专题04 金属与人类文明（江苏专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

专题04 金属与人类文明 内容概览 考向1 金属的冶炼方法 考向2 Fe2＋、Fe3＋的相互转化 考向3 Fe2＋、Fe3＋的检验 考向4 铁及其化合物的性质与转化 考向5 金属材料的性能及应用 考向1 金属的冶炼方法 1．(22-23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 2．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)下列有关金属冶炼的说法正确的是 A．制Na：高温分解NaCl制备Na B．制Al：在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al C．制Fe：工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 D．制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生了分解反应 考向2 Fe2＋、Fe3＋的相互转化 3．(22-23高一下·江苏苏州·期末)明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如下：    下列有关说法不正确的是 A．若煅烧时隔绝空气，得到的气体X可能为SO2 B．上述转化流程中依次发生分解、化合和复分解反应 C．由蒸馏过程发生的反应可推测H2SO4的酸性比HNO3的强 D．现代工业上常在吸收塔顶喷淋H2O吸收NO2制备硝酸，提高产率 4．(22-23高一下·江苏连云港·期末)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B． C． D． 5．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D．漂白粉 6．(22-23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 7．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如图，已知：Zn溶于强碱时生成易溶于水的[Zn(OH)4]2-，下列有关说法正确的是 A．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理表面的油污 B．“酸溶”的离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O C．“氧化”后溶液中所存在的阳离子有：H+、Na+、Fe2+、Fe3+ D．Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到 8．(22-23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)。 9．(22-23高一·江苏淮安中学·期末)以硫酸法制钛白粉生产中排放的含锰废水(主要金属离子为，还含有少量和等)为原料，生产的工艺流程如下：    回答下列问题： (1)流程中含锰废水经过前三步预处理，得到主要含有的母液。 ①除铁、铝时，在搅拌条件下先加入溶液，再加入NaOH溶液调节pH。加入溶液时发生反应的离子方程式为 ，以 (写化学式)形式除去。 ②除钙、镁步骤中，滤渣Ⅲ的主要成分的化学式为 。 (2)沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。    ①沉锰过程中有生成，发生反应的离子方程式为 。 ②当温度超过30℃，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是 。 (3)沉锰后过滤得到粗产品，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤2~3次，再低温干燥，得到纯净的。用无水乙醇洗涤的目的是 。 考向3 Fe2＋、Fe3＋的检验 10．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 取少量待检验溶液，滴加KSCN溶液，无明显现象，再向其中加入少量新制氯水溶液变为血红色 原溶液中含有Fe2+ B 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色 溶液中含Br2 C 向无水乙醇中投入一小块金属钠，有气泡产生 乙醇中含有水 D 向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4，加热；再加入银氨溶液，水浴加热；未出现银镜 淀粉未水解 A．A B．B C．C D．D 11．(23-24高一下·江苏连云港·期末)室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 探究是否有氧化性 向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 B 检验溶液中是否含有 向2mL溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 C 除去久置溶液中的 向2mL溶液中加入过量Fe，充分振荡并过滤 D 验证能否催化分解 向2mL5%溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A．A B．B C．C D．D 12．(22-23高一下·江苏连云港·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是 A．向溶液中加入稀盐酸，再滴加溶液，溶液变成红色，说明溶液已变质 B．向鸡蛋清溶液中滴加溶液有沉淀析出，再加水沉淀不溶解，说明蛋白质发生了变性 C．将溴水加入苯中振荡，静置分层，上层为橙色，下层为无色，说明苯分子中不含有碳碳双键 D．向某无色溶液中加入浓溶液，加热，产生了使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明该溶液中含有 考向4 铁及其化合物的性质与转化 13．(22-23高一下·江苏扬州·期末)下列关于铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．Fe常温下与浓硝酸发生钝化作用，可用铁制容器盛放浓硝酸 B．能与酸反应，可用于制作红色涂料 C．为紫黑色固体，可用于杀菌消毒 D．溶液显酸性，可用于印刷电路板 14．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如下：    下列有关说法不正确的是 A．若煅烧时隔绝空气，得到的气体X可能为SO2 B．上述转化流程中依次发生分解、化合和复分解反应 C．由蒸馏过程发生的反应可推测H2SO4的酸性比HNO3的强 D．现代工业上常在吸收塔顶喷淋H2O吸收NO2制备硝酸，提高产率 15．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)MnO2是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2)制备MnO2的一种工艺流程如下： 软锰矿Mn2+溶出液Mn2+纯化液MnO2 已知：①金属离子沉淀的pH如下表。 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋ 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 ②该工艺条件下，MnO2与H2SO4不反应，MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱。 (1)溶出：溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示。 ①步骤是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是 。 ②若Fe2＋全部来自反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，完全溶出Mn2＋所需Fe与MnO2的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，原因是 。 (2)纯化： ①纯化时需要加入的试剂有MnO2和NH3·H2O，加入的顺序为 (填字母)。 A．先加入MnO2，后加入NH3·H2O　　　　B．先加入NH3·H2O，后加入MnO2 ②加入氨水时，需要调节溶液pH的范围是 。 (3)已知MnSO4可发生反应：MnSO4＋K2S2O8＋4NaOH=MnO2↓＋K2SO4＋2Na2SO4＋2H2O。MnSO4和K2S2O8的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。 根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合， ，得到纯净的MnO2。(实验中可使用的试剂有1.0 mol·L-1 NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 BaCl2溶液) 16．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)高铁酸钾()是一种高效净水剂，而聚合硫酸铁是一种高效絮凝剂。 I．某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。 已知：高铁酸钾是紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快速产生，在碱性溶液中较稳定。 (1)制备(夹持装置略) ①装置B中所用试剂为 。 ②装置C中得到紫色固体和溶液，装置C中发生的主要反应为 (写化学方程式)。 (2)探究的性质 ①将溶液滴入和足量的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象 (填“能”或“否”)证明酸性条件下与氧化性的强弱关系，请说明理由： 。 ②取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有。为证明是否是氧化了而产生，某同学设计了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。该方案并不完善，因为溶液变红的原因可能是 。(用离子方程式表示) ③重新设计实验方案，证明是氧化了而产生：将装置C中混合物过滤， 。(实验中必须使用的试剂：盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸)。 Ⅱ．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配成100.00mL溶液A； ②准确量取20.00mL溶液A，加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体11.65g； ③准确量取20.00mL溶液A，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，配成250.00mL溶液B； ④准确量取25.00mL溶液B，用0.1000的酸性溶液滴定至终点，消耗溶液8.00mL。 (3)通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式 (写出计算过程)。 17．(22-23高一下·江苏苏州·调研)利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。    (1)“煅烧”产生烟气中的SO2用氨水吸收：SO2+NH3·H2O=NH4HSO3。氨水脱硫，并不需要除去烟气中的大量CO2，原因是 (用离子方程式表示)。 (2)“还原”步骤除发生铁与的反应外，还发生反应的离子方程式有 。 (3)检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是 。 (4)FeSO4溶液浓度的测定。取制得的FeSO4溶液25.00mL，置于锥形瓶中，加入一定量的酸溶液，用0.1000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液19.50mL。