专题7 金属及其化合物-【创新教程】2021-2025五年高考真题化学分类特训试卷

１４．解析:(１)由分析可知,装置Ⅰ为浓硫酸和氯化钠共热 制取 HCl气体的装置,在浓硫酸过量并微热时,浓硫酸 与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢,发生主要反应 的化学方 程 式 为:H２SO４(浓)＋NaCl 微热 􀪅􀪅NaHSO４＋ HCl↑.(２)氯化氢极易溶于水,装置Ⅱ中b仪器的作 用是:防止倒吸;装置Ⅱ中氯化氢与 BaS溶液反应生成 H２S,H２S有毒,对 环 境 有 污 染,装 置Ⅲ中 盛 放 CuSO４ 溶液,用于吸收 H２S.(３)硫酸与氯化钡反应生成硫酸 钡沉淀,因此判断沉淀已完全的方法是静置,取上层清 液于一洁净试管中,继续滴加硫酸溶液,无白色沉淀生 成,则已沉淀完全.(４)为了使钡离子沉淀完全,沉淀 过程中需加入过量的硫酸溶液.(５)过滤用到的仪器 有:铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒,用不到锥形瓶.(６)由 题意可知,硫酸钡的物质的量为:０．４６６０g ２３３g/mol＝０􀆰００２mol , 依据钡原子守恒,产品中 BaCl２􀅰２H２O 的物质的量为 ０􀆰００２mol,质量为０􀆰００２mol×２４４g/mol＝０􀆰４８８g,质 量分数为:０．４８８g ０．５０００g×１００％＝９７􀆰６％ . 答案:(１)HCl　H２SO４ (浓)＋NaCl 微热 􀪅􀪅NaHSO４ ＋ HCl↑ (２)防止倒吸　CuSO４ 溶液 (３)静置,取上层清液于一洁净试管中,继续滴加硫酸 溶液,无白色沉淀生成,则已沉淀完全 (４)使钡离子沉淀完全 (５)锥形瓶　(６)９７􀆰６％ １５．解析:(１)由分析,焙烧时,生成 ZnO 的反应为:ZnCO３ 焙烧 􀪅􀪅ZnO＋CO２↑;(２)可采用增大压强、将焙烧后的产 物碾碎,增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌 的浸取率;(３)A．NH３􀅰H２O 易分解产生 NH３ 污染空 气,且经济成本较高,故 A 不适宜;B．Ca(OH)２ 不会引 入新的杂质,且成本较低,故 B适宜;C．NaOH 会引入 杂质 Na＋ ,且成本较高,C不适宜;故答案选 B;当沉淀 完全时(离子浓度小于１０－５mol/L),结合表格 Ksp计算 各离子完全沉淀时pH＜５的只有 Fe３＋ ,故滤渣①中有 Fe(OH)３,又 CaSO４ 是微溶物,SiO２ 不溶于酸,故滤渣① 的主要成分是Fe(OH)３、CaSO４、SiO２;(４)向８０~９０℃滤 液①中加入 KMnO４ 溶液,可氧化Fe２＋ ,得到 Fe(OH)３ 和 MnO２ 的 滤 渣 ②,反 应 的 离 子 方 程 式 为 ３Fe２＋ ＋ MnO－４ ＋７H２O 􀪅􀪅３Fe(OH)３ ↓ ＋ MnO２ ↓ ＋５H＋ ; (５)滤液②中加入锌粉,发生反应Zn＋Cu２＋ 􀪅􀪅Zn２＋ ＋ Cu,故加入锌 粉 的 目 的 为 置 换 Cu２＋ 为 Cu从 而 除 去; (６)由分析,滤渣④为 CaF２、MgF２,与浓硫酸反应可得 到 HF,同时得到的副产物为 CaSO４、MgSO４. 答案:(１)ZnCO３ 焙烧 􀪅􀪅ZnO＋CO２↑ (２)增大压强　将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积　 (或增大硫酸的浓度等) (３)B　Fe(OH)３　CaSO４　SiO２ (４)３Fe２＋ ＋MnO－４ ＋７H２O􀪅􀪅３Fe(OH)３↓＋MnO２↓ ＋５H＋ (５)置换Cu２＋ 为Cu从而除去 (６)CaSO４　MgSO４ １６．解析:(１)“脱硫”中,碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳 酸铅和 硫 酸 钠,反 应 的 离 子 方 程 式 为:PbSO４ (s)＋ CO２－３ (aq)􀪅􀪅PbCO３(s)＋SO２－４ (aq),由一些难溶电解 质的溶 度 积 常 数 的 数 据 可 知,Ksp (PbCO３)＝７􀆰４× １０－１４,Ksp (PbSO４)＝２􀆰５×１０－８,反 应 PbSO４ (s)＋ CO２－３ (aq)􀪅􀪅 PbCO３(s)＋SO２－４ (aq)的平衡常数 K＝ c(SO２－４ ) c(CO２－３ ) ＝ c(Pb２＋ )􀅰c(SO２－４ ) c(Pb２＋ )􀅰c(CO２－３ ) ＝ Ksp(PbSO４) Ksp(PbCO３) ＝ ２．５×１０－８ ７．４×１０－１４ ≈３􀆰４×１０５＞１０５,说明可以转化的比较彻 底,且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中,减少 铅的损失.(２)反应BaSO４(s)＋CO２－３ (aq)􀪅􀪅BaCO３(s) ＋ SO２－４ (aq) 的 平 衡 常 数 K ＝ c(SO２－４ ) c(CO２－３ ) ＝ c(Ba２＋ )􀅰c(SO２－４ ) c(Ba２＋ )􀅰c(CO２－３ ) ＝ Ksp(BaSO４) Ksp(BaCO３) ＝ １．１×１０ －１０ ２．６×１０－９ ≈ ０􀆰０４≪１０５,说明该反应正向进行的程度有限,因此加入 碳酸钠不能使铅膏中的 BaSO４ 完全转化.(３)(ⅰ)过 氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被过氧化氢氧 化为铁离子.(ⅱ)过氧化氢促进金属 Pb在醋酸溶液 中转化为Pb(Ac)２,过氧化氢与 Pb、HAc发生氧化还 原反应生成Pb(Ac)２ 和 H２O,依据得失电子守恒和原 子守恒可知,反应的化学方程式为:Pb＋H２O２＋２HAc 􀪅􀪅Pb(Ac)２＋２H２O.(ⅲ)过氧化氢也能使 PbO２ 转 化为Pb(Ac)２,铅元素化合价由＋４价降低到了＋２价, PbO２ 是氧化剂,则过氧化氢是还原剂.(４)酸浸后溶 液的pH 约为４􀆰９,依据金属氢氧化物沉淀时的pH 可 知,Fe３＋ 、Al３＋ 完 全 沉 淀,且 BaSO４ 不 能 完 全 转 化 为 BaCO３,即所得滤渣主要成分为 Fe(OH)３、Al(OH)３、 BaSO４.(５)依据分析可知,加入碳酸钠不能使铅膏中 的BaSO４ 完全 转 化,铁 离 子、铝 离 子 转 化 为 了 氢 氧 化 铁、氢氧化铝沉淀,铅转化为了氢氧化铅、最终变为氧 化铅,因此沉铅的滤液中,金属离子有 Ba２＋ 和加入碳酸 钠、氢氧化钠时引入的 Na＋ . 答案:(１)PbSO４(s)＋CO２－３ (aq)􀪅􀪅PbCO３(s)＋SO２－４ (aq) 　反 应 PbSO４ (s)＋ CO２－３ (aq)􀪅􀪅PbCO３ (s)＋ SO２－４ (aq)的平衡常数 K＝ c(SO２－４ ) c(CO２－３ ) ＝３􀆰４×１０５＞１０５, PbSO４ 可以比较彻底的转化为PbCO３ (２)反应BaSO４(s)＋CO２－３ (aq)􀪅􀪅BaCO３(s)＋SO２－４ (aq) 的平衡常数K＝c (SO２－４ ) c(CO２－３ ) ＝０􀆰０４≪１０５,反应正向进行 的程度有限 (３)(ⅰ)Fe２＋ 　(ⅱ)Pb＋H２O２＋２HAc􀪅􀪅Pb(Ac)２＋ ２H２O　(ⅲ)作还原剂 (４)Fe(OH)３、Al(OH)３、BaSO４　(５)Ba２＋ 、Na＋ 专题七　金属及其化合物 [考点１] １．B　A．NaN３ 为 强 碱 弱 酸 盐,水 溶 液 呈 碱 性,A 正 确. B．计算 N－３ 的中心 N原子的价层电子对数,把 N－３ 看作 N(N２)－ ,中心 N 原子与两个 N 原子相连,孤电子对数 ＝(５－２×３＋１)/２＝０,价层电子对数＝２＋０＝２,根据价 层电子对互斥模型,其空间构型为直线形,不是 V 形,B 错误.C．NaN３ 由 Na＋ 和 N－３ 构成,存在离子键,N－３ 中 N原子之间存在共价键,所以 NaN３ 为含有共价键的离 子化合物,C正确.D．N－３ 的中心 N 原子形成了两个σ 键和两个 π键,其价电子数为５,所有价电子均参与成 键,D正确. ２．C　A．煤在高温下与水蒸气反应生成 CO 和 H２,方程式 正确,A正确;B．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠 和氧气,方程式书写正确,B正确;C．FeCl３ 与 Cu反 应 时,Fe３＋ 被还原为Fe２＋ 而非单质 Fe,正确反应为２FeCl３ ＋Cu􀪅􀪅２FeCl２＋CuCl２,C 错 误;D．铅 酸 蓄 电 池 放 电 时,Pb和PbO２ 与硫酸反应生成 PbSO４ 和 H２O,方程式 正确,D正确. ３．B　由题意及关系图可知,a与b反应需要加热,且产生 的e为无色气体,则a和b分别为 NH４NO３ 和Ba(OH)２ 中的一种,产生的气体e为 NH３;又由于b和c反应生成 白色沉淀f,NH４NO３ 不会与其他三种溶液产生沉淀,故 b为Ba(OH)２,a为 NH４NO３;又由于c既能与b产生沉 淀f,又 能 与 d 反 应 产 生 沉 淀 f,故 c 为 AlCl３,d 为 Na２CO３,生 成 的 白 色 沉 淀 为Al(OH)３,无 色 气 体 g 为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９９１ CO２.综上所述,a为 NH４NO３ 溶液,b为Ba(OH)２ 溶液, c为AlCl３ 溶液,d为 Na２CO３ 溶液,e为 NH３,f为Al(OH)３, g为CO２.A．由分析可知,a为 NH４NO３ 溶液,为强酸弱 碱盐的溶液,NH＋４ 水解显酸性,故a显弱酸性,A 项错 误;B．由分析可知,f为Al(OH)３,b为 Ba(OH)２ 溶液, Al(OH)３为两性氢氧化物,可溶于强碱,故f可溶于过量 的b中,B项正确;C．由分析可知,c为 AlCl３ 溶液,e为 NH３,AlCl３ 溶 液 中 通 入 NH３ 会 生 成Al(OH)３ 沉 淀, Al(OH)３不溶于弱碱,继续通入 NH３ 不能得到无色溶 液,C 项 错 误;D．由 分 析 可 知,b 为 Ba(OH)２,d 为 Na２CO３,二者反应生成BaCO３沉淀,可溶于稀硝酸,D项 错误. ４．A　A．焦炭具有还原性,工业上常利用焦炭与石英 砂 (SiO２)在高温条件下制备粗硅,这与SiO２ 是否做光导纤 维无因果关系,故 A符合题意;B．海水中存在溴离子,可 向其中通入氯气等氧化剂将其氧化为溴单质,再经过萃 取蒸馏物理操作分离提纯溴单质,另外,通过富集海水 中的镁离子,经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁,随 后电解熔融氯化镁可制取镁单质,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正 确,且具有因果关系,B不符合题意;C．石油在催化剂加 热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃,从而使溴的 CCl４ 溶液褪色,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关 系,C不符合题意;D．FeCl３ 溶液中铁离子可发生水解, 生成具有吸附性的氢氧化铁胶体,从而可用作净水剂, 陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系,D 不符合题 意;综上所述,答案为 A. ５．C　 A．陶 瓷 的 成 分 中 含 有 SiO２,SiO２ 在 高 温 下 与 Na２CO３ 发生反应 Na２CO３＋SiO２ 高温 􀪅􀪅Na２SiO３＋CO２↑,因 此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,故 A 正确;B．采用溶 液喷淋法可增大反应物的接触面积,提高吸收塔内烟气 吸收效率,故B正确;C．由上述分析可知,合成槽内发生 反应６NaF＋NaAlO２＋２CO２ 􀪅􀪅Na３AlF６＋２Na２CO３, 产物是 Na３AlF６ 和 Na２CO３,故C错误;D．由上述分析可 知,滤液的 主 要 成 分 为 Na２CO３,可 进 入 吸 收 塔 循 环 利 用,故 D正确;答案选 C. ６．A　由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶 液,说明固体溶于水且相互之间能共存,②向①的溶液 中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说 明固体中存在 Na２S２O３,发生反应S２O２－３ ＋２H＋ 􀪅􀪅S↓ ＋H２O＋SO２↑,离心分离,③取②的上层清液,向其中 滴加BaCl２ 溶液,有沉淀生成,则沉淀为 BaSO４,说明固 体中存在 Na２SO４,不能确定是否有 Na２SO３ 和 Na２CO３, Na２SO３ 与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na２CO３ 与过量 盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被 Na２S２O３ 与 过量盐酸反应的现象覆盖掉,综上分析,该样品中确定 存在的是:Na２SO４、Na２S２O３,答案选 A. ７．解析:由题给流程可知,铬钒渣在碳酸钠、氢氧化钠和空 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 将铝元素转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化 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;向滤液中加入焦亚 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)“沉淀”步骤加入稀 H２SO４ 调pH 到弱碱性是为了让 [Al(OH)４]－ 转化为 Al(OH)３ 沉淀而除去. (４)由分析可知,加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是 将硅元素、磷元素转化为 MgSiO３ 和 MgNH４PO４ 沉淀, 若溶液pH＜９时,会导致磷元素不能形成 MgNH４PO４ 沉淀;若溶液pH＞９时,会导致镁离子生成氢氧化镁沉 淀,不能形成 MgSiO３ 沉淀,导致产品中混有杂质. (５)由题给信息可知,五氧化二钒是既能与酸溶液反应 生成盐和水,也能与碱溶液发生反应生成盐和水的两性 氧化物,故选 C. (６)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 ２Cr２O２－７ ＋３S２O２－５ ＋１０H＋ 􀪅􀪅４Cr３＋ ＋６SO２－４ ＋５H２O. 答案:(１)Na２CrO４ (２)Fe２O３　(３)Al(OH)３ (４)不能形成 MgNH４PO４ 沉淀　不能形成 MgSiO３ 沉淀 (５)C (６)２Cr２O２－７ ＋３S２O２－５ ＋１０H＋ 􀪅􀪅４Cr３＋ ＋６SO２－４ ＋５H２O ８．解析:由流程和题中信息可知,LiCoO２ 粗品与 SiCl４ 在 ５００℃焙 烧 时 生 成 氧 气 和 烧 渣,烧 渣 是 LiCl、CoCl２ 和 SiO２ 的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液１和滤饼１, 滤饼１的主要成分是 SiO２ 和 H２SiO３;滤液１用氢氧化 钠溶液沉钴,过滤后得滤饼２(主要成分为 Co(OH)２)和 滤液２(主要溶质为LiCl);滤饼２置于空气中在８５０℃煅烧 得到 Co３O４;滤液２经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液３和滤 饼３,滤饼３为 Li２CO３. (１)Co是２７号元素,其原子有４个电子层,其价电子排 布为３d７４s２,元素周期表第８、９、１０三个纵列合称第Ⅷ 族,因此,其位于元素周期表第４周期、第Ⅷ族. (２)“５００℃焙烧”后剩余的SiCl４ 应先除去,否则水浸时 会产生大量烟雾,由此可知,四氯化硅与可水反应且能 生成氯化氢和硅酸,故其原因是:SiCl４ 遇水剧烈水解,生 成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为 SiCl４＋３H２O 􀪅􀪅H２SiO３＋４HCl. (３)洗净的“滤饼３”的主要成分为 Li２CO３,常用焰色实 验鉴别 Li２CO３ 和 Na２CO３,Li２CO３ 的 焰 色 实 验 为 紫 红 色,而 Na２CO３ 的焰色实验为黄色.故鉴别“滤饼３”和 固体 Na２CO３ 常用方法的名称是焰色实验. (４)已知Ksp[Co(OH)２]＝５．９×１０－１５,若“沉钴过滤”的pH 控制为１０􀆰０,则溶液中c(OH－ )＝１．０×１０－４mol􀅰L－１, Co２＋ 浓度为 Ksp[Co(OH)２] c２(OH－ ) ＝ ５．９×１０ －１５ (１．０×１０－４)２ mol􀅰L－１＝ ５．９×１０－７mol􀅰L－１.“８５０℃煅烧”时,Co(OH)２ 与 O２ 反应生成 Co３O４ 和 H２O,该反应的化学方程式为 ６Co(OH)２＋O２ ８５０℃ 　 􀪅􀪅􀪅􀪅２Co３O４＋６H２O. (５)a．Si－Cl键极性更大,则 Si－Cl键更易断裂,因此, SiCl４ 比 CCl４ 易水解,a有关; b．Si的原子半径更大,因此,SiCl４ 中的共用电子对更加 偏向于 Cl,从而导致Si－Cl键极性更大,且Si原子更易 受到水电离的 OH－ 的进攻,因此,SiCl４ 比 CCl４ 易水解, b有关; c．通常键能越大化学键越稳定且不易断裂,因此,Si－Cl 键键 能 更 大 不 能 说 明 Si－Cl更 易 断 裂,故 不 能 说 明 SiCl４ 比 CCl４ 易水解,c无关; d．Si有更多的价层轨道,因此更易与水电离的 OH－ 形 成化学键,从而导致SiCl４ 比 CCl４ 易水解,d有关; 综上所述,导致SiCl４ 比 CCl４ 易水解的因素有abd. 