十年高考真题分类汇编（2010-2019） 化学
专题七 金属及其化合物
题型一：钠及其化合物......................................................1
题型二：镁丶铝及其化合物..................................................11
题型三：铁及其代合物......................................................30
题型四：铜及其代合物 金属的冶炼..........................................48
题型一：钠及其化合物
1.（2019·天津·3）下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A.将废铁屑加入 FeCl2 溶液中,可用于除去工业废气中的 Cl2
B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含较多 Na2CO3 等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.无水 CoCl2 呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
【答案】C
【解析】本题考查金属及其化合物的性质及用途，考查的核心素养是科学探究与创新意识。
将废铁屑加入 Fe Cl2 溶液中，可用于除去工业废气中的 Cl2，发生反应 2FeCl2+ Cl2
2FeCl3、2FeCl3+Fe 3Fe Cl2，A 项正确；铝中添加适量锂，制得的铝合金密度小、硬度
大，可用于航空工业，B 项正确；盐碱地中施加熟石灰，发生反应 Na2CO3+Ca(OH) 2
CaCO3+2NaOH，生成的 NaOH 为强碱，不利于作物生长，C 项错误；无水 Co Cl2 吸水后会发生
颜色变化，可用于判断变色硅胶是否吸水，D 项正确。
2.（2019·江苏·6） 下列有关化学反应的叙述正确的是
A.Fe 在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2 和稀盐酸反应制取 Cl2
C.SO2 与过量氨水反应生成(NH4) 2SO3
D.室温下 Na 与空气中 O2 反应制取 Na2 O2
【答案】C
【解析】本题考查常见化学反应。A项，常温下，Fe在浓硝酸中会发生钝化，错误；B项，MnO2
与浓盐酸在加热条件下发生反应生成Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，氨水过量，SO2 与
NH3·H2O发生反应生成(NH4) 2SO3，正确；D项，室温下，Na与空气中O2 反应生成Na2O，错误。
3.（2015·全国I·3）下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）
A乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末
B二氧化碳通过Na2O2 粉末
C铝与V2O5 发生铝热反应
D将锌粒投入Cu（NO3）2 溶液
【答案】B
【解析】发生乙醇与CuO的反应生成Cu和乙醛、水，反应前固体为CuO，反应后固体为Cu，固
体质量减小，故A错误；B．发生二氧化碳与过氧化钠的反应生成碳酸钠和氧气，反应前固体
为过氧化钠，反应后固体为碳酸钠，二者物质的量相同，固体质量增加，故B正确；C．发生
Al与V2O5 反应生成Al2O3 和V，反应前固体为V2O5、Al，反应后固体为氧化铝、V，均为固体，
固体质量不变，故C错误；
D．发生 Zn 与 Cu（NO3）2 反应生成 Zn（NO3）2 和 Cu，反应前固体为 Zn，反应后固体为 Cu，
二者物质的量相同，则固体质量减小，故 D 错误；
4.（2018·江苏·3）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．NaHCO3 受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B．SiO2 熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．Al2O3 是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】A项，NaHCO3 能与HCl反应，NaHCO3 用于制胃酸中和剂；B项，SiO2 传导光的能力非
常强，用于制 光导纤维；C项，Al2O3 的熔点很高，用作耐高温材料；D项，CaO能与水反应，
用于食品干燥剂。
5.（2018·江苏·9）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．
【答案】A
【解析】
6.（2017·江苏·3）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．Na2O2 吸收CO2 产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2 具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2 硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3 易溶于水，可用作制冷剂
【答案】A
【解析】A．过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；B．因二氧化氯具有氧化性才
用于自来水的杀菌消毒，B错误；C．二氧化硅透光性 好，用于制造光导纤维，C错误；D．液
氨气化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。
7.（2015·安徽·9）下列有关说法正确的是（ ）
A．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3 固体都能发生分解
B．Fe(OH)3 胶体无色、透明，能发生丁达尔现象
C．H2、SO2、CO2 三种气体都可用浓硫酸干燥
D．SiO2 既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
【答案】C
【解析】A、Na2CO3 固体受热不易分解，故A错误；B、Fe(OH)3 胶体是红褐色，故B错误；C、
以上三种气体都不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥，故C正确；D、SiO2 和氢氟酸反应，没有
生成盐和水，不是两性氧化物，故D错误；此题选C。
8．（2014·全国 II·10）下列图示试验正确的是
A．除去粗盐溶液中的不溶物 B．碳酸氢钠受热分解
C．除去 CO 气体中的 CO2 气体 D．乙酸乙酯的制备
【答案】D
【解析】A、除去粗盐中的不溶物采取过滤的方法，过滤时要注意“一贴二低三靠”，“三靠”
指的是玻璃棒下端要紧靠三层滤纸一侧、烧杯紧靠玻璃棒、漏斗下端紧靠烧杯内壁，A 错误；
B、加热固体，试管口要向下倾斜，B 错误；C、除去 CO 气体中的 CO2 气体要通过含有碱溶
液的洗气瓶，要注意气流方向为长管进气、短管出气，C 错误；D、制备乙酸乙酯的实验装
