专题10 无机物质转化综合题（浙江专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟化学真题分类汇编

专题10 无机物质转化综合题 考点 五年考情(2021-2025) 命题趋势 考点01陌生物质推断与分析 (5年5考) 2023·浙江1月卷 2022·浙江6月卷 2022·浙江1月卷 2021·浙江6月卷 2021·浙江1月卷 1．2021-2024年浙江省选考第18题为陌生无机综合推断。无机推断中，最为核心的是要依据条件、现象推断出物质，近年来出现(浙江选考)已不囿于传统的无机推断，改头换面以小流程结合定量计算进行推断的形式出现。试题以物质组成或分解产物探究为背景，以叙述或流程图形式考查化合物的性质，需将分析流程、筛选信息，把题干信息转化为有效信息，然后从众多有效信息中寻找突破口。此题常因思维障碍或思维断层，无法找到“题眼”，不能正确推断流程中的物质或相关反应而失分。 2．2025年浙江选考把以往17、18题进行合并，把无机推断演变为物质转化流程分析，往往以某一指定物质或矿物通过一系列转化，考查考生的信息获取、加工和运用能力，设问会根据信息书写陌生反应方程式、设计实验方案等。 考点02物质转化流程分析 (5年5考) 2025·浙江6月卷 2025·浙江1月卷 2024·浙江6月卷 2024·浙江1月卷 2023·浙江6月卷 考点01 陌生物质推断与分析 1．(2023·浙江1月卷) (10分)化合物X由三种元素组成，某学习小组按如下流程进行实验： 已知：白色固体A用溶解后，多余的酸用恰好中和，请回答： (1)X的组成元素是___________，X的化学式是___________。 (2)写出B→C溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式___________。 (3)写出生成白色固体H的离子方程式___________。 (4)设计实验检验溶液Ⅰ中的阳离子___________。 2．(2022·浙江6月卷)化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验： 化合物X在空气中加热到，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_______。 3．(2022·浙江1月卷)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验： 请回答： (1)组成X的元素有______，X的化学式为___________。 (2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_____________________。 (3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_____________________。 (4)设计实验确定溶液G中阴离子____________________________________。 4．(2021·浙江6月卷)固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。 其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答： (1)白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。 (2)化合物X的化学式是_______；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式_______。 (3)蓝色溶液A与N2H5+作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。 ①写出该反应的离子方程式_______。 ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。 5．(2021·浙江1月卷)某兴趣小组对化合物X开展探究实验。 其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答： (1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。 (2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。 (3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。 (4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。 (5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。 考点02 物质转化流程分析 6．(2025·浙江6月卷)铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答： (4)有同学以Cu3FeS4为原料，设计如下转化方案： ①步骤I的化学方程式_______。 ②步骤Ⅱ中，溶液E中铜元素全部转化为难溶性CuBr。气体X为_______(要求不引入其他新的元素)；溶液F中除K+、H+、Br-外，浓度最高的两种离子_______(按浓度由高到低顺序)。 7．(2025·浙江1月卷)磷是生命活动中不可或缺的元素。 Ⅱ.将磷灰石脱水、还原，得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得H3PO4溶液。 ①方法I，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是 。 ②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下： 溶液A是 ，系列操作B是 ，操作C是 。 ③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10(PO4)6O(足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是 。 8．(2024·浙江6月卷)矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)的利用有火法和电解法等。 已知：①PbCl2(s)PbCl2(aq)H2[PbCl4]； ②电解前后ZnS总量不变；③易溶于水。 请回答： (1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果，PbS中硫元素体现的性质是 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量Pb3O4，该物质可溶于浓盐酸，Pb元素转化为[PbCl4]2-，写出该反应的化学方程式 ；从该反应液中提取PbCl2的步骤如下：加热条件下，加入 (填一种反应试剂)，充分反应，趁热过滤，冷却结晶，得到产品。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电解池中发生的总反应是(条件省略) B．产物B主要是铅氧化物与锌氧化物 C．化合物C在水溶液中最多可中和2molNaOH D．ClF的氧化性弱于Cl2 (3)D的结构为(或)，设计实验先除去样品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X为何种元素。 ①实验方案：取D的溶液，加入足量溶液，加热充分反应，然后 ； ②写出D(用HSO3X表示)的溶液与足量溶液反应的离子方程式 。 9．(2024·浙江1月卷)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。 已知：NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。 请回答： (1)依据步骤Ⅲ，MnCO3、CaCO3 和 MgCO3中溶解度最大的是 。写出溶液C中的所有阴离子 。步骤Ⅱ中，加入NH4Cl的作用是 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．气体D是形成酸雨的主要成分 B．固体E可能含有Na2CO3 C．可溶于NH4Cl溶液 D．碱性： (3)酸性条件下，固体NaBiO3 (微溶于水，其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO4-，根据该反应原理，设计实验验证Y中含有元素 ；写出Mn2+转化为MnO4-的离子方程式 。 10．(2023·浙江6月卷)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。 