答案:(１)４　Ⅷ　(２)SiCl４＋３H２O􀪅􀪅H２SiO３＋４HCl (３)焰色试验 (４)５．９×１０－７ 　６Co(OH)２ ＋O２ ８５０℃ 　 􀪅􀪅􀪅􀪅２Co３O４ ＋ ６H２O　(５)abd 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ００２ ９．解析:流程梳理 以高镁卤水为原料制备 Li２CO３ 的工艺流程. (１)[B４O５ (OH)４]２－ 水 解 生 成 等 物 质 的 量 浓 度 的 B(OH)３和[B(OH)４]－ ,则根据原子守恒和电荷守恒可 配平其水 解 反 应 的 方 程 式 为[B４O５(OH)４]２－ ＋５H２O 􀜩􀜨􀜑 ２B(OH)３＋２[B(OH)４]－ .该溶液中c[B(OH)３]＝ c{[B(OH)４]－ },根 据 B(OH)３ 在 水 中 存 在 的 平 衡 B(OH)３＋H２O􀜩􀜨􀜑 H＋ ＋[B(OH)４]－ 的平衡常数Ka＝ c(H＋ )􀅰c{[B(OH)４]－ } c[B(OH)３] ＝１０－９．２４ 知,c[B(OH)３]＝ c{[B(OH)４]－ }时,c(H＋ )＝１０－９．２４ mol􀅰L－１,pH＝ －lg１０－９．２４＝９．２４.(２)加入生石灰是为了除去水浸后 滤液 中 残 留 的 Mg２＋ 、SO２－４ ,则 滤 渣 Ⅰ 的 主 要 成 分 为 Mg(OH)２、CaSO４;精制Ⅱ加入纯碱的目的是沉淀 Ca２＋ 而不沉淀 Li＋ ,根据Ksp(Li２CO３)＝２．２×１０－２,精制Ⅰ后溶 液中c(Li＋ )＝２．０ mol􀅰L－１,知 应 控 制c(CO２－３ )＜ Ksp(Li２CO３) c２(Li＋) ＝２．２×１０ －２ ２．０２ mol􀅰L－１＝０．００５５mol􀅰L－１. 若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收 HCl(可与CaO反应) 外,还会增加生石灰的用量,同时也会增加 Na２CO３ 的用量. (３)精制Ⅰ加入的生石灰过量,精制Ⅱ加入纯碱(过量)的目的 是除去溶液中Ca２＋ ,操作 X是为了除去过量的碳酸钠,结 合“浓缩”时得到 NaCl可知,加入的试剂为盐酸,若不进行 该操作而直接浓缩,由于 Na２CO３ 水解使溶液呈碱性,则会 有LiOH和Li２CO３ 析出. 答案:(１)[B４O５ (OH)４ ]２－ ＋５H２O 􀜩􀜨􀜑 ２B(OH)３ ＋ ２[B(OH)４]－ 　９．２４ (２)Mg(OH)２、CaSO４　０．００５５　CaO、Na２CO３ (３)除去精制Ⅰ引入的Ca２＋ 　盐酸　Li２CO３、LiOH 与 NaCl 一同析出,会造成沉锂步骤制得的Li２CO３ 减少 １０．解析:(１)工业上常用芒硝(Na２SO４􀅰１０H２O)和煤粉在高温 下生产硫化钠,同时生产CO,根据得失电子守恒,反应的化 学方程式为:Na２SO４􀅰１０H２O＋４C 高温 􀪅􀪅Na２S＋４CO↑＋ １０H２O;(２)由题干信息,生产的硫化钠粗品中常含有一定 量的煤灰及重金属硫化物等杂质,这些杂质可以直接作沸 石,因此回流前无需加入沸石,若气流上升过高,可直接降 低温度,使气压降低;(３)硫化钠易溶于热乙醇,若回流时间 过长,Na２S会直接析出在冷凝管上,使提纯率较低,同时易 造成冷凝管下端堵塞,圆底烧瓶内气压过大,发生爆炸;回 流结束后,先停止加热,再移去水浴后再关闭冷凝水,故正 确的顺序为①③②,答案选 D.(４)硫化钠易溶于热乙醇, 使用锥形瓶可有效防止滤液冷却,重金属硫化物难溶于乙 醇,故过滤除去的杂质为重金属硫化物,由于硫化钠易溶于 热乙醇,过滤后温度逐渐恢复至室温,滤纸上便会析出大量 晶体;(５)乙醇与水互溶,硫化钠易溶于热乙醇,因此将滤液 冷却、结晶、过滤后,晶体可用少量冷水洗涤,再干燥,即可 得到 Na２S􀅰xH２O. 答案:(１)Na２SO４ 􀅰１０H２O＋４C 高温 􀪅􀪅Na２S＋４CO↑ ＋１０H２O (２)硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物 等杂质,这些杂质可以直接作沸石　降低温度 (３)硫化钠易溶于热乙醇,若回流时间过长,Na２S会直 接析出在冷凝管上,使提纯率较低,同时易造成冷凝管 下端堵塞,圆底烧瓶内气压过大,发生爆炸　D (４)防止滤液冷却　重金属硫化物　温度逐渐恢复至室 温　(５)冷水 [考点２] １．C　X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液 Z、R、Q的颜色可知 X中含有铁元素,根据固体颜色可知 X是FeS２,Y是Fe２O３,溶液中Z含有Fe３＋ 、溶液 R中含 有Fe２＋ ,Q是FeS. A．Fe２O３ 可用作油漆、涂料等的红色颜料,A 正确;B．含 有Fe３＋ 的溶液加热转化为 Fe(OH)３ 胶体,溶液颜色发 生变化,B正确;C．FeS可溶于酸,所以 R→Q 反应不能 在酸性溶液中进行,C错误;D．在加热条件下 Fe和S化 合生成FeS,D正确. ２．D　酸浸液(主要含 Li＋ 、Fe２＋ 、Cu２＋ 、Al３＋ )加入铁粉“沉 铜”,置换出 Cu单质,溶液加入 NaOH 碱 浸,过 滤 得 到 Al(OH)３ 沉 淀,滤 液 加 入 H２O２,把 Fe２＋ 氧 化 为 Fe(OH)３沉淀,再经过多步操作,最后加入 Na２CO３,得 到 Li２CO３ 沉淀. A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程 式:Fe＋Cu２＋ 􀪅􀪅Cu＋Fe２＋ ,A 错误;B．Al(OH)３ 是两 性氢氧化物,NaOH 过量,则 Al(OH)３ 会溶解,B错误; C．“氧化”过程中将 Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ ,铁元素化合价升 高,C错误;D．加 入 Na２CO３ 得 到 Li２CO３ 沉 淀,利 用 了 Li２CO３ 的溶解度比 Na２CO３ 小的性质,D正确. ３．A　钢渣通过盐酸酸浸,得到滤液Ⅰ中含有 Fe２＋ 、Fe３＋ 、 Ca２＋ 等,滤渣Ⅰ为SiO２,滤渣Ⅰ加入 NaOH 溶液碱浸,得 到含有 Na２SiO３ 的浸取液,加入试剂 Y 盐酸生成硅酸沉 淀,最后得到SiO２,滤液Ⅰ加入试剂 X和 H２C２O４ 分离, 由于 Fe２ (C２O４)３ 能 溶 于 水,试 剂 X 将 Fe２＋ 氧 化 为 Fe３＋ ,再 加 入 H２C２O４,使 CaC２O４ 先 沉 淀,滤 渣 Ⅱ 为 CaC２O４,滤液Ⅱ中有Fe３＋ ,依次解题. A．根据分析,加入试剂 X的目的是将Fe２＋ 氧化为Fe３＋ , 试剂 X应该是氧化剂,不可选用 Fe粉,A 错误;B．加入 试剂 Y,将 Na２SiO３ 转 化 为 H２SiO３ 沉 淀,最 后 转 化 为 SiO２,试剂 Y可以是盐酸,B正确;C．根据分析,“分离” 后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中,C正确;D．“酸浸”后滤 液Ⅰ 中 pH 过 小,酸 性 强,造 成 C２O２－４ 浓 度 小,使 Ca２＋ (aq)＋C２O２－４ (aq)􀜩􀜨􀜑 CaC２O４(s)平衡逆向移动,得 到 CaC２O４ 沉淀少,滤渣Ⅱ质量减少,D正确. ４．B　[Cu(NH３)４]SO４ 可溶于水,步骤Ⅰ中,向 CuSO４溶 液中加入适量浓氨水,Cu２＋ 与 NH３􀅰H２O 反应生成蓝 色沉淀 Cu(OH)２,A错误;步骤Ⅱ中,向 Cu(OH)２ 沉淀 中加入浓氨水,得到的深蓝色溶液中铜元素的存在形式 为[Cu(NH３)４]２＋ ,Cu２＋ 在 配 离 子 的 内 界,很 难 电 离 出 来,而向 Cu(OH)２ 沉淀中加入稀盐酸,得到的蓝色溶液 中铜 元 素 的 存 在 形 式 为 Cu２＋ ,则 c深蓝色 (Cu２＋ )＜ c蓝色 (Cu２＋ ),B 正 确;步 骤 Ⅲ 中 无 明 显 现 象 是 因 为 [Cu(NH３)４]２＋ 极难 电 离 出 Cu２＋ ,溶 液 中 Cu２＋ 浓 度 太 低,与铁发生反应的速率极慢,无明显现象,C错误 ;步 骤Ⅲ中 加 入 稀 盐 酸 后,H＋ 会 与 NH３ 结 合 成 NH＋４ ,使 [Cu(NH３)４]２＋ 􀜩􀜨􀜑 Cu２＋ ＋４NH３ 平 衡 正 移,溶 液 中 c(Cu２＋ )增大,Cu２＋ 与铁发生置换反应析出红色的 Cu, 离子方程式为Fe＋[Cu(NH３)４]２＋ ＋４H＋ 􀪅􀪅Fe２＋ ＋Cu ＋４NH＋４ ,产生气泡表明加入的稀盐酸与铁钉发生置换 反应:Fe＋２H＋ 􀪅􀪅H２↑＋Fe２＋ ,D错误. ５．B　若 H２SO４ 两 步 均 完 全 电 离,则 溶 液 中 存 在 电 荷 守 恒:c(H＋ )＝２c(SO２－４ )＋c(OH－ ),但 根 据 题 给 信 息 Ka(HSO－４ )＝１．２×１０－２ 知,在 较 浓 的 H２SO４ 溶 液 中 H２SO４ 仅第一步电离完全,电离出大量的 H＋ 会抑制第 二步电离,第二步电离不完全,溶液中存在 HSO－４ ,因此 电荷守恒应表 示 为c(H＋ )＝c(HSO－４ )＋２c(SO２－４ )＋ c(OH－ ),A 错 误;该 反 应 的 平 衡 常 数 K ＝ c(H２SO３)􀅰c(SO２－３ ) c２(HSO－３ ) ＝ c(H２SO３) c(H＋ )􀅰c(HSO－３ ) 􀅰 c(H＋ )􀅰c(SO２－３ ) c(HSO－３ ) ＝ Ka２(H２SO３) Ka１(H２SO３) ＝６．０×１０ －８ １．２×１０－２ ＝５．０× １０－６,B正 确;NH＋４ 得 到 １个 OH－ 生 成 NH３􀅰H２O, C２O２－４ 得 １ 个 H＋ 生 成 HC２O－４ 、得 ２ 个 H＋ 生 成 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １０２ H２C２O４,水电离出的 H＋ 与 OH－ 浓度相等,即c水 (H＋ ) ＝c水 (OH－ ),则 溶 液 中 存 在 质 子 守 恒:c水 (OH－ )＝ c(NH３􀅰H２O)＋c(OH－ )＝２c(H２C２O４)＋c(HC２O－４ ) ＋c(H＋ )＝c水 (H＋ ),C错误;考虑过程中溶液的少量损 耗(吸 附 在 沉 淀 表 面 被 过 滤 除 去 ),n提铜 (Na＋ )＞ n沉镍 (Na＋),同时“沉镍”过程中加入了(NH４)２C２O４ 溶液,溶 液体积增加,因此c提铜 (Na＋)＞c沉镍 (Na＋),D错误. ６．D　该实验过程中,相关物质转化如下:CuSO４(aq) 氨水 → Cu(OH)２(s) 过量氨水 → [Cu (NH３ )４ ]SO４ (aq) 乙醇 → [Cu(NH３)４]SO４(s) 过量浓盐酸 →[CuCl４]２－ . A．② 中 沉 淀 为 Cu (OH)２ (s),④ 中 沉 淀 为 [Cu(NH３)４]SO４(s),二者不是同一物质,故 A项说法正 确;B．③中含有的溶质为[Cu(NH３)４]SO４,Cu２＋ 与 NH３ 中 N原子形成配位键,而未与 H２O中 O形成配位键,说 明 配 体 结 合 能 力:NH３ ＞ H２O,故 B 项 说 法 正 确; C．[Cu(NH３)４]SO４为离子化合物,属于强极性物质,乙 醇属于极性相对低的有机物,向[Cu(NH３)４]SO４ 的水 溶液 中 加 入 乙 醇,扩 大 了 溶 质 与 溶 剂 的 极 性 差,使 得 [Cu(NH３)４]SO４在 水 溶 液 中 析 出,即 [Cu(NH３)４]SO４ 在乙醇中的溶解度小于在水中,故 C项说法正确;D．由 于⑥中溶液呈黄绿色是由于含有[CuCl４]２－ ,因此向⑤ 中加入稀硫酸无法得到黄绿色溶液,故 D 项说法错误; 综上所述,说法错误的是 D项. ７．AC　A．Cu２O 中滴加过量０􀆰３mol/L HNO３ 溶液并充 分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液显浅蓝 色,说明 Cu２O 转化成 Cu２＋ ,Cu元素的化合价由＋１价 升至＋２价,根据氧化还原反应的特点知,Cu元素的化 合价还有由＋１价降至０价,新生成的沉淀为金属 Cu,A 项正 确;B．Cu２O 与 ０􀆰３ mol/L HNO３ 发 生 的 反 应 为 Cu２O＋２HNO３ 􀪅􀪅Cu(NO３)２ ＋Cu＋H２O,该 过 程 中 HNO３ 表现 酸 性,后 滴 加 浓 硝 酸 发 生 的 反 应 为 Cu＋ ４HNO３(浓)􀪅􀪅Cu(NO３)２＋２NO２↑＋２H２O,该过程中 HNO３ 表现氧化性和酸性,B项错误;C．Cu２O 中滴加过 量６mol/L氨水充分振荡,沉淀逐渐溶解得到无色溶液, 静置一 段 时 间 无 色 溶 液 变 为 深 蓝 色,说 明 Cu(Ⅰ)与 NH３ 形成无色配合物易被空气中的 O２ 氧化成深蓝色 [Cu(NH３)４]２＋ ,C 项 正 确;D．既 能 与 酸 反 应 生 成 盐 和 水、又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物, Cu２O溶于６mol/L氨水形成的是配合物,Cu２O 不属于 两性氧化物,是碱性氧化物,D项错误;答案选 AC. ８．B　A．由分析可知,化合物 FeO(OCH３)中 Fe的化合价 为＋３价,故其与稀盐酸反应生成 FeCl３、CH３OH、H２O, 反应原 理 为:FeO(OCH３)＋３HCl􀪅􀪅FeCl３ ＋H２O＋ CH３OH,A 不 合 题 意;B．由 分 析 可 知,化 合 物 FeO(OCH３)中 Fe的化合价为＋３价,C 为－２,若隔绝 空气加热分解生成 FeO、CO２、H２O 则得失电子总数不 相等,不 符 合 氧 化 还 原 反 应 规 律,即 不 可 能 生 成 FeO、 CO２、H２O,B 符 合 题 意;C．由 分 析 可 知,化 合 物 FeO(OCH３)中 Fe的化合价为＋３价,故其溶于氢碘酸 (HI)生 成 的 Fe３＋ ,能 将 I－ 氧 化 为 I２,反 应 原 理 为: ２FeO(OCH３)＋６HI􀪅􀪅２FeI２＋I２＋２H２O＋２CH３OH, 再加 CCl４ 萃取,有机层呈紫红色,C 不合题意;D．化合 物FeO(OCH３)在 空 气 中 高 温 将 生 成 Fe２O３、CO２ 和 H２O,然后Fe２O３ 为碱性氧化物,SiO２ 为酸性氧化物,故 化 合 物 FeO (OCH３ )与 SiO２ 高 温 反 应 能 生 成 Fe２(SiO３)３,D不合题意;故答案为:B. ９．解析:(１)①SiO２ 是酸性氧化物,可与 NaOH 溶液发生反 应,化学方程式为 SiO２＋２NaOH􀪅􀪅Na２SiO３＋H２O. ②吸氧 腐 蚀 时 正 极 反 应 式 为 O２ ＋４e－ ＋２H２O 􀪅􀪅 ４OH－ ,根据化学平衡移动原理,碱性溶液中,OH－ 浓度 较大,会抑制 O２ 得电子,使吸氧腐蚀的速率减慢;O２ 在 高离子浓度的液体中溶解度较小,碱性溶液比纯水溶解 氧的能力低,减少了文物与 O２ 的接触,减缓吸氧腐蚀. (２)①无氧、弱碱性的海水中,Fe在细菌作用下,被SO２－４ 氧化为＋２价的 FeS、Fe(OH)２,根据得失电子守恒、电 荷守恒、原子 守 恒 可 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式:４Fe＋ SO２－４ ＋４H２O 细菌 􀪅􀪅FeS＋３Fe(OH)２＋２OH－ .②(ⅰ)由 题图知,铁片在 NaCl溶液中发生吸氧腐蚀,开始时,负 极反应式为 Fe－２e－ 􀪅􀪅Fe２＋ ,正极反应式为 O２＋４e－ ＋２H２O 􀪅􀪅４OH－ .Fe２＋ 与K３ [Fe(CN)６]反 应 生 成 KFe[Fe(CN)６]蓝色沉淀,即铁片上会出现蓝色区域;溶 液中酚酞遇 到 OH－ 变 红,铁 片 上 会 出 现 红 色 区 域;由 “有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成FeOOH”知 , Fe２＋ 在盐水中被 O２氧化成黄色的FeOOH.(ⅱ)铁片发 生吸氧腐 蚀,负 极 区 生 成 Fe２＋ ,被 O２ 进 一 步 氧 化 为 Fe３＋ ,此时体系中的阳离子主要有Fe３＋ 、Fe２＋ . (３)要检验脱氯效果,应控制样品用量、脱氯时间、取用 体积等变量相同,利用 Ag＋ 与 Cl－ 的反应进行实验.实 验中,首先需要将等量的含氯 FeOOH 模拟样品分别用 等体积的０．５mol􀅰L－１NaOH 溶液与蒸馏水浸泡脱氯,然 后过滤,得到上层清液,取等体积的两种上层清液,先用 ０．５mol􀅰L－１HNO３ 溶 液 酸 化,再 加 入 ０．０５ mol􀅰L－１ AgNO３溶液,通过比较出现 AgCl白色沉淀时消耗 AgNO３ 溶液体积的大小,即可比较脱氯效果. 答案:(１)①Na２SiO３　②碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反 应的进行,反应速率减慢;碱性溶液中,O２ 溶解度较小, 减少文物与 O２ 的接触,减缓吸氧腐蚀 (２)①４Fe＋SO２－４ ＋４H２O 细菌 􀪅􀪅FeS＋３Fe(OH)２＋２OH－ ②(ⅰ)滴加混合溶液后,铁片表面将出现蓝色和红色区 域,较长时间后出现黄色斑点 (ⅱ)Fe３＋ 、Fe２＋ (３)分别加入等体积(如５mL)的０．５mol􀅰L－１NaOH 溶液和蒸馏水至浸没样品,在室温下,搅拌、浸泡３０min; 过滤,各取等量上层清液(如２mL)置于两支小试管中, 分别滴加３mL０．５mol􀅰L－１HNO３ 溶液酸化,再分别 滴加０．０５mol􀅰L－１AgNO３ 溶液;记录每份上层清液至 出现 AgCl白色沉淀时消耗的 AgNO３ 溶液体积 １０．