计算FeSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。 。 (5)制备 FeCO3。 ①写出“沉铁”步骤发生反应的离子方程式： 。 ②设计以FeSO4溶液和NH4HCO3溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。 考向5 金属材料的性能及应用 18．(22-23高一·江苏常州·期末)祝融号火星车主体部件采用新型铝基碳化硅材料制造。铝基碳化硅材料属于 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 D．复合材料 19．(23-24高一下·江苏南通·期末)氮化铝(AlN)陶瓷广泛应用于汽车等领域。氮化铝陶瓷属于 A．金属材料 B．有机合成材料 C．硅酸盐材料 D．无机非金属材料 20．(22-23高一下·江苏宿迁·期末)材料是社会发展的基石，下列物品主要成分为金属的是 A．青铜器 B．丝绸 C．陶瓷 D．光导纤维 1．(23-24高一下·江苏镇江实验高级中学·期末)下列关于铁及其化合物的说法，不正确的是 A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁丝可以在氧气中剧烈燃烧 C．铁有良好的导电、导热性 D．铁丝在氯气中燃烧生成 2．(22-23高一下·江苏扬州·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向0.1 mol/L HCl溶液中加入少量镁粉，测得溶液温度升高 镁与盐酸的反应放热 B 向淀粉溶液中加适量20% 溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 取少量溶液，向其中加入适量溶液，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 溶液中含有 D 向溶液中加入铁粉，有红色固体析出 的氧化性强于 A．A B．B C．C D．D 3．(22-23高一下·江苏连云港·期末)以高硫铝土矿(主要成分为少量)为原料，生产的部分工艺流程如下：    已知：是一种难溶于水的酸性氧化物，酸性比碳酸弱，难溶于水。下列说法不正确的是 A．高硫铝土矿加工成粉状，可以加快焙烧速率，又能提高原料利用率 B．碱浸过程发生的反应： C．向过滤后得到的滤液中通入过量，得到的沉淀为 D．若由与在无氧条件下焙烧制得，则两者物质的量之比为 4．(22-23高一下·江苏南京六校联合体·期末)黄铁矿是一种重要的含铁矿物，在潮湿空气中会被缓慢氧化：。工业上常选择黄铁矿为原料制备硫酸，其中发生的反应有：；。下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．溶液显酸性，可用作自来水厂的净水剂 B．属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料 C．具有还原性，可用于葡萄酒的保存 D．浓硫酸具有脱水性，可干燥氯气 5．(22-23高一下·江苏昆山中学·)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 6．(23-24高一下·江苏连云港·期末)铁铵矾用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A．铁铵矾溶液与氨水混合反应： B．向铁铵钒溶液中通入HI气体： C．强碱溶液中铁铵矾与次氯酸钠反应生成： D．向铁铵钒溶液中加入NaOH溶液： 7．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·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． 8．(22-23高一下·江苏南京六校联合体·期末)铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A．铁铵矾溶液与氨水混合反应： B．向铁铵矾溶液中通入气体： C．强碱溶液中铁铵与生成 D．向铁铵矾溶液中加入过量溶液： 9．(23-24高一下·江苏连云港·期末)史料记载，我国在明代就有了利用绿矾和硝酸钾制备硝酸的工艺，其主要流程如下图所示： 已知“煅烧”后产生3种气态氧化物。下列说法正确的是 A．“煅烧”前将绿矾加工成粉状，既能加快煅烧速率，又能提高原料利用率 B．“吸收”过程中发生反应只有： C．“搅拌”过程加入制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸 D．“蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为溶有了 10．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·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．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物(NOx)。常温下，将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中可实现无害化处理，其转化过程如图所示(以NO为例)。下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1 B．反应Ⅱ的离子方程式为4Ce3++4H++2NO=4Ce4++2H2O+N2 C．反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的物质的量浓度均保持不变 D．该转化过程的实质是NO被H2还原成N2 12．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化 溶液中不含 B 取溶液，滴加溶液5～6滴，继续加入，充分振荡，静置，取少量上层溶液，滴加KSCN溶液，溶液变为血红色 KI与溶液的反应有一定限度 C 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2，加热，溶液变蓝色 淀粉没有水解生成葡萄糖 D 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，溶液呈棕黄色 氧化性： A．A B．B C．C D．D 13．(22-23高一下·江苏靖江高级中学·期末)氧化铬()可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。实验室以亚铬酸亚铁()为原料制备的一种流程如下：    已知：“焙烧”后的固体产物为、。铬、铝及其化合物具有相似的化学性质。 回答下列问题： (1)的结构如图所示。1mol 中σ键数目为 。    (2)“焙烧”后将固体冷却、研磨，再“水浸”。其中研磨的目的是 。 (3)“还原”反应的离子方程式为 。已知双氧水还原的效率与温度的关系如图所示，分析温度高于40℃时，双氧水还原效率下降的原因为 。    (4)“沉铬”过程中，加入氢氧化钠溶液的量不能太少也不能太多的原因是 。 (5)实验室中“灼烧”，所用到的仪器有 (填字母)。 a．烧杯            b．蒸发皿            c．坩埚            d．冷凝管     e．泥三角            f．分液漏斗            g．三脚架 (6)现用FeS模拟工业上处理含铬(废水(浓度)，处理后所得滤渣主要成分为FeOOH、、FeS；(已知：S元素被氧化为可溶性硫酸盐)。则1L的“废水”可氧化FeS mol。 14．(22-23高一下·江苏宿迁·期末)硫铁矿(主要成分为FeS2)在硫酸工业中应用广泛，以硫铁矿为原料制备硫酸亚铁晶体的实验流程如下。已知：硫铁矿在空气中焙烧会产生Fe3O4、Fe2O3。    (1)“焙烧”时，为提高反应速率，可采取的措施有 。(任写一种方法) (2)“酸浸”时，Fe3O4发生反应的化学方程式为 。 (3)“还原”时，发生的主要反应的离子方程式为 ；检验是否转化完全的实验方法是 。 (4)固定其他条件不变，铁粉过量系数对酸浸后滤液中还原率的影响如图所示。设计由100mL“滤液”[其中]制备实验方案：在80℃水浴条件下，向滤液中加入 g铁粉，搅拌下反应2h， ，滤液在真空蒸发仪中蒸发，在冰水浴中 ，过滤得晶体。    (5)测定产品的纯度：称取3.475g产品，溶于水，配成100.00mL溶液。移取10.00mL溶液于锥形瓶中，加水至约100mL，加4滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用重铬酸钾溶液滴定至恰好变为紫色，且半分钟内不变色，平行滴定三次，平均消耗20.00mL重铬酸钾溶液，计算产品的纯度 (写出计算过程)。 已知：ⅰ.滴定过程中发生反应： ⅱ.摩尔质量为 15．(22-23高一下·江苏南京师范大学附属中学·期末)回答下列问题： (1)复旦大学、北京大学和上海电力大学等的研究团队共同报道了一种新型NASICON相铁基磷酸盐负极材料，放电后生成。回答下列问题： ①基态的价电子排布式为 。 ②中 。 (2)一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用和含有的稀硝酸进行实验，若只被还原成，且反应结束后溶液中含有和。若反应结束后的溶液中，则的值为 。 (3)“纳米零价铁-”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将溶液和溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①催化分解产生，将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为 。    ②纳米零价铁的作用是 。 (4)制备黄血盐可以由与KCN直接在溶液中作用而合成，但制备赤血盐，却不能直接用离子与直接作用而得，而是采用氧化剂或将黄血盐氧化为赤血盐。在性质上与卤离子相似，而则似游离卤素，故称为拟卤素。 ①中含有的键数目为 。 ②用离子方程式表示不能用与KCN直接反应制备赤血盐的原因是 。 ③写出采用氧化黄血盐制备赤血盐的化学方程式： 。 16．(22-23高一下·江苏淮安·期末)纳米铁粉常用于废水处理，以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。 I．制取草酸 用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸，其装置如下图所示。[已知：硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应：(未配平)]    (1)仪器甲的名称为 。 (2)装置B的作用 。 (3)控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和 。 Ⅱ．制备纳米铁粉，其流程如下：    已知：H2C2O4为二元弱酸。 (4)检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是 。 (5)向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4，过滤得FeC2O4∙2H2O。 ①沉淀反应的离子方程式为 。 ②过滤所得沉淀中FeC2O4∙2H2O含量的测定：准确称取5.800g沉淀，加入适量的蒸馏水和稀硫酸溶解、酸化，并转移入250mL容量瓶中定容，取25.00mL溶液，向其中滴加0.1000mol∙L-1 KMnO4溶液，完全反应时，消耗KMnO4溶液18.00mL。过程中发生的反应为：(未配平，假设杂质不参与反应)。计算沉淀中FeC2O4∙2H2O (相对分子质量为180)的质量分数 (写出计算过程)。 17．(22-23高一下·江苏前黄高级中学·)某硫酸厂产生的烧渣(主要含及少量)可用于制备和还原铁粉，其流程如图。    (1)①“还原”时，被氧化的化学方程式是： 。 ②“还原”时选择而不用粉的原因是 。 (2)“焙烧”时，烧渣、无烟煤、的投料质量比为。温度对焙烧炉气含量的影响变化如图一所示，焙烧时间对还原铁粉的产率影响如图二所示。    ①焙烧温度通常控制在时，原因可能是 。 ②添加的目的是：a．脱除等；b． 。 ③“焙烧”在半封闭装置中进行，投料层表面盖有适当厚度的煤层，“焙烧”时间控制在4~5小时，超过5小时后还原铁粉产率降低的原因是 。 (3)制得的还原铁粉中含有和少量。为确定还原铁粉中碳元素含量，设计如下实验：    实验步骤如下： I．按如图所示装置组装好仪器，并检查装置的气密性； II．称取样品，置于装置中的硬质玻璃管内，称得装置总质量为； III．打开分液漏斗活塞，向装置中缓缓通入一段时间氧气；称量D装置的质量为； IV．持续通入氧气并点燃处酒精灯；至装置质量不再变化，称得装置的质量为，同时称得装置的质量为。 请回答下列问题： ①A装置中发生的化学反应方程式为 。 ②硬质玻璃管中，剩余固体为多种铁的氧化物组成，请根据数值计算出该铁的氧化物可能组成情况 ？(写出计算过程) 18．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)氨的制备、应用及氨氮的去除是当前研究的重要课题。 (1)工业上以氮气和氢气为原料合成氨气。已知断开1 mol H-H键，1 mol N-H键，1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则 △H= 。 (2)电催化还原可制备NH3，NF是一种电极载体，分别以Ni2P/NF、Fe/NF、NF为阴极材料，电解含的中性溶液(电极材料与溶液不发生反应)。控制电压恒定、催化剂的面积为0.25 cm2，电解2小时后，不同电极上NH3的产率及NH3的选择性如题图所示。 已知：NH3的产率；NH3的选择性。 ①Ni2P/NF为电极电解NaNO2溶液2小时，消耗 mol。 ②分别以Ni2P/NF、Fe/NF电极电解NaNO2溶液相同时间后，溶液中的浓度大小关系为：c()Ni2P/NF＞c()Fe/NF，其原因是 。 (3)电催化NO合成技术，能耗低、绿色环保，是化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图所示， 已知：a．双极膜中H2O电离出的H+和OH-在电场作用下可以向两极迁移； b． ①写出正极的电极反应式 。 ②0.7V电压下连续放电10小时，外电路通过1.8×10-4 mol e-，则法拉第效率为 。(保留两位小数) (4)氨的应用。以NH3和CO2为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步： Ⅰ．NH3和CO2生成NH2COONH4； Ⅱ．NH2COONH4分解生成CO(NH2)2。 反应过程中能量变化如图所示。 则总反应的△H= kJ/mol(用图中能量数据表示)。 (5)氨氮的去除。已知，磷酸是一种弱酸，大多数磷酸盐难溶于水。现用0.01 mol/LNH4H2PO4溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解，可将废水中的转化为MgNH4PO4沉淀而除去。调节溶液初始pH=7，氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。电解时两极反应式分别为：Mg-2e-=Mg2+，2H2O+2e-=2OH-+H2↑。写出废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式： 。 19．(23-24高一下·江苏苏州·期末)磷酸亚铁锂()广泛用作锂电池正极材料。一种以磷铁粉(主要成分为FeP、)为原料制备磷酸亚铁锂的生产流程如下： (1)“焙烧”是在700℃条件下使磷、铁元素分别转化为和，反应中放出。写出焙烧时FeP发生反应的化学方程式： 。 (2)研究发现，用硫酸直接浸取的反应性很差，需要先将其还原为二价铁。“还原”时的固碳比[固碳比)]对“酸浸”时铁浸出率的影响如图所示。当后，铁浸出率降低，其原因是 。 (3)向溶液中加入的目的：①调节混合液的pH；② 。 (4)“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是 。和的理论投入量的物质的量之比为 。 (5)产品中铁元素含量测定：准确称取4.000g产品，加入足量盐酸溶解，过滤除碳，滤液移入100mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00mL于锥形瓶中，加入还原剂，将全部还原为，用溶液与反应(反应原理为，未配平)，恰好完全反应时，消耗溶液16.00mL。计算产品中铁元素的质量分数。 (写出计算过程) 20．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。 (1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是 (填字母序号)。 a．Fe            b．FeO            c．Fe3O4 d．Fe2O3 若将该成分溶于足量的稀硫酸中，再滴加KSCN溶液，溶液变红，继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。 猜想一：气泡可能是的反应产物、、或、； 猜想二：气泡还可能是 ，理由是 。(用化学方程式表示) (2)硫酸渣的主要化学成分为：约45％，约40％，约10％，MgO约5％。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略)：    回答下列问题： ①在步骤ⅰ中产生的有毒气体可能有 。 ②步骤ⅳ中，生成FeCO3的离子方程式是 。 (3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下： 复分解反应ⅱ的离子方程式是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 金属与人类文明 内容概览 考向1 金属的冶炼方法 考向2 Fe2＋、Fe3＋的相互转化 考向3 Fe2＋、Fe3＋的检验 考向4 铁及其化合物的性质与转化 考向5 金属材料的性能及应用 考向1 金属的冶炼方法 1．(22-23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】A．电解熔融Al2O3冶炼金属铝，故A错误； B．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，故B正确； C．“曾青(CuSO4)得铁，则化为铜”发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，属于置换反应，故C错误； D．电解熔融NaCl冶炼金属Na，故D错误； 故选B。 2．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)下列有关金属冶炼的说法正确的是 A．制Na：高温分解NaCl制备Na B．制Al：在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物制备单质Al C．制Fe：工业上用Al和Fe2O3冶炼大量单质铁 D．制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”发生了分解反应 【答案】B 【解析】A．钠元素的金属性强，不能用高温分解制备金属钠，所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，A错误； B．制备单质Al，在通电条件下，电解Al2O3和Na3AlF6的熔融混合物，B正确； C．工业炼铁常用CO还原Fe2O3的方法，而不用铝热反应，因为利用铝热反应炼铁成本较高且得到的往往是金属粉混合物，难以分离，C错误； D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，D错误； 故选B。 考向2 Fe2＋、Fe3＋的相互转化 3．(22-23高一下·江苏苏州·期末)明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如下：    下列有关说法不正确的是 A．若煅烧时隔绝空气，得到的气体X可能为SO2 B．上述转化流程中依次发生分解、化合和复分解反应 C．由蒸馏过程发生的反应可推测H2SO4的酸性比HNO3的强 D．现代工业上常在吸收塔顶喷淋H2O吸收NO2制备硝酸，提高产率 【答案】C 【解析】A．若隔绝空气煅烧，铁元素化合价从+2上升到+3，依据氧化还原反应“有升必有降”原则，硫元素的化合价必然要下降，从而得到，A正确； B．转化流程中，隔氧煅烧时反应可表示为，为分解反应；吸收时反应为，为化合反应；最后加蒸馏时反应可表示为，为复分解反应，B正确； C．蒸馏过程利用的是高沸点酸制备低沸点酸，只能说明的沸点比高，并不能比较两者的酸性强弱，C错误； D．喷淋增大了与的接触面积，加快了吸收速率，缩短了制备的时间，相当于在一定的时间范围内提高了产率，D正确； 故合理选项为C。 4．(22-23高一下·江苏连云港·期末)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．Cu与稀硝酸反应生成NO，故A不符合题意； B．Al和氧化铁发生铝热反应生成Fe，Fe和氯气反应生成氯化铁，故B符合题意； C．NO与水不反应，故C不符合题意； D．电解氧化铝得到铝单质，故D不符合题意； 故选B。 5．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D．漂白粉 【答案】D 【解析】A．由于HCl的酸性强于H2CO3，故NaCl溶液与CO2不反应，A不合题意； B．工业上冶炼镁，需电解熔融的MgCl2而不是MgCl2溶液，B不合题意； C．由于HCl的酸性强于H2SO3，故BaCl2溶液不与SO2反应，C不合题意； D．漂白粉的有效成分Ca(ClO)2与H2O、CO2反应生成HClO，HClO不稳定，见光易分解为HCl和O2，D符合题意； 故答案为：D。 6．(22-23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 【分析】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； 【解析】A．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，故A错误； B．该过程需要硫杆菌催化，温度过高，会导致硫杆菌失去活性，故B错误； C．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，故C正确； D．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，故D错误； 故选：C。 7．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如图，已知：Zn溶于强碱时生成易溶于水的[Zn(OH)4]2-，下列有关说法正确的是 A．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理表面的油污 B．“酸溶”的离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O C．“氧化”后溶液中所存在的阳离子有：H+、Na+、Fe2+、Fe3+ D．Fe3O4胶体粒子可通过过滤操作得到 【答案】C 【解析】A．根据Zn能溶于强碱溶液，可知用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了除去表面的锌皮，故A错误； B．根据流程图可知，酸溶的过程主要是铁和稀硫酸反应，其离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故B错误； C．Fe3O4结构中既有Fe3+，又有Fe2+，所以加入的双氧水要适量，不能把Fe2+完全氧化，则氧化后的溶液中的阳离子有H+、Na+、Fe2+、Fe3+，故C正确； D．因胶体粒子能通过滤纸，所以Fe3O4胶体粒子不能通过过滤操作得到，故D错误； 答案C。 8．(22-23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 【分析】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，以此来解析； 【解析】（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。 