已知： 请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式___________。 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是___________。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素_____；写出实验过程中涉及的反应方程式____。 1．(2025·浙江省诸暨市三模)卤族元素在生产生活中扮演中着重要的角色。 (3)以生产感光材料的过程中生产中产生的含AgBr的废液为原料，制备单质银的一种工艺流程如下图所示： 已知：Ag+可与S2O32-结合生成稳定的[Ag(S2O3)2]3-。 ①已知NH2OH与NH3类似，具有碱性，请写出其水溶液中主要存在的阳离子 。 ②步骤1中，有无毒无害的气体单质，请写出步骤1中AgBr与NH2OH反应的化学方程式是 。 ③操作1、操作2均为 ，步骤2中，加入稍过量的Na2S2O3溶液的目的是 ，若省去操作1，直接加入Na2S2O3溶液，缺点是 。 (4)(CN)2、(SCN)2等物质具有与卤素单质类似的性质，称为拟卤素，其对应的CN-、SCN-称之为拟卤离子，已知氧化性：I2>(CN)2. ①(SCN)2为链状结构，分子中每个原子均满足8e-，请写出(SCN)2的电子式 。 ②CN-能与Ag+形成稳定的无色离子[Ag(CN)2]-，但在CuSO4溶液中加入NaCN溶液，却生成气体和白色难溶盐沉淀，请写出相应的离子方程式 。 2．(2025·浙江省Z20名校联盟三模)锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： (4)锰锌铁氧体元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备MnO2、ZnO和FeC2O4▪2H2O，可用于电池，催化剂等行业，其工艺流程如下： ①氨浸后溶液B中存在的阳离子有 (填写化学式)，操作1是 ，操作2是 。 ②沉锰反应的离子方程式为 。 3．(2025·浙江省北斗星盟三模)硫元素是生产生活中重要的元素之一，回答下列问题： (5)用黄铜矿(主要含FeCuS2)制备Cu(NO32和绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的流程如下： ①在富氧环境中焙烧时发生的主要反应的化学方程式为 。 ②溶液B中存在的微粒有 。 ③流程中设计既加的H2O2又加的HNO3的可能的原因是 。 ④从溶液B中获得大颗粒的绿矾晶体的操作是 。 4．(2025·浙江省第一届NBchem三模)碱土元素及其化合物是构成化学和自然的基础。请回答： (3)化工兴趣小组利用重晶石来生产BaSO4和“硫化碱(Na2S)”，设计了如下流程： 已知：25℃时，H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图2。 ①X由钡、硫元素组成，其晶胞结构如图3所示。 则X的化学式为 ，每个阴离子的配位数(紧邻的阳离子数)是 。 ②0.01mol·L-1Na2S溶液中的含硫阴离子浓度大小(用“>”表示)： 。 ③步骤Ⅰ生成X的化学方程式为 ；步骤Ⅴ中BaSO4沉淀会吸附少量X，为除去吸附的X不用稀硫酸洗涤的原因是 ，适宜的洗涤试剂为 。 5．(2025·浙江省绍兴市三模)Al元素具有很广泛的应用。 (4)聚合氯化铝是一种介于AlCl3和Al(OH)3之间的水溶性无机高分子聚合物，兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。 ①下列说法正确的是 。 A．“碱溶”时，所用NaOH溶液不能更换为氨水“碱溶” B．滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3 C．“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 ②若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量CO2不利于减少生成沉淀中的杂质，原因是 。 (5)比较四羟基合铝酸根和硼酸根的碱性强弱[Al(OH)4]- [B(OH)4]-(填“>”、“<”)；并从两者化学键的角度说明理由 。 (6)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中，在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na＋、K＋和Cl-离子，写出Al2Cl7-的结构式： 。 6．(2025·浙江省桐乡市三模)钴及其化合物在工业与材料科学中应用广泛。回答下列问题： (4)工业上以钴硫精矿(主要成分为CoS，含FeS2、SiO2、MnO2等杂质)为原料制备金属钴的流程如下图： 已知： 沉淀 Fe(OH)3 Co(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2 恰好完全 沉淀时pH 2.8 9.4 9.6 10.1 ①为提高“酸浸”效率，可采取的措施有 。(写出两种) ②“氧化”过程是向溶液中加入足量NaClO3，发生的离子方程式为 。 ③“萃取、反萃取”过程是向“沉铁”后的溶液中，加入某有机酸萃取剂(HA)2，发生反应：，实验测得：当溶液pH处于4.5~6.5范围内，Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图所示)，其原因是 。 ④向萃取所得有机相中加入H2SO4，反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。 7．(2025·浙江省温州市三模)第ⅢA族元素及其化合物应用广泛。请回答： (4)工业上通过氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]生成的磷酸()，用来制备三聚磷酸铝AlH2P.3O10·2H2O)，流程如下： 已知：三聚磷酸铝为白色片状晶体，难溶于水。 ①操作X为 。 ②写出电炉中反应的化学反应方程式： 。 ③H3PO4脱水成环生成三聚偏磷酸[(HPO3)3]，画出(HPO3)3的结构式： 。 ④系列操作Y：升温至40℃，边搅拌边缓慢加入 (两性物质)，中和，缩合，一段时间后， (操作方法)，得到AlH2P.3O10·2H2O。 8．(2025·浙江省宁波市高三二模)氮、砷、镓是化工生产中的重要元素。 “Chem is try”小组探究从半导体废料(主要成分为GaAs，含SiO2、CaCO3等杂质)中回收Ga和As，设计了如下流程(流程中所加试剂均足量)： 已知：Ga(OH)3是两性氢氧化物，与Al(OH)3化学性质相似，pH=2.5时开始沉淀。镓和硅的沉淀率随pH变化见下表： pH 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Ga沉淀率% 75.0 98.5 98.9 95.2 86.1 57.4 Si沉淀率% 93.2 98.5 99.2 99.6 86.3 65.2 (5)浸出液中含As、Ga元素的离子为 。 (6)浸出液调节pH至5.0～6.0的目的是 ；“系列操作”为 。 (7)工业上常在700℃左右用足量碳还原Ca3(AsO4)2(砷酸钙)获得砷蒸汽，该反应的化学方程式为 。 9．(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三二模)第VIA族元素及其化合物有许多用途。请回答： (5)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制取三氧化二铁的工艺流程如图所示： ①操作b是 。 ②滤液中溶质的主要成分为 (填化学式)。 ③气体的主要成分是一种大气污染物，高温焙烧时若金属元素均转化为高价态氧化物，黄铜矿粉末高温焙烧的反应方程式为 ，设计实验方案检验气体 。 10．(2025·浙江省温州市高三二模)氟元素在医疗、生活和工业等多个领域发挥着重要作用。请回答： (4)湿法生产磷酸的废液中含有一种二元强酸H2SiF6，利用废液可以生产白炭黑和冰晶石(Na3AlF6)。 过程如下： 步骤Ⅰ：向废液中加入Na2SO4溶液，过滤、洗涤，得到Na2SiF6固体。 步骤Ⅱ：Na2SiF6经过下列流程，分别得到白炭黑和冰晶石。 已知：Na2SiF6在水中溶解度随温度的升高急剧增大，Na2SiF6溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成的产物中没有Si-F键。Ka1(HF)=3.5×10-4。 ①写出步骤Ⅰ中的离子方程式： 。 ②Na2SiF6溶液在长时间加热之后(忽略物质的挥发)，溶液的pH 。