专题04 金属与人类文明-【好题汇编】备战2023-2024学年高一化学下学期期末真题分类汇编（江苏专用）

专题04 金属与人类文明 考向1 金属的冶炼方法 1．（2022-2023高一下·江苏淮安中学·期末）下列金属冶炼的反应原理，错误的是 A． B． C． D． 2． （2020-2021高一下·江苏苏州·期末）从石器时代到青铜器时代，再到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展历程和水平。下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．制铝：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解AlCl3溶液可得铝 B．制铜：“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”《淮南子》的过程发生复分解反应 C．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 D．制钠：高温分解NaCl制备Na 3． （2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末）下列说法正确的是 A．伍德合金的熔点低，可用作电器的保险丝 B．工业上用热还原法冶炼金属银 C．高速列车制造可大量使用轻质金属材料碳纤维 D．2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，该反应为吸热反应 4． （2020-2021高一下·江苏徐州·期末）下列关于化工生产的说法不正确的是 A．高炉炼铁中焦炭的作用只是提供热量 B．合成氨需要高温、高压、催化剂等条件 C．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属 D．煤的干馏、气化和液化均发生化学变化 5．（2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末）金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．制铝：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解所得AlCl3溶液 B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 C．制铜：“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”《淮南子》的过程发生复分解反应 D．制钠：高温分解NaCl制备Na 考向2 探究铁及其化合物的转化 1． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）在指定条件下，下列有关铁单质的转化不能实现的是 A． B． C． D． 2．（2022-2023高一下·江苏徐州·期末）天然气是应用广泛的燃料，但含有少量的H2S气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的脱硫，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．过程甲中参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为1：1 B．该脱硫过程可在高温条件下进行 C．Fe3＋可看作该脱硫过程的催化剂 D．过程乙的离子反应方程式为：4H++O2＋Fe2＋=Fe3＋＋2H2O 3． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）一种利用废旧镀锌铁皮制备纳米粒子的工艺流程如下：    已知：及其化合物与及其化合物的性质相似。下列说法不正确的是 A．“碱洗”的目的是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污及锌 B．“氧化”时发生反应的离子方程式为 C．“氧化”后的溶液中主要存在的金属阳离子： D．“加热沉铁”时通入是防止空气中的对产品造成影响 4． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁易被腐蚀，经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性，方法为：用与进行浸泡，在表面形成的同时有生成；铁与砷反应得到的可被还原得到，难溶于水，是一种超导材料。镍与单质化学性质相似，金属活动性比铁略低。酸性条件下，的氧化性强于，的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下，将加入水中，转化成的同时释放出。下列说法正确的是 A．与水反应所得溶液下降 B．消耗，转移电子 C．与水反应时体现氧化性 D．制备须隔绝空气和水 5． （2022-2023高一下·江苏扬州·期末）纳米(粒子半径1~100nm)广泛应用于生物医学和功能材料，用废旧镀锌铁皮制备纳米的流程如下：    已知： 下列有关说法正确的是 A．“碱洗”时，Zn发生了还原反应 B．“酸溶”时，改用98%浓硫酸可加快酸溶的速率 C．“氧化”时发生： D．用激光笔照射“氧化”过程中所得分散系，产生丁达尔效应 6．（2022-2023高一下·江苏徐州·期末）一种以钛铁矿(主要成分为，含、、等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2)的工艺流程如下： (1)为提高酸浸效率，可采取的措施有 (任写一种)。 (2)滤渣①中除含、铁粉外还有 (填化学式)。滤渣②主要成分为 (填化学式)。 (3)“还原”操作中，加入铁粉的目的是还原体系中的，写出该反应的离子反应方程式： 。为探究“还原”最佳反应条件，某化学兴趣小组在保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图所示。由图可知，还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为 。    (4)“酸浸”后钛元素主要以形式存在，写出加热水解发生反应的离子反应方程式： 。 (5)在室温下可有效催化降解空气中的甲醛。和甲醛都可在催化剂表面吸附，光照时，吸附的与产生，利用氧化降解甲醛。空气的湿度与甲醛降解率的关系如图所示，甲醛降解率随空气湿度变化的原因为 。    考向3 金属材料的性能及应用 1． （2020-2021高一下·江苏南通·期末）拥有500米口径球面射电望远镜的“中国天眼”今年起面向全球开放，下列有关“中国天眼”说法正确的是 A．传递信息所用的通信光纤主要成分是晶体硅 B．支架所用的钢材的组成元素都是金属元素 C．反射镜所用的高性能碳化硅属于有机合成材料 D．球面射电板所用的铝合金具有较强的抗腐蚀性 2． （2020-2021高一下·江苏徐州·期末）下列有关金属的说法正确的是 A．生铁是合金，钢是纯净的金属 B．纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点 C．活泼金属常采用电解熔融化合物的方法制备 D．铝的化学性质活泼，不宜在生产、生活中广泛应用 3．（2020-2021高一下·江苏无锡·期末）嫦娥五号中运用了多种新型材料，彰显我国科学技术的发展。下列所涉及材料属于金属材料的是 A．主体框架——钛合金、铝合金 B．国旗旗面——芳纶纤维 C．超声电机的心脏——压电陶瓷 D．发动机包裹材料——碳纤维 4． （2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末）一种利用废铜渣(主要成分CuO，及少量、等杂质)制备超细铜粉的流程如下：    下列说法正确的是 A．“酸浸”所得滤渣的主要成分为 B．若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为 C．“沉铜”发生的反应为复分解反应 D．“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：、、 5． （2021-2022高一下·江苏溧阳·期末）废旧金属可回收利用，某化学兴趣小组用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取溶液和回收金属铜，实验流程如图所示(部分生成物已略去) 下列说法中正确的是 A．X是稀，Y是 B．操作I是过滤，操作II是蒸馏 C．Al、Fe与浓硝酸发生钝化是物理变化 D．该过程中的化学反应均为氧化还原反应 6．（2022-2023高一下·江苏昆山中学·期末）由制备高纯硅的工业流程如图所示：    下列说法错误的是 A．、纯硅均具有硬度大、熔沸点高的特点 B．X为气体 C．反应②产生的氢气与反应③产生的可以循环使用 D．