9．(22-23高一·江苏淮安中学·期末)以硫酸法制钛白粉生产中排放的含锰废水(主要金属离子为，还含有少量和等)为原料，生产的工艺流程如下：    回答下列问题： (1)流程中含锰废水经过前三步预处理，得到主要含有的母液。 ①除铁、铝时，在搅拌条件下先加入溶液，再加入NaOH溶液调节pH。加入溶液时发生反应的离子方程式为 ，以 (写化学式)形式除去。 ②除钙、镁步骤中，滤渣Ⅲ的主要成分的化学式为 。 (2)沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。    ①沉锰过程中有生成，发生反应的离子方程式为 。 ②当温度超过30℃，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是 。 (3)沉锰后过滤得到粗产品，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤2~3次，再低温干燥，得到纯净的。用无水乙醇洗涤的目的是 。 【答案】(1) CuS (2) 温度升高，受热分解 (3)有利于低温条件下快速干燥 【分析】含锰废水主要金属离子为和少量和等，用双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，再用氢氧化钠调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除铁和铝；滤液加硫化铵生成硫化铜、硫化镍沉淀，过滤，滤液加NH4F生成CaF2、MgF2沉淀，滤液中加碳酸氢铵生成碳酸锰沉淀，过滤、洗涤、干燥得碳酸锰产品。 【解析】（1）①除铁、铝时，在搅拌条件下先加入溶液，再加入NaOH溶液调节pH。加入溶液时Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为；加硫化铵生成硫化铜、硫化镍沉淀，以CuS形式除去。 ②除钙、镁步骤中，滤液加NH4F生成CaF2、MgF2沉淀，滤渣Ⅲ的主要成分的化学式为。 （2）①沉锰过程中锰离子和碳酸氢根离子反应生成、碳酸锰沉淀、水，反应的离子方程式为。 ②碳酸氢铵不稳定，受热易分解，当温度超过30℃，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是：温度升高，受热分解。 （3）乙醇易挥发，用无水乙醇洗涤的目的是：有利于低温条件下快速干燥。 考向3 Fe2＋、Fe3＋的检验 10．(22-23高一下·江苏常州联盟学校·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 取少量待检验溶液，滴加KSCN溶液，无明显现象，再向其中加入少量新制氯水溶液变为血红色 原溶液中含有Fe2+ B 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色 溶液中含Br2 C 向无水乙醇中投入一小块金属钠，有气泡产生 乙醇中含有水 D 向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4，加热；再加入银氨溶液，水浴加热；未出现银镜 淀粉未水解 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，则亚铁离子被氧化生成铁离子，所以该溶液中一定含Fe2+，A正确 B．向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，溶液可能含铁离子或溴，均具有还原性，都能氧化溴离子为溴单质，不一定含Br2，B错误； C．无水乙醇和金属钠反应生成乙醇钠和氢气，向无水乙醇中加入一小块钠，产生气泡，不能证明该无水乙醇中含有水，C错误； D．向淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热，然后向水解液中加入过量的氢氧化钠溶液，再加入银氨溶液，水浴加热后看是否出现银镜，从而确定淀粉是否水解，D错误； 故选A。 11．(23-24高一下·江苏连云港·期末)室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 探究是否有氧化性 向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 B 检验溶液中是否含有 向2mL溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 C 除去久置溶液中的 向2mL溶液中加入过量Fe，充分振荡并过滤 D 验证能否催化分解 向2mL5%溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化，探究是否有还原性，故A错误； B．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，故B错误； C．向2mL溶液中加入过量Fe，充分振荡并过滤，铁将还原为，故C正确； D．向2mL5%溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能是的催化作用，故D错误； 故选C。 12．(22-23高一下·江苏连云港·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是 A．向溶液中加入稀盐酸，再滴加溶液，溶液变成红色，说明溶液已变质 B．向鸡蛋清溶液中滴加溶液有沉淀析出，再加水沉淀不溶解，说明蛋白质发生了变性 C．将溴水加入苯中振荡，静置分层，上层为橙色，下层为无色，说明苯分子中不含有碳碳双键 D．向某无色溶液中加入浓溶液，加热，产生了使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明该溶液中含有 【答案】A 【解析】A．向溶液中加入稀盐酸，氢离子和硝酸根离子构成强氧化性溶液，亚铁离子 被氧化为三价铁离子，再滴加溶液，溶液变成红色，不能说明溶液已变质，A错误； B．溶液使蛋白质发生了变性，所以沉淀不溶解，B正确； C．上层为橙色说明溴单质存在没有发生反应，所以苯分子中不含有碳碳双键，C正确； D．检验的方法是加入浓溶液，加热，产生了使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明存在，D正确； 故选A。 考向4 铁及其化合物的性质与转化 13．(22-23高一下·江苏扬州·期末)下列关于铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．Fe常温下与浓硝酸发生钝化作用，可用铁制容器盛放浓硝酸 B．能与酸反应，可用于制作红色涂料 C．为紫黑色固体，可用于杀菌消毒 D．溶液显酸性，可用于印刷电路板 【答案】A 【解析】A．浓硝酸具有强氧化性，在常温下，铁遇浓硝酸时会被浓硝酸氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化，因此可用铁制容器贮运浓硝酸，A符合题意； B．Fe2O3为红棕色固体可用于制作红色涂料，与能与酸反应无关，B不符合题意； C．K2FeO4具有强氧化性，能够使细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去生理活性，而其本身对人体健康无害，因此可用于水的消毒，与其颜色无关，C不符合题意； D．FeCl3具有强氧化性，会与印刷电路板中Cu反应产生FeCl2、CuCl2，因此可用于制作印刷电路板，这与溶液呈酸性无关，D不符合题意； 故合理选项是A。 14．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如下：    下列有关说法不正确的是 A．若煅烧时隔绝空气，得到的气体X可能为SO2 B．上述转化流程中依次发生分解、化合和复分解反应 C．由蒸馏过程发生的反应可推测H2SO4的酸性比HNO3的强 D．现代工业上常在吸收塔顶喷淋H2O吸收NO2制备硝酸，提高产率 【答案】C 【解析】A．若隔绝空气煅烧，铁元素化合价从+2上升到+3，依据氧化还原反应“有升必有降”原则，硫元素的化合价必然要下降，从而得到，A正确； B．转化流程中，隔氧煅烧时反应可表示为，为分解反应；吸收时反应为，为化合反应；最后加蒸馏时反应可表示为，为复分解反应，B正确； C．蒸馏过程利用的是高沸点酸制备低沸点酸，只能说明的沸点比高，并不能比较两者的酸性强弱，C错误； D．喷淋增大了与的接触面积，加快了吸收速率，缩短了制备的时间，相当于在一定的时间范围内提高了产率，D正确； 故合理选项为C。 15．(23-24高一下·江苏泰州某校·期末)MnO2是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2)制备MnO2的一种工艺流程如下： 软锰矿Mn2+溶出液Mn2+纯化液MnO2 已知：①金属离子沉淀的pH如下表。 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋ 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 ②该工艺条件下，MnO2与H2SO4不反应，MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱。 (1)溶出：溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示。 ①步骤是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是 。 ②若Fe2＋全部来自反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，完全溶出Mn2＋所需Fe与MnO2的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，原因是 。 (2)纯化： ①纯化时需要加入的试剂有MnO2和NH3·H2O，加入的顺序为 (填字母)。 A．先加入MnO2，后加入NH3·H2O　　　　B．先加入NH3·H2O，后加入MnO2 ②加入氨水时，需要调节溶液pH的范围是 。 (3)已知MnSO4可发生反应：MnSO4＋K2S2O8＋4NaOH=MnO2↓＋K2SO4＋2Na2SO4＋2H2O。MnSO4和K2S2O8的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。 根据信息，补充完整制取纯净MnO2的实验方案：将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合， ，得到纯净的MnO2。(实验中可使用的试剂有1.0 mol·L-1 NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 BaCl2溶液) 【答案】(1) MnO2＋4H＋＋2Fe2＋Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2＋ (2) A 4.7～5.8 (3)边搅拌边向混合溶液中加入90 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0 mol·L-1 H2SO4溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0 mol·L-1 BaCl2溶液无沉淀生成，过滤，干燥 【分析】由题给流程可知，向研磨后的软锰矿中加入过量较浓的硫酸和过量铁屑，在20℃条件下，将二氧化锰转化为锰离子，过滤得到锰离子溶出液；锰离子溶出液经纯化得到锰离子纯化液，电解纯化液在阳极得到二氧化锰。 【解析】（1）①由题图可知，步骤Ⅱ发生的反应为酸性条件下，二氧化锰与亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Fe2＋Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。 ②由题给方程式可知，完全溶出锰离子所需铁与二氧化锰的物质的量比值为2，由于铁的还原性强于亚铁离子，溶出锰离子时，酸性条件下二氧化锰会与还原性强的铁反应生成亚铁离子导致铁与二氧化锰的物质的量实际比值(0.9)小于2。 （2）纯化时，应先加入二氧化锰，将溶液中的亚铁离子转化为铁离子，结合图表可知，再加入氨水调节溶液pH在4.7～5.8范围内，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到锰离子纯化液。