置正确。
9．（2014·上海·2）下列试剂不会因为空气中的氧气而变质的是
A．过氧化钠 B．氢硫酸 C．硫酸亚铁 D．苯酚
【答案】A
【解析】A、过氧化钠和空气中二氧化碳、水蒸气反应而变质（2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑），与氧气无任何关系，A 选；B、氢硫酸易被空气中的氧气氧化
而变质（2H2S+O2=2S↓+2H2O），B 不选；C、硫酸亚铁中的铁元素是+2 价，易被空气中的氧气
氧化生成+3 价而变质，C 不选；D、苯酚中的酚羟基易被空气中的氧气氧化而显紫色，D 不
选。
10．（2014·上海·15）下图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。下列操作正确
的是
A．a 通入 CO2，然后 b 通入 NH3，c 中放碱石灰
B．b 通入 NH3，然后 a 通入 CO2，c 中放碱石灰
C．a 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b 通入 CO2，然后 a 通入 NH3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉
【答案】C
【解析】由于 CO2 在水中的溶解度比较小，而 NH3 极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解
度较大的 NH3，再通入 CO2，由于 NH3 极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入
NH3 的导 气管的末端不能升入到溶液中，即 a 先通入 NH3，然后 a 通入 CO2，ABD 均错误；因
为 NH3 是碱性气体，所以过量的 NH3 要用稀硫酸来吸收，故答案选 C。
11．（2014·广东·22）下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸 均冒气泡 两者均能与盐酸反应
B 向 AgNO3 溶液中滴加过量氨水 溶液澄清 Ag+与 NH3∙H2O 能大量共存
C 将可调高度的铜丝伸入到稀 HNO3 中 溶液变蓝 Cu 与稀 HNO3 发生置换反
应
D 将 KI 和 FeCl3 溶液在试管中混合后，
加入 CCl4，振荡，静置
下层溶液显
紫红色 氧化性：Fe3+>I2
【答案】AD
【解析】A 项：B 项氨水可与 Ag+发生络合反应，先生成沉淀 Ag(OH)后溶解生成 Ag(NH3)2OH
溶液，故 B 项错误。C 项铜与稀酸发生的反应不是置换反应，故 C 明显错误。
12．（2014·福建·9）常温下，下列各组物质中，Y 既能与 X 反应又能与 Z 反应的是
X Y Z
① NaOH 溶液 Al(OH)3 稀硫酸
② KOH 溶液 SiO2 浓盐酸
③ O2 N2 H2
④ FeCl3 溶液 Cu 浓硝酸
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③
【答案】B
【解析】氢氧化铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应，①正确；二氧化硅不与盐酸反应，②
错误；氮气与氧气和氢气常温下不反应，③错误；铜与氯化铁反应，与浓硝酸反应，④正
确。
13．（2014·北京·7）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化
的是（ ）
A．K B．Na C．Fe D．Al
【答案】D
【解析】A、K 化学性质非常活泼，在空气中极易被氧气氧化，A 错误；B、K 化学性质非常
活泼，在空气中极易被氧气氧化，B 错误；C、Fe 在空气中易被氧气氧化生成一层疏松的 Fe2O3
氧化膜，无法保护内部金属，C 错误；D、Al 在空气中易被氧气氧化生成一层致密的 Al2O3
氧化膜，从而保护内部的 Al 不被腐蚀，D 正确。
14.（2013·全国Ⅰ·8）化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是( )
A．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
B．可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
C．碘是人体必需的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物
D．黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成
【答案】C
【解析】侯氏制碱法的基本原理是先利用 NH3 将食盐水饱和，然后通入 CO2，溶解度较小的
NaHCO3 析出，NH3＋NaCl＋H2O＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓，煅烧 NaHCO3 得到 Na2CO3，2NaHCO3
=====
△
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，利用低温时 NH4Cl 比 NaCl 溶解度小的原理，向母液中加入 NaCl 粉末，
则 NH4Cl 析出，得到化肥 NH4Cl，A 项正确；氨气可以与浓盐酸反应生成白烟状的 NH4Cl 固体
颗粒，可检验输氨管道是否漏气，B 项正确；微量元素不宜多吃，补充碘可在食盐中添加碘
酸钾，C 项错误；黑火药由 C、S、KNO3 三物质按一定比例混合而成，D 项正确。
15.（2013·安徽·6）我省盛产矿盐(主要成分是 NaCl，还含有 SO
2－
4等其他可溶性杂质的离
子)。下列有关说法正确的是( )
A．由矿盐生产食盐，除去 SO
2－
4最合适的试剂是 Ba(NO3)2
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．室温下，AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
【答案】D
【解析】用 Ba(NO3)2 除去实验中混有的 SO
2－
4，会引入新的杂质离子 NO
－
3，A 项错误；工业上
制取金属钠是通过电解熔融 NaCl，B 项错误；在食盐水中因存在 Cl－，降低 AgCl 的溶解度，
即室温下，AgCl 在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度，C 项错误；饱和纯碱中因 CO
2－
3水
解溶液呈碱性，可使酚酞试液变红，食盐水溶液为中性溶液，不能使酚酞试液变色，D 项正
确。
16.（2013·广东·6）下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性
B 常温下将 Al 片放入浓硝酸中 无明显现象 Al 与浓硝酸不反应
C 将一小块 Na 放入无水乙醇中 产生气泡 Na 能置换出醇羟基中的氢
D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应
【答案】AC
【解析】浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水炭化而变黑，生成单质碳和水，浓硫酸和水混合