解析:根据题给的流程,将菱锰矿置于反应器中,加入 硫酸和 MnO２,可将固体溶解为离子,将杂质中的 Fe、 Ni、Al等元素物质也转化为其离子形式,同时,加入的 MnO２ 可以将溶液中的 Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ ;随后将溶液 pH 调至约等于７,此时,根据已知条件给出的三种氢氧 化物的溶度积可以将溶液中的 Al３＋ 沉淀出来;随后加 入BaS,可以将溶液中的 Ni２＋ 沉淀,得到相应的滤渣; 分离后溶液中含有大量的 Mn２＋ ,将此溶液置于电解槽 中电解,得到 MnO２,将 MnO２ 与碳酸锂共同煅烧得到 最终产物 LiMn２O４. (１)菱锰矿中主要含有 MnCO３,加入硫酸后可以与其反 应,硫 酸 溶 矿 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为:MnCO３ ＋ H２SO４ 􀪅􀪅MnSO４＋H２O＋CO２↑;为提高溶矿速率,可 以将菱锰矿粉碎. (２)根据分析,加入 MnO２ 的作用是将酸溶后溶液中含 有的 Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ ,但不宜使用 H２O２ 氧化 Fe２＋ , 因为氧化后生成的 Fe３＋ 可以催化 H２O２ 分解,不能使 溶液中的Fe２＋ 全部氧化为Fe３＋ . (３)溶矿完成以后,反应器中溶液 pH＝４,此时溶液中 c(OH－ )＝１􀆰０×１０－１０mol􀅰L－１,此 时 体 系 中 含 有 的 c(Fe３＋ )＝Ksp [Fe(OH)３] c３(OH－ ) ＝２􀆰８×１０－９ mol􀅰L－１,这 时,溶液中的c(Fe３＋ )小于１􀆰０×１０－５mol􀅰L－１,认为 Fe３＋ 已经沉淀完全;用石灰乳调节至pH≈７,这时溶液 中c(OH－ )＝１􀆰０×１０－７ mol􀅰L－１,溶 液 中c(Al３＋ )＝ １􀆰３×１０－１２mol􀅰L－１,c(Ni２＋ )＝５􀆰５×１０－２mol􀅰L－１, c(Al３＋)小于１􀆰０×１０－５mol􀅰L－１,Al３＋ 沉淀完全,这一阶 段除去的金属离子是 Al３＋ . 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２０２ (４)加入少量BaS溶液除去 Ni２＋ ,此时溶液中发生反应的 离子方程式为BaS＋Ni２＋ ＋SO２－４ 􀪅􀪅BaSO４↓＋NiS↓,生 成的沉淀有BaSO４、NiS. (５)在电解槽中,Mn２＋ 发生反应生成 MnO２,反应的离 子方 程 式 为 Mn２＋ ＋２H２O 电解 　 􀪅􀪅H２ ↑ ＋ MnO２ ↓ ＋ ２H＋ ;该反应中消耗 Mn２＋ ,生成 H＋ ,为保持电解液成 分稳定,应不断补充 Mn(OH)２. (６)煅 烧 窑 中 MnO２ 与 Li２CO３ 发 生 反 应 生 成 LiMn２O４,反应的化学方程式为２Li２CO３＋８MnO２ 煅烧 　 􀪅􀪅 ４LiMn２O４＋２CO２↑＋O２↑. 答案:(１)MnCO３＋H２SO４ 􀪅􀪅MnSO４＋H２O＋CO２↑ 　粉碎菱锰矿 (２)将 Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ 　H２O２ 在 Fe３＋ 、Mn２＋ 等的催 化作用下会快速分解 (３)２．８×１０－９　Al３＋ 　(４)BaSO４、NiS (５)Mn２＋ ＋２H２O 电解 　 􀪅􀪅H２↑＋MnO２↓＋２H＋ 　补充 Mn(OH)２ (６)２Li２CO３＋８MnO２ 煅烧 　 􀪅􀪅４LiMn２O４＋２CO２↑＋O２↑ １１．解析:在“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产 生具有强氧化性的过一硫酸(H２SO５),用石灰乳调节 pH＝４,Mn２＋ 被 H２SO５ 氧化为 MnO２,发生反应的离子 方程式 H２O＋Mn２＋ ＋HSO－５ 􀪅􀪅MnO２↓＋SO２－４ ＋ ３H＋ ,Fe３＋ 水解同时生成氢氧化铁,“沉钴镍”过程中, Co２＋ 变为Co(OH)２,在空气中可被氧化成 CoO(OH). (１)用硫酸浸取镍钴矿时,为提高浸取速率可适当增大 硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积. (２)(H２SO５)的 结 构 式 为 SO 􀪅 O 􀪅􀪅 O H O O H ,所 以 １molH２SO５ 中过氧键的数目为 NA. (３)根据题干信息可知,“氧化”中 Mn２＋ 被 H２SO５ 氧化 为 MnO２,则 H２SO５ 被还原为SO２－４ ,结合 H２SO５ 的电 离第一 步 完 全 可 知,反 应 的 离 子 方 程 式 为 Mn２＋ ＋ HSO－５ ＋H２O 􀪅􀪅MnO２ ↓＋SO２－４ ＋３H＋ ;“氧 化”中 Fe２＋ 会被氧化为 Fe３＋ ,用石灰乳调节 pH＝４时 Fe元 素沉淀为Fe(OH)３,Ca２＋ 与 SO２－４ 结合生成 CaSO４ 沉 淀,故滤渣中还含有Fe(OH)３、CaSO４. (４)根据图示可知SO２ 体积分数为９．０％时,Mn(Ⅱ)氧 化速率最大;继续增大SO２ 体积分数时,由于SO２ 有还 原性,过多将会降低 H２SO５ 的浓度,降低 Mn(Ⅱ)氧化 速率. (５)“沉钴镍”中得到的 Co(OH)２,在空气中可被氧化成 CoO(OH),该 反 应 的 化 学 方 程 式 为:４Co(OH)２ ＋O２ 􀪅􀪅４CoO(OH)＋２H２O. (６)氢氧化镁的 Ksp＝１０－１０􀆰８,当镁离子完全 沉 淀 时, c(Mg２＋ )＝１０－５ mol/L,根 据 Ksp 可 计 算c(OH－ )＝ １０－２􀆰９mol/L,根据 Kw＝１０－１４,c(H＋ )＝１０－１１􀆰１mol/L, 所以溶液的pH＝１１􀆰１. 答案:(１)适当增大硫酸浓度(或适当升高温度或将镍 钴矿粉碎增大接触面积)　(２)NA (３)H２O＋Mn２＋ ＋HSO－５ 􀪅􀪅MnO２↓＋SO２－４ ＋３H＋ Fe(OH)３、CaSO４ (４)９􀆰０％　SO２ 有还原性,过多将会降低 H２SO５ 的浓 度,降低 Mn(Ⅱ)氧化速率 (５)４Co(OH)２＋O２ 􀪅􀪅４CoO(OH)＋２H２O (６)１１􀆰１ １２．解析:(１)实验开始时先通 N２,排尽装置中的空气,一段时 间后,先加热装置a,产生SOCl２ 气体充满b装置后再加热 b装置,装置b中发生反应的化学方程式为FeCl２􀅰４H２O ＋４SOCl２ △ 􀪅􀪅FeCl２＋４SO２↑＋８HCl↑;装置c、d的共 同作用是冷凝回流 SOCl２;答案为:a;FeCl２􀅰４H２O＋ ４SOCl２ △ 􀪅􀪅FeCl２ ＋４SO２ ↑ ＋８HCl↑;冷 凝 回 流 SOCl２. (２)滴定过程中 Cr２O２－７ 将 Fe２＋ 氧化成 Fe３＋ ,自身被还 原成 Cr３＋ ,反 应 的 离 子 方 程 式 为 ６Fe２＋ ＋Cr２O２－７ ＋ １４H＋ 􀪅􀪅６Fe３＋ ＋２Cr３＋ ＋７H２O,则 m１ g 样 品 中 n(FeCl２)＝６n(Cr２O２－７ )＝６cV×１０－３mol;m１g样品中 结晶水的质量为(m１－m２)g,结晶水物质的量为 m１－m２ １８ mol,n(FeCl２)∶n(H２O)＝１∶n＝(６cV×１０－３mol): m１－m２ １８ mol ,解得n＝１０００ (m１－m２) １０８cV ;A．样品中含少量 FeO 杂 质,溶 于 稀 硫 酸 后 生 成 Fe２＋ ,导 致 消 耗 的 K２Cr２O７ 溶 液 的 体 积 V 偏 大,使 n 的 测 量 值 偏 小, A选;B．样品与SOCl２ 反应时失水不充分,则m２ 偏大, 使n的测量值偏小,B选;C．实验Ⅰ称重后,样品发生了 潮解,样品的质量不变,消耗的 K２Cr２O７ 溶液的体积V 不变,使n的测量值不变,C不选;D．滴定达到终点时 发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的 K２Cr２O７ 溶液的体积V 偏小,使n的测量值偏大,D 项不选;答 案选 AB.(３)组装蒸馏装置对 TiCl４、CCl４ 混合物进行 蒸馏提纯,按由下而上、从左到右的顺序组装,安装顺 序为①⑨⑧,然后连接冷凝管,蒸馏装置中应选择直形 冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦,接着连接尾接管⑩, TiCl４ 极易水解,为防止外界水蒸气进入,最后连接③ ⑤,安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤;由于 TiCl４、CCl４ 分子 结构相似,TiCl４ 的相对分子质量大于 CCl４,TiCl４ 分子 间的范德华力较大,TiCl４ 的沸点高于 CCl４,故先蒸出 的物质为 CCl４;答案为:⑥⑩③⑤;CCl４. 答案:(１)a　FeCl２􀅰４H２O＋４SOCl２ △ 　 􀪅􀪅FeCl２＋４SO２↑＋ ８HCl↑　冷凝回流SOCl２ (２) １０００(m１－m２) １０８cV 　AB (３)⑥⑩③⑤　CCl４ １３．解析:(１)由 CuSO４􀅰５H２O固体配制硫酸铜溶液,需用 天平称量一定质量的 CuSO４􀅰５H２O固体,将称量好的固 体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解CuSO４􀅰 ５H２O,因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管. (２)CuSO４􀅰５H２O 含结晶水,长期放置会风化失去结 晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体.(３) 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜 沉淀,加 热,氢 氧 化 铜 分 解 生 成 黑 色 的 氧 化 铜 沉 淀. (４)草酸和碳酸钾以物质的量之比为１􀆰５∶１发生非氧 化还原反应生成 KHC２O４、K２C２O４、CO２ 和水,依据原 子守恒可知,反应的化学方程式为:３H２C２O４＋２K２CO３ 􀪅􀪅２KHC２O４＋K２C２O４＋２H２O＋２CO２↑.(５)为 防 止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减 缓反应速率,将碳酸钾进行分批加入并搅拌.(６)Ⅲ中 将混合溶液加热至８０~８５℃,应采取水浴加热,使液体 受热均匀.(７)从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓 缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸 汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草 酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体. 答案:(１)分液漏斗和球形冷凝管 (２)CuSO４􀅰５H２O风化失去结晶水生成无水硫酸铜 (３)CuO　 (４)３H２C２O４ ＋２K２CO３ 􀪅􀪅２KHC２O４ ＋ K２C２O４＋２H２O＋２CO２↑ (５)分批加入并搅拌　(６)水浴 (７)冷却结晶、过滤、洗涤 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３０２ １４．解析:(１)根 据 分 析 可 知 Cu的 物 质 的 量 是 ０􀆰９６g÷ ６４g/mol＝０􀆰０１５mol,第一次生成硫酸钡的物质的量 是１􀆰１６５g÷２３３g/mol＝０􀆰００５mol,第二次生成硫酸 钡的物质的量是２􀆰３３g÷２３３g/mol＝０􀆰０１mol,因此 １􀆰９６５g X 中 一 定 含 有 ０􀆰９６ g Cu,Ba 的 质 量 是 ０􀆰００５mol×１３７g/mol＝０􀆰６８５g,二 者 质 量 之 和 是 １􀆰６４５g＜１􀆰９６５g,相差０􀆰３２g,根据原子守恒可知应 该是 氧 元 素,物 质 的 量 是 ０􀆰３２ g÷１６ g/mol＝ ０􀆰０２mol,则Ba、Cu、O三种原子的个数之比是１∶３∶ ４,所以组成 X 的三种元素为 Ba、Cu、O,X 的化学式为 BaCu３O４.(２)根据氯原子原子守恒以及溶液 C仍然能 与氯化钡反应 生 成 硫 酸 钡 可 知 溶 液 C 的 溶 质 组 成 为 HCl、H２SO４.(３)①反应中 Cu元素化合价降低,得到 电子,则氨气中氮元素化合价升高,被氧化生成氮气, 根据原子守恒可知由 X到 A 的化学方程式为２NH３＋ BaCu３O４ △ 􀪅􀪅Ba(OH)２＋３Cu＋N２＋２H２O.②X 难溶 于水,但可溶于氨水中,说明有[Cu(NH３)４]２＋ 生成,所 以该反应 的 离 子 方 程 式 为 BaCu３O４ ＋１２NH３ 􀅰H２O 􀪅􀪅３[Cu(NH３)４]２＋ ＋Ba２＋ ＋８OH－ ＋８H２O.(４)反 应中氨气可能过量,高温下水是气态,氮气性质稳定, 所以需要检验的是氨气和水蒸气,实验方案为:将湿润 的红色石蕊 试 纸 置 尾 气 出 口,若 变 蓝,说 明 尾 气 中 有 NH３.将尾 气 通 入 冷 的 集 气 瓶 中,若 有 液 珠,说 明 有 H２O. 答案:(１)Ba、Cu、O　BaCu３O４ (２)HCl、H２SO４ (３)①２NH３＋BaCu３O４ △ 􀪅􀪅Ba(OH)２＋３Cu＋N２＋２H２O ②BaCu３O４＋１２NH３􀅰H２O􀪅􀪅３[Cu(NH３)４]２＋ ＋Ba２＋ ＋ ８OH－ ＋８H２O (４)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明 尾气中有 NH３;将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠, 说明有 H２O [考点３] １．B　A．由图中转化信息可知,Be(OH)２ 既能与盐酸反应 生成盐和水,又能与氢氧化钠反应生成盐,因此其是两 性氢氧化物,A正确;B．由题中信息可知,Be２C的熔点远 远高于BeCl２ 的,因此Be２C不可能是分子晶体,而BeCl２ 的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体 类型不相同,B错误;C．Na２[Be(OH)４]中 Be原子与４ 个羟基形成４个σ键,没有孤电子对,只有４个成键电子 对,因此,其杂化方式为sp３,C正确;D．Be２C中的 Be化 合价为＋２,C的化合价为－４,因此其与 H２O 反应生成 Be(OH)２ 和 CH４,该反应的化学方程式为 Be２C＋４H２O 􀪅􀪅２Be(OH)２＋CH４↑,D正确. ２．解析:贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少 量SiO２]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸溶 解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水(浓盐 酸 与 浓 硝 酸 混 合 酸 )氧 化 溶 解 Rh,Rh 转 化 为 H３[RhCl６],Pt转化为相关可溶物,SiO２ 不溶,过滤后进 行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、DETA 将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为 Rh、 Rh２O３ 和 RhCl３,再用 H２ 进行高温还原得到铑单质,向 滤液中加入 NH４Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除 去,加入SnCl２ 将 Rh(Ⅲ)转化为[Rh(SnCl３)５]４－ ,再加 入Zn进行还原,生成 Rh,由于 Zn过量有剩余,加入浓 盐酸溶解过量的 Zn,实现 Zn与 Rh分 离,过 滤 获 得 铑 粉,以此分析解答. (１)原料合金粉主要成分为 Fe、Rh、Pt和少量 SiO２,Fe 易溶于酸(如盐酸或硫酸),而 Rh和 Pt在常温下不易被 非氧化性酸溶解,SiO２ 不溶于酸,因此“酸溶１”使用非氧 化性酸溶解Fe生成可溶性盐,过滤后Fe(Ⅱ)进入滤液, 剩余滤渣主要为 Rh、Pt和SiO２,实现初步分离. (２)“酸溶２”中 Rh转化为 H３[RhCl６],Rh元素化合价由 ０升高至＋３,HNO３ 中 N 元素化合价由＋５降低至＋４, 结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程 式为 Rh＋６HCl＋３HNO３ 􀪅􀪅H３[RhCl６]＋３NO２↑＋ ３H２O;由 上 述 分 析 可 知 该 过 程 中 滤 渣 的 主 要 成 分 为SiO２. (３)“高温还原”过程中,Rh２O３ 和 RhCl３ 均被 H２ 还原为 Rh,Rh元素化合价均由＋３降低至０,根据化合价升降 守恒以及原子守恒可知反应方程式为 Rh２O３＋３H２ 高温 􀪅􀪅 ２Rh＋３H２O、２RhCl３＋３H２ 高温 􀪅􀪅２Rh＋６HCl. (４)SnCl２ 初 始 浓 度 为 １．０×１０－４mol􀅰L－１,则 溶 液 中 c(Sn２＋ )＝１．０×１０－４mol􀅰L－１,当 恰 好 生 成 Sn(OH)２ 沉淀 时,c(OH－ )＝ 　　　　　　　 　　Ksp[Sn(OH)２] c(Sn２＋ ) mol􀅰L－１ ＝ ５．５×１０－２８ １．０×１０－４ mol􀅰L－１≈２．３×１０－１２mol􀅰L－１,c(H＋ ) ＝ Kw c(OH－) ＝ １０ －１４ ２．３×１０－１２ mol􀅰L－１≈４．３×１０－３mol􀅰L－１, pH＝－lgc(H＋)＝－lg(４．３×１０－３)＝３－０．６＝２．４,因此为 避免生成Sn(OH)２沉淀,溶液的pH＜２．