1、简答题  （15分）铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。研究铁及其化合物的应用意义重大。
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关。
（1）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4）改善水质。简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理___________。
（2）碱式硫酸铁［Fe(OH)SO4］是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：
①写出反应I中发生的氧化还原反应的离子方程式___________。
②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为____________。
③在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为____________g。
④碱式硫酸铁溶于水后产生的［Fe(OH)］2+离子，可部分水解生成［Fe2(OH)4］2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为___________。
II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料。已知磷酸亚铁锂电池总反应为：
FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池充电时的阳极反应式____________。常温下以该电池为电源电解200mL饱和食盐水，当消耗1.4g Li时，溶液的pH为____________。（忽略溶液的体积变化）。

参考答案：Ⅰ、（1）FeO42－有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的（2分）
（2）①Fe +2 Fe3+="=3" Fe2+（1分）? Fe +2H+="=" Fe2+ + H2↑（1分）
②4.4~7.5（2分）? ③69（2分）? ④2[Fe(OH)] 2+ + 2H2O[Fe2(OH)4] 2+ +2H+（2分）
Ⅱ、LiFePO4－e－="=" FePO4+Li+（2分）? 14（3分）

本题解析：Ⅰ、（1）FeO42－中铁的化合价是＋6价，具有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的。
（2）①根据废铁屑中的成分可知，应I中发生的氧化还原反应的离子方程式Fe +2 Fe3+="=3" Fe2+、Fe +2H+="=" Fe2+ + H2↑。
②调节pH的目的是沉淀铝离子，所以根据阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH可知，溶液的pH应控制在4.4~7.5。
③5.6L O2（标准状况）的物质的量是0.25mol，转移电子是1mol。由于亚硝酸钠的还原产物是NO，所以可节约1mol亚硝酸钠，其质量是69g。
④根据反应物和生成物可知，水解方程式为2[Fe(OH)] 2+ + 2H2O[Fe2(OH)4] 2+ +2H+。
Ⅱ、充电时阳极失去电子，所以方程式为LiFePO4－e－="=" FePO4+Li+。1.4g Li转移的电子是0.2mol，所以根据方程式2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaO可知，生成氢氧化钠是0.2mol，即氢氧化钠的浓度是1.0mol/L，所以pH＝14。

本题难度：一般

2、选择题  向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL?4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344LNO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现．若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为
A．0.24mol
B．0.21mol
C．0.25mol
D．0.12mol

参考答案：B

本题解析：n（HNO3）=0.12L×4mol/L=0.48mol，n（NO）=1.344L÷22.4L/mol=0.06mol，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明全部生成Fe2+，溶液溶质为Fe（NO3）2，则原混合物中Fe为（0.48mol-0.06mol）÷2==0.21mol，则若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为0.21mol，故选B。

本题难度：一般

3、选择题  下列有关Fe2+和Fe3+的叙述中，错误的是
A．Fe2+的水溶液呈无色
B．Fe3+的水溶液呈黄色
C．Fe2+既有氧化性又有还原性
D．Fe3+的水溶液中滴入KSCN试剂后，立即出现血红色

参考答案：A

本题解析：A?错Fe2+的水溶液呈浅绿色

本题难度：简单

4、简答题  如图所示，将图1、图2两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将图2针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体在同温同压下测定，溶液浓度相同）．

试回答下列问题：

参考答案：（1）NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-，FeSO4+2NH3?H2O═Fe（OH）2↓+（NH4）2SO4，Fe（OH）2为白色沉淀，在空气中易被空气中的氧气氧化，发生反应：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，Fe（OH）3为红褐色，
故答案为：红褐，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；
（2）10mL1mol/L的AlCl3溶液与40mL1mol/L的NaOH溶液反应，0.01molAlCl3与0.04molNaOH?反应，根据?
? Al3++3OH-=Al（OH）3↓? Al（OH）3 +OH?-=AlO2-+2H2O
?0.01mol? 0.03mol?0.01mol?0.01mol?0.01mol?0.01mol?
? 现象为：先有白色沉淀，后沉淀溶解．
故答案为：先有白色沉淀，后沉淀溶解、Al3++3OH-=Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）Cl2+H2O?HCl+HClO，HCl和HClO均具有酸性，能使紫色石蕊试液变红，HClO具有强氧化性，能漂白指示剂红色褪去．Cl2+2NaOH═NaCl+H2O+NaClO
多余氯气用NaOH吸收．
故答案为：先变红后褪色、NaOH；
（4）根据方程式可知：3Cl2+2NH3═N2+6HCl?
? 15mL? 10mL? 5mL? 30mL
生成30mLHCl，剩余的NH3为30mL，
由NH3+HCl═NH4Cl?
?30mL? 30mL?
可知，生成的HCl与剩余的NH3恰好完全反应生成NH4Cl，随着反应的进行，Cl2的量逐渐减少，最终完全反应．
所以最后剩余的气体为5mL无色的N2．
故答案为：黄绿色变为无色．

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  将3.20 g Cu跟10.0 mol/L的硝酸30.0 mL充分反应，还原产物中有NO和NO2 。若反应后溶液中有a mol H+，则此时溶液中NO3- 的物质的量为
A．a/2 mol
B．2a mol
C．0.100 a mol
D．(a + 0.100) mol

参考答案：D

本题解析：由守恒关系可知：铜最终只能转化成硝酸铜，3.20 g Cu的物质的量是0.05mol，所以硝酸铜中的硝酸根是0.1mol。根据氢元素守恒可得,为何铜离子结合的硝酸根是a mol，所以溶液中NO3- 的物质的量为(a + 0.100) mol，故选D。
点评：本题重点考查的是有关硝酸氧化性的知识，考查学生对课本知识的掌握情况和计算能力。

本题难度：简单