时放出大量的热量，单质碳与浓硫酸发生氧化还原反应，生成二氧化碳和二氧化硫气体，使
黑色固体体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，A 项正确；常温下浓硝酸能使铝钝
化，表面生成一层致密的保护膜，阻止内层金属与酸的反应，钝化是化学变化， B 项错误；
金属钠置换了乙醇羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠，C 项正确；黑色的铁粉高温下与水蒸气
发生置换反应，生成黑色四氧化三铁固体和氢气，D 项错误。
17.（2013·广东·4）下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的 NH4Cl
B Fe3＋具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3＋
C 溶解度：CaCO3③>④ B.①>②>④>③C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
【答案】A
【解析】①②溶于水，溶质都是 0.02moL,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有①>
②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有 A 正确。
27.（2010·福建卷·9）下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是
X Y Z
A Na NaOH NaHCO3
B Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C CO CO2
D Si SiO2 H2SiO3
【答案】C
【解析】本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中
的 X,Y,Z 带入又吐的圆圈中进行判断，C 中 CO2 在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石
和碳酸钠。
28.（2010·上海·11）将 0.4gNaOH 和 1.06g Na2CO3 混合并配成溶液，向溶液中滴加
0.1mol·L-1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的
是
【答案】C
【解析】此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向 NaOH 和 Na2CO3 混合溶液中滴加
盐酸时，首先和 NaOH 反应生成水和氯化钠，当滴入 0.1L 时，两者恰好反应完全；继续滴加
时，盐酸和 Na2CO3 开始反应，首先发生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加
入 0.1L 时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑；此
时开始放出气体，分析图像，可知选 C。
【易错警示】解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步
进行的，首先发生的是 HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl；进行完全后，再发生：NaHCO3+HCl
=NaCl+H2O+CO2↑。
29.（2010·广东·32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石（主要成分为β
Li2O Al2O3 4SiO2）为原材料制备 Li2CO3 的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和 Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 PH 分别为 3.2、5.2、9.7
和 12.4；Li2SO4、LiOH 和 Li2CO3 在 303K 下的溶解度分别为 34.2g、12.7g 和 1.3g．
（1）步骤Ⅰ前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li+、SO42-,另含有 Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、
Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)
以调节溶液的 PH 到 6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的 H2O2 溶液、石灰乳和 Na2CO3 溶液依次加入浸出液中，可除去的杂
质金属离子有______________．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．
（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．
【答案】（1）加快反应速率（2）石灰石（3）
（4） （5）
【解析】（1）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率；（2）要增强溶液的碱性，只能加入
石灰石；（3） 可以氧化 为 ，石灰乳和 使得
沉淀；（4）步骤Ⅲ生成的沉淀是 ,离子方程式为： ；（5）
母液中的溶质是 、 ，可以回收 。
题型二：镁丶铝及其化合物
30.（2019·全国Ι·26）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、
肥料等工艺。一种以硼镁矿（含 Mg2B2O5·H2O、SiO2 及少量 Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸
及轻质氧化镁的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在 95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
（2）“滤渣 1”的主要成分有_________。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+离子，
可选用的化学试剂是______。
⋅ ⋅
β
3+ 2+ 2MgFe Ca +、 、
+ 2-
3 2 32 + =Li CO Li CO ↓ NaOH
2 2H O 2+Fe 3+Fe 2 3Na CO 3+ 2+ 2MgFe Ca +、 、
2 3Li CO + 2-
3 2 32 + =Li CO Li CO ↓
NaOH 2 4Na SO NaOH
（3）根据 H3BO3 的解离反应：H3BO3+H2O H++B(OH)−4，Ka=5.81×10−10，可判断 H3BO3 是
