备战高考化学压轴题专题复习——铁及其化合物推断题的综合及答案解析.docx

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1、备战高考化学压轴题专题复习——铁及其化合物推断题的综合及答案解析一、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Cl

2、2，用双氧水的优点是__。【答案】Cu+2FeCl3+2+、Fe+Cu2+2+3=CuCl2+2FeCl2沉降过滤Fe+2Fe=3Fe=Fe+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，再生池中主要指通入过氧化氢氧化生成FeCl3，循环利用。FeCl2，【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+2

3、FeCl3=CuCl2+2FeCl2；（2）腐蚀池中发生：Cu+2FeCl=CuCl+2FeCl；置换池中铁粉置换出铜、以及铁与铁离子反322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：3+2+2+2+Fe+2Fe=3Fe、Fe+Cu=Fe+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，

4、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K物质KspspFe(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（含

5、25.2%NaClO）450双氧水（含30%H2O2）2400烧碱（含98%NaOH）2100纯碱（含99.5%Na2CO）6003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”至少为______

6、_________。（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，不影响后续操作2Fe2++ClO-+2H+=2

7、Fe3++Cl-+H2O5Na2CO3NiCO3+H2ONi(OH)2+CO2↑2--=NiOOH+HONi(OH)2+OH-e2【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，在沉淀Ni2+的时候，选择碳酸钠，它的价格也是比较低，

8、加入碳酸钠后得到碳酸镍；碳酸镍加水煮沸会转化成Ni（