为___________； (2)“碱溶”中Al2O3发生反应的化学方程式为_________； (3)含硅与含铝组分分布系数与pH关系如下图：
①“调pH”时，溶液的pH应调节为__________； ②Ksp[Al(OH)3]=__________； ③Al(OH)3(aq)+H2O
[Al(OH)4]-(aq)+H+(aq)，则Ka[Al(OH)3]=__________；
(4)“电解”采用双极膜电渗析法，装置如下图。
①“某极电解液”为________(填“X”、“Y”或“Z”)极。 ②阴极电极反应式为____________。
(5)流程中可循环利用的物质有________________(填化学式)。
10-33 【答案】 (1). 水体富营养化 (2). Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] (3). 7 (4). 1.0×
-12.8+-(5). 10 (6). X (7). 2H+2e=H2↑ (8). NaOH、HCl
【解析】 【分析】
(1)磷元素是植物生长需要的营养元素，磷石膏废弃会造成的环境问题为水体富营养化；
(2) Al2O3是两性氧化物，可以与强碱反应产生盐和水；
(3)①调整溶液的pH，使Si元素形成沉淀，而Al元素以[Al(OH)4]-存在于溶液中； ②根据形成Al(OH)3沉淀的pH分析Ksp[Al(OH)3]大小； ③根据电离平衡常数的概念计算；
(4)①根据某极电解液的作用是沉钙，分析所属电极名称；
②根据阴极上溶液中的阳离子放电，结合离子的放电顺序分析判断； ③根据两个电极放电后产生的物质分析循环利用的物质。
【详解】(1)磷元素是植物生长需要的营养元素，在磷石膏中含有H3PO4，若磷石膏废弃，磷酸溶于水，会
2
电离产生H2PO4-、HPO4-，为植物生长提供营养元素，使植物疯狂生长，故磷石膏废弃会造成的环境问题
为水体富营养化；
(2) Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH溶于发生反应产生Na[Al(OH)4]，反应方程式为Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]；
(3)①根据图象可知在溶液的pH=7时，Si元素以H4SiO4沉淀的形式存在，而Al元素以Al(OH)3沉淀的形式存在，故调整溶液的pH=7；
②由图象可知：当溶液的pH大约为pH=3时形成Al(OH)3沉淀，c(H+)=10-，则根据水的离子积常数可得
3
10?14-11-113-33
10KAlOH11010此时溶液中c(OH)==，则[()]=×()=； sp3?310-
③对于电离平衡：Al(OH)3(aq)+H2O[Al(OH)4]-(aq)+H+(aq)，当溶液的Al(OH)3(aq)的浓度与
-[Al(OH)4](aq)的浓度相等时，Ka[Al(OH)3]等于溶液中氢离子的浓度，所以Ka[Al(OH)3]=
+?c?AlOHcH??4??-c??Al?OH?3????=c(H)=10
+
-12.8
；
(4)①“某极电解液”作用是沉钙，应该为酸溶液，在电解装置中，左边为正极区，OH-向正极区移动，H+
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