_______酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是_______________。
（4）在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可
返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】（1）NH4HCO3+NH3 (NH4)2CO3（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
（3）一元弱 转化为H3BO3，促进析出
（4）2Mg2++3 +2H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+2
（或 2Mg2++2 +H2O Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑） 溶浸 高温焙烧
【解析】本题考查无机化工流程，涉及流程分析、元素化合物等知识，考查的核心素养是宏
观辨识与微观探析、科学态度与社会责任。（1）硫酸铵溶液中存在平衡：NH4+＋H2O
NH3·H2O＋H+，硼酸镁能与水解出的H+反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，
因溶液中存在平衡NH3·H2O NH3＋H2O，一水合氨浓度增大，促进NH3·H2O分解产生NH3。
用NH4HCO3 溶液吸收氨气，发生的反应为NH4HCO3＋NH3 (NH4)2CO3。（2）二氧化硅、氧化铁、
氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣 1 的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验Fe3+的
试剂可选用KSCN。（3）由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。“过滤 2”之
前，调节pH≈3.5 目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。（4）“沉镁”中，碳酸
铵溶液与硫酸镁溶液发生双水解反应生成碱式碳酸镁：2MgSO4＋2(NH4) 2CO3＋H2O
Mg(OH)2·MgCO3↓＋2(NH4)2SO4＋CO2↑，或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸
铵，可以将母液返回“溶浸”工序循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸
镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳
酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧法，MgCO3·Mg(OH)2
2MgO＋H2O＋CO2↑。
31.（2018·江苏·16）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2 和金属硫
酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4 的部分工艺流程如下：
（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2 的离子方程式为_____________。
（2）添加 1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题 16 图所示。
已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 ℃
硫去除率=（1— ）×100%
①不添加CaO的矿粉在低于 500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。
②700℃焙烧时，添加 1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是
__________。
（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由______（填化学式）转化
为_______（填化学式）。
（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3 与FeS2 混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4
和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=_________。
【答案】（1）SO2+OH− HSO3−（2）①FeS2②硫元素转化为CaSO4 而留在矿粉中
（3）NaAlO2 Al(OH)3（4）1∶16
【解析】（1）过量SO2 与NaOH反应生成NaHSO3 和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，
离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。
（4 ）Fe 2O3 与FeS 2 混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe 3O4 和SO 2 ，反应的化学方程式为
FeS2+16Fe2O3 11Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16。
32.（2017·江苏·16）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为 Al2O3，含 SiO2 和 Fe2O3
等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注：SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入 NaHCO3 溶液，溶液的 pH_________ (填“增大”、“不变”
或“减小”)。
（3）“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。
【答案】（1）Al2O3+2OH−=2AlO2－+H2O （2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的 O2 氧化
（5）NH4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3 薄膜
【解析】结合流程及题中信息可知，铝土矿在碱溶时，其中的氧化铝和二氧化硅可与强碱溶
液反应，过滤后，滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，氢氧化铝经
灼烧后分解为氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。碳酸钠溶液经电解后可以再生成碳酸
氢钠和氢氧化钠进行循环利用。
（1）氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水，离子方程式为 Al2O3+2OH−
=2AlO2－+H2O。
