| 铁盐 亚铁盐 题目答案及解析
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必修一
第三章 金属及其化合物
第二节 几种重要的金属化合物
铁盐 亚铁盐
有难溶于水的粉末状样品，可能含$\text{Al}$、$\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}$、$\text{C}{{\text{u}}_{2}}\text{O}$、$\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}$中的一种或几种。研究小组通过实验确定样品的成分。
查阅资料知：
①$\text{C}{{\text{u}}_{2}}\text{O}+2{{\text{H}}^{+}}=\text{Cu}+\text{C}{{\text{u}}^{2+}}+{{\text{H}}_{2}}\text{O}$；
②$\text{Al}$是两性金属，不仅可以与酸反应，也可以与碱反应转化为${{\left[ \text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{4}} \right]}^{-}}$；
③部分氢氧化物在溶液中沉淀的$\text{pH}$见下表：
| 物质 | $\text{Fe}{{\left( \text{OH} \right)}_{3}}$ | $\text{Fe}{{\left( \text{OH} \right)}_{2}}$ | $\text{Cu}{{\left( \text{OH} \right)}_{2}}$ |
| 开始沉淀的$\text{pH}$ | $\rm 1.8$ | $\rm 6.3$ | $\rm 5.2$ |
| 完全沉淀的$\text{pH}$ | $\rm 3.0$ | $\rm 8.3$ | $\rm 6.7$ |
注：金属离子的起始浓度均为$0.1\ \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{-1}}$
实验步骤：
Ⅰ．取一定量样品于烧杯中，加足量$\text{NaOH}$溶液，有气体产生，过滤得固体$\text{A}$和无色溶液$\text{B}$；
Ⅱ．向$\rm B$中加入稀硫酸，出现白色沉淀，继续滴加稀硫酸至过量，白色沉淀完全溶解；
Ⅲ．向$\rm A$中加入足量稀硫酸并微热，固体完全溶解，得溶液$\rm C$：
Ⅳ．向$\text{C}$中加入过量$\text{NaClO}$，调节溶液的$\text{pH}$至$\rm 4\sim 5$，产生红褐色沉淀，过滤得到蓝色溶液$\rm D$；
Ⅴ。向$\rm D$中加入$\text{NaOH}$，调节溶液的$\text{pH}$到$\rm 7\sim 8$，产生蓝色絮状沉淀。
请回答下列问题。
$\rm I$中产生气体的离子方程式为 。
$\\text{2Al}+2\\text{O}{{\\text{H}}^{-}}+6{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}=2{{\\left[ \\text{Al}{{\\left( \\text{OH} \\right)}_{4}} \\right]}^{-}}+3{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\uparrow $
"]]$\rm Al$、$\rm NaOH$和水反应生成$\rm Na[Al(OH)_{4}]$和氢气，离子方程式为：$\text{2Al}+2\text{O}{{\text{H}}^{-}}+6{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}=2{{\left[ \text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{4}} \right]}^{-}}+3{{\text{H}}_{\text{2}}}\uparrow $；
经检验Ⅱ中产生的白色沉淀是$\text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{3}}$，写出生成沉淀的离子方程式 。
${{\\left[ \\text{Al}{{\\left( \\text{OH} \\right)}_{4}} \\right]}^{-}}+{{\\text{H}}^{+}}=\\text{Al}{{\\left( \\text{OH} \\right)}_{3}}\\downarrow +{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}$
"]]${{\left[ \text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{4}} \right]}^{-}}$与酸反应生成$\text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{3}}$沉淀，离子方程式为：${{\left[ \text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{4}} \right]}^{-}}+{{\text{H}}^{+}}=\text{Al}{{\left( \text{OH} \right)}_{3}}\downarrow +{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}$；
溶液$\text{C}$中除${{\text{H}}^{+}}$、$\text{C}{{\text{u}}^{2+}}$外一定还含有的阳离子是 ；为验证溶液$\text{C}$中存在该阳离子，可选用的试剂及对应的现象是 。
$\\text{F}{{\\text{e}}^{2+}}$；加入酸性高锰酸钾溶液进行检验，若含有$\\text{F}{{\\text{e}}^{2+}}$，酸性高锰酸钾溶液褪色
"]]根据分析可知，溶液$\text{C}$中除${{\text{H}}^{+}}$、$\text{C}{{\text{u}}^{2+}}$外一定还含有的阳离子是$\text{F}{{\text{e}}^{2+}}$；可以通过加入酸性高锰酸钾溶液进行检验，若含有$\text{F}{{\text{e}}^{2+}}$，酸性高锰酸钾溶液褪色；
Ⅳ中加过量$\text{NaClO}$的目的是 。
将$\\rm Fe^{2+}$氧化成$\\rm Fe^{3+}$，增大溶液的$\\rm pH$使$\\rm Fe^{3+}$生成$\\rm Fe(OH)_{3}$沉淀
"]]根据氢氧化物在溶液中沉淀的$\rm pH$表，Ⅳ中加$\rm NaClO$的目的是将$\rm Fe^{2+}$氧化成$\rm Fe^{3+}$，增大溶液的$\rm pH$使$\rm Fe^{3+}$生成$\rm Fe(OH)_{3}$沉淀；
由上述实验可以获得结论：原样品所有可能的成分组合为：
组合$\rm 1$： ；组合$\rm 2$： ；组合$\rm 3$： 。（用化学式表示）
$\\rm Al$、$\\rm Fe_{2}O_{3}$、$\\rm Cu_{2}O$；$\\rm Al$、$\\rm Cu_{2}O$、$\\rm Fe_{3}O_{4}$；$\\rm Al$、$\\rm Fe_{2}O_{3}$、$\\rm Cu_{2}O$、$\\rm Fe_{3}O_{4}$
"]]根据分析，固体样品中一定含$\text{Al}$、$\text{C}{{\text{u}}_{2}}\text{O}$，$\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}$和$\text{F}{{\text{e}}_{3}}{{\text{O}}_{4}}$至少含一种，则固体样品中组成为组合$\rm 1$：$\rm Al$、$\rm Fe_{2}O_{3}$、$\rm Cu_{2}O$；组合$\rm 2$：$\rm Al$、$\rm Cu_{2}O$、$\rm Fe_{3}O_{4}$；组合$\rm 3$：$\rm Al$、$\rm Fe_{2}O_{3}$、$\rm Cu_{2}O$、$\rm Fe_{3}O_{4}$。
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