(填“增大”、“减小”或“不变”) ③白炭黑的主要成分是 。(写化学式) ④写出生产冰晶石的化学方程式： 。 10 / 11 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 无机物质转化综合题 考点 五年考情(2021-2025) 命题趋势 考点01陌生物质推断与分析 (5年5考) 2023·浙江1月卷 2022·浙江6月卷 2022·浙江1月卷 2021·浙江6月卷 2021·浙江1月卷 1．2021-2024年浙江省选考第18题为陌生无机综合推断。无机推断中，最为核心的是要依据条件、现象推断出物质，近年来出现(浙江选考)已不囿于传统的无机推断，改头换面以小流程结合定量计算进行推断的形式出现。试题以物质组成或分解产物探究为背景，以叙述或流程图形式考查化合物的性质，需将分析流程、筛选信息，把题干信息转化为有效信息，然后从众多有效信息中寻找突破口。此题常因思维障碍或思维断层，无法找到“题眼”，不能正确推断流程中的物质或相关反应而失分。 2．2025年浙江选考把以往17、18题进行合并，把无机推断演变为物质转化流程分析，往往以某一指定物质或矿物通过一系列转化，考查考生的信息获取、加工和运用能力，设问会根据信息书写陌生反应方程式、设计实验方案等。 考点02物质转化流程分析 (5年5考) 2025·浙江6月卷 2025·浙江1月卷 2024·浙江6月卷 2024·浙江1月卷 2023·浙江6月卷 考点01 陌生物质推断与分析 1．(2023·浙江1月卷) (10分)化合物X由三种元素组成，某学习小组按如下流程进行实验： 已知：白色固体A用溶解后，多余的酸用恰好中和，请回答： (1)X的组成元素是___________，X的化学式是___________。 (2)写出B→C溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式___________。 (3)写出生成白色固体H的离子方程式___________。 (4)设计实验检验溶液Ⅰ中的阳离子___________。 【答案】(1)Ca、Cl、O Ca(ClO4)2 (2)8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O或12HI+NaClO4=4HI3+NaCl+4H2O (3)[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+ (4)用玻璃棒蘸取溶液I，点在蓝色石蕊试纸上，呈红色说明溶液中有H+；取溶液于试管中，加入NaOH至碱性，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝说明有NH4+ 【解析】由化合物X与碳酸钠溶液反应生成白色固体A和无色溶液B可知，白色固体A可能为碳酸钙或碳酸钡沉淀，说明化合物X中含有钙离子或钡离子，由多步转化后溶液B得到白色沉淀H可知化合物X中一定含有氯元素和氧元素，由白色沉淀H的质量为1.435g可知，化合物X中含有氯元素的物质的量为=0.01mol，由白色固体A用0.0250mol盐酸溶解后，多余的酸用0.0150mol氢氧化钠溶液恰好中和可知，化合物X中含有钙元素或钡元素的物质的量为(0.0250mol—0.0150mol)×=0.005mol，若化合物X含有钡元素，白色固体A的质量为=0.005mol×197g/mol=0.985g＞0.500g，所以X中含有钙元素，含有的氧元素物质的量为=0.04mol，则X中钙元素、氯元素、氧元素的物质的量比为0.005mol：0.01mol：0.04mol=1：2：8，则X的化学式为Ca(ClO4)2。(1)X的组成元素钙原子、氯元素和氧元素，化学式为Ca(ClO4)2；(2)由图可知，B→C溶液呈棕黄色所发生的反应为高氯酸钠溶液与氢碘酸反应生成氯化钠、碘和水，反应的化学反应方程式为8HI+NaClO4=4I2+NaCl+4H2O；(3)由图可知，生成白色固体H的反应为氯化二氨合银与硝酸溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸铵，反应的离子方程式为[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl↓+2NH4+；(4)由图可知，溶液Ⅰ为硝酸和硝酸铵的混合溶液，则检验溶液中氢离子铵根离子的操作为用玻璃棒蘸取溶液Ⅰ，点在蓝色石蕊试纸上，呈红色说明溶液中有H+；取取溶液于试管中，加入NaOH至碱性，加热，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝说明有NH4+。 2．(2022·浙江6月卷)化合物X由三种元素组成，某实验小组按如下流程进行相关实验： 化合物X在空气中加热到，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_______。 【答案】(1)Ba、Cu、O师事务所 BaCu3O4 (2)HCl、H2SO4 (3)2NH3+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3)42++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 【解析】化合物X由三种元素组成，在加热条件下和足量氨气反应生成固体混合物A，A和盐酸反应生成0.960g紫红色固体应该是Cu，无色溶液B中加入0.015mol稀硫酸生成白色沉淀1.165g应该是BaSO4，无色溶液C中加入足量BaCl2溶液生成白色沉淀2.330g是BaSO4。(1)根据以上分析可知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1.965gX中一定含有0.96gCu，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0.32g÷16g/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+BaCu3O4Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。②X难溶于水，但可溶于氨水中，说明有Cu(NH3) 42+生成，所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3H2O＝3Cu(NH3) 42++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。 3．(2022·浙江1月卷)化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验： 请回答： (1)组成X的元素有______，X的化学式为___________。 (2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序_____________________。 (3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是_____________________。 (4)设计实验确定溶液G中阴离子____________________________________。 【答案】(1)Fe、S、O、H FeH(SO4)2 (2)FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、H2O、SCN-、OH- (3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2 (4)用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2- 【解析】X形成水溶液，与氯化钡反应生产白色沉淀，且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡，说明X含有硫酸根，溶液加入KSCN变红说明含有Fe3+，B为4.66g则为0.02mol硫酸钡，说明X含有0.02mol的硫酸根，H中为Fe单质，即为0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中应含有0.01的H。(1)由分析可知，组成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化学式为FeH(SO4)2；(2)X 为FeH(SO4)2与氯化钡反应，溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2；根据C为溶液，铁离子在水中会水解，C→D形成络合物，D→E形成沉淀，相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl-、H2O、SCN-、OH-；(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是：2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2；(4)设计实验确定溶液G中阴离子：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-。 