的摩尔质量为 7． （2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示： 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。 回答下列问题： (1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。 (2)水浸渣中主要有SiO2和 (写化学式)。 (3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 (写化学式)。 (4)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，还原Cr2O，写出该反应的离子方程式为 。 (5)已知：Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示    请补充完整由溶液制得的实验方案：取分离、提纯得到的溶液， ，低温烘干，得到高纯晶体。[实验中须使用的试剂：2mol/LNaOH溶液、溶液、溶液、蒸馏水] 1． （2022-2023高一下·江苏淮安·期末）“材料是人类文明的基础，现代生活处处离不开材料。”下列生活材料的主要成分是有机化合物的是 A．镁铝合金 B．汽车轮胎 C．光导纤维 D．陶瓷餐具 2． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）北宋名画《千里江山图》历经千年色彩依然，其中红色来自赭石，绿色来自孔雀石颜料[主要成分为]，青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为]。下列说法正确的是 A．红色颜料赭石的主要成分可能是 B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化 C．孔雀石、蓝铜矿颜料难溶于水、酸、碱 D．与互为同素异形体 3．（2022-2023高一下·江苏昆山中学·期末）有关海水资源的开发利用中，各工业体系的某项操作叙述错误的是 选项 工业体系 操作 A 镁工业：制备单质镁 用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁 B 溴工业：制备单质溴 用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的 C 淡水工业：制备蒸馏水 用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水 D 氯碱工业：制备含氯消毒剂 用得到的Cl2和石灰乳反应制漂白粉 4．（2022-2023高一下·江苏宿迁·期末）以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质)为原料制备的实验流程如图所示。下列说法正确的是    A．“酸溶”时发生反应的离子方程式为 B．“氧化”步骤中，Cl2的作用是将氧化成 C．“沉铁”后的溶液中大量存在的离子有、、、 D．该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应和氧化还原反应 5．（2022-2023高一下·江苏盐城·期末）下列关于物质性质和用途的对应关系中正确的是 A．浓硝酸具有酸性，可用于钝化铁、铝 B．难溶于水，可用于治疗胃酸过多 C．二氧化硫具有较强的还原性，可用作部分发酵酒中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁有强氧化性，可用作自来水的净水剂 6．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）下列金属的性质与用途具有对应关系的是 A．金属钠熔点较低，可用于冶炼金属钛 B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C．铁高温下能与水蒸气反应，可用作食品保存的脱氧剂 D．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 7． （2021-2022高一下·江苏溧阳·期末）球墨铸铁中含有一种铁碳化合物甲。实验室进行了如下实验测定化合物甲的组成：称取9.0g化合物甲，充分煅烧后加入过量盐酸得到溶液乙，向乙溶液中通入足量氯气后，加热蒸发并灼烧得到氧化铁固体12.0g。下列说法中不正确的是 A．甲的化学式可以表示为 B．溶液乙可能使溶液显红色 C．甲与足量的热浓硝酸反应可能有和生成 D．乙溶液通入后可能发生的离子反应为 8．（2021-2022高一下·江苏苏州木渎中学、震泽中学·期末）一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图所示。下列说法正确的是 A．转化I、Ⅱ均为置换反应 B．图中转化仅涉及Fe、O元素的化合价发生变化 C．转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2=2Fe3O4+12H+ D．转化Ⅱ中所需O2可由通入过量的空气来实现 9．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 下列有关叙述不正确的是 A．将铝土矿粉碎有利于加快碱溶速率 B．滤渣的主要成分为和 C．过滤Ⅱ所得滤液中主要存在的离子为、 D．与冰晶石共熔电解得到单质铝 10．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）气相离子催化剂(Fe+、Co+、Mn+等)具有优良的催化效果。其中，在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中---为副反应)。下列说法正确的是 A．FeO+、N2均为反应中间体 B．X既含极性共价键也含非极性共价键 C．该机理涉及的反应均为氧化还原反应 D．每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量大于2mol 11．（2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末）以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n<2)的工艺流程如图： 已知：为防止Fe3+水解，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。下列有关说法错误的是 A．酸浸后的溶液中阳离子主要是Fe2+、Fe3+、H+ B．若水解反应温度过高，则产品聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中n的值变小 C．氧化反应的离子方程式为 D．水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率 12．（2022-2023高一下·江苏连云港·期末）羟基自由基有较强的氧化性，工业上利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示(部分产物略)，下列有关说法不正确的是    A．中含有的电子数为 B．反应(Ⅰ)中除生成和外，还有一种离子生成，该离子为 C．反应(Ⅱ)中氧化剂参加反应转移 D．理论上处理含的废水需要和 13．（2022-2023高一下·江苏盐城·期末）NH3原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是    A．图1所示热化学方程式为   B．图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3 C．图2所示过程中的物质的量减少 D．图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的数目为2.4mol 14．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）铁红(Fe2O3)是一种用途广泛的颜料，用某烧渣(主要成分为，含少量)制备铁红的流程如下：    (1)“焙烧”时，CO将还原为FeO。该过程中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是 。 (2)“酸浸”时，生成的离子方程式为 。 (3)“沉铁”时，除了生成白色沉淀，还生成一种气体，该气体为 。(填化学式) (4)“煅烧”时，在一定温度下加热颗粒状。一段时间后所得产物有两种成分，其中外层产物为，内层产物为。从受热的温度和接触的气体分析，产生该现象的可能原因是 。 (5)产品中的质量分数测定：称取已干燥的产品1.000g，将其置于500mL锥形瓶中，加入适量的盐酸并加热使其完全反应，然后滴加足量的溶液，发生反应，充分反应后，除去其中过量；再向锥形瓶中逐滴加入0.1000mol·L溶液，发生反应，恰好完全反应时消耗溶液18.75mL。