（5）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生
的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化铵有利于 AlN 的制备。
33.（2016·全国I·27）元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72
−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3 为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到
的现象是_________。
【答案】（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
【解析】（1）根据Cr3+与Al3+的化学性质相似，可知Cr(OH)3 是两性氢氧化物，能溶解在强碱
NaOH 溶 液 中 。 向 Cr2(SO4)3 溶 液 中 逐 滴 加 入 NaOH 溶 液 直 至 过 量 ， 首 先 发 生 反 应 ：
Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓，产生Cr(OH)3 灰蓝色固体，当碱过量时，又会发生反应：Cr(OH)3+OH-=
Cr(OH)4−，可观察到沉淀消失，溶液变为绿色。故观察到的现象为蓝紫色溶液变浅，同时有
灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
34.（2016·海南·14）KAl(SO 4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。
实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图
所示。回答下列问题：
（1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___（填标号）。
a．HCl溶液 b．H2SO4 溶液 c．氨水 d．NaOH溶液
（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________。
（3）沉淀B的化学式为___；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_____。
【答案】（1）d （2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中 H+浓度增大
【解析】
溶液呈弱酸性，其原因是该盐是强酸弱碱盐，Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，当
最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-)，所以溶液显酸性。
35.（2016·江苏·19）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4 和少量Fe、Al
的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：
（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=－50.4 kJ·mol–1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=－225.4 kJ·mol–1
酸溶需加热的目的是______；所加H2SO4 不宜过量太多的原因是_______。
（2）加入H2O2 氧化时发生发应的离子方程式为___________。
（3）用下图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。
①实验装置图中仪器A的名称为_______。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一
定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴
加氨水，______，过滤、用水洗涤固体 2～3 次，在 50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH=8.5 时Mg(OH)2 开始沉淀；pH=5.0 时Al(OH)3 沉淀完全]。
【答案】（1）加快酸溶速率 避免制备MgCO3 时消耗更多的碱
（2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O （3）①分液漏斗 ②充分振荡
（4）至 5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3 溶液至有大量沉淀生成，静置，
向上层清液中滴加Na2CO3 溶液，若无沉淀生成 。
【解析】
（3）①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一
定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次。
（4）根据氢氧化镁和氢氧化铝沉淀的pH可知，滴加氨水的同时必须控制溶液的pH不能超过
8.5，且也不能低于 5.0，所以边搅拌边向溶液中滴加氨水，至 5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅
拌边向滤液中滴加Na2CO3 溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3 溶液，若
无沉淀生成，过滤、用水洗涤固体 2~3 次，在 50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
36.（2016·江苏·18）过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
（1）Ca（OH）2 悬浊液与H2O2 溶液反应可制备CaO2·8H2O。
Ca（OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2·8H2O
反应时通常加入过量的Ca（OH）2，其目的是_____________。
（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有____（填序号）。
A．Ca2+ B．H+ C．CO32– D．OH−
【答案】（1）提高H2O2 的利用率 （2）AD
37.（2016·浙江·27）Ⅰ．化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4 可作环保型阻燃材料，受热时按如下
化学方程式分解：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4 27H2O↑+10MgO+3Al2O3
（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3 的原理________。