4．(2021·浙江6月卷)固体化合物X由3种元素组成，某学习小组开展如下探究实验。 其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答： (1)白色固体C的化学式是_______，蓝色溶液D中含有的溶质是_______(用化学式表示)。 (2)化合物X的化学式是_______；化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构，写出该阴离子的电子式_______。 (3)蓝色溶液A与N2H5+作用，生成一种气体，溶液蓝色褪去，同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。 ①写出该反应的离子方程式_______。 ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素_______。 【答案】(1)Al2O3 Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3 (2)CuAl2Cl8 (3)①4Cu2++N2H5+ +4Cl-=4 CuCl↓+N2↑+5H+ ②将白色沉淀溶于硝酸，得到蓝色溶液，说明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，说明有Cl元素 【解析】含有Cu2+的溶液显蓝色，含有[Cu(NH3)4]2+的溶液显深蓝色，化合物X溶解后得到的溶液A呈现蓝色，且加入足量氨水后得到深蓝色溶液，即可推得化合物X中含有Cu2+；向含有Al3+的溶液中加入氨水可用于制备Al(OH)3，且Al(OH)3为可溶于NaOH溶液的白色沉淀，即可推断白色沉淀B为Al(OH)3沉淀；深蓝色溶液在加入硝酸酸化的AgNO3溶液后有白色沉淀析出，可推得化合物X中含有Cl-，综上，化合物X中含有Al3+、Cu2+和Cl-。(1)白色沉淀D为Al(OH)3，灼烧Al(OH)3得到Al2O3，故白色固体为Al2O3；溶液D中含有的阳离子有Cu2+、NH4+、Ag+、H+，阴离子有NO3-，故溶液中含有：Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3；(2)由图示数据并根据原子守恒可知，4.020g X中含有铝离子物质的量为：=0.02mol，含有氯离子物质的量为：=0.08mol，由化合物应显电中性可得三种离子物质的量比值为n(Cu2+)：n(Al3+)：n(Cl-)=1：2：8，则可得X的化学式为CuAl2Cl8；阴离子中Al原子的杂化方式为sp3，空间结构为正四面体，与CH4相同，其电子式为；(3)①由上述分析可知，蓝色溶液A中含有Al3+、Cu2+和Cl-，与N2H5+反应时溶液蓝色褪去，即反应后溶液中不存在Cu2+，可推测铜元素以沉淀形式析出，反应得到的沉淀为白色且可溶于硝酸，可推测铜元素在其中不是蓝色且稳定的+2价，而是+1价，即反应过程中Cu元素化合价降低，N2H5+中氮元素显-2价，具有还原性，反应过程中N元素化合价升高生成N2，符合反应中有气体产生，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反应离子方程式为4Cu2++N2H5+ +4Cl-=4 CuCl↓+N2↑+5H+；②Cu2+在溶液中显蓝色，CuCl中Cu元素为+1价，能被硝酸氧化为+2价，CuCl与硝酸反应过程中Cl元素以Cl-形式存在于溶液中，Cl-与AgNO3溶液反应生成不溶于硝酸的白色沉淀。 5．(2021·浙江1月卷)某兴趣小组对化合物X开展探究实验。 其中：X是易溶于水的强酸盐，由3种元素组成；A和B均为纯净物；B可使品红水溶液褪色。请回答： (1)组成X的3种元素是______(填元素符号)，X的化学式是______。 (2)将固体X加入温热的稀H2SO4中，产生气体B，该反应的离子方程式是______。 (3)步骤I，发生反应的化学方程式是______。 (4)步骤II，某同学未加H2O2溶液，发现也会缓慢出现白色浑浊，原因是______。 (5)关于气体B使品红水溶液褪色的原因，一般认为：B不能使品红褪色，而是B与水反应的生成物使品红褪色。请设计实验证明______。 【答案】(1)Cu、S、O CuS2O6 (2)S2O62-SO42-+ SO2↑ (3) + Cu(OH)2 →+ 2H2O (4)SO2与水反应生成H2SO3； H2SO3能被氧气氧化为H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4 (5)配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快 【解析】将固体隔绝空气加热，能生成一种固体和一种气体，其中将固体溶于水分成两等分，一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，能生成白色沉淀，说明固体中有硫酸根的存在，另一份溶液加入适量的NaOH溶液，出现蓝色悬浊液，加入甘油后能形成绛蓝色溶液，说明固体中存在Cu，则固体A为CuSO4；将气体B通入足量的BaCl2溶液和H2O2溶液中，出现白色沉淀，说明该气体可以被H2O2氧化，则该气体为SO2，再根据产生沉淀C和固体X的质量计算固体X的化学式。(1)根据分析，固体X中含有的元素是C、S、O；加入盐酸酸化的氯化钡溶液，生成1.165g硫酸钡沉淀，则该份硫酸铜的质量为0.005mol，则固体CuSO4的物质的量为0.010mol，质量为1.6g，根据质量守恒的气体SO2的质量为0.640g，该物质中三种元素的质量比m(Cu)：m(S)：m(O)=0.640g：0.640g：0.960g，则这三种原子的物质的量的比 n(Cu)：n(S)：n(O)=1：2：6，故固体X的化学式为CuS2O6；(2)根据题目，固体X与温热的稀硫酸反应可以生成SO2气体，根据原子守恒和电荷守恒配平，则该过程的离子方程式为S2OSO42-+ SO2↑；(3)步骤Ⅰ为甘油和氢氧化铜发生反应，反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O；(4)步骤Ⅱ中未加入过氧化氢，也可以出现白色沉淀，说明SO2溶于水后可以被空气中的氧气氧化；(5)SO2可以使品红溶液褪色，SO2溶液中存在SO2分子和H2SO3，欲知道是哪一种物质能够使品红溶液褪色，可以利用如下实验验证：配制品红无水乙醇溶液(其他非水溶剂亦可)，通入SO2，不褪色；品红水溶液中加入亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)固体，褪色更快。 考点02 物质转化流程分析 6．(2025·浙江6月卷)铜在自然界大多以硫化物形式成矿。请回答： (4)有同学以Cu3FeS4为原料，设计如下转化方案： ①步骤I的化学方程式_______。 ②步骤Ⅱ中，溶液E中铜元素全部转化为难溶性CuBr。气体X为_______(要求不引入其他新的元素)；溶液F中除K+、H+、Br-外，浓度最高的两种离子_______(按浓度由高到低顺序)。 【答案】(4)①4Cu3FeS4+33O2 + 2H2SO4 = 12CuSO4 + 2 Fe2(SO4)3 +2H2O ②SO2 SO42-、Fe2+ 【解析】(4)中步骤I中，Cu3FeS4与稀H2SO4、O2发生氧化还原反应，S元素化合价从-2价氧化为+6价，Fe元素化合价从+2价氧化为+3价，Cu元素保持+2价，生成CuSO4、Fe2(SO4)3和H2O。步骤Ⅱ中溶液E中的Cu2+被还原为CuBr，需要加入具有还原性的气体SO2。溶液E中的Fe3+与SO2发生反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，同时溶液中还有大量的SO42- ，来自CuSO4、Fe2(SO4)3等，所以溶液F中除K+、H+、Br-外，浓度最高的两种离子为SO42-、Fe2+。 7．(2025·浙江1月卷)磷是生命活动中不可或缺的元素。 Ⅱ.将磷灰石脱水、还原，得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得H3PO4溶液。 ①方法I，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是 。 ②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下： 溶液A是 ，系列操作B是 ，操作C是 。 ③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10(PO4)6O(足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是 。 【答案】(4)①盐酸、氢氟酸 ②碳酸钠溶液 过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 加热脱水 ③2Ca10(PO4)6O+30C+20SiO220CaSiO3+3P4+30CO↑ 【解析】(4)①方法I中，Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和浓硫酸反应生成硫酸钙、磷酸、氢氟酸、盐酸，氢氟酸和SiO2反应生成SiF4气体和水，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是盐酸、氢氟酸。②碳酸钠和硫酸钙反应，硫酸钙转化为碳酸钙沉淀和硫酸钠，溶液A是碳酸钠溶液；过滤出碳酸钙，得硫酸钠、碳酸钠混合液，加硫酸除碳酸钠，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得Na2SO4·xH2O，系列操作B是过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，Na2SO4·xH2O加热脱水得无水硫酸钠，操作C是加热脱水。③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10(PO4)6O (足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷(P4)和另一种可燃性气体，根据元素守恒，可燃性气体为CO，该反应的化学方程式是2Ca10(PO4)6O+30C+20SiO220CaSiO3+3P4+30CO↑。 8．(2024·浙江6月卷)矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)的利用有火法和电解法等。 已知：①PbCl2(s)PbCl2(aq)H2[PbCl4]； ②电解前后ZnS总量不变；③易溶于水。 请回答： (1)根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果，PbS中硫元素体现的性质是 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量Pb3O4，该物质可溶于浓盐酸，Pb元素转化为[PbCl4]2-，写出该反应的化学方程式 ；从该反应液中提取PbCl2的步骤如下：加热条件下，加入 (填一种反应试剂)，充分反应，趁热过滤，冷却结晶，得到产品。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电解池中发生的总反应是(条件省略) B．产物B主要是铅氧化物与锌氧化物 C．化合物C在水溶液中最多可中和2molNaOH D．ClF的氧化性弱于Cl2 (3)D的结构为(或)，设计实验先除去样品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X为何种元素。 ①实验方案：取D的溶液，加入足量溶液，加热充分反应，然后 ； ②写出D(用HSO3X表示)的溶液与足量溶液反应的离子方程式 。 【答案】(1) 还原性 Pb3O4+14HCl(浓)=3 H2[PbCl4]+4H2O+Cl2↑ PbO或Pb(OH)2或PbCO3 (2)AB (3) 加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应，静置后取上层清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则有Cl-，反之则有F- HSO3X+3OH-=SO42-+X-+2H2O 【解析】铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物，SO2与等物质的量的ClF反应得到化合物C，结构简式为，化合物C()水解生成液态化合物D(，X=F或Cl)和气态化合物E(HCl或HF)。(1)根据富氧煅烧和通电电解的结果，PbS中硫元素化合价升高，体现的性质是还原性。产物B中有少量Pb3O4，该物质可溶于浓盐酸，Pb元素转化为[PbCl4]2-，该反应的化学方程式：Pb3O4+14HCl(浓)=+4H2O+Cl2↑；根据PbCl2(s)PbCl2(aq)H2[PbCl4]可得反应：PbCl2(aq)+2HClH2[PbCl4]，要从该反应液中提取PbCl2，则所加试剂应能消耗H+使平衡逆向移动，且不引入杂质，则步骤为：加热条件下，加入PbO或Pb(OH)2或PbCO3，充分反应，趁热过滤，冷却结晶；(2)A项，根据图示和已知②可知，电解池中阳极上Fe2+生成Fe3+，Fe3+氧化PbS生成S、Pb2+和Fe2+，阴极上PbCl2生成Pb，发生的总反应是：PbS=Pb+S (条件省略)，A正确；B项，铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物，则产物B主要是铅氧化物与锌氧化物，B正确；C项，化合物C是，卤素原子被-OH取代后生成H2SO4和HCl、HF，则1mol化合物C在水溶液中最多可中和4molNaOH，C错误；D项， ClF的氧化性由+1价的Cl表现，Cl2的氧化性由0价的Cl表现，则ClF的氧化锌强于Cl2，D错误；故选AB。(3)①D的结构为(X=F或Cl)，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，生成Na2SO4和NaX，则实验方案为：取D的溶液，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，然后加入足量Ba(NO3)2溶液充分反应，静置后取上层清液，再加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则有Cl-，反之则有F-；②D(用HSO3X表示)的溶液与足量NaOH溶液反应生成Na2SO4和NaX，发生反应的离子方程式是：HSO3X+3OH-= SO42-+X-+2H2O。 9．(2024·浙江1月卷)固态化合物Y的组成为MgCaFeMn(CO3)4，以Y为原料实现如下转化。 已知：NH3与溶液A中金属离子均不能形成配合物。 请回答： (1)依据步骤Ⅲ，MnCO3、CaCO3 和 MgCO3中溶解度最大的是 。写出溶液C中的所有阴离子 。步骤Ⅱ中，加入NH4Cl的作用是 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．气体D是形成酸雨的主要成分 B．固体E可能含有Na2CO3 C．可溶于NH4Cl溶液 D．碱性： (3)酸性条件下，固体NaBiO3 (微溶于水，其还原产物为无色的Bi3+)可氧化Mn2+为MnO4-，根据该反应原理，设计实验验证Y中含有元素 ；写出Mn2+转化为MnO4-的离子方程式 。 【答案】(1) MgCO3 CO32-、HCO3-、OH-、Cl- 调节溶液pH值，防止钙离子、镁离子、锰离子转化为氢氧化物的沉淀 (2)BC (3)取一定量Y于试管中，加入适量盐酸溶解，再加入适量NaBiO3，观察到溶液变为紫红色，则证明Y中含有锰元素 5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4- +5Bi3++5 Na++7H2O 【解析】Y中加入盐酸将碳酸根转化为二氧化碳，溶液A中主要有镁离子、锰离子、钙离子、亚铁离子，氯离子，若酸过量，还有H+，加入氨气和氯化铵将亚铁离子转化为氢氧化亚铁，溶液B中主要含有镁离子、锰离子、钙离子、铵根离子，氯离子，Ⅲ中又通入CO2将钙离子与锰离子转化为沉淀。(1)①MnCO3、CaCO3 和 MgCO3是同种类型的沉淀，溶解度大的最后沉淀出来，由于通入二氧化碳，生成的沉淀是CaCO3 和 MgCO3，所以 MgCO3溶解度最大；②溶液中加入盐酸引入阴离子氯离子，Ⅲ中又通入CO2引入碳酸根离子，溶液中还有碳酸氢根和氢氧根；(2)A项，气体是CO2不是形成酸雨的主要成分，故A错误；B项，固体E可能含有Na2CO3，当二氧化碳过量时反应方程式为：2Na+2CO2Na2CO3+CO，当二氧化碳少量时2Na+CO2Na2O+CO，所以可能含有Na2CO3，故B正确；C项，Mn(OH)2可溶于NH4Cl溶液，由于NH4Cl溶液呈酸性，NH4Cl水解产生的H+与Mn(OH)2反应，故C正确；D项，碱性是Ca(OH)2＞Fe(OH)2，氢氧化钙是强碱，氢氧化亚铁是弱碱，故D错误；故选BC。