计算产品中的质量分数 。(写出计算过程) 15．（2022-2023高一下·江苏南师大附中·期末）回答下列问题： (1)可用作有机合成的催化剂。是一种难溶于水和乙醇的白色固体，露置于潮湿空气中易被氧化。 次磷酸是一种强还原剂，将它加入水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物CuH，次磷酸转化为磷酸。待CuH生成后将HCl气体通入，可产生。写出生成CuH的化学方程式： 。 (2)某同学利用如下图所示装置，测定高炉煤气中CO、、和的百分组成。      已知：i．的盐酸溶液能吸收CO形成。 ii．保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气。 请回答以下问题： ①G中测出的是 (填物质的化学式)的体积。 ②F洗气瓶中宜盛放的试剂是 。 (3)工业上可以在酸性介质中用氧化浸出黄铜矿。 ①反应后转化为、、。将完全转化，理论上所需的物质的量为 。 ②浸出过程中发现，的反应实际用量远大于理论用量，原因是 。 ③若浸出过程中，溶液中含有少量，则会析出黄钠铁矾沉淀。写出转化为黄钠铁矾沉淀的离子方程式： 。 16．（2022-2023高一下·江苏盐城·期末）综合利用粉煤灰既有利于环境保护，又有利于资源节约。某种粉煤灰(主要含、、等)的铝、铁分离工艺流程如下：    (1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为 。 ①提高浸出率的措施有 (写出一点即可)。 ②当硫酸浓度大于时，铝、铁的浸出率下降。可能原因是 。 (2)已知：部分氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。 氢氧化物 开始沉淀的pH 1.5 3.2 7.1 沉淀完全的pH 3.1 4.9 8.9 ①“分离”过程中加入氨水调浸出液pH的范围是，其目的是 。 ②“浸出液”中加铁粉的作用是 。 (3)“再生”过程中，在微生物的作用下与发生反应，生成与的物质的量之比为 。 17．（2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末）聚合硫酸铁[]是高效水处理剂。以废铁屑(主要成分为铁，杂质为C、Si等)及硫酸为原料，制备聚合硫酸铁的工艺流程如下： (1)为提高反应Ⅰ的反应速率，可以采取的措施有 (一种即可)。 (2)写出反应Ⅰ中生成的离子方程式为 。 (3)已知溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。 该原理过程可描述为 。 (4)聚合硫酸铁[]的组成可通过下列实验测定： ①称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，往所得溶液中滴加溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体11.65g； ②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗涤液合并配成250.00mL溶液A； ③准确量取25.00mL溶液A，用的溶液滴定至终点，消耗溶液8.00mL。该步反应为：(未配平)。 通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式A (写出计算过程)。 ( 5 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 金属与人类文明 考向1 金属的冶炼方法 1．（2022-2023高一下·江苏淮安中学·期末）下列金属冶炼的反应原理，错误的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】镁是活泼金属，电解熔融的氯化镁可冶炼金属镁，A正确；钾的活泼性强于铝，不能用铝热法冶炼钾，B错误；为湿法炼铜的原理，C正确；Hg是不活泼金属，可用热分解法冶炼，D正确。 2． （2020-2021高一下·江苏苏州·期末）从石器时代到青铜器时代，再到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展历程和水平。下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．制铝：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解AlCl3溶液可得铝 B．制铜：“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”《淮南子》的过程发生复分解反应 C．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 D．制钠：高温分解NaCl制备Na 【答案】C 【解析】电解熔融Al2O3冶炼金属铝，A错误；“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”发生反应Fe+ CuSO4=FeSO4+Cu，属于置换反应，B错误；用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物冶炼铁，C正确；电解熔融NaCl冶炼金属Na，D错误。 3． （2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末）下列说法正确的是 A．伍德合金的熔点低，可用作电器的保险丝 B．工业上用热还原法冶炼金属银 C．高速列车制造可大量使用轻质金属材料碳纤维 D．2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，该反应为吸热反应 【答案】A 【解析】由50%铋、25%铅、13%锡和12%镉组成的伍德合金，其熔点为71℃，可用作电器的保险丝，A正确；制取不活泼的金属，一般采用直接加热金属氧化物使其分解成金属单质得到，B错误；高速列车制造可大量使用轻质金属材料铝合金，C错误；2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，该反应为放热反应，D错误。 4． （2020-2021高一下·江苏徐州·期末）下列关于化工生产的说法不正确的是 A．高炉炼铁中焦炭的作用只是提供热量 B．合成氨需要高温、高压、催化剂等条件 C．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属 D．煤的干馏、气化和液化均发生化学变化 【答案】A 【解析】原料中焦炭先生成二氧化碳和热量，二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，一氧化碳和铁矿石反应，且燃烧提供大量的能量，A项错误；合成氨的反应为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)，该反应为可逆反应，且放热，需要高温、高压、催化剂等条件，B项正确； 用铝热剂冶炼难熔金属，与Al的还原性及放出大量的热有关，可用于冶炼熔点较高的金属，如钒、铬、锰等，C项正确；煤的干馏、气化和液化均有新物质生成，属于化学变化，D项正确。 5．（2022-2023高一下·江苏常州联盟学校·期末）金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于金属冶炼的说法正确的是 A．制铝：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解所得AlCl3溶液 B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 C．制铜：“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”《淮南子》的过程发生复分解反应 D．制钠：高温分解NaCl制备Na 【答案】B 【解析】电解熔融Al2O3冶炼金属铝，A错误；用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物冶炼铁，B正确；“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，属于置换反应，C错误；电解熔融NaCl冶炼金属Na，D错误。 考向2 探究铁及其化合物的转化 1． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）在指定条件下，下列有关铁单质的转化不能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Cl2具有强氧化性，可以把Fe氧化生成FeCl3，A不符合题意；Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，B符合题意；HNO3具有强氧化性且足量，故此时Fe与硝酸反应生成Fe(NO3)3，C不符合题意；Fe与CuSO4发生置换反应生成Cu和FeSO4，D不符合题意。 2．（2022-2023高一下·江苏徐州·期末）天然气是应用广泛的燃料，但含有少量的H2S气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的脱硫，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．过程甲中参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为1：1 B．该脱硫过程可在高温条件下进行 C．Fe3＋可看作该脱硫过程的催化剂 D．过程乙的离子反应方程式为：4H++O2＋Fe2＋=Fe3＋＋2H2O 【答案】C 【解析】过程甲中的离子方程式为：2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+，过程乙的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。过程甲中Fe3+和H2S发生氧化还原反应生成Fe2+、硫单质，故离子反应方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为2：1，A错误；该过程需要硫杆菌催化，温度过高，会导致硫杆菌失去活性，B错误；硫杆菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe3+氧化硫化氢，自身被还原成Fe2+，又被氧气氧化成Fe3+，Fe3＋为该脱硫过程的催化剂，C正确；过程乙中Fe2+在酸性条件下被氧气氧化生成Fe3+和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，D错误。 3． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）一种利用废旧镀锌铁皮制备纳米粒子的工艺流程如下：    已知：及其化合物与及其化合物的性质相似。下列说法不正确的是 A．“碱洗”的目的是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污及锌 B．“氧化”时发生反应的离子方程式为 C．“氧化”后的溶液中主要存在的金属阳离子： D．“加热沉铁”时通入是防止空气中的对产品造成影响 【答案】C 【解析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌，过滤向固体中加入稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液，将一部分亚铁离子氧化为铁离子，发生反应：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化)，加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁胶体，分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁，灼烧得到四氧化三铁。由分析可知，“碱洗”是为了除去锌，生成Na2ZnO2，同时除去油污，A正确；“氧化”时，亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，B正确；“氧化”时，部分亚铁离子与次氯酸根离子发生反应：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+，C错误；最后一步“反应”中N2的作用是保护气，防止Fe2+被O2氧化，D正确。 4． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁易被腐蚀，经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性，方法为：用与进行浸泡，在表面形成的同时有生成；铁与砷反应得到的可被还原得到，难溶于水，是一种超导材料。镍与单质化学性质相似，金属活动性比铁略低。酸性条件下，的氧化性强于，的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下，将加入水中，转化成的同时释放出。下列说法正确的是 A．与水反应所得溶液下降 B．消耗，转移电子 C．与水反应时体现氧化性 D．制备须隔绝空气和水 【答案】D 【解析】NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH，生成NaOH导致溶液碱性增强，pH增大，A错误；NaFeAs转化成Na1-xFeAs的半反应为NaFeAs-xe-=Na1-xFeAs+xNa+，则消耗1molNaFeAs，转移xmol电子，B错误；NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH，H2O发生还原反应，则NaFeAs发生氧化反应，所以NaFeAs与水反应时H2O体现氧化性、NaFeAs体现还原性，C错误；制备NaFeAs原理为：FeAs与Na反应生成NaFeAs，Na具有强还原性，能与氧气、二氧化碳、水反应，所以制备NaFeAs须隔绝空气和水，D正确。 5． （2022-2023高一下·江苏扬州·期末）纳米(粒子半径1~100nm)广泛应用于生物医学和功能材料，用废旧镀锌铁皮制备纳米的流程如下：    已知： 下列有关说法正确的是 A．“碱洗”时，Zn发生了还原反应 B．“酸溶”时，改用98%浓硫酸可加快酸溶的速率 C．“氧化”时发生： D．用激光笔照射“氧化”过程中所得分散系，产生丁达尔效应 【答案】D 【解析】废旧锌铁皮加入NaOH溶液中，氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐，具有去除油污作用，Zn溶于强碱时生成，过滤，所得固体加入过量稀硫酸，溶解铁，发生，加入适量氧气，氧化部分亚铁离子，氧化后的溶液中含有、、，向溶液中加入Na2SO4溶液生成四氧化三铁胶体粒子。氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐，具有去除油污作用，Zn溶于强碱时生成发生了氧化反应，A错误；“酸溶”时，98%浓硫酸与铁发生了钝化，不能溶解铁，B错误；“氧化”时溶液为碱性溶液，生成物中不能存在H+，C错误；为纳米级，故“氧化”过程中所得分散系为胶体，能产生丁达尔效应，D正确。 6．（2022-2023高一下·江苏徐州·期末）一种以钛铁矿(主要成分为，含、、等杂质)为主要原料制备钛白粉(TiO2)的工艺流程如下： (1)为提高酸浸效率，可采取的措施有 (任写一种)。 (2)滤渣①中除含、铁粉外还有 (填化学式)。滤渣②主要成分为 (填化学式)。 (3)“还原”操作中，加入铁粉的目的是还原体系中的，写出该反应的离子反应方程式： 。为探究“还原”最佳反应条件，某化学兴趣小组在保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图所示。由图可知，还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为 。    (4)“酸浸”后钛元素主要以形式存在，写出加热水解发生反应的离子反应方程式： 。 (5)在室温下可有效催化降解空气中的甲醛。和甲醛都可在催化剂表面吸附，光照时，吸附的与产生，利用氧化降解甲醛。空气的湿度与甲醛降解率的关系如图所示，甲醛降解率随空气湿度变化的原因为 。    【答案】(1)适当提高温度、适当提高 H2SO4溶液的浓度、粉碎锰矿石等 (2)SiO2 FeSO4·7H2O (3)2Fe3+ +Fe = 3Fe2+ 55℃ (4) (5)湿度低于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子增多，产生的HO·增多，甲醛降解率增大；湿度高于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子过多，降低了甲醛的吸附，甲醛降解率降低 【解析】钛铁矿的主要成分是FeTiO3，还含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质，钛铁矿中加入稀硫酸酸浸，FeTiO3、Fe2O3、 CaO分别和稀硫酸反应生成FeSO4、钛的硫酸盐、Fe2 (SO4)3、CaSO4，SiO2不溶于稀硫酸，然后加入铁粉，Fe3+被还原为Fe2+过滤得到的滤渣①中含有CaSO4、SiO2和过量Fe粉；滤液①中含有FeSO4、钛的硫酸盐，将滤液①冷却结晶得到滤渣②为硫酸亚铁晶体，过滤后滤液②中加热水解得到H2TiO3，滤液③中含有未水解的钛的硫酸盐和生成的硫酸，H2TiO3灼烧得到TiO2。（1）提高浸出率可采取的措施有适当提高温度、适当提高 H2SO4溶液的浓度、粉碎锰矿石等。