Question

I 铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

回答下列有关问题：

（1）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe²⁺的方法是___________________。

（2）干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO₄+6Na₂O₂ = 2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑

该反应中的还原剂是___________，每生成l mol Na₂FeO₄转移____________mol电子。

（3）湿法制备高铁酸钾(K₂FeO₄)的反应体系中有六种微粒：

Fe(OH)₃、ClO^-、OH^-、FeO₄^2-、Cl^-、H₂O。

①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：_______________。

②若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为___________。

II某化学小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al(31％)、Fe(1．3％)的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3％)。

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下：

（1）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是

（2）“酸浸”时所加入的酸是                     (填化学式)。

（3）加入H₂O₂时发生反应的离子方程式为                  

（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是                  

（5）NiS0₄·7Hz0可用于制备镍氢电池(NiMH)，镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)₂+M=NiOOH+MH，则NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为                   。

Answer

I（1）取少量溶液，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，则证明原溶液中有Fe2+(2分)

（2）FeSO4 Na2O2 （1分） 5 （1分）

（3） ①2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O（2分）

②0.15mol（1分）

II. 2AL+2OH-+2H2O=2ALO2-+3H2 AL2O3+2OH-=ALO2-+H2O（2分）

（2）H2SO4 （1分） （3）2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O（2分）

（4）3.2 PH 7.1 （1分） （5）NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-（2分）

【解析】

试题分析：I（1）检验铁离子可以使用硫氰化钾溶液，检验亚铁离子，若溶液中存在铁离子，无法使用硫氰化钾溶液检验，但可以利用亚铁离子具有还原性进行检验，如使用高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液褪色，证明溶液中存在亚铁离子，据此进行解答，答案是取少量溶液，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，则证明原溶液中有Fe2+；（2）铁元素化合价由+2升到+6，氧元素化合价由-1升到0价，降到-2价，还原剂是FeSO4 Na2O2；每生成l mol Na2FeO4转移5mol电子；（3）①根据化合价有升必有降找出反应物和生成物，故湿法制高铁酸钾反应的离子方程式2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；②根据该离子方程式，可判断出若反应过程中转移了0．3mol电子，则还原产物的物质的量为0．15mol。

II（1）“碱浸”过程中是为了除去铝及其氧化物，铝是两性元素和强碱反应，氧化铝是两性氧化物和强碱反应，镍单质和铁及其氧化物不和碱反应达到除去铝元素的目的；反应的两种方程式为：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+3H2O；（2）“酸浸”时主要是溶解镍金属和铁单质及其氧化物，依据制备 目的是得到NiSO4·7H2O，加入的酸不能引入新的杂质，所以需要加入硫酸进行酸浸；镍、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸镍溶液，故答案为：H2SO4；（3）溶液中存在硫酸亚铁，加入双氧水后发生2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；（4）依据图表中沉淀需要的溶液PH，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子后，调节溶液PH使铁离子全部沉淀，镍离子不沉淀得到较纯净的硫酸镍溶液，pH应在3.2-7.1间；（5）该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M=NiOOH+MH，则NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-

考点：无机推断