专题三　氧化还原反应　离子反应

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专题三　氧化还原反应　离子反应
1 高考真题·导航
2 必备知识·整合
3 关键能力·突破
4 预测精练·提能
1．(2021·全国乙卷T3)下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是(　　)
2．(2020·全国卷Ⅱ·8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)A．KCl、NaClB．KCl、MgSO4C．KCl、CaCO3D．MgSO4、NaCl
【解析】　①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含CaCO3，排除C选项；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有MgSO4，综合以上分析，混合物由KCl和MgSO4两种物质组成，故选B。
5．(2020·全国卷Ⅰ·26节选)钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
加快酸浸和氧化反应速率　
6．(2020·全国卷Ⅱ·26节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______________________________。
2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O　
(2)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为________ml；产生“气泡”的化学方程式为_______________________ ___________________________。
NaHCO3＋NaHSO4===　
CO2↑＋Na2SO4＋H2O　
离子反应和氧化还原反应是历年高考的重点和热点，预计2022年高考仍会延续以往的考查方式，重点考查氧化还原反应、离子反应的基本规律，新情境下信息型氧化还原反应方程式、离子方程式的书写和判断等，其中离子共存，离子方程式的正误判以及氧化还原反应的规律主要以选择题的形式出现，在填空部分常会结合元素化合物知识以化工流程题，实验探究题形式考查离子方程式的书写，陌生氧化还原方程式的书写及配平和相关计算，多角度，动态地分析离子反应、氧化还原反应，利用特征离子反应和氧化还原反应对物质进行定性研究或判断。
一、氧化还原反应1．理清两条概念线索
2．掌握氧化还原反应的规律
3．储备陌生氧化还原方程式、离子方程式的书写知识(1)在日常的学习、练习中，注意记忆、积累常见元素的化合价；认识并掌握常见的氧化剂、还原剂。①强氧化性物质或离子：Na2O2、Fe3＋、NO2、HNO3(浓)、HNO3 (稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KMnO4(H＋)。
二、离子反应1．正确书写离子方程式(1)书写时判断离子反应顺序的方法①氧化还原型离子反应——强者优先同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应，其中还原性(或氧化性)最强的还原剂(或氧化剂)最先反应，反应完全后由强到弱依次进行。
2．离子共存问题审题“三大”注意(1)审清题干中的要求：①一定能大量共存；②可能大量共存；③不能大量共存。(2)应注意题干中提示的水的电离程度：当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)小于1×10－7 ml·L－1时，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性溶液或碱性溶液；当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)大于1×10－7 ml·L－1时，水的电离得到促进，溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。
(3)注意正确理解“透明溶液”，如：NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液，CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液，不能认为“有色”就不透明。
3．掌握常见离子的检验(1)常见阳离子的检验
(2)常见阴离子的检验
角度　氧化还原反应的概念及其关系 　　　　 (2021·昆明模拟)(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。在回收过程中涉及如下化学反应：①SeO2＋4KI＋4HNO3═══Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O；②Se＋2H2SO4(浓)═══2SO2↑＋SeO2＋2H2O。
下列有关叙述不正确的是(　　)A．反应①中Se是还原产物，I2是氧化产物B．SeO2、H2SO4(浓)、I2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)＞SeO2＞I2C．反应②中浓H2SO4既体现其酸性又体现强氧化性D．反应①中每有0.6 ml I2生成，转移电子数目为1.2NA
【解析】　反应①中氧化剂是SeO2，还原剂是KI，则Se是还原产物，I2是氧化产物，A正确。同一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应①中氧化剂是SeO2，氧化产物是I2，反应②中氧化剂是浓硫酸，氧化产物是SeO2，所以氧化性：H2SO4(浓)＞SeO2＞I2，B正确。反应②中浓H2SO4只体现其强氧化性，而不体现酸性，C错误。反应①中每生成1 ml I2转移2 ml电子，则每有0.6 ml I2生成，转移电子1.2 ml，即转移电子数目为1.2NA，D正确。