（2）滤渣①除了有CaSO4、过量的铁粉外还有难溶的SiO2，滤渣②为硫酸亚铁晶体。（3）“还原”操作中，加入铁粉的目的是还原体系中的Fe2+，该反应的离子反应方程式为2Fe3+ +Fe = 3Fe2+；还原体系中Fe(Ⅰ)含量越低越好，由图可知，还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为55℃。（4）“酸浸”后钛元素主要以形式存在，加热水解发生反应生成H2TiO3，反应的离子反应方程式为：。 （5）已知纳米TiO2在室温下可有效催化降解空气中的甲醛；H2O和甲醛都可在催化剂表面吸附，光照时，吸附的H2O与O2产生HO·，从而降解甲醛，则湿度低于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子增多，产生的HO·增多，甲醛降解率增大；当湿度高于40%时，随湿度增大，催化剂表面吸附的水分子过多，降低了甲醛的吸附，甲醛降解率降低。 考向3 金属材料的性能及应用 1． （2020-2021高一下·江苏南通·期末）拥有500米口径球面射电望远镜的“中国天眼”今年起面向全球开放，下列有关“中国天眼”说法正确的是 A．传递信息所用的通信光纤主要成分是晶体硅 B．支架所用的钢材的组成元素都是金属元素 C．反射镜所用的高性能碳化硅属于有机合成材料 D．球面射电板所用的铝合金具有较强的抗腐蚀性 【答案】D 【解析】通信光纤主要成分是二氧化硅，A错误；钢材属于合金组成元素有Fe、C等，B错误；碳化硅属于无机非金属材料，不是有机合成材料，C错误；铝合金表面会形成致密的氧化膜，具有强的抗腐蚀性，D正确。 2． （2020-2021高一下·江苏徐州·期末）下列有关金属的说法正确的是 A．生铁是合金，钢是纯净的金属 B．纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点 C．活泼金属常采用电解熔融化合物的方法制备 D．铝的化学性质活泼，不宜在生产、生活中广泛应用 【答案】C 【解析】生铁和钢均是铁合金，A错误；合金与其纯金属相比，一般具有更低的熔点，B错误；活泼金属常采用电解熔融化合物的方法制备，例如电解熔融的氯化钠得到金属钠，C正确；铝的化学性质活泼，但在其表面易形成一层致密的氧化膜，从而阻止被腐蚀，所以在生产、生活中广泛应用，D错误。 3．（2020-2021高一下·江苏无锡·期末）嫦娥五号中运用了多种新型材料，彰显我国科学技术的发展。下列所涉及材料属于金属材料的是 A．主体框架——钛合金、铝合金 B．国旗旗面——芳纶纤维 C．超声电机的心脏——压电陶瓷 D．发动机包裹材料——碳纤维 【答案】A 【解析】嫦娥五号的主体框架——钛合金、铝合金都是合金，属于金属材料，A符合题意；嫦娥五号的国旗旗面——芳纶纤维是有机合成材料，不属于金属材料，B不符合题意；超声电机的心脏——压电陶瓷属于无机非金属材料，不是金属材料，C不符合题意；发动机包裹材料——碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材，属于复合材料，不是金属材料，D不符合题意。 4． （2022-2023高一下·江苏常州第一中学·期末）一种利用废铜渣(主要成分CuO，及少量、等杂质)制备超细铜粉的流程如下：    下列说法正确的是 A．“酸浸”所得滤渣的主要成分为 B．若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为 C．“沉铜”发生的反应为复分解反应 D．“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：、、 【答案】D 【解析】废铜渣(主要成分CuO，及少量、等杂质) “酸浸”时CuO、少量与H2SO4反应生成硫酸铜、硫酸铁，SiO2不溶于H2SO4，所以滤渣的成分是SiO2，滤液中加过量氨水沉铁除去Fe3+，铜离子转化为，所得滤液通二氧化硫沉铜，过滤出产生的CuNH4SO3沉淀，加稀硫酸转化，+1价铜发生歧化反应，得到铜离子、和Cu。据分析，“酸浸”所得滤渣的主要成分为SiO2，A错误；若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为，B错误； “沉铜”时含有和过量氨水的混合溶液中通入二氧化硫生成CuNH4SO3沉淀，铜元素化合价降低，则发生氧化还原反应，不为复分解反应，C错误；转化时，CuNH4SO3在稀硫酸中发生歧化反应，得到铜离子、和Cu，结合元素守恒可知， “转化”后所得滤液中含有的主要阳离子：、、，D正确。 5． （2021-2022高一下·江苏溧阳·期末）废旧金属可回收利用，某化学兴趣小组用合金废料(含Fe、Cu和Al)制取溶液和回收金属铜，实验流程如图所示(部分生成物已略去) 下列说法中正确的是 A．X是稀，Y是 B．操作I是过滤，操作II是蒸馏 C．Al、Fe与浓硝酸发生钝化是物理变化 D．该过程中的化学反应均为氧化还原反应 【答案】D 【解析】由图知，合金中加入足量的溶液X，Fe、Cu不与溶液X反应，Al与溶液X反应，则X为NaOH，操作I是固液分离为过滤，Fe、Cu混合物中加入足量溶液Y，Cu不与溶液Y反应，Fe与溶液Y反应，本实验是制取溶液和回收金属铜，所以Y为，B为，操作II是固液分离为过滤。据分析知，X是稀，Y是，A错误；操作I和操作II均是过滤，B错误；钝化是指在金属表面形成一层致密氧化膜，生成了新物质，则Al、Fe与浓硝酸发生钝化是化学变化，C错误；该过程中的化学反应为、均为氧化还原反应，D正确。 6．（2022-2023高一下·江苏昆山中学·期末）由制备高纯硅的工业流程如图所示：    下列说法错误的是 A．、纯硅均具有硬度大、熔沸点高的特点 B．X为气体 C．反应②产生的氢气与反应③产生的可以循环使用 D．的摩尔质量为 【答案】D 【解析】、纯硅均具有硬度大、熔沸点高的特点，A项正确；反应①为，可知X为气体，B项正确；由题图可知，氢气和HCl既是反应物，又是生成物，可重复利用，C项正确；的摩尔质量为，故D项错误。 7． （2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示： 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。 回答下列问题： (1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。 (2)水浸渣中主要有SiO2和 (写化学式)。 (3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 (写化学式)。 (4)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，还原Cr2O，写出该反应的离子方程式为 。 (5)已知：Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示    请补充完整由溶液制得的实验方案：取分离、提纯得到的溶液， ，低温烘干，得到高纯晶体。[实验中须使用的试剂：2mol/LNaOH溶液、溶液、溶液、蒸馏水] 【答案】(1)Na2CrO4 (2)Fe2O3 (3)Al(OH)3 (4)2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O (5)边搅拌边加入2mol/LNaOH溶液，调节溶液的pH在6～12范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤液中滴加0.1mol/LHNO3和0.1mol/LAgNO3溶液不再出现浑浊 【解析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠、碳酸钠和空气中煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到氧化铝滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀，过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氧化铬。（1）由分析可知，煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠。（2）由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化铁。（3）由分析可知，沉淀步骤调pH到弱碱性的目的是将Al元素转化为氢氧化铝沉淀。（4）由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应的离子方程式为2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O。（5）由图可知，pH在6～12范围之间时，主要以Cr(OH)3存在，Cr(Ⅲ)中加入2mol/LNaOH溶液，调节pH在6～12，以生成Cr(OH)3沉淀，过滤后，用蒸馏水洗涤沉淀，若未洗涤干净，滤渣中会含有Cl-，用稀HNO3和AgNO3检验最后一次洗涤液中不存在Cl-时，可停止用蒸馏水洗涤Cr(OH)3沉淀，再低温烘干，得到高纯Cr(OH)3晶体。 1． （2022-2023高一下·江苏淮安·期末）“材料是人类文明的基础，现代生活处处离不开材料。”下列生活材料的主要成分是有机化合物的是 A．镁铝合金 B．汽车轮胎 C．光导纤维 D．陶瓷餐具 【答案】B 【解析】镁铝合金为金属材料，A错误；汽车轮胎主要成分为橡胶，是有机化合物，B正确；光导纤维主要成分为二氧化硅，是无机物，C错误；陶瓷餐具主要成分为硅酸盐，是无机物，D错误。 2． （2022-2023高一下·江苏苏州·期末）北宋名画《千里江山图》历经千年色彩依然，其中红色来自赭石，绿色来自孔雀石颜料[主要成分为]，青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为]。下列说法正确的是 A．红色颜料赭石的主要成分可能是 B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化 C．孔雀石、蓝铜矿颜料难溶于水、酸、碱 D．与互为同素异形体 【答案】B 【解析】是黑色固体，红色颜料赭石的主要成分可能是氧化铁，A错误；孔雀石、蓝铜矿颜料的主要成分为Cu(OH)2·CuCO3，碳和铜均为最高价态，无还原性，不易被空气氧化，B正确； 孔雀石、蓝铜矿颜料的主要成分为Cu(OH)2·CuCO3，属于碱式盐，可以和强酸反应，易溶于强酸， C错误；组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质互为同素异形体， 与均属于碱式盐、不是单质、不互为同素异形体，D错误。 3．（2022-2023高一下·江苏昆山中学·期末）有关海水资源的开发利用中，各工业体系的某项操作叙述错误的是 选项 工业体系 操作 A 镁工业：制备单质镁 用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁 B 溴工业：制备单质溴 用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的 C 淡水工业：制备蒸馏水 用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水 D 氯碱工业：制备含氯消毒剂 用得到的Cl2和石灰乳反应制漂白粉 【答案】A 【解析】镁是活泼金属，在工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼，而不是氧化镁，氧化镁的熔点高，反应过程耗能多，A错误；工业上制备单质溴，是氯气将海水中的溴转化为单质溴，用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的，最后再用氯气氧化，B正确；工业上制备蒸馏水，可以用太阳能将海水蒸发再液化得到初步的淡水，便于节约能量，C正确；氯碱工业可以制备氢气、烧碱和氯气，用电解得到的Cl2和石灰乳反应得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉，D正确。 4．（2022-2023高一下·江苏宿迁·期末）以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质)为原料制备的实验流程如图所示。下列说法正确的是    A．“酸溶”时发生反应的离子方程式为 B．“氧化”步骤中，Cl2的作用是将氧化成 C．“沉铁”后的溶液中大量存在的离子有、、、 D．该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应和氧化还原反应 【答案】B 【解析】菱镁矿首先用盐酸酸浸，将碳酸镁和碳酸亚铁等物质转化为离子进入溶液，通入氯气将二价铁氧化成三价铁，然后加入氨水将三价铁转化为氢氧化铁沉淀除去，再经过一系列分离提纯操作得到产品。碳酸镁微溶写离子方程式不能拆开，A错误；“氧化”步骤中，Cl2的作用是将氧化成便于后续除去，B正确；镁离子和氢氧根离子不能大量共存，故“沉铁”后的溶液中大量存在的离子有、、，C错误；该流程中不涉及分解反应，D错误。 5．（2022-2023高一下·江苏盐城·期末）下列关于物质性质和用途的对应关系中正确的是 A．浓硝酸具有酸性，可用于钝化铁、铝 B．难溶于水，可用于治疗胃酸过多 C．二氧化硫具有较强的还原性，可用作部分发酵酒中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁有强氧化性，可用作自来水的净水剂 【答案】C 【解析】浓硝酸可用于钝化铁、铝是由于其具有强氧化性有关，与其具有酸性无关，A不合题意；Al(OH)3难溶于水与其可用于治疗胃酸过多无关，由于Al(OH)3碱性较弱，且能与HCl反应生成AlCl3无毒，B不合题意；二氧化硫具有较强的还原性，可与发酵酒中的氧气防止氧化酒精，可用作部分发酵酒中的抗氧化剂，C符合题意；聚合硫酸铁能在水中水解形成Fe(OH)3胶体具有很强的吸附性，故可用作自来水的净水剂，与其有强氧化性无关，D不合题意。 6．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）下列金属的性质与用途具有对应关系的是 A．金属钠熔点较低，可用于冶炼金属钛 B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C．铁高温下能与水蒸气反应，可用作食品保存的脱氧剂 D．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 【答案】B 【解析】钠是活泼的金属，具有强还原性，能将钛、铌等金属从其熔融的氯化物中还原出来，A不符合；镁具有可燃性，镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火，B符合；还原铁粉在室温下能与氧气反应，则还原铁粉可用作食品保存的脱氧剂，C不符合；铝在室温下能被氧化表面产生致密氧化铝保护膜、抗腐蚀性能好、且铝延展性好，故可用于制作铝金属制品，D不符合。 7． （2021-2022高一下·江苏溧阳·期末）球墨铸铁中含有一种铁碳化合物甲。实验室进行了如下实验测定化合物甲的组成：称取9.0g化合物甲，充分煅烧后加入过量盐酸得到溶液乙，向乙溶液中通入足量氯气后，加热蒸发并灼烧得到氧化铁固体12.0g。下列说法中不正确的是 A．甲的化学式可以表示为 B．溶液乙可能使溶液显红色 C．甲与足量的热浓硝酸反应可能有和生成 D．乙溶液通入后可能发生的离子反应为 【答案】A 【解析】 由原子守恒知，可计算化合物甲中铁的质量为，，含C的物质的量为，则甲的化学式可以表示为，A错误；铁的化合物在空气中高温煅烧时，生成四氧化三铁，溶于盐酸中会有亚铁离子和三价铁离子生成，三价铁离子能使溶液显红色，B正确；与足量的热浓硝酸发生氧化还原反应，碳元素可被氧化为CO2，硝酸中的氮可被还原为NO2，故甲与足量的热浓硝酸反应可能有和生成，C正确；乙溶液通入是为了将亚铁离子氧化为三价铁离子，其发生的离子反应为，D正确。 8．（2021-2022高一下·江苏苏州木渎中学、震泽中学·期末）一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图所示。下列说法正确的是 A．转化I、Ⅱ均为置换反应 B．图中转化仅涉及Fe、O元素的化合价发生变化 C．转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2=2Fe3O4+12H+ D．转化Ⅱ中所需O2可由通入过量的空气来实现 【答案】C 【解析】转化I为置换反应，而反应Ⅱ中某一单质生成，不是置换反应，A错误；I中氢元素化合价降低，B错误；根据转化关系图可判断转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2＝2Fe3O4+12H+，C正确；转化Ⅱ中若通入过量的空气，则氧气将会继续氧化四氧化三铁中的亚铁，属于不能通入过量的空气，D错误。 9．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）以铝土矿(主要成分为，含和等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 下列有关叙述不正确的是 A．将铝土矿粉碎有利于加快碱溶速率 B．滤渣的主要成分为和 C．过滤Ⅱ所得滤液中主要存在的离子为、 D．与冰晶石共熔电解得到单质铝 【答案】B 【解析】铝土矿的主要成分为，含和等杂质，加入的氢氧化钠溶液会和氧化铝反应生成NaAlO2，过滤I所得滤渣为SiO2和Fe2O3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2，会生成Al(OH)3和NaHCO3，过滤Ⅱ所得滤液主要成分为NaHCO3，灼烧过滤得到的Al(OH)3可得Al2O3，再电解可得单质铝。将铝土矿粉碎增大接触面积，有利于加快碱溶速率，A正确；由分析知滤渣的主要成分为SiO2和Fe2O3，B错误；由分析知过滤Ⅱ所得滤液中主要存在的离子为、，C正确；冰晶石做助熔剂，是为了降低电解液工作温度，与冰晶石共熔电解得到单质铝，D正确。 10．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）气相离子催化剂(Fe+、Co+、Mn+等)具有优良的催化效果。其中，在Fe+催化下乙烷氧化反应的机理如图所示(图中---为副反应)。下列说法正确的是 A．FeO+、N2均为反应中间体 B．X既含极性共价键也含非极性共价键 C．该机理涉及的反应均为氧化还原反应 D．每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量大于2mol 【答案】D 【解析】FeO+先生成后消耗，是反应中间体，N2由N2O转化得到，是产物，A错误；由原子守恒可知X是H2O，O与H形成极性共价键，B错误；该机理中C2H6+FeO+=[(C2H5)Fe(OH)+]，该反应无化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；该反应总反应方程式为C2H6+2N2O=CH3CHO+2N2+ H2O，由于发生副反应[(C2H5)Fe(OH)+]→Fe+，Fe化合价降低，有电子转移，则每生成1molCH3CHO，消耗N2O的物质的量大于2mol，D正确。 11．（2022-2023高一下·江苏南京六校联合体·期末）以黄铁矿的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取新型高效的无机高分子絮凝剂—聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n<2)的工艺流程如图： 已知：为防止Fe3+水解，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。下列有关说法错误的是 A．酸浸后的溶液中阳离子主要是Fe2+、Fe3+、H+ B．若水解反应温度过高，则产品聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中n的值变小 C．氧化反应的离子方程式为 D．水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率 【答案】B 【解析】黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，加入28%H2SO4“酸浸”后，过滤得到滤渣1的成分为SiO2，滤液中含Fe2(SO4)3、FeSO4和H2SO4，加入Fe将Fe3+还原成Fe2+，加入NaClO3、H2SO4将Fe2+氧化成Fe3+，然后水解、聚合得到聚合硫酸铁。酸浸时发生的反应为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、FeO+H2SO4=FeSO4+H2O，故酸浸后的溶液中阳离子主要是Fe2+、Fe3+、H+，A项正确；盐的水解是吸热过程，若水解反应温度过高，促进Fe3+水解，使得产品聚合硫酸铁中n的值变大，B项错误；氧化时NaClO3将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cl-，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，C项正确；水解时溶液的pH偏小，抑制Fe3+水解，溶液的pH偏大则生成Fe(OH)3，都会影响聚合硫酸铁的产率，D项正确。 12．（2022-2023高一下·江苏连云港·期末）羟基自由基有较强的氧化性，工业上利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示(部分产物略)，下列有关说法不正确的是    A．中含有的电子数为 B．反应(Ⅰ)中除生成和外，还有一种离子生成，该离子为 C．反应(Ⅱ)中氧化剂参加反应转移 D．理论上处理含的废水需要和 【答案】C 【解析】1个∙OH中含有9个电子，则1mol∙OH中含有9mol电子，A项正确；根据图示，反应(Ⅰ)中Fe2+与H2O2反应生成Fe3+、∙OH，Fe元素的化合价由+2价升至+3价，根据氧化还原反应的特点，H2O2应被还原成OH-，反应的离子方程式为Fe2++H2O2=Fe3++∙OH+OH-，B项正确；反应(Ⅱ)中∙OH将氧化成，P元素的化合价由+1价升至+5价，∙OH为氧化剂，∙OH中O元素的化合价由-1价降至-2价，反应的离子方程式为4∙OH+=+2H2O，1mol氧化剂参加反应转移1mole-，C项错误；图示中发生的反应(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)依次为Fe2++H2O2=Fe3++∙OH+OH-、4∙OH+=+2H2O、Fe3++=FePO4↓+2H+，理论上处理含1mol的废水需要4molFe2+和4molH2O2，D项正确。 13．（2022-2023高一下·江苏盐城·期末）NH3原NO，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下，Fe3+催化NH3还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是    A．图1所示热化学方程式为   B．图1所示反应产物中氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3 C．图2所示过程中的物质的量减少 D．图2所示过程生成1mol氮气，转移电子的数目为2.4mol 【答案】B 【解析】热化学方程式为4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=(a-b)kJ/mol，A错误；图1所示反应方程式为：4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)，反应产物中氧化产物与还原产物为N2，其中有4个N被氧化，6个N被还原，故氧化产物与还原产物物质的量之比为2：3，B正确；由题干图示信息可知，图2所示过程中作催化剂，故其物质的量在反应前后保持不变，C错误；由题干图示信息可知，图2所示过程发生的总反应为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O，故生成1mol氮气，转移电子的数目为3mol，D错误。 14．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）铁红(Fe2O3)是一种用途广泛的颜料，用某烧渣(主要成分为，含少量)制备铁红的流程如下：    (1)“焙烧”时，CO将还原为FeO。该过程中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是 。 (2)“酸浸”时，生成的离子方程式为 。 (3)“沉铁”时，除了生成白色沉淀，还生成一种气体，该气体为 。(填化学式) (4)“煅烧”时，在一定温度下加热颗粒状。一段时间后所得产物有两种成分，其中外层产物为，内层产物为。从受热的温度和接触的气体分析，产生该现象的可能原因是 。 (5)产品中的质量分数测定：称取已干燥的产品1.000g，将其置于500mL锥形瓶中，加入适量的盐酸并加热使其完全反应，然后滴加足量的溶液，发生反应，充分反应后，除去其中过量；再向锥形瓶中逐滴加入0.1000mol·L溶液，发生反应，恰好完全反应时消耗溶液18.75mL。计算产品中的质量分数 。(写出计算过程) 【答案】(1)1∶1 (2) (3) (4)外层温度较高，内层温度较低；外层含量较高，内层含量较低 (5)90.00% 【解析】从含有杂质的黄铁矿烧渣中得到铁红(Fe2O3)，第一步焙烧将所有氧化物还原为氧化亚铁和单质硅，用硫酸酸浸将铁转变为Fe2+，硅不与硫酸反应，通过过滤除去；然后加入碳酸氢铵，得到FeCO3沉淀，过滤、洗涤、干燥后再煅烧，煅烧时Fe2+被空气中的氧气氧化，最终得到Fe2O3。（1）“焙烧”时，CO将还原为FeO，发生反应2CO+Fe2O32CO2+2FeO，该过程中参加反应的还原剂CO与氧化剂Fe2O3的物质的量之比是1:1。（2）“酸浸”时，FeO和酸反应，离子方程式为。（3）“沉铁”时，发生反应Fe2++2HCO=FeCO3+CO2+H2O，故生成CO2。（4）外层温度较高，内层温度较低；外层含量较高，内层含量较低，故一段时间后所得产物有两种成分，其中外层产物为，内层产物为。（5）mol，由化学反应方程式可得6Fe3+~6Fe2+~Cr2O，故可得n(Fe3+)=6×n(Cr2O)=1.125×10-2mol，n(Fe2O3)=5.625×10-3mol，该样品中Fe2O3的质量分数=×100%=90.00%。 