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。
【答案】Ⅰ.（1）反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气
（2）Al2O3 +2OH− 2AlO2−+H2O
（3）MgO+2NH4Cl+H2O MgCl2+2NH3·H2O或NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl，
MgO+2HCl MgCl2+H2O
【解析】Ⅰ.（1）此反应为吸热反应，能降低温度，反应产生的固体氧化物能隔绝空气，并
且产生水蒸气，可以稀释空气。故答案为：反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸
气稀释空气。
（2）氧化镁和氧化铝的区别在于氧化铝能与强碱反应而氧化镁不能，氧化铝和强碱反应生
成偏铝酸盐和水，离子方程式为：Al2O3 +2OH− 2AlO2−+H2O。（3）氯化铵溶液中铵根离子
水解， NH4Cl+H2O NH3·H2O+HCl，溶液为酸性，氧化镁和水解生成的盐酸反应生成氯化镁，
方程式为： MgO+2HCl MgCl2+H2O。
38.（2015·全国 II·27）将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要
途径之一．一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产
品．
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是______（填序号）．
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出 Br2，并用纯碱吸收．碱吸收溴的主要反应是
Br2+Na2CO3+H2O-→NaBr+NaBrO3+NaHCO3，吸收 1mol Br2 时，转移的电子为______mol．
（3）海水提镁的一段工艺流程如图，浓海水的主要成分如下：
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为______，产品 2 的化学式为______，1L
浓海水最多可得到产品 2 的质量为______g．
采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为______；电解时，
若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：______．
【答案】（1）②③④ （2） （3）Ca2++SO42-=CaSO4↓；Mg（OH）2；69.6；
（4）MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑；Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑．
【解析】（1）①混凝法是加入一种混凝剂（如：明矾、铁盐等），使水中细小的悬浮物质
和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀，然后过滤除去，海水中可溶性杂质不能除去，不能进行
海水淡化，故①错误；②改进工艺，尽可能减少新物质引入，除去粗产品中的杂质，可以提
高产品的质量，故②正确；③海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水中元素种
类很多，改进工艺可以优化提取产品的品种，故③正确；④根据不同的提取原理可以改进
钾、溴、镁等的提取工艺，从而提高 K、Br2、Mg 等的提取质量，故④正确；故选：②③④；
（2）反应中 Br2 起氧化剂、还原剂作用，根据电子转移守恒可知，2×n 氧化剂（Br2）=2×5×
n 还原剂（Br2），故 n 氧化剂（Br2）：n 还原剂（Br2）=5：1，故吸收 1molBr2 时，转移的电子数
为 1mol×2× ×5= mol；
（3）工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，用 Ca2+沉淀 SO42-
生成 CaSO4 沉淀，离子方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4↓，采用过滤的方法得到产品 1 为 CaSO4，
滤液中加入石灰乳，发生反应为 Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，合成中应得到 Mg（OH）2 沉淀，过
滤、干燥的产品 2 为 Mg（OH）2，溶液中 m（Mg2+）=1L×28.8g/L=28.8g，
Mg2+～Mg（OH）2
24g 58g
28.8g m[Mg（OH）2]
m[Mg（OH）2]=28.8g× =69.6g，
故答案为：Ca2++SO42-=CaSO4↓；Mg（OH）2；69.6；
（4）电解熔融氯化镁得到 Mg 与氯气，电解反应方程式为：MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑；
电解时，若有少量水存在，Mg 与水反应生成氢氧化镁与氢气，会造成产品镁的消耗，反应
方程式为：Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑，
故答案为：MgCl2（熔融） Mg+Cl2↑；Mg+2H2O Mg（OH）2+H2↑．
39.（2015·福建·24）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2 等杂质）制取无水氯化铝的一种
工艺流程示意如下：
已知：
物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3[ FeCl2
沸点/℃ 57.6 180（升华） 300（升华） 1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是（只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有 3 种，其化学式
分别为____。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。
【答案】（15 分）（1）Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
（2）①防止后续步骤生成的AlCl3 水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率。
②Fe或铁 ；④NaCl、NaClO、NaClO3 ；⑤除去FeCl3，提高AlCl3 纯度。
40.(2015·天津·7)随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对
大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答问题：
（ 5 ） 上 述 元 素 可 组 成 盐 R ： zx4f(gd4)2, 向 盛 有 10mL1mol · L-1R 溶 液 的 烧 杯 中 滴 加
1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：
①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。
②写出m点反应的离子方程式_________________。
③若R溶液改加 20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2 溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为
______mol。
【答案】（5）①c(SO42-)＞c(NH 4 +)＞c(Al 3+)＞c(H +)＞c(OH -) ②NH4++ OH-＝NH3·H2O ③
0.022
41.（2015·上海I·23）白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我国有大量的分布。以白云
石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，
再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2+ Mg(OH)2+
3CO2⇌CaCO3+ Mg(HCO3)2+ H2O。完成下列填空
（1）Ca(OH)2 的碱性比Mg(OH)2 的碱性（选填“强”或“弱”）
Ca(OH)2 的溶解度比Mg(OH)2 的溶解度（选填“大”或“小”）
【答案】（1）强；大
【解析】（1）元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于金属性
Ca>Mg，所以碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2。Ca(OH)2 微溶于水，而Mg(OH)2 难溶于水，所以溶解度：
Ca(OH)2>Mg(OH)2。
42.(2015·浙江·27)Ⅰ． 请回答：（1）H2O2 的电子式___________。
（2）镁燃烧不能用CO2 灭火，用化学方程式表示其理由________________。
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式
____。
（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
( )MnO4－＋( )C2O42－+______＝( )Mn2+＋( )CO2↑＋________
Ⅱ．化合物甲和NaAlH4 都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2 反应生成甲。甲与水反应
可产生H2，甲与AlCl3 反应可得到NaAlH4。将 4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和 2.24
L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答：
（1）甲的化学式__________。
（2）甲与AlCl3 反应得到NaAlH4 的化学方程式__________。
（3）NaAlH4 与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。
（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发
生反应的化学方程式。
（5）某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸
干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生
H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。
【答案】Ⅰ．（1） （2）2Mg＋CO2 2MgO＋C
（3）AgCl+Br－＝AgBr+Cl－ （4）2MnO4－ +5C2O42－ +16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O
Ⅱ．（1）NaH （2） 4NaH+AlCl3＝NaAlH4+3NaCl
（3）NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑ （4） 3NaH+Fe2O3＝2Fe+3NaOH
（5）制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2 中混有HCl，导致产物中有NaCl
验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl
【解析】Ⅰ．（1）H2O2 分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对，两个氧原子间也形成共
用电子对，其电子式为： 。
（2）镁可以在CO2 中燃烧，生成MgO和C，化学方程式为：2Mg＋CO2 2MgO＋C。
（2 ）根据原子数守恒，甲与AlCl 3 反应还生成NaCl ，化学方程式为：4NaH+AlCl 3 ＝
NaAlH4+3NaCl。
（3）NaAlH4 氢元素为－1 价，水中氢元素为+1 价，两者可发生归中反应生成H2，H2 既是氧
化产物，也是还原产物，其它元素化合价不变，所以还有NaAlO2 生成，化学方程式为：
NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑。
（4 ）－1 价的氢具有强还原性，可把Fe 3+ 还原为铁，化学方程式为：3NaH+Fe 2O3 ＝
2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2，还可以被Fe2O3 继续氧化)。
（5）该同学的制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2 中混有HCl，经浓硫酸干燥时HCl不能
除去，HCl与Na反应导致产物中有NaCl；验纯方法也不合理，若钠有残留，Na与水反应也产
生H2，若混入NaCl，固体物质也不纯净。
43．(2015·山东·10)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入BaHCO 3 溶液中同时有
气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（ ）[
A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2
【答案】A
【解析】A、AlCl3 可由单质Al与Cl2 反应制得，AlCl3 与Ba(HCO3)2 反应生成CO2 和Al(OH)3 沉
淀，同时有气体和沉淀产生，正确；B、Na2O与Ba(HCO3)2 反应生成BaCO3 沉淀、Na2CO3 和H2O，
没有气体生 成，错误；C、因为Cl2 具有强氧 化性，Cl2 与Fe反应只能生成FeCl3，FeCl2 不能
由两种单质直接反应生成，错误；D、SiO2 不与Ba(HCO3)2 反应，错误。
44．（2014·江苏·8）列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反