故答案为：A，4.7～5.8； （3）由题给信息可知，NaOH和MnSO4的物质的量之比为4.5时，锰的转化率和二氧化锰含量最高，故制取纯净二氧化锰的实验方案为将20 mL 1.0 mol·L-1的MnSO4溶液和20 mL 1.0 mol·L-1的K2S2O8溶液混合，边搅拌边向混合溶液中加入90 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣 16．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)高铁酸钾()是一种高效净水剂，而聚合硫酸铁是一种高效絮凝剂。 I．某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。 已知：高铁酸钾是紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快速产生，在碱性溶液中较稳定。 (1)制备(夹持装置略) ①装置B中所用试剂为 。 ②装置C中得到紫色固体和溶液，装置C中发生的主要反应为 (写化学方程式)。 (2)探究的性质 ①将溶液滴入和足量的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象 (填“能”或“否”)证明酸性条件下与氧化性的强弱关系，请说明理由： 。 ②取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有。为证明是否是氧化了而产生，某同学设计了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。该方案并不完善，因为溶液变红的原因可能是 。(用离子方程式表示) ③重新设计实验方案，证明是氧化了而产生：将装置C中混合物过滤， 。(实验中必须使用的试剂：盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸)。 Ⅱ．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配成100.00mL溶液A； ②准确量取20.00mL溶液A，加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体11.65g； ③准确量取20.00mL溶液A，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，配成250.00mL溶液B； ④准确量取25.00mL溶液B，用0.1000的酸性溶液滴定至终点，消耗溶液8.00mL。 (3)通过计算确定该聚合硫酸铁的化学式 (写出计算过程)。 【答案】(1) 饱和食盐水 (2) 能 在过量酸的作用下会完全转化为Fe3+和氧气，反应后溶液为浅紫色说明生成了 、 将所得固体用KOH溶液充分洗涤，再用KOH溶液将少量固体溶解，得到紫色溶液，向溶液中滴加盐酸，产生黄绿色气体，使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 (3) 【分析】制备K2FeO4，由实验装置可知，A中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中KOH、氢氧化铁、氯气反应生成K2FeO4，D中NaOH吸收尾气。 【解析】（1）①B装置的目的为除去挥发的HCl，装置B中所用试剂为饱和食盐水； ②C中KOH、氢氧化铁、氯气反应生成K2FeO4，反应方程式为； （2）①将K2FeO4溶液滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，由于K2FeO4在酸性溶液中不稳定，会生成氧气，说明是由于生成，溶液变成的浅紫色，说明将Mn2+氧化为，为氧化剂，为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故氧化性>； ②在酸性条件下会发生氧化还原反应，生成Fe3+和氧气，Fe3+与SCN-反应显红色，离子方程式为：、； ③证明是K2FeO4氧化了Cl−而产生Cl2，将装置C中混合物过滤，将所得固体用KOH溶液充分洗涤，再用KOH溶液将少量固体溶解，得到紫色溶液，向溶液中滴加盐酸，产生使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的黄绿色气体； （3）由②可知，20mL溶液A中含有硫酸根的物质的量为，由③④可知，20mL溶液A中Fe3+的物质的量为，故聚合硫酸铁中Fe3+：=4:5，则该聚合硫酸铁的化学式为Fe4(OH)2(SO4)5。 17．(22-23高一下·江苏苏州·调研)利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。    (1)“煅烧”产生烟气中的SO2用氨水吸收：SO2+NH3·H2O=NH4HSO3。氨水脱硫，并不需要除去烟气中的大量CO2，原因是 (用离子方程式表示)。 (2)“还原”步骤除发生铁与的反应外，还发生反应的离子方程式有 。 (3)检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是 。 (4)FeSO4溶液浓度的测定。取制得的FeSO4溶液25.00mL，置于锥形瓶中，加入一定量的酸溶液，用0.1000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液19.50mL。计算FeSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。 。 (5)制备 FeCO3。 ①写出“沉铁”步骤发生反应的离子方程式： 。 ②设计以FeSO4溶液和NH4HCO3溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。 【答案】(1)+SO2=CO2+ (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu (3)取还原后的溶液少许于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若无明显现象，则说明Fe3+完全被还原，若出现溶液立即变为血红色，说明Fe3+未完全被还原 (4)根据电子守恒有：n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.01950L×0.1000mol/L=9.75×10-3mol，c(FeSO4)==0.39mol/L (5) Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O 在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀 【分析】金属矿渣含有FeS2、SiO2及Cu2O，煅烧，FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO，SiO2不反应，然后加硫酸溶解，得到硫酸铁和硫酸铜的混合熔，SiO2不溶于硫酸，过滤，除去SiO2，向滤液中加入铁屑，还原三价铁离子，同时除去铜离子，过滤出滤渣(Fe、Cu)后得到硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中加入NH4HCO3溶液进行沉淀反应，反应原理为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，过滤洗涤干燥后得到FeCO3，据此分析解题。 【解析】（1）氨水脱硫，并不需要除去烟气中的大量CO2，原因是因为+SO2=CO2+而产生CO2，故答案为：+SO2=CO2+； （2）由分析可知，“还原”步骤向滤液中加入铁屑，还原三价铁离子，同时除去铜离子，故除发生铁与的反应外，还发生反应的离子方程式有Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu； （3）检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是取还原后的溶液少许于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若无明显现象，则说明Fe3+完全被还原，若出现溶液立即变为血红色，说明Fe3+未完全被还原； （4）根据电子守恒有：n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.01950L×0.1000mol/L=9.75×10-3mol，c(FeSO4)==0.39mol/L，故答案为：根据电子守恒有：n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.01950L×0.1000mol/L=9.75×10-3mol，c(FeSO4)==0.39mol/L； （5）①由分析可知，“沉铁”步骤发生反应方程式为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，故其离子方程式为：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O； ②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以将FeSO4溶液与NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验，最后的洗涤液中不含，则设计的实验方案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀，故答案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀。 考向5 金属材料的性能及应用 18．(22-23高一·江苏常州·期末)祝融号火星车主体部件采用新型铝基碳化硅材料制造。铝基碳化硅材料属于 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 D．复合材料 【答案】D 【解析】铝基碳化硅材料是由铝和碳化硅复合而成的材料，属于复合材料； 故选D。 19．(23-24高一下·江苏南通·期末)氮化铝(AlN)陶瓷广泛应用于汽车等领域。氮化铝陶瓷属于 A．金属材料 B．有机合成材料 C．硅酸盐材料 D．无机非金属材料 【答案】D 【解析】A．金属材料分为纯金属和金属合金，A不符合题意； B．氮化铝不存在碳元素，不是有机物，B不符合题意； C．硅酸盐材料是指由硅酸根离子与金属阳离子或铵根离子结合形成的无机非金属材料，氮化铝不含硅元素，C不符合题意； D．氮化铝陶瓷属于无机非金属材料，D符合题意； 故选D。 20．(22-23高一下·江苏宿迁·期末)材料是社会发展的基石，下列物品主要成分为金属的是 A．青铜器 B．丝绸 C．陶瓷 D．光导纤维 【答案】A 【解析】A．青铜器是铜的合金，属于金属，A正确； B．丝绸的主要成分是有机物，B错误； C．陶瓷的主要成分是硅酸盐，C错误； D．光导纤维的主要成分是二氧化硅，D错误； 故选A。 1．(23-24高一下·江苏镇江实验高级中学·期末)下列关于铁及其化合物的说法，不正确的是 A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁丝可以在氧气中剧烈燃烧 C．铁有良好的导电、导热性 D．铁丝在氯气中燃烧生成 【答案】D 【解析】A．金属铁可以被磁铁吸引，A项正确； B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，B项正确； C．铁单质有良好的导电、导热性，C项正确； D．氯气具有强氧化性，铁丝在氯气中燃烧生成，不是FeCl2，D项错误； 答案选D。 2．(22-23高一下·江苏扬州·期末)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向0.1 mol/L HCl溶液中加入少量镁粉，测得溶液温度升高 镁与盐酸的反应放热 B 向淀粉溶液中加适量20% 溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 取少量溶液，向其中加入适量溶液，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 溶液中含有 D 向溶液中加入铁粉，有红色固体析出 的氧化性强于 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．