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    氧化铁是一种重要的无机材料，化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐热性和对紫外线的屏蔽性，从某种工业酸性废液（主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-）中回收氧化铁流程如下：

    已知：常温下Ksp（Mg （OH）2）=1.2×10-11；Ksp（Fe（OH）2）=2.2×10-16；Ksp（Fe（OH）3）=3.5×10-38；Ksp（Al（OH）3）=1.0×10-33
    （1）写出在该酸性废液中通入空气时发生的离子反应方程式：
     
    ；指出使用空气的优点是：
     
    ；
    （2）已知Fe3+（aq）+3OH-（aq）=Fe（OH）3（s）；△H=-Q1 kJ/mol，题（1）中每生成1mol含铁微粒时，放热Q2，请你计算1molFe2+全部转化为Fe（OH）3（s）的热效应：△H=
     
    ；
    （3）常温下，根据已知条件计算在PH=5的溶液中，理论上下列微粒在该溶液中可存在的最大浓度c（Fe3+）=
     
    ，c（Mg2+）=
     
    ；
    （4）有人用氨水调节溶液pH，在pH=5时将Fe（OH）3沉淀出来，此时可能混有的杂质是
     
    （填化学式，下同），用
     
    试剂可将其除去；
    （5）指出滤液可能的回收途径（只答一种即可）：
     
    ．
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,有关反应热的计算,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
    专题：化学实验基本操作
    分析：（1）酸性废液中通入空气时，Fe2+被空气中的氧气所氧化，离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O．该方法的优点是耗费少且无污染．
    （2）根据盖斯定律计算；
    （3）溶液pH=5，则c（OH-）=10-9mol?L-1，根据Ksp[Fe（OH）3]=3.5×10-38，Ksp[Mg（OH）2]=1.2×10-11，可计算；
    （4）根据Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-33，可计算出溶液pH=5时，c（Al3+）＜1.0×10-5，Al3+也几乎完全沉淀，故可能混有的杂质是Al（OH）3．Al（OH）3溶于强碱，而Fe（OH）3不溶，故可用NaOH溶液除去．
    （5）根据滤液中的成分分析用途；
    解答： 解：（1）酸性废液中通入空气时，Fe2+被空气中的氧气所氧化，离子方程式为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，该方法的优点是耗费少且无污染，
    故答案为：4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，耗费少且无污染；
    （2）根据盖斯定律由Fe3+（aq）+3OH-（aq）=Fe（OH）3（s）；△H=-Q1 kJ/mol，题（1）中每生成1mol含铁微粒时，放热Q2，则1 mol Fe2+全部Fe3+放热为Q2，Fe3+转化为Fe（OH）3（s）的放热为Q1，所以1 mol Fe2+全部转化为Fe（OH）3（s）的热效应△H=-（Q2+Q1）kJ?mol-1，
    故答案为：-（Q2+Q1）kJ?mol-1；
    （3）溶液pH=5，则c（OH-）=10-9mol?L-1，根据Ksp[Fe（OH）3]=3.5×10-38，Ksp[Mg（OH）2]=1.2×10-11，
    则c（Fe3+）=
    Ksp[Fe(OH)3]
    c(OH -) 3
    =3.5×10-11mol?L-1、c（Mg2+）=
    Ksp[Mg(OH)2]
    c(OH-)2
    =1.2×107mol?L-1，
    故答案为：3.5×10-11mol?L-1、1.2×107mol?L-1；
    （4）根据Ksp[Al（OH）3]=1.0×10-33，可计算出溶液pH=5时，c（Al3+）＜1.0×10-5，Al3+也几乎完全沉淀，故可能混有的杂质是Al（OH）3．Al（OH）3溶于强碱，而Fe（OH）3不溶，故可用NaOH溶液除去．故答案为：Al（OH）3，NaOH溶液；
    （5）根据以上分析，滤液中主要含铵盐，所以可以用着制作氮肥，故答案为：制作氮肥；
    点评：本题主要考查了离子的分离及其物质的制备，涉及的内容比较综合，难度较大，考查考生运用金属元素的有关知识分析解决问题的能力．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题．
    （1）A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
    电离能（kJ/mol）I1I2I3I4
    A8991 75714 84021 000
    B7381 4517 73310 540
    ①请根据上述信息，写出A基态原子的核外电子排布式：
     