(3)①酸性条件下，固体NaBiO3可氧化Mn2+为MnO4-，取一定量Y于试管中，加入适量盐酸溶解，再加入适量NaBiO3，观察到溶液变为紫红色，则证明Y中含有锰元素；②根据题目信息可知5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4- +5Bi3++5 Na++7H2O。 10．(2023·浙江6月卷)工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。 已知： 请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的SO2可以在炉内添加CaCO3通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式___________。 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的SO2，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是___________。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价 B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯 D．工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素_____；写出实验过程中涉及的反应方程式____。 【答案】(1)2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2 (2)① BCD ②硫酸分子能形成更多的分子间氢键 (3)①取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素 ②+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl 【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A：。(1)氧气具有氧化性，能被四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳，反应为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2；(2)①A项，硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；B项，根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有-OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确；C项，化合物A含有基团，类似酯基-COO-结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；D项，工业上途径Ⅱ产生的SO3也可用浓H2SO4吸收用于生产发烟硫酸，D正确；故选BCD；②一定压强下，化合物A分子只有1个-OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个-OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸；(3) A为，A碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素；涉及反应为：+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。 1．(2025·浙江省诸暨市三模)卤族元素在生产生活中扮演中着重要的角色。 (3)以生产感光材料的过程中生产中产生的含AgBr的废液为原料，制备单质银的一种工艺流程如下图所示： 已知：Ag+可与S2O32-结合生成稳定的[Ag(S2O3)2]3-。 ①已知NH2OH与NH3类似，具有碱性，请写出其水溶液中主要存在的阳离子 。 ②步骤1中，有无毒无害的气体单质，请写出步骤1中AgBr与NH2OH反应的化学方程式是 。 ③操作1、操作2均为 ，步骤2中，加入稍过量的Na2S2O3溶液的目的是 ，若省去操作1，直接加入Na2S2O3溶液，缺点是 。 (4)(CN)2、(SCN)2等物质具有与卤素单质类似的性质，称为拟卤素，其对应的CN-、SCN-称之为拟卤离子，已知氧化性：I2>(CN)2. ①(SCN)2为链状结构，分子中每个原子均满足8e-，请写出(SCN)2的电子式 。 ②CN-能与Ag+形成稳定的无色离子[Ag(CN)2]-，但在CuSO4溶液中加入NaCN溶液，却生成气体和白色难溶盐沉淀，请写出相应的离子方程式 。 【答案】(3)NH3OH+ 2AgBr+2NH2OH=N2↑+2Ag+2HBr+2H2O 过滤 将AgBr完全/充分转化为[Ag(S2O3)2]3-溶于水而除去，提高产品Ag的纯度 步骤1中有HBr生成，Na2S2O3在酸性条件下不稳定易分解，造成损失 (4) 2Cu2++4CN- =2CuCN↓+(CN)2↑ 【解析】(3)①根据题意NH2OH可发生类似氨气的电离，电离方程式为NH2OH+H2O NH3OH++OH-，则其水溶液中主要存在的阳离子NH3OH+；②无毒无害的气体单质是氮气，该反应中氯化银是氧化剂，NH2OH是还原剂，则方程式为：2AgBr+2NH2OH=N2↑+2Ag+2HBr+2H2O；③根据流程可知，操作1、操作2都是分离固体和液体，则操作1、操作2均为过滤；根据题意Ag+可与S2O32-结合生成稳定的[Ag(S2O3)2]3-，则步骤2中，加入稍过量的Na2S2O3溶液的目的是：将AgBr完全/充分转化为[Ag(S2O3)2]3-溶于水而除去，提高产品Ag的纯度；结合①可知，操作1会生成HBr，且HBr可以和Na2S2O3反应，则若省去操作1，直接加入Na2S2O3溶液，缺点是：步骤1中有HBr生成，Na2S2O3在酸性条件下不稳定易分解，造成损失； (4)①(SCN)2分子中每个原子均满足8e-，则(SCN)2的电子式；②(CN)2具有与卤素单质类似的性质，其对应的CN-，在CuSO4溶液中加入NaCN溶液，却生成气体和白色难溶盐沉淀，说明铜离子和CN-发生氧化还原反应生成CuCN和(CN)2，方程式为：2Cu2++4CN- =2CuCN↓+(CN)2↑。 2．(2025·浙江省Z20名校联盟三模)锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： (4)锰锌铁氧体元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备MnO2、ZnO和FeC2O4▪2H2O，可用于电池，催化剂等行业，其工艺流程如下： ①氨浸后溶液B中存在的阳离子有 (填写化学式)，操作1是 ，操作2是 。 ②沉锰反应的离子方程式为 。 【答案】(4)[Zn(NH3)4]2+、NH4+、H+ 过滤 煮沸或加热 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ 【解析】锰锌铁氧体经过氨浸后，分离得到的溶液B经煮沸或加热得到氢氧化锌，氢氧化锌分解得到氧化锌，则氨浸的作用是将锌元素转移到溶液B中；将分离得到的固体A溶于硫酸，得到含锰、铁元素的溶液；沉锰过程中，KMnO4与Mn2+发生归中反应生成MnO2；溶液C主要成分为硫酸铁，溶液C经系列变化得到FeC2O4▪2H2O。 (4)①氨浸的作用是将锌元素转移到溶液B中，形成[Zn(NH3)4]2+，则氨浸后溶液B中存在的阳离子为[Zn(NH3)4]2+、NH4+、H+；操作1是将固体A和溶液B分离的操作，故操作1为过滤；操作2为将含[Zn(NH3)4]2+的溶液进行煮沸或加热脱氨，得到Zn(OH)2固体；②沉锰过程中，KMnO4与Mn2+发生归中反应生成MnO2，沉锰反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+。 3．(2025·浙江省北斗星盟三模)硫元素是生产生活中重要的元素之一，回答下列问题： (5)用黄铜矿(主要含FeCuS2)制备Cu(NO32和绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的流程如下： ①在富氧环境中焙烧时发生的主要反应的化学方程式为 。 ②溶液B中存在的微粒有 。 ③流程中设计既加的H2O2又加的HNO3的可能的原因是 。 ④从溶液B中获得大颗粒的绿矾晶体的操作是 。 