４,故答案为 A. (５)配离子[Rh(SnCl３)５]４－ 中,配体[SnCl３]－ 带１个负 电荷,设 Rh的化合价为x,则x＋５×(－１)＝－４,则x ＝＋１;Rh(Ⅲ)以[RhCl６]３－ 计,反 应 中 Rh(Ⅲ)还 原 至 Rh(Ⅰ),每个Rh得到２个电子,SnCl２ 为还原剂,部分被 氧化为[SnCl６]２－ ,Sn(Ⅱ)被氧化为 Sn(Ⅳ),每个 Sn失 去２个电子,同时反应过程中,部分SnCl２ 结合一个 Cl－ 形 成 [SnCl３ ]－ ,作 为 新 的 配 体,每 生 成 １ 个 [Rh(SnCl３)５]４－ ,需要５个 SnCl２,因此理论上 SnCl２ 和 Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为(１＋５)∶１＝６∶１. (６)由于“二 次 还 原”过 程 中,为 确 保[Rh(SnCl３)５]４－ 完 全反应,加入的Zn需过量,过滤后剩余 Zn和生成物 Rh 存在于滤渣中,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为除 去滤渣中未反应的Zn. 答案:(１)溶解 Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现 分离 (２)Rh＋６HCl＋３HNO３ 􀪅􀪅H３[RhCl６]＋３NO２ ↑ ＋ ３H２O　SiO２ (３)Rh２O３ ＋３H２ 高温 　 􀪅􀪅２Rh＋３H２O、２RhCl３ ＋３H２ 高温 　　 􀪅􀪅 ２Rh＋６HCl (４)A　(５)＋１　６∶１ (６)除去滤渣中未反应的Zn ３．解析:铜冶炼烟尘(主要含 S、As２O３ 及 Cu、Zn、Pb的硫 酸盐)焙烧将 S转化为二氧化硫,As２O３ 因沸点低被蒸 出,设计焙烧温度为６００℃,根据已知信息,硫酸铜被分 解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后, 硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸 铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应 转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要 为硫 酸 铜,硫 酸 铜 经 过 电 解 或 置 换 法 转 化 为 铜,据 此 解答. (１)设计焙烧温度６００℃,使硫酸铜分解,而硫酸锌和硫 酸铅不分解,使 As２O３ 沸腾收集; (２)将 SO２ 通 入 Na２CO３ 和 Na２S 的 混 合 溶 液 可 制 得 Na２S２O３,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反应 的化学方程式为４SO２＋Na２CO３＋２Na２S􀪅􀪅３Na２S２O３ ＋CO２; (３)酸浸时,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转化 成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要为硫 酸铜,故酸浸的目的为分离硫酸铅,得到较纯净的硫酸 铜溶液; (４)浸出液主要为硫酸铜,经过电解或置换法转化为铜, 故从浸出液得到 Cu的方法有:电解法或置换法; (５)某含Pb化合物室温下晶胞如题图所示,Cs位于体 心,个数为１,Pb位于顶点,个数为８×１８＝１ ,Br位于棱 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４０２ 心,个数为１２× １４ ＝３ ,该化合物的化学式为 CsPbBr３, Cs位于体心,Pb位于顶点,Cs与 Pb之间的距离为体对 角线的一半,由于晶胞参数a≠b≠c,α＝β＝γ ＝９０ ℃, Cs与Pb之间的距离为 a ２＋b２＋c２ ２ pm ,该晶体密度计 算式为 MCs＋MPb＋３MBr NA×abc×１０－３０ g/cm３. 答案:(１)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时 使 As２O３ 沸腾收集 (２)４SO２＋Na２CO３＋２Na２S􀪅􀪅３Na２S２O３＋CO２ (３)分离硫酸铅,得到纯净的硫酸铜溶液 (４)电解法(或置换法) (５) a ２＋b２＋c２ ２ 　CsPbBr３ MCs＋MPb＋３MBr NA×abc×１０－３０ ４．解析:废渣用(NH４)２S２O８ 和 NH３􀅰H２O 氧 化 浸 出 过 滤,滤液中 有[Cu(NH３)４]２＋ 和[Zn(NH３)４]２＋ ,滤 渣 １ 有PbSO４ 和Fe(OH)３,滤液加 Zn置换出 Cu,除铜后的 溶液 加 (NH４)２S 沉 锌,得 到 ZnS,滤 渣 １ 用 H２A 和 Na２A浸铅后过滤,滤渣２含 Fe元素,滤液经过结晶得 到PbA,再真空热解得到纯Pb. (１)碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳 原 子, H２A 分 子 中 手 性 碳 原 子 有 ２ 个,HOOC C H OH ∗ C H OH ∗ COOH ; (２)“氧化浸出”时,过二硫酸根作氧化剂,过二硫酸根转 变为SO２－４ ; (３)“氧化浸出”时,温度升高,浸出速率增大,浸出率升 高,温度过高时,NH３􀅰H２O 分解生成 NH３ 逸出,且温 度高时过二硫酸铵分解,造成浸出率减小; (４)加入Zn发生置换反应,从[Cu(NH３)４]２＋ 置换出 Cu 单质,反 应 的 离 子 方 程 式 为:Zn＋[Cu(NH３)４]２＋ 􀪅􀪅 [Zn(NH３)４]２＋ ＋Cu; (５)根据分析,滤渣１有 Fe(OH)３ 和 PbSO４,用 H２A 和 Na２A浸铅后过滤,滤渣２含Fe元素的沉淀; (６)“浸铅”步骤发生 PbSO４(s)＋A２－ 􀜩􀜨􀜑 PbA＋SO２－４ , Na２A溶液中存在 A２－ ＋H２O􀜩􀜨􀜑 HA－ ＋OH－ ,pH 升 高,OH－ 浓度增大,平衡 A２－ ＋H２O􀜩􀜨􀜑 HA－ ＋OH－ 逆 向移动,A２－ 浓度增大,平衡 PbSO４(s)＋A２－ 􀜩􀜨􀜑 PbA＋ SO２－４ 正向移动,PbA 产率增大;pH 过高时,OH－ 浓度 过大,会生成Pb(OH)２ 沉淀,造成PbA产率降低; (７)２９０℃“真空热解”PbA即Pb(OOC—CHOH—CHOH— COO)生成Pb单质和２种气态氧化物为 CO和 H２O,反应 的 化 学 方 程 式 为:Pb(OOC—CHOH—CHOH—COO) ２９０℃ 真空热解 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅Pb＋４CO↑＋２H２O↑. 答案:(１)２　(２)SO２－４ (３)温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高时, NH３􀅰H２O分解生成 NH３ 逸出,且温度高时过二硫酸 铵分解,造成浸出率减小 (４)Zn＋[Cu(NH３)４]２＋ 􀪅􀪅[Zn(NH３)４]２＋ ＋Cu (５)Fe　(６)pH 升高,OH－ 浓度增大,平衡 A２－ ＋H２O 􀜩􀜨􀜑 HA－ ＋OH－ 逆向移动,A２－ 浓度增大,平衡 PbSO４ (s)＋A２－ 􀜩􀜨􀜑 PbA＋SO２－４ 正向移动,PbA 产率增大　 Pb(OH)２ (７)Pb(OOC—CHOH—CHOH—COO) ２９０℃ 真空热解 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅Pb＋ ４CO↑＋２H２O↑ ５．解析:含 锶 (Sr)废 渣 主 要 含 有 SrSO４、SiO２、CaCO３、 SrCO３和 MgCO３等,加入稀盐酸酸浸,碳酸盐溶解进入 滤液,浸出渣１中含有SrSO４、SiO２,加入 BaCl２ 溶液,发 生沉 淀 转 化,SrSO４(s)＋Ba２＋ (aq)􀜩􀜨􀜑 BaSO４ (s)＋ Sr２＋ (aq),得到 SrCl２ 溶液,经过系列操作得到 SrCl２􀅰 ６H２O晶体; (１)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA 族,基态原子价 电子排布式为５s２; (２)由分析可知,碳酸盐均能溶于盐酸,“浸出液”中主要 的金属离子有Sr２＋ 、Ca２＋ 、Mg２＋ ; (３)由分析可知,“盐浸”中发生沉淀的转化,反应的离子 方程式:SrSO４(s)＋Ba２＋ (aq)􀜩􀜨􀜑 BaSO４(s)＋Sr２＋ (aq); 该反应的平衡常数 K＝c (Sr２＋ ) c(Ba２＋ ) ＝ c(Sr２＋ )􀅰c(SO２－４ ) c(Ba２＋ )􀅰c(SO２－４ ) ＝ Ksp(SrSO４) Ksp(BaSO４) ＝１０ －６．４６ １０－９．９７ ＝１０３．５１,平衡常数很大,近似认为 SrSO４完全转化,溶液中剩余n(Ba２＋ )＝１×１０－３mol,则 c(SO２－４ )＝ Ksp(BaSO４) c(Ba２＋ ) ＝１０－７．９７mol/L,列三段式: 　　　　 SrSO４(s)＋Ba２＋(aq)􀜩􀜨􀜑 BaSO４(s)＋Sr２＋(aq) 初始 mol　０．０１　　 ０．０１１　　　　　　　　　０ 变化 mol ０．０１ ０．０１　　　　　　　　　０．０１ 平衡 mol ０．００１　　　　　　　　 ０．０１, 理论 上 溶 液 中c(Sr２＋ )􀅰c(SO２－４ )＝１０－１mol/L× １０－７．９７mol/L＝１０－８．９７(mol􀅰L－１)２; (４)随温度升高锶浸出率增大,原因是离子半径:Ba２＋ ＞ Sr２＋ ,晶格能:SrSO４＞BaSO４,则 SrSO４(s)＋Ba２＋ (aq) 􀜩􀜨􀜑 BaSO４(s)＋Sr２＋ (aq)为吸热反应,升高温度平衡正 向移动,所以锶浸出率增大; (５)“盐浸”时发生沉淀的转化,生成了 BaSO４,SiO２ 不参 与反应,故浸出渣２中主要含有SrSO４、BaSO４、SiO２; (６)窝穴体a的空腔与 Sr２＋ 的粒径相匹配,可通过分子 间相互作用形成超分子识别Sr２＋ ,达到提取其中的Sr２＋ 的目的; (７)Ca(OH)２ 为强碱,则 Sr(OH)２ 也是强碱,Sr２＋ 不水 解,排除b,由平衡移动原理可知SrCl２􀅰６H２O制备无水 SrCl２ 的方法加压不利于脱水,排除c、d,故选a. 答案:(１)５s２ (２)Ca２＋ 、Mg２＋ (３)SrSO４ (s)＋Ba２＋ (aq)􀜩􀜨􀜑 BaSO４ (s)＋Sr２＋ (aq) 　１０－８．９７ (４)SrSO４(s)＋Ba２＋ (aq)􀜩􀜨􀜑 BaSO４(s)＋Sr２＋ (aq)为吸 热反应,升高温度平衡正向移动,所以锶浸出率增大 (５)BaSO４、SiO２ (６)窝穴体a的空腔与 Sr２＋ 的粒径相匹配,可通过分子 间相互作用形成超分子 (７)a ６．解析:(１)铬是２４号元素,其基态原子的核外电子排布符 合洪特规则特例,价层电子排布式为３d５４s１. (２)煅烧时Fe(CrO２)２ 与过量 KOH、空气中的 O２(作氧 化剂)发生反应生成 K２CrO４、Fe２O３ 和 H２O,根据得失 电子守恒、原子守恒,即可写出该反应的化学方程式. (４)通入过量 CO２ 的目的是 提 供 酸 性 环 境,使 K２CrO４ 转化 为 K２Cr２O７,加压的目的是增大 CO２ 的溶解度,使 更多的 CO２ 溶解在溶液中,从而保 证 酸 化 反 应 充 分 进 行,提高酸化反应速率和 K２CrO４ 的转化率. (６)由 流 程 分 析 可 知,该 工 序 中 反 应 物 有 Fe(CO)５、 K２CrO４、H２O, 产 物 有 Cr(OH)３、CO、KOH 和 Fe(OH)３,根据得失电子守恒、原子守恒,即可写出该反 应的化学方程式. (７)滤渣Ⅱ主要成分是 Cr(OH)３、Fe(OH)３,可返回煅烧 工序,节约原料、实现绿色化学. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５０２ 答案:(１)３d５４s１ (２)４Fe(CrO２)２＋７O２＋１６KOH ４００~５００℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅８K２CrO４ ＋２Fe２O３＋８H２O (３)MgO　Al(OH)３ (４)增大CO２ 的溶解度,保证酸化反应充分进行 (５)KHCO３ (６)Fe(CO)５ ＋K２CrO４ ＋４H２O 􀪅􀪅Cr(OH)３ ↓ ＋ Fe(OH)３↓＋２KOH＋５CO↑ (７)煅烧 ７．解析:采用两段焙烧Ｇ水浸法从铁锰氧化矿中分离提取 Cu、Co、Mn等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均 转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产 生的气体有氨气、氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸 铵溶液,得到的硫酸盐经６５０ ℃高温焙烧,只有硫酸铁 发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤 分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙, 后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫 酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠, 调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液, 滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答. (１)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与 硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守 恒可知还有氨气生成,反应的化学方程式为:３MnO２＋ ３NH４HSO４ 低温焙烧 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅３MnSO４ ＋ N２ ↑ ＋ NH３ ↑ ＋ ６H２O;根据已知条件,高温焙烧的温度为６５０℃,只有硫 酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅, 氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所 得滤渣的主要成分除了SiO２ 外还含有Fe２O３、CaSO４; (２)根据已知条件,硫酸铵低温分解成硫酸氢铵,高温则 完全分解成气体,如果直接高温焙烧,则硫酸铵会分解, 物质的量减少,导致金属元素的浸出率减小; (３)根据萃取的化学方程式:２HR(有 机 相)＋Cu２＋ (水 相)􀜩􀜨􀜑 CuR２(有机相)＋２H＋ (水相),加入有机相将铜 离子萃取到有机相中,反萃取时需要使平衡逆向移动, 生成铜离子,而且为了不引入新的杂质,应加入的试剂 为稀 H２SO４; (４)沉 钴 时,pH＝４ 时 Co２＋ 恰 好 沉 淀 完 全,其 浓 度 为 c(Co２＋)＝１×１０－５mol/L,此时c(H＋ )＝１×１０－４mol/L,根 据Ksp (CoS)＝ ４×１０－２１,推 出c(S２－ )＝ Ksp(CoS) c(Co２＋) ＝ ４×１０－２１ １×１０－５ mol/L＝４×１０－１６mol/L,又因为 Ka１(H２S)＝１ ×１０－７,Ka２(H２S)＝１×１０－１３,Ka１􀅰Ka２＝ c(H＋ )􀅰c(HS－ ) c(H２S) ×c (H＋ )􀅰c(S２－ ) c(HS－ ) ＝ c２(H＋ )􀅰c(S２－ ) c(H２S) ,则c(H２S)＝ c２(H＋ )􀅰c(S２－ ) Ka１􀅰Ka２ ＝ (１×１０－４)２×４×１０－１６ １×１０－７×１×１０－１３ mol/L＝４× １０－４ mol/L;由流程图可知,CoS溶解时加入了 过 氧 化 氢,稀硫酸,生成了 CoSO４ 和 S,反应的化学方程式为: CoS＋H２O２＋H２SO４ 􀪅􀪅CoSO４＋S＋２H２O,改写成离 子方程式为:CoS＋H２O２＋２H＋ 􀪅􀪅Co２＋ ＋S＋２H２O; (５)由分析可知,沉锰过程中,加入碳酸氢铵,生成碳酸 锰,二氧化碳,硫酸铵等,过滤后滤液中的硫酸铵可并入 吸收液中,经过处理后导入低温焙烧循环使用. 答案:(１)３MnO２ ＋３NH４HSO４ 低温焙烧 　 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅３MnSO４ ＋ N２↑＋NH３↑＋６H２O　Fe２O３、CaSO４ (２)减小 (３)H２SO４ (４)４×１０－４　CoS＋H２O２＋２H＋􀪅􀪅Co２＋ ＋S＋２H２O (５)低温焙烧 ８．解析:(１)①酸 浸 时,若 不 通 入 O２,会 发 生 反 应:ZnS＋ H２SO４ 􀜩􀜨􀜑 ZnSO４＋H２S,通入 O２ 可以氧化S２－ 生成S, 促进酸浸反应正向进行,提高Zn２＋ 浸出率;③由②知,除 镉时溶液酸性较强,故应在不引入新杂质的同时消耗溶 液中的 H＋ ,加入的氧化物为ZnO. (２)晶胞掺杂过程中,应由半径相近的微粒进行替换,则 区域 A 中,由 Cl－ 替 换 S２－ ,区 域 B 中,由 Cu＋ 替 换 Zn２＋ ,按照均摊法,区域 B中含 Zn２＋ :３个、Cu＋ :１个、 S２－ :８× １８ ＋６× １ ２ ＝４ 个,(＋２)×３＋(＋１)×１＋ (－２)×４＝－１,则区域B带负电. (３)①根据质量守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废液”, 可写出反应的离子方程式:２H３AsO３＋３ZnS＋６H＋ 􀪅􀪅 As２S３＋３Zn２＋ ＋６H２O. 答案:(１)①氧化S２－ 生成S,促进酸浸反应正向进行 ②否　pH＝０时,c(H＋ )＝１mol􀅰L－１ c(S２－ )＝Ka１ (H２S)􀅰Ka２(H２S)􀅰c(H２S) c２(H＋ ) ＝ １．０×１０－７×１．２×１０－１３×１０－２ １２ mol􀅰L－１ ＝１．２×１０－２２ mol􀅰L－１ c(Cd２＋ )＝Ksp (CdS) c(S２－ ) ＝８．０×１０ －２７ １．２×１０－２２ mol􀅰L－１ ≈６．６７× １０－５mol􀅰L－１＞１．０×１０－５mol􀅰L－１,则Cd２＋ 未沉淀完全 ③ZnO (２)Cl－ 　负电 (３)①２H３AsO３ ＋３ZnS＋６H＋ 􀪅􀪅 As２S３ ＋３Zn２＋ ＋６H２O ②随着反应的进行,溶液pH 增大,溶液中 H２S浓度减 小,促进 As２S３＋６H２O􀜩􀜨􀜑 ２H３AsO３＋３H２S平衡正向 移动,As２S３ 重新溶解,砷回收率下降 ９．解析:废盐溶液加入氨水,通入氧气沉锰Ⅰ得到 Mn３O４, 溶液再加入(NH４)２S２O８,进行沉锰Ⅱ得到 MnO２,产生 O２,溶液再加入 NH４HCO３ 和 NH３􀅰H２O 调节 pH 沉 镁Ⅰ,得到 MgCO３,煅烧得到 MgO,溶液再加入 H３PO４ 沉镁 Ⅱ,得 到 MgNH４PO４ 􀅰６H２O 沉 淀,溶 液 加 入 H２SO４ 调节pH＝６．０结晶得到 X硫酸铵,最后与 MnO２ 和 Mn３O４ 焙烧,经过多步处理得到 MnSO４􀅰H２O. (１)加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等; (２)Mn(OH)２ 被 O２ 氧化得到 Mn３O４,反应的化学方程 式为:６Mn(OH)２＋O２ 􀪅􀪅２Mn３O４＋６H２O; 根据c(Mg ２＋ ) c(Mn２＋ ) ＝ Ksp[Mg(OH)２] Ksp[Mn(OH)２] ＝ １０ －０．６８ c(Mn２＋ ) ＝１０ －１１．２５ １０－１２．７２ , c(Mn２＋ )＝１０－２．１５ mol/L; (３)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH４)２S２O８ 经加热水解去除, (NH４)２S２O８ 中存在过氧键,在加热和水存在下发生水 解,生成 NH４HSO４ 和 H２O２:(NH４)２S２O８＋２H２O􀪅􀪅 ２NH４HSO４＋ H２O２,H２O２ 分 解 ２H２O２ 􀪅􀪅２H２O＋ O２↑,总反应为２(NH４)２S２O８＋２H２O􀪅􀪅４NH４HSO４ ＋O２↑,最终产物是 NH４HSO４ 和 O２; (４)[xMgCO３􀅰yMg(OH)２􀅰zH２O]煅烧有 CO２ 生成, 可 以 得 到 疏 松 的 轻 质 氧 化 镁,pH 过 大,沉 淀 为 Mg(OH)２,不 能 分 解 产 生 CO２,不 能 得 到 疏 松 的 轻 质 MgO; (５)由 图 可 知,pH＝８时,阴 离 子 为 HPO２－４ ,阳 离 子 为 Mg２＋ ,产生的沉淀为 MgHPO４,调节到 pH＝４,磷元素 存在形式为 H２PO－４ ,磷酸不是强酸,不能拆,反应的离 子方程式为:MgHPO４＋H３PO４ 􀪅􀪅Mg２＋ ＋２H２PO－４ ; (６)溶液 中 存 在 铵 根 离 子 和 硫 酸 根 离 子,结 晶 后 X 为 (NH４)２SO４; (７)“焙 烧”中,Mn３O４ 和 MnO２ 最 终 生 成 MnSO４ 􀅰 H２O,Mn元素化合价降低,发生了还原反应. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６０２ 答案:(１)搅拌　适当升温等 (２)６Mn(OH)２＋O２ 􀪅􀪅２Mn３O４＋６H２O　１０－２．１５ (３)O２　(４)pH 过大,沉淀为 Mg(OH)２,不能分解产生 CO２,不能得到疏松的轻质 MgO (５)MgHPO４＋H３PO４ 􀪅􀪅Mg２＋ ＋２H２PO－４ (６)(NH４)２SO４　(７)还原 １０．解析:由流程可知,矿石经“还原酸浸”,Fe２O３、MnO２ 被 还原为 Fe２＋ 和 Mn２＋ ,CuO 被 溶 解 为 Cu２＋ ,Au、Ag、 SiO２ 不溶进入“滤渣１”;“沉铜”时,Cu２＋ 被铁粉还原为 Cu;“氧化时”Fe２＋ 被氧化为 Fe３＋ ;“沉铁”时,Fe３＋ 转化 为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,Mn２＋ 沉淀为碳 酸锰.“浸金银”时,Au、Ag被混合液浸出,后续提炼出 Au、Ag. (１)Cu为２９号元素,基态Cu原子的核外电子排布属于 洪特规则的特例,其价层电子数为１１,其价层电子排布 式为３d１０４s１. (２)“还原酸浸”时,MnO２ 被亚硫酸钠还原为 Mn２＋ ,该 反应的离子方程式为 MnO２＋SO２－３ ＋２H＋ 􀪅􀪅Mn２＋ ＋ SO２－４ ＋H２O. (３)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下: ①Au＋５S２O２－３ ＋[Cu(NH３)４]２＋ 􀪅􀪅[Au(S２O３)２]３－ ＋[Cu(S２O３)３]５－ ＋４NH３ ②４[Cu(S２O３ )３ ]５－ ＋１６NH３ ＋ O２ ＋２H２O 􀪅􀪅 ４[Cu(NH３)４]２＋ ＋４OH－ ＋１２S２O２－３ 分析以上两反应可知,[Cu(NH３)４]２＋ 参与了反应①, 但在反应②又重新生成,其质量和化学性质在反应前 后 没 发 生 变 化,因 此,上 述 过 程 中 的 催 化 剂 为[Cu(NH３)４]２＋ . (４)“还原酸浸”所得“滤液１”中含有一定浓度的未反应 的硫酸和亚硫酸钠,多次循环利用“滤液１”对矿石进行 “还原酸浸”可以充分利用其中的有效成分,大大减少 了原料的浪费,从而有效降低成本;其次,持续地将杂 质元素溶解并带出矿石体系,可以使矿石中的金银的 相对品位得到提升,为后续提纯工序创造更好的条件; 第三,还可以减少废水的排放量和处理成本;第四,可 以回收更多的有价值的溶解成分.综上所述,“沉铜” 前,“滤液１”多次循环的目的为:大幅度降低硫酸和亚 硫酸钠的消耗成本,同时减少废水产生量及处理成本, 并通过持续去除杂质提高金银的富含度. (５)“还原酸浸”时,Fe２O３ 和 CuO 可以被硫酸溶解转化 为Fe３＋ 和Cu２＋ ,亚硫酸钠将Fe３＋ 还原为Fe２＋ ,而Cu２＋ 并未被还原,因此,Fe３＋ 的氧化性强于 Cu２＋ ;“氧化”时, Fe２＋ 被 MnO２ 氧化为Fe３＋ ,因此,MnO２ 的氧化性强于 Fe３＋ .综上所述,根据“还原酸浸”“氧化”,推断 Fe３＋ 、 Cu２＋ 、MnO２ 的氧化性由强到弱的顺序为 MnO２＞Fe３＋ ＞Cu２＋ . (６)２５℃“沉铁”后,调节“滤液４”的 pH 至８．０,此 时 c(OH－ )＝１０－６mol􀅰L－１,无 Mn(OH)２ 析 出,根 据 Mn(OH)２ 的 Ksp 为 １．９×１０－１３,则 c(Mn２＋ )≤ １．９×１０－１３ (１０－６)２ mol􀅰L－１＝０．１９mol􀅰L－１. (７)①由晶胞结构可知,该晶胞为面心立方,Sb位于晶 胞的顶角,其与邻近的３个面的面心上的 Mn距离最近 且距离相等,每个顶角参与形成８个晶胞,而每个面心 参与形成２个晶胞,因此,该晶胞中,每个 Sb周围与它 最近且相等距离的 Mn有３×８２ ＝１２ 个. ②由晶胞结构和均摊法可知,该晶胞中平均占有１个 Sb和３个 Mn,因此,该晶胞的质量为１２２＋５５×３NA g ,该 晶胞的体积为(anm)３＝a×１０－２１cm３,晶体的密度为 (１２２＋５５×３)g NA×a３×１０－２１cm３ ＝ １２２＋５５×３ NA×a３×１０－２１ g􀅰cm－３. 答案:(１)３d１０４s１ (２)MnO２＋SO２－３ ＋２H＋ 􀪅􀪅Mn２＋ ＋SO２－４ ＋H２O (３)[Cu(NH３)４]２＋ (４)大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本,同时减少 废水产生量及处理成本,并通过持续去除杂质提高金 银的富含度 (５)MnO２＞Fe３＋ ＞Cu２＋ (６)０．１９　(７)①１２　② １２２＋５５×３ NA×a３×１０－２１ １１．解析:精炼铜产生的铜阳极泥富含 Cu、Ag、Au等元素, 铜阳极泥加入硫酸、H２O２ 浸取,Cu被转化为Cu２＋ 进入 浸取液１中,Ag、Au不反应,浸渣１中含有 Ag和 Au; 浸渣１中加入盐酸、H２O２ 浸取,Au转化为 HAuCl４ 进 入浸取液２,Ag转化为 AgCl,浸渣２中含有 AgCl;浸取 液２中加入 N２H４ 将 HAuCl４ 还原为 Au,同时 N２H４ 被氧化为 N２;浸渣２中加入 Na２S２O３,将 AgCl转化为 [Ag(S２O３)２]３－ ,得 到 浸 出 液 ３,利 用 电 沉 积 法 将 [Ag(S２O３)２]３－ 还原为 Ag. (１)Cu的原子序数为２９,位于第四周期第ⅠB族;(２)由 分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H２O２ 浸取,Cu被转化 为 Cu２＋ 进入浸取液１中,故浸取液１中含有的金属离 子主要是Cu２＋ ;(３)浸取２步骤中,Au与盐酸、H２O２ 发 生氧化还原反应,生成 HAuCl４ 和 H２O,根据得失电子 守恒 及 质 量 守 恒,可 得 反 应 的 化 学 方 程 式 为:２Au＋ ８HCl＋３H２O２ 􀪅􀪅２HAuCl４＋６H２O;(４)根据分析可 知,浸 渣 ２ 中 含 有 AgCl,与 Na２S２O３ 反 应 转 化 为 [Ag(S２O３)２]３－ ;(５)电 沉 积 步 骤 中,阴 极 发 生 还 原 反 应,[Ag(S２O３)２]３－ 得 电 子 被 还 原 为 Ag,电 极 反 应 式 为:[Ag(S２O３)２]３－ ＋e－ 􀪅􀪅Ag↓＋２S２O２－３ ;阴极反应 生成S２O２－３ ,同时阴极区溶液中含有 Na＋ ,故电沉积步 骤完 成 后,阴 极 区 溶 液 中 可 循 环 利 用 的 物 质 为 Na２S２O３;(６)还原步骤中,HAuCl４ 被还原为 Au,Au化 合价由＋３价变为０价,一个 HAuCl４ 转移３个电子, N２H４ 被氧化为 N２,N 的化合价由－２价变为０价,一 个 N２H４ 转移４个电子,根据得失电子守恒,被氧化的 N２H４ 与产物 Au的物质的量之比为３∶４;(７)(a)结构 中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结构中正负 电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存在过氧根, 过氧根的氧化性大于I２,故 Na２S２O３ 不能被I２ 氧化成 (b)结构. 答案:(１)四　ⅠB　(２)Cu２＋ (３)２Au＋８HCl＋３H２O２ 􀪅􀪅２HAuCl４＋６H２O (４)AgCl (５)[Ag(S２O３)２]３－ ＋e－ 􀪅􀪅Ag↓＋２S２O２－３ 　Na２S２O３ (６)３∶４ (７)(a)结构中电子云分布较均衡,结构较为稳定,(b)结 构中正负电荷中心不重合,极性较大,较不稳定,且存 在过氧根,过氧根的氧化性大于I２,故 Na２S２O３ 不能被 I２ 氧化成(b)结构 １２．解析:炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋２价氧化 物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及 其他＋２价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他 均转化为相应的＋２价阳离子进入溶液;然后通入硫化 氢沉铜生成 CuS沉淀;过滤后,滤液中加入 Na２S２O８ 将 锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化 为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节 pH＝４,铁离 子完全转化为氢氧化铁沉淀除去;第三次过滤后的滤 液中加入次氯酸钠沉钴,得到 Co(OH)３. (１)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是增大固体与酸 反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率. (２)“酸浸”步骤中,Cu不溶解,Zn单质及其他＋２价氧 化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化相应 的＋２价阳离子进入溶液,即 CoO 转化为 CoSO４,反应 的化学方程式为 CoO＋H２SO４ 􀪅􀪅CoSO４＋H２O. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７０２ (３)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn２＋ )和c(Co２＋ )均 为０．１０mol􀅰L－１,向 其 中 加 入 Na２S至 Zn２＋ 沉 淀 完 全,此时溶液中c(S２－ )＝２．５×１０ －２２ １０－５ mol􀅰L－１＝２．５× １０－１７mol􀅰L－１,则c(Co２＋ )＝４．０×１０ －２１ ２．５×１０－１７ mol􀅰L－１＝ １．６×１０－４mol􀅰L－１,c(Co２＋ )小于０．１０mol􀅰L－１,说 明大部分 Co２＋ 也转化为硫化物沉淀,据此判断不能实 现Zn２＋ 和 Co２＋ 的完全分离. (４)“沉锰”步骤中,Na２S２O８ 将 Mn２＋ 氧化为二氧化锰 除去,发 生 的 反 应 为 S２O２－８ ＋ Mn２＋ ＋２H２O 􀪅􀪅 MnO２↓＋４H＋ ＋２SO２－４ ,因此,生成１．０molMnO２,产 生 H＋ 的物质的量为４．０mol. (５)“沉锰”步骤中,S２O２－８ 同时将Fe２＋ 氧化为Fe３＋ ,“沉 淀”步骤中用 NaOH 调 pH＝４,Fe３＋ 可 以 完 全 沉 淀 为 Fe(OH)３,因此,分离出的滤渣是Fe(OH)３. (６)“沉钴”步骤中,控制溶液pH＝５􀆰０~５􀆰５,加入适量 的 NaClO 氧 化 Co２＋ ,为 了 保 证 Co２＋ 被 完 全 氧 化, NaClO要适当 过 量,其 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ２Co２＋ ＋ ５ClO－ ＋５H２O􀪅􀪅２Co(OH)３↓＋Cl－ ＋４HClO. (７)根据题 中 给 出 的 信 息,“沉 钴”后 的 滤 液 的 pH＝ ５􀆰０~５􀆰５,溶液中有Zn元素以Zn２＋ 形式存在,当pH＞ １２后氢氧化锌会溶解转化为[Zn(OH)４]２－ ,因 此,从 “沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是:向滤液中 滴加 NaOH 溶液,边加边搅拌,控制溶液的pH 接近１２ 但不大于１２,静置后过滤、洗涤、干燥. 答案:(１)增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素 的浸出效率　　 (２)CoO＋H２SO４ 􀪅􀪅CoSO４＋H２O (３)１．６×１０－４　不能　(４)４．０mol　(５)Fe(OH)３ (６)２Co２＋ ＋５ClO－ ＋５H２O 􀪅􀪅２Co(OH)３ ↓ ＋Cl－ ＋４HClO (７)向滤液中滴加 NaOH 溶液,边加边搅拌,控制溶液 的pH 接近１２但不大于１２,静置后过滤、洗涤、干燥 １３．解析:本题以铅精矿(含PbS,Ag２S等)为主要原料提取 金属Pb和 Ag,“热浸”时,难溶的 PbS和 Ag２S转化为 [PbCl４]２－ 和[AgCl２]－ 及单质硫,Fe３＋ 被还原为 Fe２＋ , 过滤Ⅰ除掉单质硫滤渣,滤液中[PbCl４]２－ 在稀释降温 的过程中转化为 PbCl２ 沉淀,然后用饱和食盐水热溶, 增大氯离子浓度,使PbCl２ 又转化为[PbCl４]２－ ,电解得 到Pb;过滤Ⅱ后的滤液成分主要为[AgCl２]－ 、FeCl２、 FeCl３,故加入铅精矿主要将 FeCl３ 还原为 FeCl２,试剂 X将[AgCl２]－ 置换为 Ag,得到富银铅泥,试剂 X为铅, 尾液为FeCl２. (１)“热浸”时,Fe３＋ 将 PbS和 Ag２S中－２价的硫氧化 为单质硫,Fe３＋ 被还原为Fe２＋ ,在这个过程中Pb和 Ag 的化合价 保 持 不 变,所 以 等 物 质 的 量 的 PbS和 Ag２S 时,S２－ 物质的量相等,所以消耗Fe３＋ 的物质的量相等, 比值为１∶１;溶液中盐酸浓度过大,这里主要考虑氢离 子浓度会过大,会生成 H２S气体. (２)“过滤Ⅱ”得到的 PbCl２ 沉淀反复用饱和食盐水热 溶,会溶解为[PbCl４]２－ ,电解[PbCl４]２－ 溶液制备金属 Pb,Pb在阴极产生,阳极 Cl－ 放电产生 Cl２,尾液成分 为FeCl２,FeCl２ 吸收 Cl２ 后转化为 FeCl３,可以在热浸 中循环使用. (３)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的 Fe３＋ ,根据 还原之后可以得到含硫滤渣,“还原”中加入铅精矿的 目的是将过量的Fe３＋ 还原为Fe２＋ . (４)“置换”中加入试剂 X可以得到富银铅泥,为了防止 引入其他杂质,则试剂 X应为 Pb,发生的反应为:Pb＋ ２[AgCl２]－ 􀪅􀪅２Ag＋[PbCl４]２－ . (５)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,电解Ⅱ得到金 属银和金属铅,将银和铅分离出来,所以不可能作为阴 极,应作为阳极板,阳极放电时,银变成阳极泥而沉降 下来,铅失电子为 Pb２＋ ,阴极得电子得到 Pb,所以电极 板应作阳极. 答案:(１)１∶１　H２S (２)热浸　(３)将过量的Fe３＋ 还原为Fe２＋ (４)C　Pb＋２[AgCl２]－ 􀪅􀪅２Ag＋[PbCl４]２－ (５)阳极 １４．解析:(１)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大 固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提 高浸取效率.“滤渣１”中金属主要是 Pb.(２)由题表 中数据可知,当Fe３＋ 完全沉淀时,Co２＋ 未开始沉淀,而 当Fe２＋ 完全沉淀时,Co２＋ 已有一部分沉淀,因此为了除 去溶液中的Fe元素且 Co２＋ 不沉淀,应先将 Fe２＋ 氧化 为Fe３＋ 再调节pH 使 Fe３＋ 完全沉淀,则 MnO２ 的作用 是将Fe２＋ 氧化为 Fe３＋ .常用 K３[Fe(CN)６]溶液检验 Fe２＋ ,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在 Fe２＋ ,需 补加 MnO２.(３)由流程分析可知,该过程发生两个氧 化还原反应,根据流程分析中两个反应的反应物、产物 与反应环境(pH＝５),结合得失电子守恒、电荷守恒和 原子 守 恒 可 写 出 两 个 离 子 方 程 式:３Co２＋ ＋MnO－４ ＋ ７H２O􀪅􀪅３Co(OH)３ ↓＋MnO２ ↓＋５H＋ 、３Mn２＋ ＋ ２MnO－４ ＋２H２O 􀪅􀪅５MnO２↓＋４H＋ .(４)由 流 程 分 析可知,“除钴液”中含有的金属阳离子主要是 Zn２＋ 和 K＋ ,而阴离子主要是“酸浸”步骤引入的 SO２－４ ,因此其 中主要的盐有 ZnSO４ 和 K２SO４.当 Co３＋ 恰好完全沉 淀时,溶液中,c(Co３＋ )＝１．０×１０－５ mol􀅰L－１,此时溶 液pH＝１．１,即c(H＋ )＝１０－１．１ mol􀅰L－１,则c(OH－ ) ＝ Kw c(H＋ ) ＝１０－１２．９ mol􀅰L－１,则 Ksp[Co(OH)３]＝１．０ ×１０－５×(１０－１２．９)３＝１０－４３．７.“除钴液”的 pH＝５,即 c(H＋ )＝１０－５ mol􀅰 L－１,则c(OH－ )＝ Kw c(H＋ ) ＝ １０－９ mol􀅰L－１,此时溶液中c(Co３＋ )＝Ksp [Co(OH)３] c３(OH－) ＝ １０－４３．７ (１０－９)３ mol􀅰L－１＝１０－１６．７ mol􀅰L－１. 答案:(１)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取 效率　Pb (２)将溶液中的Fe２＋ 氧化为Fe３＋ ,以便在调pH 时除去 Fe元素　K３[Fe(CN)６]　Fe２＋ (３)３Co２＋ ＋ MnO－４ ＋７H２O 􀪅􀪅３Co(OH)３ ↓ ＋ MnO２↓ ＋５H＋ 　３Mn２＋ ＋２MnO－４ ＋２H２O 􀪅􀪅 ５MnO２↓＋４H＋ (４)ZnSO４、K２SO４　１０－１６．７ 专题八　非金属及其化合物 [考点１] １．B　稻壳在一定条件下制备纳米 SiO２,纳米 SiO２ 和 Mg 在６５０℃发生置换反应生成 MgO 和纳米 Si,加盐酸将 MgO转化为 MgCl２,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si. A．SiO２ 是酸性氧化物,与 NaOH 反应生成 Na２SiO３ 和 H２O,A 正确;B．盐酸参与的反应为:MgO＋２HCl􀪅􀪅 MgCl２＋H２O,该反应是非氧化还原反应,盐 酸 体 现 酸 性,没有体现还原性,B错误;C．高纯硅可以将太阳能转 化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;D．SiO２ 和 Mg在６５０℃条件下发生置换反应得到 MgO和纳米Si, 反应的化学方程式为 SiO２＋２Mg ６５０℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅Si＋２MgO,D 正确. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８０２ 　　　　 专题七　金属及其化合物 考点１　钠、镁、铝及其化合物 １．(２０２５􀅰山东卷,７)用硫酸和NaN３ 可制备一元弱酸 HN３.下列说法错误的是 (　　) A．NaN３ 的水溶液显碱性 B．N－３ 的空间构型为V形 C．NaN３ 为含有共价键的离子化合物 D．N－３ 的中心N原子所有价电子均参与成键 ２．(２０２５􀅰云南卷,３)下列化学方程式错误的是 (　　) A．煤制水煤气:C＋H２O(g) 高温 　􀪅􀪅CO＋H２ B．Na２O２ 供氧:２Na２O２＋２CO２􀪅􀪅２Na２CO３＋O２ C．覆铜板制作印刷电路板:２FeCl３＋３Cu􀪅􀪅３CuCl２＋２Fe D．铅酸蓄电池放电:Pb＋PbO２＋２H２SO４􀪅􀪅２PbSO４＋２H２O ３．(２０２４􀅰全国甲卷,１０)四瓶无色溶液NH４NO３、Na２CO３、Ba(OH)２、AlCl３,它们之 间的反应关系如图所示.其中a、b、c、d代表四种溶液,e和g为无色气体,f为白 色沉淀.下列叙述正确的是 (　　 ) A．a呈弱碱性 B．f可溶于过量的b中 C．c中通入过量的e可得到无色溶液 D．b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 ４．(２０２２􀅰广东卷,１２)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 (　　) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO２ 可制作光导纤维 B 利用海水制取溴和镁单质 Br－可被氧化,Mg２＋可被还原 C 石油裂解气能使溴的CCl４ 溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃 D FeCl３ 水解可生成Fe(OH)３ 胶体 FeCl３ 可用作净水剂 ５．(２０２２􀅰湖南卷,７)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下: 烟气 (含 HF) 吸收塔→ ↓ 过量Na２CO３ 合成槽→ ↓ NaAlO２ 过滤→ 滤液 ↓ 冰晶石 (Na３AlF６) → 下列说法错误的是 (　　) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有Na３AlF６ 和CO２ D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 ５８ ６．(２０２２􀅰全国乙卷,９)某白色粉末样品,可能含有Na２SO４、Na２SO３、Na２S２O３ 和Na２CO３.取少 量样品进行如下实验: ①溶于水,得到无色透明溶液. ②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出,离心分离. ③取②的上层清液,向其中滴加BaCl２ 溶液有沉淀生成. 该样品中确定存在的是 (　　) A．Na２SO４、Na２S２O３ B．Na２SO３、Na２S２O３ C．Na２SO４、Na２CO３ D．Na２SO３、Na２CO３ ７．(２０２３􀅰新课标卷,２７)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图所示: 铬 钒 渣 煅烧→ 　　　 通空气↓ Na２CO３ NaOH 浸取→ 水浸渣 ↓ ↓ H２O 沉淀→ 滤渣 ↓ 　　　 调pH↓ 稀H２SO４ 除硅磷→ 滤渣 ↓ ↓ MgSO４溶液 (NH４)２SO４溶液 分离钒→ V２O５ ↓ 　　 调pH↓ 稀H２SO４ 还原→ ↓ Na２S２O５溶液 调pH 　 →Cr(OH)３ 已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr２O２－７ 存在,在碱性介质中以CrO２－４ 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　　　　 　. (３)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是　　　　 　. (４)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以 MgSiO３ 和 MgNH４PO４ 的形式沉淀.该步需要控制溶液 的pH≈９以达到最好的除杂效果,若pH＜９时,会导致　　　　 　　　　　;pH＞９时,会导 致　　　　 　. (５)“分离钒”步骤中,将溶液pH 调到１􀆰８左右得到 V２O５ 沉淀,V２O５ 在pH＜１时,溶解为 VO＋２ 或VO３＋;在碱性条件下,溶解为VO－３ 或VO３－４ .上述性质说明V２O５ 具有　　　　　 (填标号). A．酸性　　　　　B．碱性　　　　C．两性 (６)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na２S２O５)溶液,反应的离子方程式为　　　　　　　 　. ８．(２０２３􀅰湖北卷,１６)SiCl４ 是生产多晶硅的副产物.利用SiCl４ 对废弃的锂电池正极材料 LiCoO２进行氯化处理可以回收Li、Co等金属,工艺路线如下: 回答下列问题: (１)Co位于元素周期表第　　　　周期,第　　　　族. (２)烧渣是LiCl、CoCl２ 和SiO２ 的混合物,“５００℃焙烧”后剩余的SiCl４ 应先除去,否则水浸时 会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (３)鉴别洗净的“滤饼３”和固体Na２CO３ 常用方法的名称是　　　　. ６８ (４)已知Ksp[Co(OH)２]＝５．９×１０ －１５,若“沉钴过滤”的pH控制为１０．０,则溶液中Co２＋浓度 为　　　　mol􀅰L－１.“８５０℃煅烧”时的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　. (５)导致SiCl４ 比CCl４ 易水解的因素有　　　　(填标号). a．Si—Cl键极性更大　　　　　　　　　b．Si的原子半径更大 c．Si—Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道 ９．(２０２３􀅰山东卷,１７)盐湖卤水(主要含Na＋、Mg２＋、Li＋、Cl－、SO２－４ 和硼酸根等)是锂盐的重要 来源.一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li２CO３ 的工艺流程如下: 卤水 脱硼→ ↓ 盐酸 含硼固体 ↓ 浓缩 结晶 → 煅烧→ HCl气体 ↑ 水浸→ 固体 ↓ 精制 Ⅰ→ ↓ 生石灰 滤渣 Ⅰ ↓ 精制 Ⅱ→ ↓ 纯碱 滤渣 Ⅱ ↓ 操作X→ 浓缩→ NaCl ↓ 沉锂→ ↓ 饱和Na２CO３溶液 Li２CO３ ↓ 已知:常温下,Ksp(Li２CO３)＝２．２×１０ －２.相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示. 回答下列问题: (１)含硼固体中的B(OH)３ 在水中存在平衡:B(OH)３＋H２O􀜩􀜨􀜑 H＋＋[B(OH)４]－(常温下, Ka＝１０－９．２４);B(OH)３ 与 NaOH 溶液反应可制备硼砂 Na２B４O５(OH)４􀅰８H２O.常温下,在 ０．１０mol􀅰L－１硼 砂 溶 液 中,[B４O５(OH)４]２－ 水 解 生 成 等 物 质 的 量 浓 度 的B(OH)３ 和 [B(OH)４]－,该水解反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　,该溶液pH＝　　　. (２)滤渣Ⅰ的主要成分是　　　　(填化学式);精制Ⅰ后溶液中Li＋的浓度为２．０mol􀅰L－１, 则常温下精制Ⅱ过程中CO２－３ 浓度应控制在　　　　 mol􀅰L－１以下.若脱硼后直接进行精 制Ⅰ,除无法回收 HCl外,还将增加　　　　的用量(填化学式). (３)精制Ⅱ的目的是　　　　　　　　;进行操作X时应选择的试剂是　　　　,若不进行该 操作而直接浓缩,将导致　　　　　　　　. １０．(２０２２􀅰全国甲卷,２７)硫化钠可广泛用于染料、医药行业.工业生产 的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质.硫化 钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇.实验室中常用９５％乙醇 重结晶纯化硫化钠粗品.回答下列问题: (１)工业上常用芒硝(Na２SO４􀅰１０H２O)和煤粉在高温下生产硫化钠, 同时生成CO,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　. (２)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　.回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超 过冷凝管高度的１/３.若气雾上升过高,可采取的措施是　　　　　　. (３)回流时间不宜过长,原因是　　　　　 　.回流结束后,需进行的操作有①停止加热　 ②关闭冷凝水　③移去水浴,正确的顺序为　　　　　　(填标号). A．①②③　　　　B．③①②　　　　C．②①③　　　　D．①③② (４)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是　　　　　　.过滤除 去的杂质为　　　　　　.若滤纸上析出大量晶体,则可能的原因是 　. (５)滤液冷却、结晶、过滤,晶体用少量　　　　　　洗涤,干燥,得到Na２S􀅰xH２O. ７８ 考点２　铁、铜及其化合物 １．(２０２５􀅰河南卷,４)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转 化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件).已知X和Q的组成元素相同. 固体X (黄色) → 固体Y (红棕色) → 溶液Z (棕黄色) → 溶液R (浅绿色) → 固体Q (黑色) 下列说法错误的是 (　　) A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．R→Q反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 ２．(２０２５􀅰甘肃卷,１１)处理某酸浸液(主要含Li＋、Fe２＋、Cu２＋、Al３＋)的部分流程如下: 酸浸液 沉铜→ Cu ↓ ↓ Fe粉 碱浸→ Al(OH)３ 　 沉淀 ↓ ↓ NaOH 氧化→ Fe(OH)３ 　 沉淀 ↓ ↓ H２O２ 􀆺→ 沉锂→ Li２CO３ ↓ ↓ Na２CO３ 􀆺→ 下列说法正确的是 (　　) A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:２Fe＋３Cu２＋􀪅􀪅３Cu＋２Fe３＋ B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,Al(OH)３ 沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了Li２CO３ 的溶解度比Na２CO３ 小的性质 ３．(２０２５􀅰山东卷,１３)钢渣中富含CaO、SiO２、FeO、Fe２O３ 等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离 钢渣中的Ca、Si、Fe元素,流程如下.已知:Fe２(C２O４)３ 能溶于水;Ksp(CaC２O４)＝２．３×１０ －９, Ksp(FeC２O４)＝３．２×１０ －７. 下列说法错误的是 (　　) 钢渣 酸浸→ ↓ 盐酸 滤液 Ⅰ 　　　→分离 ↓ ① 试剂X ②H２C２O４ 滤液 Ⅱ→ 滤渣 Ⅱ→ 　　　 滤渣 Ⅰ→碱浸 ↑ NaOH溶液 浸取液 　　　　→转化 ↑ 试剂Y SiO２ A．试剂X可选用Fe粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 ４．(２０２５􀅰江苏卷,１１)探究含铜化合物性质的实验如下: 步骤Ⅰ　取一定量５％CuSO４ 溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀. 步骤Ⅱ　将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别 呈现深蓝色、蓝色. 步骤Ⅲ　向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐 酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质. 下列说法正确的是 (　　) ８８ A．步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为[Cu(NH３)４]SO４ B．步骤Ⅱ的两份溶液中:c深蓝色(Cu２＋)＜c蓝色(Cu２＋) C．步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化 D．步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为[Cu(NH３)４]２＋＋Fe 􀪅􀪅Cu＋Fe２＋＋４NH３↑ ５．(２０２５􀅰江苏卷,１２)室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓 H２SO４ 溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示. 浸取液 提铜→ ↓ NaHSO３ 溶液 Cu ↓ 沉镍→ ↓ (NH４)２C２O４ 溶液 NiC２O４→ 已知:Ka(HSO－４ )＝１．２×１０－２,Ka１(H２SO３)＝１．２×１０－２,Ka２(H２SO３)＝６．０×１０－８.下列说 法正确的是 (　　) A．较浓 H２SO４溶液中:c(H＋)＝２c(SO２－４ )＋c(OH－) B．NaHSO３ 溶液中:２HSO－３ 􀜩􀜨􀜑 SO２－３ ＋H２SO３ 的平衡常数K＝５．０×１０－６ C．(NH４)２C２O４ 溶液中:c(NH３􀅰H２O)＋c(OH－)＝c(H２C２O４)＋c(HC２O－４ )＋c(H＋) D．