“升失氧，降得还；剂、性一致，其他相反”。“剂、性一致”即氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原，发生还原反应，生成还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物
氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等。同时要掌握化合价与氧化性的关系：“高价氧，低价还，中间价态两面转”
有关氧化还原反应的定量问题，利用得失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步的氧化还原反应，可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物，利用原子守恒和得失电子守恒，建立已知量与未知量的关系，快速列等式求解。如一定量的Cu与HNO3完全反应生成NOx，该NOx又与O2和H2O反应生成HNO3，则Cu和O2得失电子的关系为n(Cu)×2＝n(O2)×4
【解析】　氯元素为－1价，氧元素为－2价，根据化合价法则可知，光气COCl2中碳的化合价为＋4价，A正确；根据2CHCl3＋O2═══ 2COCl2＋2HCl反应可知，氧气做氧化剂，CHCl3做还原剂，在反应中失电子，发生氧化反应，B错误；根据2CHCl3＋O2═══2COCl2＋2HCl反应可知，CHCl3做还原剂，发生氧化反应，氧化产物为COCl2，氧气做氧化剂，发生还原反应，COCl2为还原产物，且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，所以氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1，C正确；根据2CHCl3＋O2═══2COCl2＋2HCl反应可知，氧气做氧化剂，CHCl3做还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，D正确。
2．(2021·张家口模拟)NaClO2是一种高效的漂白剂，实验室中一种制备NaClO2的过程如图所示，下列说法错误的是(　　)  A．NaClO2的漂白原理与SO2不同B．每生成1 ml ClO2有0.5 ml H2C2O4被氧化C．反应2过程中，H2O2作氧化剂D．粗产品经重结晶可得到纯度更高的NaClO2
【解析】　NaClO2的漂白原理是依靠其氧化性，SO2的漂白原理是与有色物质反应生成无色的物质，NaClO2的漂白原理与SO2不同，故A正确；反应1中NaClO3生成ClO2过程Cl元素由＋5价变为＋4价，H2C2O4反应生成CO2过程C元素由＋3价变为＋4价，每生成1 ml ClO2有0.5 ml H2C2O4被氧化，故B正确；反应2的反应之一为2NaOH＋2ClO2＋H2O2 ═══2NaClO2＋O2↑＋2H2O，反应过程中Cl元素由＋4价变为＋3价，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，故C错误；粗产品经重结晶可得到纯度更高的NaClO2，故D正确。
角度　氧化还原反应的应用及计算　　　　　稀溶液X中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中缓缓加入还原性铁粉，溶液中c(Fe2＋)与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．n(Fe)＝0～0.5 ml时，生成的气体为混合物B．氧化性：HNO3＞Fe3＋＞Cu2＋C．溶液X中n(HNO3)∶n[Fe(NO3)3]∶n[Cu(NO3)2]＝1∶2∶4D．转移电子的总物质的量为7 ml
 【解析】　根据以上分析可知，当n(Fe)＝0～0.5 ml时，生成的气体只有NO，A项错误；氧化性强弱顺序为HNO3＞Fe3＋＞Cu2＋，B项正确；溶液X中，n(HNO3)∶n[Fe(NO3)3]∶n[Cu(NO3)2]＝2 ml∶1.5 ml∶2 ml＝4∶3∶4，C项错误；反应过程中转移电子的总物质的量为1.5 ml＋2 ml＋4 ml＝7.5 ml，D项错误。
(1)假设法突破氧化还原反应能否进行先假设选项中的化学反应能够发生，依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱，然后再与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照，若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致，则此反应能够发生；若不一致，则此反应不能进行。
〔类题通关〕1．(2021·茂名模拟)利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2－，制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如下：
(4)已知：还原性HSO＞I－，氧化性IO＞I2。在NaIO3溶液中滴加过量的NaHSO3溶液反应完全，推测反应后溶液中的还原产物为_______ (填化学式)。
角度　陌生氧化还原方程式的书写 　　　　　磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途。回答下列问题：
(1)右图所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程I中，被还原的元素是____________(填元素符号)，过程Ⅲ的化学方程式为____________ _________________________________________________。
2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C===6CaSiO3＋10CO↑＋P4　
(2)磷酸钒锂/碳复合材料[ Li3V2(PO4)3/C]是常用的电极材料，其制备流程如下：
①复合材料中V的化合价为_______，C的作用是______________ __________。②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3的化学方程式为___________ ____________________________________；“洗涤”时用乙醇而不用水的目的是________________。③锂离子电池是一种二次电池，又称“摇椅”电池。若用LixC6和 Li3V2(PO4)3/C做电极，放电时的电池总反应为 LixC6＋ Li3－xV2(PO4)3 ═══Li3V2(PO4)3＋C6，则电池充电时阳极的电极反应式为___________ __________________________________。
5H2C2O4 ===V2(C2O4)3＋4CO2↑＋5H2O　 　
Li3V2(PO4)3－xe－=== Li3－xV2(PO4)3＋x Li＋　
【解析】　(1)根据图像，过程Ⅰ中白磷与硫酸铜溶液反应生成磷酸和Cu3P，其中P元素和Cu元素的化合价降低，被还原；过程Ⅲ中反应物为Ca3(PO4)2、SiO2和C，生成物为CaSiO3、CO和P4，反应的化学方程式为2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C═══6CaSiO3＋10CO↑＋P4；(2)①磷酸钒锂/碳复合材料[ Li3V2(PO4)3/C]中磷酸根显－3价，锂显＋1价，因此V的化合价为＋3价，该复合材料是常用的电极材料，C为导体，可以增强复合材料的导电性；
②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3过程中V的化合价由＋5价降低为＋3价，则草酸被氧化生成二氧化碳，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为V2O5＋5H2C2O4═══V2(C2O4)3＋4CO2↑＋5H2O; Li3V2(PO4)3能够溶于水，“洗涤”时用乙醇而不用水，可以减少产品损耗；③该锂离子放电时的电池总反应为 LixC6＋ Li3－xV2(PO4)3 ═══Li3V2(PO4)3＋C6，则充电时电池的总反应为 Li3V2(PO4)3＋C6═══ LixC6＋Li3－xV2(PO4)3，充电时阳极发生氧化反应，电极反应为 Li3V2(PO4)3－xe－═══Li3－xV2(PO4)3＋xLi＋。
陌生氧化还原方程式的书写方法
根据题给信息和所学知识列出反应式：氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物
根据得失电子守恒确定上述式子“氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物”,中各物质的化学计量数
根据电荷守恒，结合介质的酸碱性，在反应方程式两端添加H＋、OH－，使之满足电荷守恒的要求
根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒
检查配平后反应并确定离子方程式
〔类题通关〕(2021·沧州模拟)用含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等)制取Cr2O3(铬绿)的工艺流程如图所示：
回答下列问题：(1)“碱熔”时，为使废渣充分氧化可采取的措施是____________、__________________________________________。(2)Cr2O3、KOH、O2反应生成K2CrO4的化学方程式为__________ _________________________________。
充分搅拌(或通入足量空气等其他合理答案)　
(3)“水浸”时，碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成的难溶物为______________(填化学式，下同)；为检验“水浸”后的滤液中是否含有Fe3＋，可选用的化学试剂是____________。(4)“还原”时发生反应的离子方程式为________________________ ______________________________。
离子方程式正误判断及书写时的关注点
〔类题通关〕1．(2021·茂名模拟)化学与生活关系密切，解释下列应用的离子方程式正确的是(　　)
离子推断“四原则”(1)肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子；
(3)电中性原则：溶液中一定既有阳离子，又有阴离子，且正负电荷总数相等；(4)进出性原则：实验过程中引入或反应生成的离子对后续实验有干扰。
判断离子共存的步骤第一步：“细审题看关键点”(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键点。(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，但并不意味着溶液无色。
第二步：“分析限制条件”(1)常见表示溶液呈酸性的表述①常温下，pH＝1的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤c(OH－)＝1×10－14 ml·L－1的溶液。
(2)常见表示溶液呈碱性的表述①常温下，pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞试液变红的溶液；④c(H＋)＝1×10－14 ml·L－1的溶液。(3)常见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述①常温下，水电离出的c(OH－)＝1×10－12 ml·L－1的溶液；②与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
第三步：“抓住反应发生条件”(1)生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。(2)特别注意氧化还原反应。(3)熟记相互促进的水解反应。
【解析】　过碳酸钠中含有过氧键，具有强氧化性，A正确；根据过碳酸钠的化学式可知1 ml过碳酸钠发生热分解转移的电子数应和3 ml H2O2分解转移的电子数相同，转移3 ml电子，即转移的电子数为3NA，B正确；酸会消耗碳酸钠，铁盐消耗碳酸钠同时还能促进双氧水分解，所以会导致产率下降，C正确；亚硫酸氢钠和碳酸钠不能共存，据电子守恒和元素守恒可得正确的方程式应为Na2CO3·3H2O2＋3NaHSO3═══ NaHCO3＋3Na2SO4＋CO2↑＋4H2O，D错误。
6．(2021·杭州模拟)下列离子组能大量共存且加入(或通入)试剂发生反应的离子方程式正确的是(　　)
7．(2021·人大附中模拟)ClO2和NaClO2都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。其中高浓度ClO2气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产ClO2和NaClO2的工艺流程如下。
(1)Cl元素在周期表中的位置是__________________。(2)请写出ClO2发生器中反应的离子方程式___________________ ___________________________。(3)ClO2吸收器中，H2O2的作用是__________。(4)若加硫酸过快，发生器中Na2SO3的利用率降低，请结合化学用语分析可能的原因______________________________________________ ___________________________________________。
(5)制备ClO2的工艺还有：盐酸法 5NaClO2＋4HCl═══4ClO2＋5NaCl＋2H2O双氧水法 2NaClO3＋H2SO4＋H2O2═══2ClO2＋Na2SO4＋O2＋H2O双氧水法相比盐酸法的优点有：反应需要的酸度条件较低，对设备腐蚀影响较小；________________________________________________ ____________(补充一条优点)；(6)在碱性条件下，用ClO2无害化处理含CN－废水，请写出此过程反应的离子方程式_____________________________________________。
产生的氧气稀释了ClO2，防止其浓度过高发生爆炸，　
新情景信息型方程式的书写〔知识储备〕1．常见氧化剂、还原剂及产物预测(1)常见的氧化剂及还原产物预测
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
2．审题关键点(1)根据所学知识和题目所给信息(包括图像、工艺流程图等)，找出氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(2)使化合价升降的总数目相等(得失电子总数相等)，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(3)观察方程式两边离子所带电荷数是否相等，若不等，则要使电荷守恒，根据反应是在何种环境(酸性或碱性)中进行补充H＋或OH－。若在酸性环境中，一边加a个H＋(电荷守恒)，另一边加b个H2O(原子守恒)；若在碱性环境中，一边加m个OH－(电荷守恒)，另一边加n个H2O(原子守恒)。
〔典例剖析〕反应生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是____________。
〔增分训练〕1．(1)(2018·全国卷Ⅰ)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 ml·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_______________________________________，该样品中Na2S2O5的残留量为_________g·L－1(以SO2计)。
(2)(2018·全国卷Ⅱ)一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：
①焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________ _______。②溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为__________________________。
Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋　
(3)(2017·全国卷Ⅰ)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：
回答下列问题：写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式____________________________________________________________。
(3)找出发生氧化还原反应的物质：FePO4中Fe3＋有氧化性、H2C2O4有还原性(碳元素为＋3价，可以被氧化为＋4价)。依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物：Fe3＋表现氧化性的还原产物应为Fe2＋，LiFePO4符合预测；H2C2O4高温下被氧化为CO2。根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应计量数：根据电子守恒FePO4与H2C2O4按2∶1反应。根据原子守恒配平未发生氧化还原反应的物质的计量数。