    ．
    ②某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了
     
    ．
    （2）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．
    ①已知金刚石中C-C键的键长为154.45pm，C60中C-C键的键长为145pm和140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由
     
    ．
    ②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图2所示，该物质在低温时是一种超导体．该物质中K原子和C60分子的个数比为
     
    ．
     ③已知CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag?cm-3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为
     
    cm3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    通常羟基与烯键碳原子相连接时，易发生下列转化如图1：

    现有图2所示的转化关系：
    已知：B是芳香族化合物，E能溶于NaOH溶液中；F转化为G时，产物只有一种结构，且能使溴水褪色．请回答下列问题．
    （1）推断结构简式：A
     
    ，B
     
    ．
    （2）写出化学方程式：C→D：
     
    ；D+F：
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中．工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下．

    （1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性．
    ①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：
     
    （注明试剂、现象）．
    ②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为
     
    （填代号）．
    a．氢氧化钠溶液          b．硫酸溶液         c．氨水          d．二氧化碳
    ③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、
     
    （填操作名称）、洗涤．
    ④该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：□Fe2++□ClO-+□
     
    =□Fe（OH）3↓+□C1-+□
     

    （2）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为
     
    （填代号）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu2S和Fe2O3）混合物制取粗铜和Fe2（SO4）3晶体，设计的操作流程如下：

    （1）③的实验操作中用到的玻璃仪器有
     
    ．
    （2）③④操作中会有一种气体生成，若在实验室制备该气体，可选择下列哪些装置
     
    ．

    （3）溶液B在空气中放置有可能变质，如何检验溶液B是否变质：
     
    ．
    （4）溶液B加稀硫酸酸化后加强氧化剂x，试剂x最好选择下列哪种试剂
     
    （填序号）．
    a．Cl2　　　b．H2O2　　　c．KMnO4
    （5）试剂x在酸性条件下与溶液B反应的离子方程式为：
     
    ．
    （6）由溶液C经
     
    、
     
    、过滤等操作可得Fe2（SO4）3晶体．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列分离混合物的操作中，必须加热的是（　　）
    A、过滤B、分液C、结晶D、蒸馏

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    某混合物X由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成．某校课外兴趣小组以两条途
    径分别对X进行如下实验探究．

    下列有关说法不正确的是（　　）
    A、由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3、Cu
    B、由Ⅱ和Ⅲ可得出结论，混合物中无Al2O3
    C、1.92g固体为SiO2和Cu的混合物
    D、原混合物中
    m(Fe2O3)
    m(Cu)
    的比值为1：1

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、MgO．工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：

    已知：Na[Al（OH）4]+CO2（过量）═NaHCO3+Al（OH）3↓
    请回答下列问题：
    （1）图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是
     
    （填操作名称）．
    （2）沉淀B的成分是
     
    （填化学式，下同）；沉淀C的成分是
     
    ；溶液D中大量存在的阴离子是
     
    ．
    （3）沉淀F转化为物质M的化学方程式为
     
    ；溶液A与转化为溶液D的离子方程式
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    龙胆酸甲酯是制取抗心律失常药物--氟卡尼的中间体．
    I．已知龙胆酸甲酯结构如图所示：

    （1）龙胆酸甲酯的含氧官能团名称为
     
    ．
    （2）下列有关龙胆酸甲酯的描述，不正确的是
     
    （填字母）．
    A．不能发生消去反应          B．难溶于水
    C．能与溴水反应              D．能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳
    （3）龙胆酸甲酯与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式是
     
    ．（不用写反应条件）
    II．已知X及其他几种有机物存在如图转化关系，且测得A中含三个甲基：

    回答以下问题：
    （4）X的结构简式为
     
    ．
    （5）写出C4H9Br生成B的化学方程式
     
    ．（用结构简式表示）
    （6）写出满足下列条件的龙胆酸的一种同分异构体的结构简式
     
    ．
    ①能发生银镜反应  ②能使FeCl3溶液显色  ③酯类 ④苯环上的一氯代物只有两种．

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