盐酸和镁反应溶液温度升高，说明反应放热，故A正确； B．淀粉水解后在碱性溶液中检验葡萄糖，证明淀粉水解，由实验及现象可知，淀粉可能部分水解，故B错误； C．原溶液中可能含有Fe3+，故C错误； D．CuSO4溶液中加入铁粉，可置换出Cu，则有红色固体析出，可知Fe2+的氧化性弱于Cu2+的氧化性，故D错误； 故选A。 3．(22-23高一下·江苏连云港·期末)以高硫铝土矿(主要成分为少量)为原料，生产的部分工艺流程如下：    已知：是一种难溶于水的酸性氧化物，酸性比碳酸弱，难溶于水。下列说法不正确的是 A．高硫铝土矿加工成粉状，可以加快焙烧速率，又能提高原料利用率 B．碱浸过程发生的反应： C．向过滤后得到的滤液中通入过量，得到的沉淀为 D．若由与在无氧条件下焙烧制得，则两者物质的量之比为 【答案】C 【分析】高硫铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2和少量FeS2、金属硫酸盐，加少量氧化钙、通入空气，FeS2转化为Fe2O3和二氧化硫，加氢氧化钠“碱浸”，Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，滤渣加FeS2“焙烧”， Fe2O3与FeS2反应生成Fe3O4和SO2。 【解析】A．可通过将高硫铝土矿加工成粉状，加快焙烧速率，又能提高原料利用率，故A正确； B．和碱反应生成偏铝酸根和水，离子方程式为，故B正确； C．滤液中有偏铝酸根和硅酸根，通入过量二氧化碳，生成硅酸和氢氧化铝沉淀，故C错误； D．设xmolFe2O3与ymolFeS2混合后在缺氧条件下焙烧，根据S元素守恒，生成2ymolSO2、生成 molFe3O4，根据O元素守恒，x：y=16：1，理论上完全反应消耗的n(Fe2O3)：n(FeS2)=16：1，故D正确； 故选C。 4．(22-23高一下·江苏南京六校联合体·期末)黄铁矿是一种重要的含铁矿物，在潮湿空气中会被缓慢氧化：。工业上常选择黄铁矿为原料制备硫酸，其中发生的反应有：；。下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．溶液显酸性，可用作自来水厂的净水剂 B．属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料 C．具有还原性，可用于葡萄酒的保存 D．浓硫酸具有脱水性，可干燥氯气 【答案】C 【解析】A．FeSO4容易发生水解，生成氢氧化亚铁胶体，胶体可以吸附水中的杂质，其净水原理与酸性无关，故A不符合题意； B．颜色为红棕色，可用作红色油漆和涂料，与碱性氧化物无关，B不符合题意； C．SO2具有还原性，是一种抗氧化剂，能防止葡萄酒中的一些营养成分被氧化，起到保质作用，故C符合题意； D．浓硫酸用于干燥氯气，体现的是浓硫酸的吸水性，D不符合题意； 故答案选C。 5．(22-23高一下·江苏昆山中学·)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】A．、纯硅均具有硬度大、熔沸点高的特点，故A项正确； B．反应①为，可知X为气体，故B项正确； C．由题图可知，氢气和HCl既是反应物，又是生成物，可重复利用，故C项正确； D．的摩尔质量为，故D项错误； 故答案为：D。 6．(23-24高一下·江苏连云港·期末)铁铵矾用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A．铁铵矾溶液与氨水混合反应： B．向铁铵钒溶液中通入HI气体： C．强碱溶液中铁铵矾与次氯酸钠反应生成： D．向铁铵钒溶液中加入NaOH溶液： 【答案】B 【解析】A． 一水合氨是弱电解质，铁铵矾溶液与氨水混合反应：，故A错误； B． 向铁铵钒溶液中通入HI气体，铁离子将碘离子氧化为碘单质：，故B正确； C． 强碱溶液中铁铵矾与次氯酸钠反应生成，同时铵根离子与OH-也会反应生成一水合氨，故C错误； D． 向铁铵钒溶液中加入NaOH溶液，除有一水合氨生成外，还会生成氢氧化铁沉淀，故D错误； 故选B。 7．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·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】A．Cl2具有强氧化性，可以把Fe氧化生成FeCl3，A不符合题意； B．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，B符合题意； C．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； D．Fe与CuSO4发生置换反应生成Cu和FeSO4，D不符合题意； 故答案选B。 8．(22-23高一下·江苏南京六校联合体·期末)铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A．铁铵矾溶液与氨水混合反应： B．向铁铵矾溶液中通入气体： C．强碱溶液中铁铵与生成 D．向铁铵矾溶液中加入过量溶液： 【答案】B 【解析】A．一水合氨为弱碱，应以化学式表示，则铁铵矾溶液与氨水混合反应：，故A错误； B．向铁铵矾溶液中通入气体，Fe3+将H2S氧化为S，Fe3+被还原为Fe2+，离子方程式为：，故B正确； C．强碱溶液中铁铵与生成，同时与OH-也会反应生成，故C错误； D．向铁铵矾溶液中加入过量溶液：，故D错误； 故选B。 9．(23-24高一下·江苏连云港·期末)史料记载，我国在明代就有了利用绿矾和硝酸钾制备硝酸的工艺，其主要流程如下图所示： 已知“煅烧”后产生3种气态氧化物。下列说法正确的是 A．“煅烧”前将绿矾加工成粉状，既能加快煅烧速率，又能提高原料利用率 B．“吸收”过程中发生反应只有： C．“搅拌”过程加入制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸 D．“蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为溶有了 【答案】A 【分析】绿矾煅烧得到氧化铁和二氧化硫气体，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫、被水吸收得到硫酸，加入硝酸钾得到硫酸钾和硝酸，蒸馏得到硝酸。 【解析】A．“煅烧”前将绿矾加工成粉状，增大反应物的接触面积，既能加快煅烧速率，又能提高原料利用率，故A正确； B．“吸收”过程中二氧化硫被氧化， “吸收”过程中发生反应有：、等，故B错误； C． “搅拌”过程加入制得硝酸的原理是因硫酸难挥发，硝酸易挥发，则加入硝酸钾制得硝酸是因为硫酸的沸点高于硝酸，故C错误； D． “蒸馏”获得的硝酸液体显黄色是因为浓硝酸分解产生的二氧化氮溶于硝酸，故D错误； 故选A。 10．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·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】A．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； B．由原子守恒可知X是H2O，O与H形成极性共价键，B错误； C．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； D．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； 故选：D。 11．(23-24高一下·江苏盐城第一中学·期末)硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物(NOx)。常温下，将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中可实现无害化处理，其转化过程如图所示(以NO为例)。下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1 B．反应Ⅱ的离子方程式为4Ce3++4H++2NO=4Ce4++2H2O+N2 C．反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的物质的量浓度均保持不变 D．该转化过程的实质是NO被H2还原成N2 【答案】C 【分析】本题由图分析可知，反应物为H2和NO，生成物为N2和H2O，Ce3+和Ce4+为催化剂，反应方程式为：2NO+2H2==N2+2H2O，据此分析。 【解析】A．由图分析，反应Ⅰ为H2+2Ce4+==2H++2Ce3+，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，A项正确。 B．由图分析，反应Ⅱ的离子方程式为4Ce3++4H++2NO=4Ce4++2H2O+N2，B项正确。 C．据分析可知，Ce3+和Ce4+为催化剂，故混合溶液内Ce3+和Ce4+的物质的量浓度会发生变化，C项错误。 D．据分析可知，该转化过程的实质是NO被H2还原成N2，D项正确。 故答案为：C。 12．(22-23高一下·江苏盐城射阳中学·期末)室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化 溶液中不含 B 取溶液，滴加溶液5～6滴，继续加入，充分振荡，静置，取少量上层溶液，滴加KSCN溶液，溶液变为血红色 KI与溶液的反应有一定限度 C 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2，加热，溶液变蓝色 淀粉没有水解生成葡萄糖 D 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，溶液呈棕黄色 氧化性： A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．滴加少量稀NaOH溶液，可能生成一水合氨，由实验操作和现象可知，溶液中可能含铵根离子，A不合题意； B．根据反应方程式：2KI+2FeCl3=2KCl+I2+2FeCl2可知，取溶液，滴加溶液5～6滴，KI过量，继续加入，充分振荡，静置，取少量上层溶液，滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，说明KI与FeCl3反应具有一定的限度，B符合题意； C．淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在碱性条件下与新制的Cu(OH)2悬浊液反应，检验葡萄糖，应在碱性条件下进行，C不合题意； D．双氧水和硝酸都具有氧化性，混合溶液呈黄色，不能说明氧化剂一定是双氧水，D不合题意； 故答案为：B。 13．(22-23高一下·江苏靖江高级中学·期末)氧化铬()可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。实验室以亚铬酸亚铁()为原料制备的一种流程如下：    已知：“焙烧”后的固体产物为、。铬、铝及其化合物具有相似的化学性质。 回答下列问题： (1)的结构如图所示。1mol 中σ键数目为 。    (2)“焙烧”后将固体冷却、研磨，再“水浸”。其中研磨的目的是 。 (3)“还原”反应的离子方程式为 。已知双氧水还原的效率与温度的关系如图所示，分析温度高于40℃时，双氧水还原效率下降的原因为 。    (4)“沉铬”过程中，加入氢氧化钠溶液的量不能太少也不能太多的原因是 。 (5)实验室中“灼烧”，所用到的仪器有 (填字母)。 a．烧杯            b．蒸发皿            c．坩埚            d．冷凝管     e．泥三角            f．分液漏斗            g．三脚架 (6)现用FeS模拟工业上处理含铬(废水(浓度)，处理后所得滤渣主要成分为FeOOH、、FeS；(已知：S元素被氧化为可溶性硫酸盐)。则1L的“废水”可氧化FeS mol。 