【答案】(5)4FeCuS2＋13O24CuO+2Fe2O3＋8SO2 Fe2+、SO42-、H+、OH-、H2O 避免产生氮的氧化物，造成污染 蒸发浓缩、缓慢冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 【解析】(5)黄铜矿(FeCuS2)在空气中焙烧，发生氧化反应，生成CuO、Fe2O3和SO2气体，所以焙烧的化学方程式为：4FeCuS2＋13O24CuO+2Fe2O3＋8SO2；加入H2SO4酸浸，金属氧化物CuO、Fe2O3与硫酸反应，生成可溶性盐CuSO4、Fe2(SO4)3，所以酸浸后得到含Cu2+、Fe3+的溶液。加入过量Fe，Fe作为还原剂，与溶液中的Cu2+、Fe3+反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，2Fe3++Fe=3Fe2+，反应后体系含Fe(过量 )、Cu(单质 )、FeSO4溶液，过滤，得到溶液B(FeSO4溶液，后续制取绿矾晶体)、滤渣(Fe和Cu的混合物)。通过加入溶液A(稀硫酸)溶液浸洗可除去滤渣中的Fe得到FeSO4溶液，FeSO4溶液和未反应完的稀硫酸进入溶液B，故溶液B中含有的微粒为：Fe2+、SO42-、H+、OH-、H2O；浸洗后的Cu与20%HNO3、10%H2O2反应，加入H2O2和HNO3是为了氧化Cu生成Cu(NO3)2，H2O2作温和氧化剂，在酸性条件下(HNO3提供H+)氧化Cu，减少NOx污染，若仅用HNO3，会生成NO或NO2；从溶液B(FeSO4溶液)中获得大颗粒绿矾晶体(FeSO4·7H2O)，需缓慢结晶，操作为：蒸发浓缩、缓慢冷却结晶(缓慢冷却，促进大颗粒形成)、过滤、洗涤、干燥；①由上述分析可知，在富氧环境中焙烧时发生的主要反应的化学方程式为：4FeCuS2＋13O24CuO+2Fe2O3＋8SO2；②由上述分析可知，溶液B中存在的微粒有：Fe2+、SO42-、H+、OH-、H2O；③流程中设计既加10%的H2O2又加20%的HNO3的可能的原因是：避免产生氮的氧化物，造成污染；④从溶液B中获得大颗粒的绿矾晶体的操作是：蒸发浓缩、缓慢冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 4．(2025·浙江省第一届NBchem三模)碱土元素及其化合物是构成化学和自然的基础。请回答： (3)化工兴趣小组利用重晶石来生产BaSO4和“硫化碱(Na2S)”，设计了如下流程： 已知：25℃时，H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图2。 ①X由钡、硫元素组成，其晶胞结构如图3所示。 则X的化学式为 ，每个阴离子的配位数(紧邻的阳离子数)是 。 ②0.01mol·L-1Na2S溶液中的含硫阴离子浓度大小(用“>”表示)： 。 ③步骤Ⅰ生成X的化学方程式为 ；步骤Ⅴ中BaSO4沉淀会吸附少量X，为除去吸附的X不用稀硫酸洗涤的原因是 ，适宜的洗涤试剂为 。 【答案】(3)BaS 6 c(HS―)＞c(S2-) BaSO4+4CBaS+4CO↑ 产生有毒气体H2S，S2-损失，产率降低 硫酸钠溶液(Na2SO4) 【解析】(3)①由均摊法可知，Ba离子的数目为，S离子的数目为，X的化学式为BaS；由结构可知，每个阴离子的配位数(紧邻的阳离子数)是6；②0.01mol·L-1Na2S溶液中存在水解平衡，S2-+H2OHS-+OH-，由图可知，，，，，故含硫阴离子浓度大小c(HS―)＞c(S2-)；③步骤Ⅰ硫酸钡与碳反应生成BaS的化学方程式为BaSO4+4CBaS+4CO↑；步骤Ⅴ中BaSO4沉淀会吸附少量BaS，为除去吸附的BaS不用稀硫酸洗涤的原因是BaS与硫酸反应产生有毒气体H2S，S2-损失，产率降低，适宜的洗涤试剂为硫酸钠溶液(Na2SO4)，不与BaS反应，且抑制硫酸钡的溶解。 5．(2025·浙江省绍兴市三模)Al元素具有很广泛的应用。 (4)聚合氯化铝是一种介于AlCl3和Al(OH)3之间的水溶性无机高分子聚合物，兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。 ①下列说法正确的是 。 A．“碱溶”时，所用NaOH溶液不能更换为氨水“碱溶” B．滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3 C．“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 ②若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量CO2不利于减少生成沉淀中的杂质，原因是 。 (5)比较四羟基合铝酸根和硼酸根的碱性强弱[Al(OH)4]- [B(OH)4]-(填“>”、“<”)；并从两者化学键的角度说明理由 。 (6)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中，在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na＋、K＋和Cl-离子，写出Al2Cl7-的结构式： 。 【答案】(4) AD 滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，会有碳酸氢钠固体从溶液中析出 (5) > 电负性B强于Al，故B对OH-的吸引力更强，形成的配位键更稳定，更不容易释放出OH- (6) 【解析】(4)①A项，Al2O3具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，所用NaOH溶液不能更换为氨水，故A正确；B项，由于滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐，故滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]，没有硅酸钠，故B错误；C项，由分析可知，操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝，故C错误；D项，[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故D正确；故选AD；②滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质； (5)碱性：[Al(OH)4]->[B(OH)4]-，因为电负性B强于Al，故B对OH-的吸引力更强，形成的配位键更稳定，更不容易释放出OH-； (6)已知Al2Cl6的结构式为，Al2Cl7-的结是每个铝连接三个氯原子，还有一个Cl-连接两个铝，其结构式：。 6．(2025·浙江省桐乡市三模)钴及其化合物在工业与材料科学中应用广泛。回答下列问题： (4)工业上以钴硫精矿(主要成分为CoS，含FeS2、SiO2、MnO2等杂质)为原料制备金属钴的流程如下图： 已知： 沉淀 Fe(OH)3 Co(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2 恰好完全 沉淀时pH 2.8 9.4 9.6 10.1 ①为提高“酸浸”效率，可采取的措施有 。(写出两种) ②“氧化”过程是向溶液中加入足量NaClO3，发生的离子方程式为 。 ③“萃取、反萃取”过程是向“沉铁”后的溶液中，加入某有机酸萃取剂(HA)2，发生反应：，实验测得：当溶液pH处于4.5~6.5范围内，Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图所示)，其原因是 。 ④向萃取所得有机相中加入H2SO4，反萃取得到水相。该工艺中设计萃取、反萃取的目的是 。 【答案】(4)适当提高酸的浓度，适当提高反应体系的温度，将焙烧后矿物粉碎等 ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O pH增大，c(H＋)减小，使平衡正向进行，所以Co2+萃取率增大 富集、提纯Co2+ (或分离Co2+和Mn2+) 【解析】(4)以钴硫精矿(主要成分为CoS，含FeS2、SiO2、MnO2等杂质)为原料制备金属钴，矿石经焙烧酸浸，所得酸浸液中的主要阳离子为Co2+、Fe2+、Mn2+，加入足量NaClO3可将Fe2+氧化为Fe3+，之后沉铁将铁元素以Fe(OH)3形式除去，再加入某有机酸萃取剂(HA)2萃取Co2+，从而将Co2+和Mn2+分离，经反萃取后得到含Co2+溶液，经电解精炼可制备金属钴。①提高“酸浸”效率，可采取的措施：适当提高酸的浓度，适当提高反应体系的温度，将焙烧后矿物粉碎等。②“氧化”过程是向溶液中加入足量NaClO3，NaClO3可将Fe2+氧化为Fe3+而自身被还原为Cl-，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒可得到反应的离子方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O。