2．(2021·合肥模拟)研究氮的循环和转化对生产，生活有重要的价值。Ⅰ．(1)写出实验室制备氨气的化学方程式：___________________________________________________。
Ⅱ．氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。(2)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是__________________ ______________________________________。设备2中通入的物质A是______。
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的______(填字母)。a．KOH b．Na2SO3 c．KMnO4 d．NaCl写出其中一个反应的离子方程式：___________________________ ____________________________________________________。
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质，根据元素价态变化规律可知，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、NaCl；(5)含余氯废水的主要成分是NaClO，具有强氧化性，要除去需加入还原性物质达到去除余氯的目的；a．KOH与NaClO不反应，无法去除NaClO，故a错误；b．Na2SO3具有强还原性，能达到去除余氯的目的，故b正确；c．KMnO4具有强氧化性，无法去除NaClO，故c错误；d．NaClO与NaCl可能反应生成氯气，不能用来去除NaClO，故d错误；
3．(2021·南阳模拟)镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：
已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O③Ksp[Ni(OH)2]：5.0×10－16，Ksp(NiC2O4)：4.0×10－10回答下列问题：(1)酸溶后所留残渣的主要成份________(填物质名称)。(2)用NiO调节溶液的pH，析出沉淀的成分为___________________ (填化学式)。
Fe(OH)3Al(OH)3　
(3)写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式：_______________ ________________________________________________。(4)写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式：___________________________________________，该反应的平衡常数为_____________________。(5)电解过程中阴极反应式为_______________________________，沉淀Ⅲ可被电解所得产物之一氧化，写出氧化反应的离子方程式：____________________________________________。
Na2C2O4＋NiCl2＋2H2O===2NaCl＋NiC2O4·2H2O↓　
8×105 L·ml－1　
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　
2Ni(OH)2＋2OH－＋Cl2===2Ni(OH)3＋2Cl－　
(6)铁镍蓄电池，放电时总反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O═══Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是______。A．电池的电解液为碱性溶液，电池的正极为Ni2O3、负极为FeB．电池充电时，阴极附近溶液的pH降低C．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－═══Fe(OH)2D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－═══Ni2O3＋3H2O
【解析】　(1)由题意可知，电极材料中的Ni(OH)2、碳粉、氧化铁中只有碳粉不能与盐酸发生反应，滤渣的主要成分为碳粉；(2)由题意可知，加入NiO调节pH目的为去除滤液中含有的铁离子与铝离子，故析出沉淀的主要成分为Fe(OH)3Al(OH)3；(3)加入Na2C2O4的目的为将Ni2＋沉淀出来，反应的方程式为Na2C2O4＋NiCl2＋2H2O═══2NaCl＋NiC2O4·2H2O↓；
(5)电解过程中，阴极为H＋得电子生成氢气，电极反应式为2H2O＋2e－═══H2↑＋2OH－，沉淀Ⅲ为Ni(OH)2，电解所得氯气可将其氧化为Ni(OH)3，反应的方程式为2Ni(OH)2＋2OH－＋Cl2═══2Ni(OH)3＋2Cl－；(6)根据放电时总反应为Fe＋Ni2O3＋3H2O═══Fe(OH)2＋2Ni(OH)2可知：A．电池的电解液为碱性溶液，电池的正极为Ni2O3、负极为Fe，正确；B．电池充电时，阴极反应为Fe(OH)2＋2e－═══Fe＋2OH－，pH变大，错误；C．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－═══ Fe(OH)2，正确；D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－═══Ni2O3＋3H2O。