【答案】(1)8NA (2)增大接触面积，加快浸取速率 (3) Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O 超过40℃，双氧水分解，浓度降低，导致还原Cr2O的反应速率降低 (4)NaOH太少Cr3+不能沉淀完全，NaOH太多生成NaCrO2 (5)ceg (6)0.0100 【分析】根据工艺流程图可知，“焙烧”是将Cr2O3转化为Na2CrO4，将Fe转化为Fe2O3，然后水浸、过滤出滤渣为Fe2O3，溶液主要为Na2CrO4，用稀硫酸调pH，将转化为，反应原理为2+2H+=+H2O，然后加H2O2还原，离子方程式为Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O，再加入适量20%的NaOH将Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀，过滤洗涤干燥，灼烧得到Cr2O3。 【解析】（1）单键均为σ键，双键中1个σ键1个π键，根据Cr2O的结构可知，1molNa2Cr2O7中σ键数目为8NA； （2）研磨后固体颗粒变小，增大接触面积，加快浸取速率 （3）根据分析，“还原”反应的离子方程式为Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++3O2↑+7H2O；温度升高，H2O2会分解为O2和H2O，浓度降低，导致还原Cr2O的反应速率降低； （4）根据Cr3++3OH-=Cr(OH)3可知，NaOH太少Cr3+不能沉淀完全，由于铬、铝及其化合物具有相似的化学性质，NaOH过量时Cr(OH)3与NaOH生成NaCrO2，Cr元素又进入溶液中，影响后续Cr2O3的产率； （5）灼烧需要用到的仪器有酒精灯、三脚架、玻璃棒、坩埚、泥三角、坩埚钳，故选ceg； （6）FeS处理废水的离子方程式为：。Cr元素化合价由+6降低为+3，1mol Na2CrO4转移3mol电子，1L的“废水”中含有Na2CrO4的物质的量是3.00×10-2mol/L×1L=0.0300mol，则转移电子的物质的量是0.0300mol×3=0.0900mol；FeS中Fe元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-2升高为+6，1mol FeS转移9mol电子，根据得失电子守恒，可氧化FeS0.0100mol。 14．(22-23高一下·江苏宿迁·期末)硫铁矿(主要成分为FeS2)在硫酸工业中应用广泛，以硫铁矿为原料制备硫酸亚铁晶体的实验流程如下。已知：硫铁矿在空气中焙烧会产生Fe3O4、Fe2O3。    (1)“焙烧”时，为提高反应速率，可采取的措施有 。(任写一种方法) (2)“酸浸”时，Fe3O4发生反应的化学方程式为 。 (3)“还原”时，发生的主要反应的离子方程式为 ；检验是否转化完全的实验方法是 。 (4)固定其他条件不变，铁粉过量系数对酸浸后滤液中还原率的影响如图所示。设计由100mL“滤液”[其中]制备实验方案：在80℃水浴条件下，向滤液中加入 g铁粉，搅拌下反应2h， ，滤液在真空蒸发仪中蒸发，在冰水浴中 ，过滤得晶体。    (5)测定产品的纯度：称取3.475g产品，溶于水，配成100.00mL溶液。移取10.00mL溶液于锥形瓶中，加水至约100mL，加4滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用重铬酸钾溶液滴定至恰好变为紫色，且半分钟内不变色，平行滴定三次，平均消耗20.00mL重铬酸钾溶液，计算产品的纯度 (写出计算过程)。 已知：ⅰ.滴定过程中发生反应： ⅱ.摩尔质量为 【答案】(1)粉碎、适当提升焙烧温度、适当增大空气的浓度； (2) (3) 取少量溶液于试管中，滴加少量的KSCN溶液，若溶液不出现红色即可说明转化完全； (4) 过滤 冷却结晶 (5) 【分析】本化工的目的是以硫铁矿为原料制备硫酸亚铁晶体，首先将硫铁矿在空气中焙烧转化为四氧化三铁和氧化铁，加入硫酸进行酸浸将四氧化三铁和氧化铁转化为离子，在浸出液中加入一定量的铁粉将三价铁还原为二价铁，再经过一系列分离提纯操作即可得到产品； 【解析】（1）（1）“焙烧”时，为提高反应速率，可采取的措施有粉碎、适当提升焙烧温度、适当增大空气的浓度； （2）“酸浸”时，Fe3O4发生反应的化学方程式为； （3）“还原”时，发生的主要反应是铁单质和三价铁反应生成二价铁，其离子方程式为；检验是否转化完全的实验方法是取少量溶液于试管中，滴加少量的KSCN溶液，若溶液不出现红色即可说明转化完全； （4）由图可看出过量系数为1.2时还原率最高，也即加入的铁粉的量为三价铁消耗铁粉量的1.2倍；nFe3+=0.1mol，根据反应2Fe3+ + Fe = 3Fe2+知理论上需要铁的物质的量为0.05mol，故所需要加入的铁粉的物质的量为0.06mol，质量为，故具体的步骤为：在80℃水浴条件下，向滤液中加入3.36g铁粉，搅拌下反应2h，过滤，滤液在真空蒸发仪中蒸发，在冰水浴中冷却结晶，过滤得晶体； （5）由可求出10.00mL样品溶液中所含的n(Fe2+)=，则100.00mL样品溶液中所含的n(Fe2+)=，故，产品的纯度： 。 15．(22-23高一下·江苏南京师范大学附属中学·期末)回答下列问题： (1)复旦大学、北京大学和上海电力大学等的研究团队共同报道了一种新型NASICON相铁基磷酸盐负极材料，放电后生成。回答下列问题： ①基态的价电子排布式为 。 ②中 。 (2)一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。他们用和含有的稀硝酸进行实验，若只被还原成，且反应结束后溶液中含有和。若反应结束后的溶液中，则的值为 。 (3)“纳米零价铁-”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。在一定温度下，将溶液和溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。 ①催化分解产生，将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为 。    ②纳米零价铁的作用是 。 (4)制备黄血盐可以由与KCN直接在溶液中作用而合成，但制备赤血盐，却不能直接用离子与直接作用而得，而是采用氧化剂或将黄血盐氧化为赤血盐。在性质上与卤离子相似，而则似游离卤素，故称为拟卤素。 ①中含有的键数目为 。 ②用离子方程式表示不能用与KCN直接反应制备赤血盐的原因是 。 ③写出采用氧化黄血盐制备赤血盐的化学方程式： 。 【答案】(1) 1：1 (2) (3) Fe3+或FeCl3 纳米零价铁的作用是与HCl溶液反应生成； (4) 12NA 【解析】（1）①Fe2+核外有24个电子，基态Fe2+的价电子排布式为3d6，故答案为：； ②Na3Fe2(PO4)P2O7该物质可以失电子生成Na2Fe2(PO4)P2O7，Na2Fe2(PO4)P2O7失电子生成NaFe2(PO4)P2O7，故可以推测出，Na3Fe2(PO4)P2O7中有两个亚铁离子，NaFe2(PO4)P2O7有两个铁离子，故Na2Fe2(PO4)P2O7中Fe2+：Fe3+=1：1，故答案：1：1； （2）设生成、，则，根据化学方程式；则有，解得，则硝酸的物质的量，所以，故答案为：； （3）①Fe2+催化分解产生HO⋅，O元素化合价降低，所以铁元素化合价升高，则Y的化学式为Fe3+或FeCl3，故答案为Fe3+或FeCl3； ②纳米零价铁的作用是与HCl溶液反应生成，故答案为：纳米零价铁的作用是与HCl溶液反应生成； （4）①在配合物中，CN-与铁离子之间有6个配位键，在每个CN-内部有1个共价键，所以1mol[Fe(CN)6]3-中含有的σ键数目为12NA，故答案为：12NA； ②由于具有较强氧化性，为拟卤素，性质上与相似，具有还原性，反应离子方程式为，从而使产物不纯或者得不到赤血盐，故答案为：； ③在酸性条件下可由氧化黄血盐（）制备赤血盐，化学方程式为：，故答案为：。 16．(22-23高一下·江苏淮安·期末)纳米铁粉常用于废水处理，以草酸(H2C2O4)与FeSO4为原料可制取纳米铁粉。 I．制取草酸 用含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液氧化淀粉水解液制备草酸，其装置如下图所示。[已知：硝酸氧化淀粉水解液过程中主要反应：(未配平)]    (1)仪器甲的名称为 。 (2)装置B的作用 。 (3)控制反应温度不超过60℃可以防止有机物脱水炭化和 。 Ⅱ．制备纳米铁粉，其流程如下：    已知：H2C2O4为二元弱酸。 (4)检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是 。 (5)向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4，过滤得FeC2O4∙2H2O。 ①沉淀反应的离子方程式为 。 ②过滤所得沉淀中FeC2O4∙2H2O含量的测定：准确称取5.800g沉淀，加入适量的蒸馏水和稀硫酸溶解、酸化，并转移入250mL容量瓶中定容，取25.00mL溶液，向其中滴加0.1000mol∙L-1 KMnO4溶液，完全反应时，消耗KMnO4溶液18.00mL。过程中发生的反应为：(未配平，假设杂质不参与反应)。计算沉淀中FeC2O4∙2H2O (相对分子质量为180)的质量分数 (写出计算过程)。 【答案】(1)球形冷凝管 (2)安全瓶 (3)浓硝酸的挥发及分解 (4)KSCN溶液 (5) Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4∙2H2O↓+2H+ 93.10% 【分析】淀粉水解液中含有葡萄糖，葡萄糖被HNO3氧化，可生成H2C2O4等，；为防止HNO3挥发，用球形冷凝管进行冷凝回流；装置B中，导管左短右长，可有效防止倒吸；装置C用于吸收尾气。 【解析】（1）仪器甲是内管为球形的冷凝管，名称为球形冷凝管。 （2）由分析可知，装置B的作用是安全瓶。 （3）因为硝酸是挥发性酸，所以控制反应温度不超过60℃，可以防止有机物脱水炭化和浓硝酸的挥发及分解。 （4）实验室常使用硫氰化钾检验Fe3+的存在，所以检验酸溶后的溶液是否含Fe3+的试剂是KSCN溶液。 （5）①向酸溶后的溶液中滴加稍过量的H2C2O4，过滤得FeC2O4∙2H2O，则沉淀反应的离子方程式为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4∙2H2O↓+2H+。 ②依据得失电子守恒，可建立如下关系式：3——5FeC2O4，n(KMnO4)= 0.1000mol∙L-1 ×0.018L=0.0018mol，则n(FeC2O4)==0.003mol，则沉淀中FeC2O4∙2H2O的质量分数≈93.10%。 【点睛】蒸发浓缩溶液时，使用蒸发皿，灼烧固体时，使用坩埚。 17．(22-23高一下·江苏前黄高级中学·)某硫酸厂产生的烧渣(主要含及少量)可用于制备和还原铁粉，其流程如图。    (1)①“还原”时，被氧化的化学方程式是： 。 ②“还原”时选择而不用粉的原因是 。 (2)“焙烧”时，烧渣、无烟煤、的投料质量比为。温度对焙烧炉气含量的影响变化如图一所示，焙烧时间对还原铁粉的产率影响如图二所示。    ①焙烧温度通常控制在时，原因可能是 。 ②添加的目的是：a．脱除等；b． 。 ③“焙烧”在半封闭装置中进行，投料层表面盖有适当厚度的煤层，“焙烧”时间控制在4~5小时，超过5小时后还原铁粉产率降低的原因是 。 (3)制得的还原铁粉中含有和少量。为确定还原铁粉中碳元素含量，设计如下实验：    实验步骤如下： I．按如图所示装置组装好仪器，并检查装置的气密性； II．称取样品，置于装置中的硬质玻璃管内，称得装置总质量为； III．打开分液漏斗活塞，向装置中缓缓通入一段时间氧气；称量D装置的质量为； IV．持续通入氧气并点燃处酒精灯；至装置质量不再变化，称得装置的质量为，同时称得装置的质量为。 请回答下列问题： ①A装置中发生的化学反应方程式为 。 ②硬质玻璃管中，剩余固体为多种铁的氧化物组成，请根据数值计算出该铁的氧化物可能组成情况 ？(写出计算过程) 【答案】(1) 防止引入杂质(防止引入铜元素) (2) 时，混合气体中一氧化碳含量最高(或“一氧化碳含量) 分解产生的与反应生成 绝大部分已被消耗，浓度下降，铁部分被氧化 (3) 由题意可知，C质量＝ Fe和Fe2C的质量之和为29.2g，所以混合物中铁元素质量＝29.2g－1.2g＝28g 装置C质量＝129.2g－29.2g＝100g 剩余固体中铁的氧化物质量＝139.2g－100g＝39.2g 剩余固体中铁的氧化物中铁原子与氧原子个数比＝ 常见铁的氧化物主要有三种：和 因此，铁的氧化物中一定含有；和含有其中的一种或两种。