③图中当溶液pH处于4.5~6.5范围内，Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大的原因是pH增大导致溶液中c(H＋)减小，使平衡正向进行，所以Co2+萃取率增大。④结合分析知，该工艺中设计萃取、反萃取的目的是富集、提纯Co2+ (或分离Co2+和Mn2+)。 7．(2025·浙江省温州市三模)第ⅢA族元素及其化合物应用广泛。请回答： (4)工业上通过氟磷灰石[Ca5(PO4)3F]生成的磷酸()，用来制备三聚磷酸铝AlH2P.3O10·2H2O)，流程如下： 已知：三聚磷酸铝为白色片状晶体，难溶于水。 ①操作X为 。 ②写出电炉中反应的化学反应方程式： 。 ③H3PO4脱水成环生成三聚偏磷酸[(HPO3)3]，画出(HPO3)3的结构式： 。 ④系列操作Y：升温至40℃，边搅拌边缓慢加入 (两性物质)，中和，缩合，一段时间后， (操作方法)，得到AlH2P.3O10·2H2O。 【答案】(4)冷凝或冷却 4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C=20CaSiO4+3P4↑+SiF4↑+30CO↑ Al(OH)3或Al2O3 过滤、洗涤、干燥 【解析】(4)氟磷灰石Ca5(PO4)3F和石英、焦炭在电炉中加热，得到CaSiO3和气体，气体产物冷凝得到P4和SiF4、CO的混合气体，P4和氧气、水反应得到65%磷酸，升温至40℃，边搅拌边缓慢加入Al(OH)3或Al2O3 (两性物质)，中和，缩合，一段时间后，过滤、洗涤、干燥得到AlH2P.3O10·2H2O；①操作X为冷凝或冷却，分离出P4和SiF4、CO的混合气体；②电炉中氟磷灰石Ca5(PO4)3F和石英、焦炭在电炉中加热，得到CaSiO3和三种气体，化学反应方程式：4Ca5(PO4)3F+21SiO2+30C=20CaSiO3+3P4↑+SiF4↑+30CO↑；③三聚偏磷酸[(HPO3)3]，可由磷酸分子间脱水生成，推测其结构类似于焦磷酸的结构，是三个分子间脱水形成环状结构，的结构式是；④根据提示词，两性物质，则需要加入关于Al的两性物质，如Al(OH)3或Al2O3，一段时间后，过滤、洗涤、干燥得到AlH2P.3O10·2H2O。 8．(2025·浙江省宁波市高三二模)氮、砷、镓是化工生产中的重要元素。 “Chem is try”小组探究从半导体废料(主要成分为GaAs，含SiO2、CaCO3等杂质)中回收Ga和As，设计了如下流程(流程中所加试剂均足量)： 已知：Ga(OH)3是两性氢氧化物，与Al(OH)3化学性质相似，pH=2.5时开始沉淀。镓和硅的沉淀率随pH变化见下表： pH 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Ga沉淀率% 75.0 98.5 98.9 95.2 86.1 57.4 Si沉淀率% 93.2 98.5 99.2 99.6 86.3 65.2 (5)浸出液中含As、Ga元素的离子为 。 (6)浸出液调节pH至5.0～6.0的目的是 ；“系列操作”为 。 (7)工业上常在700℃左右用足量碳还原Ca3(AsO4)2(砷酸钙)获得砷蒸汽，该反应的化学方程式为 。 【答案】(5)AsO43-、[Ga(OH)4]- (6)提高镓的沉淀率 调pH小于2.5，过滤 (7)Ca3(AsO4)2+5C3CaO+2As↑+5CO↑ 【解析】(5)废料加NaOH，H2O2，H2O2有氧化性，As被氧化，Ga(OH)3与Al(OH)3化学性质相似 ，在碱中转化为[Ga(OH)4]-，As转化为AsO43-。 (6)从沉淀率随pH变化表看，pH调至5.0 ～ 6.0，Si、Ga沉淀率高，可以提高镓的沉淀率；Ga(OH)3是两性氢氧化物，与Al(OH)3化学性质相似，pH=2.5时开始沉淀，为了得到Ca，故系列操作为调pH小于2.5，过滤。 (7)碳还原Ca3(AsO4)2，碳被氧化为CO，Ca3(AsO4)2中As被还原为As单质，Ca元素以CaO形式存在，根据得失电子守恒、原子守恒配平反应方程式Ca3(AsO4)2+5C3CaO+2As↑+5CO↑。 9．(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三二模)第VIA族元素及其化合物有许多用途。请回答： (5)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制取三氧化二铁的工艺流程如图所示： ①操作b是 。 ②滤液中溶质的主要成分为 (填化学式)。 ③气体的主要成分是一种大气污染物，高温焙烧时若金属元素均转化为高价态氧化物，黄铜矿粉末高温焙烧的反应方程式为 ，设计实验方案检验气体 。 【答案】(5)过滤 NH4Cl 4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2 将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热煮沸溶液，恢复红色 【解析】(5)流程图中，黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经高温焙烧可得到金属氧化物和SO2气体，金属氧化物经酸溶后转化为金属阳离子，往过滤所得的滤液中先通氯气再通氨气可以将铁元素转化为Fe(OH)3，再次过滤可得到Fe(OH)3，Fe(OH)3经灼烧得到三氧化二铁。①操作b实现了固液分离，b是过滤。②滤液A中含有FeCl3等，通入氯气是为了将可能存在的亚铁离子氧化为正三价铁离子，加入氨气后，FeCl3与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3和NH4Cl，故滤液C中溶质的主要成分为NH4Cl。③黄铜矿(主要成分为CuFeS2)高温焙烧时产生的气体A为SO2，SO2是一种大气污染物，同时金属元素均转化为高价态氧化物，即产物还有CuO、Fe2O3，根据电子得失守恒和原子守恒，高温焙烧的反应方程式为4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2；检验SO2气体的方法是：将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热煮沸溶液，恢复红色，说明该气体为二氧化硫。 10．(2025·浙江省温州市高三二模)氟元素在医疗、生活和工业等多个领域发挥着重要作用。请回答： (4)湿法生产磷酸的废液中含有一种二元强酸H2SiF6，利用废液可以生产白炭黑和冰晶石(Na3AlF6)。 过程如下： 步骤Ⅰ：向废液中加入Na2SO4溶液，过滤、洗涤，得到Na2SiF6固体。 步骤Ⅱ：Na2SiF6经过下列流程，分别得到白炭黑和冰晶石。 已知：Na2SiF6在水中溶解度随温度的升高急剧增大，Na2SiF6溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成的产物中没有Si-F键。Ka1(HF)=3.5×10-4。 ①写出步骤Ⅰ中的离子方程式： 。 ②Na2SiF6溶液在长时间加热之后(忽略物质的挥发)，溶液的pH 。(填“增大”、“减小”或“不变”) ③白炭黑的主要成分是 。(写化学式) ④写出生产冰晶石的化学方程式： 。 【答案】(4)2Na++SiF62-=Na2SiF6↓ 减小 SiO2 6NaF+2CO2+ Na[Al(OH)4]=2Na2CO3+ Na3AlF6↓+2H2O 【解析】(4)Na2SiF6溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成的产物中没有Si-F键，发生如下反应：Na2SiF6+2H2O=SiO2↓+4HF+2NaF，Na2CO3与 HF 反应：Na2CO3+2HF=2NaF+ +CO2↑+H2O，则气体A为CO2，溶液A主要成分为NaF，固体A为SiO2或SiO2·nH2O，烘干后得到白炭黑SiO2；气体A(CO2)、溶液A(NaF)与Na[Al(OH)4]溶液发生反应：6NaF+2CO2+ Na[Al(OH)4]=2Na2CO3+ Na3AlF6↓+2H2O制备冰晶石，同时得到溶液B(Na2CO3溶液)；①湿法生产磷酸的废液中含有一种二元强酸H2SiF6，在水溶液中完全电离，向废液中加入Na2SO4溶液，过滤、洗涤，得到Na2SiF6固体，则离子方程式为：2Na++SiF62-=Na2SiF6↓；②根据题目所给得已知信息：Na2SiF6溶液在加热的过程中会与水发生反应，生成的产物中没有Si-F键，说明SiF62-水解，产物中生成 HF(弱酸)，在长时间加热之后溶液的pH减小；③由分析可知，白炭黑的主要成分是SiO2；④由分析可知，生产冰晶石的化学方程式为：6NaF+2CO2+ Na[Al(OH)4]=2Na2CO3+ Na3AlF6↓+2H2O。 9 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $