铁、铝、铜在人类社会发展中发挥了重要作用，铁是人类使用最广泛的金属，钢铁的产量可以衡量一个国家重工业的发展水平，公元前6世纪，我国就已出现了生铁冶铸。铜是人类最早发现最早使用的金属，我国4000年前的夏朝已经开始使用红铜。铝是现代工业中应用最广泛的一类有色金属，广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。根据要求完成下列各题。
（1）我国西汉时期的古书《淮南子•万毕术》记载：曾青得铁则化为铜。请写出该反应的离子方程式 Fe+Cu2+═Fe2++CuFe+Cu2+═Fe2++Cu。
（2）工业上冶炼铁的原料是铁矿石、焦炭和石灰石等，该反应在高炉中进行，又被称为高炉炼铁。
①以赤铁矿为例，写出高炉中赤铁矿被还原的化学方程式 Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2。
②写出石灰石在高炉炼铁中的作用（用化学方程式表示） SiO2+CaCO3 高温 CaSiO3+CO2SiO2+CaCO3 高温 CaSiO3+CO2。
（3）我国高铁技术世界领先，无缝钢轨焊接方法有多种，我国主要采用闪光焊接、气压焊接、铝热焊接等。请写出铝热焊接的主要反应化学方程式 2Al+Fe2O3 高温 2Fe+Al2O32Al+Fe2O3 高温 2Fe+Al2O3。
（4）19世纪，铝是一种珍贵的金属，它的价格同黄金相当，1885年在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的，因为从铝矿石中把铝提炼出来是极其困难的。现代工业从铝土矿制备铝的工艺流程如图所示，请回答下列问题：
①写出流程中“①溶解”步骤发生的主要反应的离子方程式 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
②流程中步骤③通二氧化碳要过量的目的是 将NaAlO2完全转化为Al（OH）3将NaAlO2完全转化为Al（OH）3。
（5）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某工程师为了从使用过的腐蚀废液（主要含Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-）中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用图示步骤。
上述流程中废液中加过量金属A时发生多个反应，写出其中属于化合反应的化学方程式 Fe+2FeCl3=3FeCl2Fe+2FeCl3=3FeCl2。
（6）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂。高铁酸钾和水发生反应呈弱碱性，生成一种胶体能吸附杂质净水，同时还有气体产生，写出反应的离子方程式：4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-。
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【答案】Fe+Cu2+═Fe2++Cu；Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2；2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3；Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；将NaAlO2完全转化为Al（OH）3；Fe+2FeCl3=3FeCl2；4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-
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【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：25引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