故铁的氧化物可能为：和或和或和 【分析】烧渣(主要含Fe2O3、FeO及少量SiO2)经过酸浸，SiO2不与稀硫酸反应而沉淀，滤液中主要溶质为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸，向滤液中加入FeS2将硫酸铁还原生成硫酸亚铁，然后进行过滤将S、FeS2除去，然后经过一系列操作得到FeSO4•7H2O；焙烧过程中加入CaCO3在高温条件下与SiO2反应将硅脱除以及高温分解生成CO2，然后利用CO2与C反应生成CO，利用CO将铁氧化物还原生成铁单质，然后利用铁单质具有磁性分离，据此解答本题。 【解析】（1）①根据原子守恒可知，被氧化的化学方程式是，故答案为：； ②“还原”时若选择粉，粉被氧化为，使溶液中引入新杂质，故答案为：防止引入杂质(防止引入铜元素)； （2）①由图一可知，焙烧温度在时，混合气体中的CO的含量达到100%，故答案为：时，混合气体中一氧化碳含量最高(或“一氧化碳含量)； ②由分析可知，添加的目的除了可以脱除等，分解产生的与反应生成，然后利用CO将铁氧化物还原生成铁单质，故答案为：分解产生的与反应生成； ③“焙烧”在半封闭装置中进行，投料层表面盖有适当厚度的煤层，“焙烧”时间控制在4~5小时，超过5小时后煤层中的碳已经被消耗，故答案为：绝大部分已被消耗，浓度下降，铁部分被氧化； （3）①A装置中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解，生成水和氧气，故答案为：； ②由题意可知，C质量＝ Fe和Fe2C的质量之和为29.2g，所以混合物中铁元素质量＝29.2g－1.2g＝28g 装置C质量＝129.2g－29.2g＝100g 剩余固体中铁的氧化物质量＝139.2g－100g＝39.2g 剩余固体中铁的氧化物中铁原子与氧原子个数比＝ 常见铁的氧化物主要有三种：和 因此，铁的氧化物中一定含有；和含有其中的一种或两种。故铁的氧化物可能为：和或和或和。 18．(23-24高一下·江苏常州高级中学·期末)氨的制备、应用及氨氮的去除是当前研究的重要课题。 (1)工业上以氮气和氢气为原料合成氨气。已知断开1 mol H-H键，1 mol N-H键，1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则 △H= 。 (2)电催化还原可制备NH3，NF是一种电极载体，分别以Ni2P/NF、Fe/NF、NF为阴极材料，电解含的中性溶液(电极材料与溶液不发生反应)。控制电压恒定、催化剂的面积为0.25 cm2，电解2小时后，不同电极上NH3的产率及NH3的选择性如题图所示。 已知：NH3的产率；NH3的选择性。 ①Ni2P/NF为电极电解NaNO2溶液2小时，消耗 mol。 ②分别以Ni2P/NF、Fe/NF电极电解NaNO2溶液相同时间后，溶液中的浓度大小关系为：c()Ni2P/NF＞c()Fe/NF，其原因是 。 (3)电催化NO合成技术，能耗低、绿色环保，是化工行业关注的热点。某科研团队设计的Zn-NO电池装置及在不同电压下NH3的单位时间产量如图所示， 已知：a．双极膜中H2O电离出的H+和OH-在电场作用下可以向两极迁移； b． ①写出正极的电极反应式 。 ②0.7V电压下连续放电10小时，外电路通过1.8×10-4 mol e-，则法拉第效率为 。(保留两位小数) (4)氨的应用。以NH3和CO2为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步： Ⅰ．NH3和CO2生成NH2COONH4； Ⅱ．NH2COONH4分解生成CO(NH2)2。 反应过程中能量变化如图所示。 则总反应的△H= kJ/mol(用图中能量数据表示)。 (5)氨氮的去除。已知，磷酸是一种弱酸，大多数磷酸盐难溶于水。现用0.01 mol/LNH4H2PO4溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解，可将废水中的转化为MgNH4PO4沉淀而除去。调节溶液初始pH=7，氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。电解时两极反应式分别为：Mg-2e-=Mg2+，2H2O+2e-=2OH-+H2↑。写出废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式： 。 【答案】(1)-92 kJ/mol (2) 在Fe/NF电极放电过程中转化为其他含氮物质，且转化速率大 (3) NO+5H++5e-=NH3+H2O 63.40% (4)E3-E4+E1-E2 (5)Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O 【解析】（1）反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。则反应的反应热△H=(946 kJ/mol+3×436 kJ/mol)-6×391 kJ/mol=-92 kJ/mol； （2）①由图可知：在以Ni2P/NF为电极电解NaNO2溶液2 小时，NH3的产量是3400 mg/(h·cm2)，NH3的选择性为70%，则生成该NH3反应消耗n()的物质的量为n()消耗==0.1 mol，根据NH3的选择性是70%，可知反应消耗的总物质的量为n()总=； ②分别以Ni2P/NF、Fe/NF电极电解NaNO2溶液相同时间后，溶液中的浓度大小关系为：c()Ni2P/NF＞c()Fe/NF，原因是在Fe/NF电极放电过程中转化为其他含氮物质，且转化速率大； （3）①根据图示可知：在电极Y上NO得到电子，与H+结合形成NH3、H2O，故Y电极为正极，正极的电极反应式为：NO+5H++5e-=NH3+H2O； ②由图可知：在电压为0.7V时，NH3的产量为38.8×10-6 g/h，则连续工作10 小时NH3的产量为m(NH3)= 38.8×10-6 g/h×10 h=3.88×10-4 g，由NO+5H++5e-=NH3+H2O可知：当外电路通过1.8×10-4 mol e-时理论上反应产生NH3的质量为m==6.12×10-4 g，则法拉第效率为：×100%=63.40%； （4）反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差。对于反应Ⅰ．是NH3和CO2生成NH2COONH4，热化学方程式为：CO2(l)+2NH3(l)=NH2COONH4(l) △H1=(E1-E2)； 对于反应Ⅱ．是NH2COONH4分解生成CO(NH2)2，热化学方程式为：NH2COONH4(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l) △H2=(E3-E4)。根据盖斯定律，将反应Ⅰ+反应Ⅱ，整理可得CO2(l)+2NH3(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)  △H=△H1+△H2=(E1-E2)+(E3-E4)= E3-E4+E1-E2； （5）电解时两极反应式分别为：Mg-2e-=Mg2+，2H2O+2e-=2OH-+H2↑。则废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式为Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O。 19．(23-24高一下·江苏苏州·期末)磷酸亚铁锂()广泛用作锂电池正极材料。一种以磷铁粉(主要成分为FeP、)为原料制备磷酸亚铁锂的生产流程如下： (1)“焙烧”是在700℃条件下使磷、铁元素分别转化为和，反应中放出。写出焙烧时FeP发生反应的化学方程式： 。 (2)研究发现，用硫酸直接浸取的反应性很差，需要先将其还原为二价铁。“还原”时的固碳比[固碳比)]对“酸浸”时铁浸出率的影响如图所示。当后，铁浸出率降低，其原因是 。 (3)向溶液中加入的目的：①调节混合液的pH；② 。 (4)“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是 。和的理论投入量的物质的量之比为 。 (5)产品中铁元素含量测定：准确称取4.000g产品，加入足量盐酸溶解，过滤除碳，滤液移入100mL容量瓶，定容至刻度线，取20.00mL于锥形瓶中，加入还原剂，将全部还原为，用溶液与反应(反应原理为，未配平)，恰好完全反应时，消耗溶液16.00mL。计算产品中铁元素的质量分数。 (写出计算过程) 【答案】(1) (2)淀粉量不足，部分未被还原为，导致铁浸出率降低 (3)调节铁、磷两种元素的比例约为1：1 (4) 防止被氧化 1：1 (5) 【分析】磷铁粉主要成分为FeP、，加入碳酸钠和通入空气进行焙烧，根据题意知，生成和，同时反应中放出，溶解后过滤，得到和溶液，中加入淀粉发生氧化还原反应，产物加入硫酸后生成硫酸亚铁，溶液中加入磷酸消耗碳酸钠，从而调节pH，硫酸亚铁、磷酸钠、双氧水反应产生磷酸铁，磷酸铁与碳酸锂、草酸反应产生。 【解析】（1）“焙烧”是在700℃条件下使磷、铁元素分别转化为和，反应中放出，FeP发生反应的化学方程式：。 （2）加入淀粉与发生氧化还原反应，产生，当后，淀粉量不足，部分未被还原为，导致铁浸出率降低。 （3）向溶液中加入的目的：①中和碳酸钠，调节混合液的pH；②调节铁、磷两种元素的比例为1：1。 （4）“煅烧”需要在氩气氛围中进行，原因是：防止被氧化； ，因此和的理论投入量的物质的量之比为1：1。 （5）根据题中信息可知，反应为：，消耗溶液16.00mL，，根据可知，，4.000g产品中铁元素质量：，产品中铁元素的质量分数为：。 20．(22-23高一下·江苏无锡第一女子中学·期末)从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。 (1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是 (填字母序号)。 a．Fe            b．FeO            c．Fe3O4 d．Fe2O3 若将该成分溶于足量的稀硫酸中，再滴加KSCN溶液，溶液变红，继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。 猜想一：气泡可能是的反应产物、、或、； 猜想二：气泡还可能是 ，理由是 。(用化学方程式表示) (2)硫酸渣的主要化学成分为：约45％，约40％，约10％，MgO约5％。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略)：    回答下列问题： ①在步骤ⅰ中产生的有毒气体可能有 。 ②步骤ⅳ中，生成FeCO3的离子方程式是 。 (3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下： 复分解反应ⅱ的离子方程式是 。 【答案】(1) c O2 (2) CO和 (3) 【分析】由题给流程可知，废渣与煤炭混合在空气中高温焙烧得到焙烧固体产物，向固体产物中加入稍过量的稀硫酸，固体产物中的金属氧化物溶解得到可溶性金属硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶性金属硫酸盐的滤液；滤液经净化得到硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵溶液，将硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀，过滤得到碳酸亚铁；碳酸亚铁经洗涤、干燥，然后煅烧得到氧化铁。 【解析】（1）指南针是由主要成分是四氧化三铁的天然磁石制成，故选c；四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁中的铁离子可以做过氧化氢在溶液中分解生成氧气和水的催化剂，则加入稀硫酸产生的气体还可能是氧气，反应的化学方程式为，故答案为：c；O2；； （2）①由分析可知，废渣与煤炭混合在空气中高温焙烧得到焙烧固体产物，焙烧得到焙烧固体产物时还可能生成有害气体一氧化碳和二氧化硫，故答案为：CO和； ②由分析可知，步骤ⅳ中生成碳酸亚铁的反应为碳酸氢铵溶液与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （3）由图可知，复分解反应ⅱ的反应为溶液中的铁离子与[Fe(CN)6]4−离子反应生成Fe4[Fe(CN)6]3沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$