15．（2022-2023高一下·江苏南师大附中·期末）回答下列问题： (1)可用作有机合成的催化剂。是一种难溶于水和乙醇的白色固体，露置于潮湿空气中易被氧化。 次磷酸是一种强还原剂，将它加入水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物CuH，次磷酸转化为磷酸。待CuH生成后将HCl气体通入，可产生。写出生成CuH的化学方程式： 。 (2)某同学利用如下图所示装置，测定高炉煤气中CO、、和的百分组成。      已知：i．的盐酸溶液能吸收CO形成。 ii．保险粉和KOH的混合溶液能吸收氧气。 请回答以下问题： ①G中测出的是 (填物质的化学式)的体积。 ②F洗气瓶中宜盛放的试剂是 。 (3)工业上可以在酸性介质中用氧化浸出黄铜矿。 ①反应后转化为、、。将完全转化，理论上所需的物质的量为 。 ②浸出过程中发现，的反应实际用量远大于理论用量，原因是 。 ③若浸出过程中，溶液中含有少量，则会析出黄钠铁矾沉淀。写出转化为黄钠铁矾沉淀的离子方程式： 。 【答案】(1) (2) ① ②的盐酸溶液 (3) ① 8.5mol ②不稳定在催化下加速分解 ③ 【解析】高炉煤气中含CO、、和成分，其中为酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，最容易除去，所以D中盛装的试剂为NaOH饱和溶液；在潮湿空气中易被氧化，所以E装置应除去，则E中盛装保险粉和KOH的混合溶液吸收氧气；F装置除去CO，所以应盛装的盐酸溶液吸收CO形成；最后剩余的进入G装置测定体积。（1）向生成的CuH中通入HCl气体，可产生，根据质量守恒可知另一种物质为。（2）①由分析可知，D、E、F分别除去、和CO，则G中测出的体积为体积；②F中吸收CO，由于的盐酸溶液能吸收CO形成，所以F中所盛装的试剂为的盐酸溶液。（3）①反应后转化为、、。完全转化可分别生成1mol、1mol和2mol，其中Fe化合价由+2价升高至+3价，则1mol失去1mol电子；S由-2价升高至+6价，则2mol失去16mol电子，共失去17mol电子，失去的电子完全被所得到，1mol得到2mol电子生成2mol，根据得失电子守恒可得，完全转化，理论上需消耗8.5mol；②氧化生成的具有催化效应，不稳定在催化下加速分解，从而是试剂用量远大于理论用量；③若溶液中含有少量，则在溶液中会与反应析出黄钠铁矾沉淀，离子方程式为：。 16．（2022-2023高一下·江苏盐城·期末）综合利用粉煤灰既有利于环境保护，又有利于资源节约。某种粉煤灰(主要含、、等)的铝、铁分离工艺流程如下：    (1)“酸浸”时发生反应的离子方程式为 。 ①提高浸出率的措施有 (写出一点即可)。 ②当硫酸浓度大于时，铝、铁的浸出率下降。可能原因是 。 (2)已知：部分氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。 氢氧化物 开始沉淀的pH 1.5 3.2 7.1 沉淀完全的pH 3.1 4.9 8.9 ①“分离”过程中加入氨水调浸出液pH的范围是，其目的是 。 ②“浸出液”中加铁粉的作用是 。 (3)“再生”过程中，在微生物的作用下与发生反应，生成与的物质的量之比为 。 【答案】(1) 升高温度 生成硫酸钙固体，覆盖在固体表面，影响浸出率 (2)确保铝离子完全形成沉淀，而没有亚铁离子形成沉淀 将铁离子还原为亚铁离子，便于调节pH时将铁离子和铝离子分离 (3)1:1 【解析】粉煤灰中加入稀硫酸酸浸后得到硫酸铝、硫酸铁和硫酸钙，加入还原剂铁单质，将铁离子还原为亚铁离子，通过加入氨水调节pH使得铝离子形成沉淀，过滤后所得硫酸亚铁溶液可用于吸收NO，在微生物的作用下与发生反应，生成与等物质。（1）酸浸时稀硫酸可与氧化铁发生反应，离子方程式；升高温度可以加快浸出速率；反应过程中生成的硫酸钙固体会附着在固体表面，导致浸出率下降。（2）“分离”过程中加入氨水调浸出液pH的范围是，其目的是确保铝离子完全形成沉淀，而没有亚铁离子形成沉淀；“浸出液”中加铁粉的作用是为了将铁离子还原为亚铁离子，便于调节pH时将铁元素和铝元素分离。（3）“再生”过程中，在微生物的作用下与发生反应，生成、、水和亚铁离子，离子方程式，生成与的物质的量之比为1:1。 17．（2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末）聚合硫酸铁[]是高效水处理剂。以废铁屑(主要成分为铁，杂质为C、Si等)及硫酸为原料，制备聚合硫酸铁的工艺流程如下： (1)为提高反应Ⅰ的反应速率，可以采取的措施有 (一种即可)。 (2)写出反应Ⅰ中生成的离子方程式为 。 (3)已知溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。 该原理过程可描述为 。 (4)聚合硫酸铁[]的组成可通过下列实验测定： ①称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，往所得溶液中滴加溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体11.65g； ②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗涤液合并配成250.00mL溶液A； ③准确量取25.00mL溶液A，用的溶液滴定至终点，消耗溶液8.00mL。该步反应为：(未配平)。 通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式A (写出计算过程)。 【答案】(1)升高温度，增大氢离子浓度，适当的增大硫酸的浓度，将废铁屑研成粉末 (2)Fe+2H+=Fe2++H2 (3)H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+，4H++ 4Fe2++O2=2H2O+2Fe3+ (4)Fe4(OH)2(SO4)5 【解析】以废铁屑及硫酸为原料，制备聚合硫酸铁根据实验目的，以废铁屑(主要成分为铁，杂质为C、Si等)及硫酸为原料，制备聚合硫酸铁，废铁屑中加硫酸，发应I为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2，C和Si与稀硫酸不反应为沉淀，过滤滤渣为C和Si，滤液为硫酸亚铁，加入氧气和硫酸发生反应，反应Ⅱ为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，经系列操作制的聚合硫酸铁。（1）根据影响反应速率的因素，可知加快反应速率的措施可以是升高温度，增大氢离子浓度，适当的增大硫酸的浓度，将废铁屑研成粉末等措施。（2）发应I为Fe+H2SO4=FeSO4+H2，反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2。（3）首先Fe3+与H2S反应生成S和 Fe2+、H+，反应的离子方程式为：H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+，然后H+、4Fe2+和O2反应生成H2O和Fe3+，反应的离子方程式为：4H++ 4Fe2++O2=2H2O+2Fe3+，总反应为：2H2S+O22S+2H2O，Fe3+做了该反应催化剂，而Fe2+和H+做了该反应的中间产物。（4）①将聚合硫酸铁溶于稀盐酸，可以得到含SO的溶液，往所得溶液中加入BaCl2溶液至完全沉淀，最后得到BaSO4的质量为11.65g，可得n(BaSO4)===0.05 mol，即n(SO)=0.05 mol；②另称取与①等质量的聚合硫酸铁溶于稀H2SO4中，加入足量的Cu，可以得到含Fe2+的溶液，然后配成250.00 mL的溶液A；③用0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定25.00mL溶液A，消耗KMnO4溶液8.00 mL，根据方程5Fe2++MnO+8H+=5Fe3++Mn2+ +4H2O，可得5Fe2+～MnO，可知25.00 mL溶液A中Fe3+的物质的量为n(Fe3+)=5n(MnO)=5cV =5×0.1000 mol·L-1 ×8. 00 ml=0.004 mol，则250.00 mL溶液A中Fe3+的物质的量为：n(Fe3+)=10×0.004 mol=0.04 mol；根据电荷守恒:3n(Fe3+)=2n((SO)+n(OH-)，可得n(OH- )=3n(Fe3+)-2n((SO)=3×0.04 mol-2×0.05 mol=0.02mol，聚合硫酸铁中n(Fe3+)∶n(OH- )∶n(SO)=0.04 mol∶0.02 mol∶0.05 mol=4∶2∶5，所以聚合硫酸铁的化学式为：Fe4(OH)2(SO4)5。 ( 5 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$