“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:c提铜(Na＋)＝c沉镍(Na＋) ６．(２０２５􀅰河南卷,８)某同学设计以下实验,探究简单配合物的形成和转化. 下列说法错误的是 (　　) A．②中沉淀与④中沉淀不是同一种物质 B．③中现象说明配体与Cu２＋的结合能力:NH３＞H２O C．④中深蓝色物质在乙醇中的溶解度比在水中小 D．若向⑤中加入稀硫酸,同样可以得到黄绿色溶液 ７．(多选)(２０２４􀅰山东卷,１４)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu２O.为探究Cu２O 的性质,取等量少许Cu２O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验.下列说法正确的是 (　　) 实验操作及现象 试管甲 滴加过量０􀆰３mol􀅰L－１HNO３ 溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀, 溶液显浅蓝色;倾掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失 试管乙 滴加过量６mol􀅰L－１氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段 时间后,溶液颜色变为深蓝色 A．试管甲中新生成的沉淀为金属Cu B．试管甲中沉淀的变化均体现了 HNO３ 的氧化性 C．试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH３ 形成无色配合物 D．上述两个实验表明Cu２O为两性氧化物 ８．(２０２２􀅰浙江卷,２２)关于化合物FeO(OCH３)的性质,下列推测不合理 的是 (　　) A．与稀盐酸反应生成FeCl３、CH３OH、H２O B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO２、H２O C．溶于氢碘酸(HI),再加CCl４ 萃取,有机层呈紫红色 D．在空气中,与SiO２ 高温反应能生成Fe２(SiO３)３ ９８ ９．(２０２５􀅰江苏卷,１６)(１５分)海洋出水铁质文物表面有凝结物,研究其形成原理和脱氯方法对 保护文物意义重大. (１)文物出水清淤后,须尽快浸泡在稀NaOH或Na２CO３ 溶液中进行现场保护. ①玻璃中的SiO２ 能与NaOH反应生成　　　　　　　　(填化学式),故不能使用带磨口玻璃 塞的试剂瓶盛放NaOH溶液. ②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀,其原因有 　. (２)文物表面凝结物种类受文物材质和海洋环境等因素的影响. ①无氧环境中,文物中的Fe与海水中的SO２－４ 在细菌作用下形成FeS等含铁凝结物.写出Fe 与SO２－４ 反应生成FeS和Fe(OH)２ 的离子方程式: 　 　. ②有氧环境中,海水中的铁质文物表面形成FeOOH等凝结物. (i)铁在盐水中腐蚀的可能原理如图所示.依据原理设计如下实验:向 NaCl溶液中加入 K３[Fe(CN)６]溶液(能与Fe２＋形成蓝色沉淀)和酚酞,将混合液滴到生铁片上.预测该实验的 现象为 　 　. (i)铁的氢氧化物吸附某些阳离子形成带正电的胶粒,是凝结物富集Cl－的可能原因.该胶粒 的形成过程中,参与的主要阳离子有　　　　(填离子符号). (３)为比较含氯FeOOH在 NaOH溶液与蒸馏水中浸泡的脱氯效果,请补充实验方案:取一定 量含氯FeOOH模拟样品,将其分为两等份, 　 　, 比较滴加AgNO３ 溶液体积[Ksp(AgCl)＝１．８×１０ －１０.实验须遵循节约试剂用量的原则,必须 使用的试剂:蒸馏水、０．５mol􀅰L－１NaOH 溶液、０．５mol􀅰L－１HNO３ 溶液、０．０５mol􀅰L－１ AgNO３溶液]. １０．(２０２３􀅰全国乙卷,２７)(１５分)LiMn２O４ 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注.由菱 锰矿(MnCO３,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn２O４ 的流程如下: 已知:Ksp[Fe(OH)３]＝２．８×１０ －３９,Ksp[Al(OH)３]＝１．３×１０ －３３,Ksp[Ni(OH)２]＝５．５× １０－１６.回答下列问题: (１)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 　 　. 为提高溶矿速率,可采取的措施是 　 　(举１例). (２)加入少量 MnO２ 的作用是 　 　 不宜使用 H２O２ 替代 MnO２,原因是 　 　. (３)溶矿反应完成后,反应器中溶液pH＝４,此时c(Fe３＋)＝　　　　 mol􀅰L－１;用石灰乳调 节至pH≈７,除去的金属离子是　　　　　　　　. (４)加入少量BaS溶液除去Ni２＋,生成的沉淀有 　. ０９ (５)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为 　. 随着电解反应进行,为保持电解液成分稳定,应不断 　 　. 电解废液可在反应器中循环利用. (６)煅烧窑中,生成LiMn２O４ 反应的化学方程式是 　. １１．(２０２３􀅰辽宁卷,１６)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni２＋、Co２＋、Fe２＋、Fe３＋、 Mg２＋和 Mn２＋).实现镍、钴、镁元素的回收. 已知: 物质 Fe(OH)３ Co(OH)２ Ni(OH)２ Mg(OH)２ Ksp １０－３７．４ １０－１４．７ １０－１４．７ １０－１０．８ 回答下列问题: (１)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (答出一条即可). (２)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H２SO５), １molH２SO５ 中过氧键的数目为　　　　　　　. (３)“氧化”中,用石灰乳调节pH＝４,Mn２＋被 H２SO５ 氧化为 MnO２,该反应的离子方程式为 　　　　　　　　　(H２SO５ 的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为 MnO２、　　　 　　　　　　(填化学式). (４)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图.SO２ 体积分数为 　　　 　时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO２ 体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原 因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (５)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (６)“沉镁”中为使 Mg２＋沉淀完全(２５℃),需控制pH不低于　　　　(精确至０􀆰１). １２．(２０２２􀅰山东卷,１８)实验室利用 FeCl２􀅰４H２O 和亚硫酰氯 (SOCl２)制备无水FeCl２ 的装置如图所示(加热及夹持装置略). 已知SOCl２ 沸点为７６℃,遇水极易反应生成两种酸性气体. 回答下列问题: (１)实验开始先通N２.一段时间后,先加热装置　　　　(填“a” 或“b”).装置b内发生反应的化学方程式为　　　　　　.装 置c、d共同起到的作用是 　. (２)现有含少量杂质的 FeCl２􀅰nH２O,为测定n 值进行如下 实验: １９ 实验Ⅰ:称取m１g样品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol􀅰L－１K２Cr２O７ 标准溶液滴定Fe２＋达 终点时消耗V mL(滴定过程中Cr２O２－７ 转化为Cr３＋,Cl－不反应). 实验Ⅱ:另取m１g样品,利用上述装置与足量SOCl２ 反应后,固体质量为m２g. 则n＝　　　　;下列情况会导致n测量值偏小的是　　　　(填标号). A．样品中含少量FeO杂质 B．样品与SOCl２ 反应时失水不充分 C．实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解 D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 (３)用上述装置,根据反应TiO２＋CCl４ △ 　􀪅􀪅TiCl４＋CO２↑制备TiCl４ .已知TiCl４ 与CCl４ 分 子结构相似,与CCl４ 互溶,但极易水解.选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl４、CCl４ 混合物 进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧　　　　(填序号),先馏出的物质 为　　　　. １３．(２０２２􀅰全国乙卷,２７)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K２[Cu(C２O４)２])可用于无机合成、功能材料制 备.实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤: Ⅰ．取已知浓度的CuSO４ 溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀.加热,沉淀转 变成黑色,过滤. Ⅱ．向草酸(H２C２O４)溶液中加入适量K２CO３ 固体,制得KHC２O４ 和K２C２O４ 混合溶液. Ⅲ．将Ⅱ的混合溶液加热至８０~８５℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀.全部溶解后,趁热过滤. Ⅳ．将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进 行表征和分析. 回答下列问题: (１)由CuSO４􀅰５H２O配制Ⅰ中的CuSO４ 溶液,下列仪器中不需要的是　　　　　　　　　　　　 (填仪器名称). (２)长期存放的CuSO４􀅰５H２O中,会出现少量白色固体,原因是 　. (３)Ⅰ中的黑色沉淀是　　　　(写化学式). (４)Ⅱ中原料配比为n(H２C２O４)∶n(K２CO３)＝１．５∶１,写出反应的化学方程式　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (５)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K２CO３ 应采取　　　　的方法. (６)Ⅲ中应采用　　　　进行加热. (７)Ⅳ中“一系列操作”包括　　　　　　　　　　　　　　　　. ２９ １４．(２０２２􀅰浙江卷,２８)化合物由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验: X １．９６５g 足量NH３ △ 固体混合物 　　A→ 盐酸 　 紫红色固体→ ０．９６０g 无色溶液 　 B→ ０．０１５mol H２SO４ 白色沉淀→ １．１６５g 无色溶液 　 C→ 足量 BaCl２ 溶液 → 白色沉淀 ２．３３０g 尾气→ 化合物X在空气中加热到８００℃,不发生反应. 请回答: (１)组成X的三种元素为　　　　　　　;X的化学式为　　　　 　　　. (２)溶液C的溶质组成为　　　　　　　(用化学式表示). (３)①写出由X到A的化学方程式　　　　　　　. ②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式　　　　　　　. (４)设计实验,检验尾气中相对活泼的２种气体　　　　　　　. 考点３　化工流程 １．(２０２５􀅰云南卷,１２)Be及其化合物的转化关系如图.下列说法错误的是 (　　) 　　Be２C　　 熔点２２００℃ H２O 　　　　→Be (OH)２ 　NaOH↓ 　　Na２[Be(OH)４] HCl 　　　→　BeCl２　　　　 熔点４０５℃ 　　　 沸点４８８℃ 熔融电解 导电盐→Be A．Be(OH)２ 是两性氢氧化物 B．Be２C和BeCl２ 的晶体类型相同 C．Na２[Be(OH)４]中Be原子的杂化方式为sp３ D．Be２C与 H２O反应:Be２C＋４H２O􀪅􀪅２Be(OH)２＋CH４↑ ２．(２０２５􀅰河南卷,１５)(１４分)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含 有少量SiO２]中尽可能回收铑的工艺流程如下: 回答下列问题: (１)“酸溶１”的目的是　　　　　　　　. (２)已知“酸溶２”中Rh转化为H３[RhCl６],则生成该物质的化学方程式为　　　　　　　　　　; “滤渣”的主要成分是　　　　　　　　　　　　(填化学式). (３)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh２O３ 和RhCl３,则“高温还 原”中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (４)若“活化还原”在室温下进行,SnCl２ 初始浓度为１．０×１０－４ mol􀅰L－１,为避免生成 Sn(OH)２沉淀,溶液适宜的pH为　　　　(填标号)[已知Sn(OH)２ 的Ksp＝５．５×１０ －２８]. A．２．０　　　　　　　　B．４．０　　　　　　　　C．６．０ (５)“活化还原”中,SnCl２ 必须过量,其与Rh(Ⅲ)反应可生成[Rh(SnCl３)５]４－,提升了Rh的还 原速率,该 配 离 子 中 Rh的 化 合 价 为　　　　;反 应 中 同 时 生 成[SnCl６]２－,Rh(Ⅲ)以 [RhCl６]３－计,则理论上SnCl２ 和Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为　　　　. (６)“酸溶３”的目的是 　. ３９ ３．(２０２５􀅰甘肃卷,１６)(１５分)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As２O３ 及Cu、Zn、Pb 的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下: 铜冶炼烟尘 焙烧→ 冷凝→ As２O３ ↓ 气体SOx 　　　　　→ 制酸系统 ↓ 水浸→ ZnSO４ 溶液 ↓ 酸浸→ 浸出渣 ↓ 浸出液→ Cu→ 已知:As２O３ 熔点３１４℃,沸点４６０℃ 分解温度:CuO１１００℃,CuSO４５６０℃,ZnSO４６８０℃,PbSO４ 高于１０００℃ Ksp(PbSO４)＝１．８×１０ －８ (１)设计焙烧温度为６００℃,理由为 　. (２)将SO２ 通入Na２CO３ 和Na２S的混合溶液可制得Na２S２O３,该反应的化学方程式为　　　 　　　　　　　　　. (３)酸浸的目的为 　. (４)从浸出液得到Cu的方法为　　　　　　　　(任写一种). (５)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶 体材料,室温下该化合物晶胞如图所示,晶胞参数a≠b≠c,α＝ β＝γ＝９０°.Cs与Pb之间的距离为　　　　pm(用带有晶胞 参数的代数式表示);该化合物的化学式为　　　　　　,晶体 密度计算式为　　　g/cm３(用带有阿伏加德罗常数 NA 的代 数式表示,MCs、MPb和 MBr分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量). ４．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,１６)(１４分)某工厂采用如下工艺回收废渣 (含有ZnS、PbSO４、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素. 废渣 氧化浸出→ ↓ (NH４)２S２O８＋NH３􀅰H２O 滤液 　　　→除铜 ↓ Zn ↓ Cu 滤液 　　　→沉锌 ↓ (NH４)２S 滤液 ↓ ZnS→ 滤渣１ 　　　→浸铅 ↓ H２A、Na２A溶液 ↓ 滤渣２ 滤液结晶 　　　→PbA 真空热解→ 纯Pb→ 已知:①“氧化浸出”时,PbSO４ 不发生变化,ZnS转变为[Zn(NH３)４]２＋; ②Ksp[Pb(OH)２]＝１０ －１４．８; ③酒石酸(记作 H２A)结构简式为 HOOC(CHOH)２COOH. 回答下列问题: (１)H２A分子中手性碳原子数目为　　　　. (２)“氧化浸出”时,过二硫酸根(S２O２－８ )转变为　　　　(填离子符号). (３)“氧化浸出”时,浸出率随温度升高先增大后减小的原因为 　. (４)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为 　. (５)滤渣２中的金属元素为　　　　(填元素符号). (６)“浸铅”步骤,PbSO４ 和 Na２A反应生成PbA.PbA产率随体系pH升高先增大的原因为 　　　　　　　　　　　　,pH过高可能生成　　　　(填化学式). (７)２９０℃“真空热解”生成２种气态氧化物,该反应的化学方程式为 　. ４９ ５．(２０２５􀅰安徽卷,１５)(１４分)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO４、SiO２、CaCO３、SrCO３ 和 MgCO３ 等,一种提取该废渣中锶的流程如图所示. 含锶废渣 酸浸→ ↓ 稀盐酸 浸出液 ↓ 浸出渣１ 　　→盐浸 ↓ BaCl２ 溶液 浸出渣２ ↓ SrCl２ 溶液→ SrCl２􀅰６H２O→ 已知２５℃时,Ksp(SrSO４)＝１０ －６．４６,Ksp(BaSO４)＝１０ －９．９７. 回答下列问题: (１)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族.基态锶原子价电子排布式为　　　　. (２)“浸出液”中主要的金属离子有Sr２＋、　　　　(填离子符号). (３)“盐浸”中SrSO４ 转化反应的离子方程式为 　; ２５℃时,向０．０１molSrSO４ 粉末中加入１００mL０．１１mol􀅰L－１BaCl２ 溶液,充分反应后,理论 上溶液中c(Sr２＋)􀅰c(SO２－４ )＝　　　　(mol􀅰L－１)２(忽略溶液体积的变化). (４)其他条件相同时,盐浸２h,浸出温度对锶浸出率的影响如图１所示.随温度升高锶浸出率 增大的原因是 　. 　 　　图１ 　　　　　　图２ (５)“浸出渣２”中主要含有SrSO４、　　　　(填化学式). (６)将窝穴体a(结构如图２所示)与K＋形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的Sr２＋,原 因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (７)由SrCl２􀅰６H２O制备无水SrCl２ 的最优方法是　　　　(填标号). a．加热脱水 b．在 HCl气流中加热 c．常温加压 d．加热加压 ６．(２０２５􀅰河北卷,１６)(１４分)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域.通过闭环生产工艺 将铬铁矿转化为重铬酸钾,同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标.流程如下: 已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO２)２、Mg(CrO２)２、Al２O３、SiO２. 回答下列问题: (１)基态铬原子的价层电子排布式: 　. (２)煅烧工序中Fe(CrO２)２ 反应生成K２CrO４ 的化学方程式: 　. (３)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:Fe２O３、H２SiO３、　　　　、　　　　(填化学式). (４)酸化工序中需加压的原因: 　 　. (５)滤液Ⅱ的主要成分:　　　　　　　　(填化学式). (６)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式:Fe(CO)５＋　　　　＋　　　　􀪅􀪅 Cr(OH)３↓＋　　　　＋　　　　＋　　CO↑ (７)滤渣Ⅱ可返回　　　　工序.(填工序名称) ５９ ７．(２０２５􀅰山东卷,１７)(１２分)采用两段焙烧Ｇ水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe２O３、MnO２ 及Co、 Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下: 已知:该 工 艺 条 件 下,(NH４)２SO４ 低 温 分 解 生 成 NH４HSO４,高 温 则 完 全 分 解 为 气 体; Fe２(SO４)３在６５０℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于７００℃. 回答下列问题: (１)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐.MnO２ 与NH４HSO４ 反应转化为 MnSO４ 时有 N２ 生成,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　.“高温焙烧”温度为 ６５０℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO２ 外还含有　　　　(填化学式). (２)在(NH４)２SO４ 投料量不变的情况下,与两段焙烧工艺相比,直接“高温焙烧”,“水浸”时金 属元素的浸出率　　　　(填“增大”“减小”或“不变”). (３)HR萃取Cu２＋反应为:２HR(有机相)＋Cu２＋(水相)􀜩􀜨􀜑 CuR２(有机相)＋２H＋(水相).“反 萃取”时加入的试剂为　　　　(填化学式). (４)“沉钴”中,pH＝４时Co２＋ 恰好沉淀完全[c(Co２＋)＝１×１０－５mol􀅰L－１],则此时溶液中 c(H２S)＝　　　　mol􀅰L－１.已知:Ka１(H２S)＝１×１０－７,Ka２(H２S)＝１×１０－１３,Ksp(CoS)＝ ４×１０－２１.CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　. (５)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中,经处理后所得产品导入　　　　(填操作单元名称)循环 利用. ８．(２０２５􀅰江苏卷,１４)(１４分)ZnS可用于制备光学材料和回收砷. (１)制备ZnS.由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下: 闪锌矿 　 酸浸 　→ ↓　　↓ H２SO４ O２ S ↓ 除铁→ 除镉→ ↓ H２S CdS ↓ 调pH→ 沉锌→ ZnS→ 已知:Ksp(ZnS)＝１．６×１０ －２４,Ksp(CdS)＝８．０×１０ －２７,Ka１(H２S)＝１．０×１０－７,Ka２(H２S)＝ １．２×１０－１３.当离子浓度小于１．０×１０－５mol􀅰L－１时,认为离子沉淀完全. ①酸浸时通入O２ 可提高Zn２＋浸出率的原因是 　 　. ②通入 H２S除镉.通过计算判断当溶液pH＝０、c(H２S)＝０．０１mol􀅰L－１时,Cd２＋是否沉淀 完全(写出计算过程). ③沉锌前调节溶液的pH至４~５,加入的氧化物为　　　　　　　　　　(填化学式). (２)制备光学材料.如图甲所示,ZnS晶体中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区 域、“负电”区域,光照下发出特定波长的光. 甲 ６９ 区域A“ ”中的离子为　　　　(填离子符号),区域B带　　　　(填“正电”或“负电”). 　　乙 (３)回收砷.用ZnS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生 成的As２S３ 沉淀. 已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸 H３AsO３ 形式存在,As２S３＋６H２O 􀜩􀜨􀜑 ２H３AsO３＋３H２S. ６０℃时,按n(S)∶n(As)＝７∶１向酸性废液中加入ZnS,砷回收率 随反应时间的变化如图乙所示. ①写出ZnS与 H３AsO３ 反应生成As２S３ 的离子方程式: 　. ②反应４h后,砷回收率下降的原因有 　 　. ９．(２０２５􀅰陕晋青宁卷,１６)(１４分)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为 Mn２＋、Mg２＋、 NH＋４ 的硫酸盐)的工艺流程如下. 已知:①常温下Ksp(MgCO３)＝１０ －５．１７,Ksp[Mg(OH)２]＝１０ －１１．２５,Ksp[Mn(OH)２]＝１０ －１２．７２; ②S２O２－８ 结构式为 O S O 􀪅􀪅 O 􀪅􀪅 O O S O 􀪅􀪅 O 􀪅􀪅 O é ë ê ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ú ２－ . 回答下列问题: (１)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有　　　　、　　　　.(写出两种) (２)“沉锰Ⅰ”中,写出形成的 Mn(OH)２ 被氧化成 Mn３O４ 的化学方程式:　　　　　　. 当Mg２＋(c＝１０－０．６８mol􀅰L－１)将要开始沉淀时,溶液中剩余Mn２＋浓度为　　　　mol􀅰L－１. (３)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH４)２S２O８ 经加热水解去除,最终产物是NH４HSO４ 和　　　　(填 化学式). (４)“沉镁Ⅰ”中,当pH为８．０~１０．２时,生成碱式碳酸镁[xMgCO３􀅰yMg(OH)２􀅰zH２O], 煅烧得到疏松的轻质 MgO.pH过大时,不能得到轻质 MgO的原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (５)“沉镁Ⅱ”中,加 H３PO４ 至pH＝８．０时,Mg２＋沉淀完全;若加至pH＝４．０时沉淀完全溶解, 据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式:　　　　　　　　　　　　. (６)“结晶”中,产物X的化学式为　　　　　　　　. (７)“焙烧”中,Mn元素发生了　　　　(填“氧化”或“还原”)反应. 　　　　　　　 　　　　　　 ７９ １０．(２０２５􀅰云南卷,１５)(１４分)从褐铁矿型金Ｇ银矿(含Au、Ag、Fe２O３、MnO２、CuO、SiO２ 等)中提 取Au、Ag,并回收其他有价金属的一种工艺如下: 已知:①金Ｇ银矿中Cu、Mn元素的含量分别为０．１９％、２．３５％. ②２５℃时,Mn(OH)２ 的Ksp为１．９×１０ －１３. 回答下列问题: (１)基态Cu原子的价层电子排布式为　　　　. (２)“还原酸浸”时,MnO２ 反应的离子方程式为 　. (３)“浸金银”时,Au溶解涉及的主要反应如下: ①Au＋５S２O２－３ ＋[Cu(NH３)４]２＋􀪅􀪅[Au(S２O３)２]３－＋[Cu(S２O３)３]５－＋４NH３ ②４[Cu(S２O３)３]５－＋１６NH３＋O２＋２H２O􀪅􀪅４[Cu(NH３)４]２＋＋４OH－＋１２S２O２－３ 上述过程 中的催化剂为　　　　. (４)“沉铜”前,“滤液１”多次循环的目的为 　. (５)根据“还原酸浸”“氧化”,推断Fe３＋、Cu２＋、MnO２ 的氧化性由强到弱的顺序为　　　　. (６)２５℃“沉铁”后,调节“滤液４”的pH至８．０,无 Mn(OH)２ 析出,则c(Mn２＋)≤　　　　 mol􀅰L－１. (７)一种锑锰(Mn３Sb)合金的立方晶胞结构如图. ①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的 Mn有　　　　个. ②NA 为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为anm,则晶体的密度为　　　　g􀅰cm－３(列出计 算式即可). １１．(２０２４􀅰安徽卷,１５)(１４分)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素.研究人员 设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示. 铜阳极泥 浸取１→ ↓ 硫酸、H２O２ ↓ 浸出液１ 浸渣１ → 浸取２ ↓ 盐酸、H２O２ 浸渣２ 　　 　 → 浸取３ ↓ Na２S２O３ 浸出液３ 　　 → 电沉积 Ag→ 　 浸出液２ → 还原 　 ↑ 　 ↓ 　N２H４ N２　 Au→ 回答下列问题: (１)Cu位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族. (２)“浸出液１”中含有的金属离子主要是　　　　. (３)“浸取２”步骤中,单质金转化为 HAuCl４ 的化学方程式为 　. ８９ (４)“浸取３”步骤中,“浸渣２”中的　　　　(填化学式)转化为[Ag(S２O３)２]３－. (５)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　.“电沉积”步骤完成后,阴 极区溶液中可循环利用的物质为　　　　(填化学式). (６)“还原”步骤中,被氧化的N２H４ 与产物Au的物质的量之比为　　　　. (７)Na２S２O３ 可被I２ 氧化为Na２S４O６.从物质结构的角度分析S４O２－６ 的结构为(a)而不是(b) 的原因: 　. O S O 􀪅􀪅 O 􀪅􀪅 S S S O 􀪅􀪅 O 􀪅􀪅 O é ë ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ２－ 　　　 O S S 􀪅􀪅 O 􀪅􀪅 O O S S 􀪅􀪅 O 􀪅􀪅 O é ë ê ê ê ê ù û ú ú ú ú ２－ (a)　　　　　　　　　　　(b)　 １２．(２０２４􀅰全国甲卷,２６)(１４分)钴在新能源、新材料领域具有重要用途.某炼锌废渣含有锌、铅、 铜、铁、钴、锰的＋２价氧化物及锌和铜的单质.从该废渣中提取钴的一种流程如下. 炼锌废渣 酸浸→ ↓ 稀 H２SO４ ↓ 浸渣 → 沉铜 ↓ H２S ↓ CuS → 沉锰 ↓ Na２S２O８ ↓ MnO２ → 沉淀 　　　　　 调pH＝４↓ NaOH ↓ 滤渣 → 沉钴 ↓ NaClO ↓ Co(OH)３ →滤液 注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于１０－５mol􀅰L－１,其他金属离子不沉淀,即认为完全 分离. 已知:①Ksp(CuS)＝６．３×１０ －３６,Ksp(ZnS)＝２．５×１０ －２２,Ksp(CoS)＝４．０×１０ －２１. ②以氢氧化物形式沉淀时,lg[c(M)/(mol􀅰L－１)]和溶液pH的关系如图所示. 回答下列问题: (１)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是　　　　　　　　　　　　. (２)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是 　. (３)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn２＋)和c(Co２＋)均为０．１０mol􀅰L－１,向其中加入Na２S至 Zn２＋沉淀完全,此时溶液中c(Co２＋)＝　　　　mol􀅰L－１,据此判断能否实现Zn２＋和Co２＋的 完全分离　　　　(填“能”或“不能”). (４)“沉锰”步骤中,生成１．０molMnO２,产生 H＋的物质的量为　　　　. (５)“沉淀”步骤中,用NaOH调pH＝４,分离出的滤渣是　　　　. (６)“沉钴”步骤中,控制溶液pH＝５．０~５．５,加入适量的NaClO氧化Co２＋,其反应的离子方 程式为　　　　　　　　　　　　　　　　. (７)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. ９９ １３．(２０２４􀅰山东卷,１８)(１２分)以铅精矿(含PbS,Ag２S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工 艺流程如下: 铅精矿 热浸→ 　　　　　　　　　　　　 含过量FeCl３ 的饱和食盐水 浓盐酸 　　　　　　　　↓ 过滤 Ⅰ→ 含硫滤渣 ↓ 稀释、 冷却 → 过滤 Ⅱ→ 热溶 ↓ 电解 Ⅰ ↓ 金属Pb→ 还原→ ↓ 铅精矿 过滤 Ⅲ→ 含硫 滤渣 ↓ 置换→ 尾液→ ↓ 试剂X 富银铅泥 ↓ 电解 Ⅱ ↓ 金属Ag← 金属Pb→ 回答下列问题: (１)“热浸”时,难溶的PbS和Ag２S转化为[PbCl４]２－和 [AgCl２]－及单质硫.溶解等物质的 量的PbS和Ag２S时,消耗Fe３＋物质的量之比为　　　　　;溶液中盐酸浓度不宜过大,除防 止“热浸”时 HCl挥发外,另一目的是防止产生　　　　　　　　　　　(填化学式). (２)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl２ 沉淀反复用饱和食盐水热溶,电解所得溶液可制备金属Pb,“电 解Ⅰ”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用,利用该吸收液的操作单元为　　　　　　 　　　　　　　　. (３)“还原”中加入铅精矿的目的是　　　　　　　　　　　　　　　. (４)“置换”中可选用的试剂X为　　　　　(填标号); A．Al　　　　　　B．Zn　　　　　　C．Pb　　　　　　D．Ag “置换”反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　. (５)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板,用作　　　　(填“阴极”或“阳极”). １４．(２０２４􀅰新课标卷,２７)(１４分)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面 有着广泛应用.一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集 回收得到含锰高钴成品的工艺如下: 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤１．０×１０－５mol􀅰L－１)时的pH: Fe３＋ Fe２＋ Co３＋ Co２＋ Zn２＋ 开始沉淀的pH １．５ ６．９ － ７．４ ６．２ 沉淀完全的pH ２．８ ８．４ １．１ ９．４ ８．２ 回答下列问题: (１)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　;“滤渣１”中金属 元素主要为　　　　　　　　　　　　. (２)“过滤１”后的溶液中加入MnO２ 的作用是　　　　　　　　.取少量反应后的溶液,加入 化学试剂　　　　检验　　　　,若出现蓝色沉淀,需补加 MnO２. (３)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　、　　　　　　 　　　　　　. (４)“除钴液”中主要的盐有　　　　　　　　(写化学式),残留的Co３＋浓度为　　　　mol􀅰L－１. ００１