应的是
物质
组别
甲 乙 丙
A Al HCl NaOH
B NH3 O2 HNO3
C SiO
2
NaOH HF
D SO2
Ca(OH)
2
NaHCO
3
【答案】B
【解析】A 组中铝、盐酸、氢氧化钠均能反应，错误；B 中氧气和硝酸不能反应，正确；C
中三种物质均能反应，错误；D 中三种物质均能反应，错误。
45．（2014·上海·22）已知：2Na[Al(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O，向含 2 mol NaOH、
1 mol Ba(OH)2、 2 mol Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入 CO2，则通入 CO2 的量和生成沉淀
的量的关系正确的是
选项 A B C D
n(CO2)（mol） 2 3 4 5
n(沉淀)（mol） 1 2 3 3
【答案】AC
【解析】含 NaOH、Ba(OH)2、 Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入 CO2，发生的离子反应有：
Ba2++2OH—+CO2=BaCO3 ↓+H 2O 、2OH —+CO2= CO32—+H2O 、2[Al(OH) 4] —+ CO2= 2Al(OH)3 ↓+
CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3—。
A、当通入的 n(CO2) =2 mol 时，发生的离子反应是 Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O 和 2OH—+CO2=
CO32—+H2O，所以产生的沉淀是 BaCO3 且 n(沉淀)=1mol，A 正确；B、当通入的 n(CO2) =3 mol
时，发生的离子反应是 Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+
CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O，所以产生的沉淀是 BaCO3 和 Al(OH)3 且 n(沉淀)之和是 3mol
（1mol BaCO3 和 2mol Al(OH)3），B 错误；C、当通入的 n(CO2) =4 mol 时，发生的离子反应
是 Ba2++2OH—+CO2=BaCO3 ↓+H2O、2OH —+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH) 4] —+ CO2= 2Al(OH)3 ↓+
CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3—，所以产生的沉淀是 BaCO3 和 Al(OH)3 且 n(沉淀)之和是
3mol（1mol BaCO3 和 2mol Al(OH)3），C 正确；D、当通入的 n(CO2) =5 mol 时，部分的 BaCO3
会发生反应，生成的沉淀要小于 3mol，D 错误。
46．（2014·江苏·4）下列物质性质与应用对应关系正确的是
A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料
B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂
C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张
D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
【答案】B
【解析】熔点高，与半导体材料无关，A 错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以用于中和胃酸过
多，B 正确；漂白粉具有强氧化性，可用于漂白纸张，C 错误；氧化铁与酸反应与制作红色
涂料无直接对应关系，D 错误。
47．（2014·福建·6）下列有关物质应用的说法正确的是
A．生石灰用作食品抗氧剂 B．盐类都可作调味品
C．铝罐可久盛食醋 D．小苏打是面包发酵粉的主要成分
【答案】D
【解析】生石灰用于做干燥剂，不能用作食品抗氧化剂，A 错误；氯化钠可以用于调味品，
B 错误；铝与食醋反应，C 错误；小苏打是面包发酵剂的主要成分之一，D 正确。
48 ．（2014 ·安 徽·13 ）室温下，在 0.2 mol ·L -1Al2(SO4)3 溶液中，逐滴加入 1.0
mol·L-1NaOH 溶液，实验测得溶液 PH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确
的是（ ）
A．a 点时，溶液呈酸性的原因是 Al3+水解，离子方程式为 Al3++3OH- Al(OH)3
B．a→b 段，溶液的 PH 增大，Al3+浓度不变
C．b→c 段，加入的 OH-主要用于生成 Al(OH)3 沉淀
D．d 点时，Al(OH)3 沉淀开始溶解
【答案】C
【解析】A、Al3+水解的离子方程式为 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+，A 错误；B、a→b 段，溶
液的 PH 增大，说明 增大，所以 Al3+会生成 Al(OH)3，即 Al3+浓度降低，B 错误；C、
根据上述分析可知 C 正确；D、d 点溶液的 PH 大于 10，所以 Al(OH)3 已全部溶解，D 错误。
49．（2014·重庆·8）月球含有 H、He、N、Na、Mg、Si 等元素，是人类未来的资源宝库。
(1)3He 是高效能原料，其原子核内的中子数为
(2)Na 的原子结构示意图为，Na 在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为
(3)MgCl2 在工业上应用广泛，可由 MgO 制备。
①MgO 的熔点比 BaO 的熔点(填“高”或“低”。)
②月球上某矿石经处理得到的 MgO 中含有少量 SiO2，除去 SiO2 的离子方程式为；SiO2 的晶
体类型为。
③MgO 与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备 MgCl2。若尾气可用足量 NaOH 溶液完全吸收，
则生成的盐为 (写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的 3He，从月壤中提炼 1kg 3He，同时可得 6000kg H2 和 700kg N2，若以
得到 H2 和 N2 为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵 kg
【答案】（1）1 （2）
（3）①高 ②SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O；原子晶体 ③NaCl，NaClO，Na2CO3（4）3950
【解析】（1）He 的质子数为 2，所以3He 的中子数为 1；（2）Na 在氧气中完全燃烧生成 Na2O2，
其电子式为 ；（3）①MgO 和 BaO 中离子所带的电荷数相同，但由于 Mg2+
的半径小于 Ba2+，所以 MgO 的熔点要高于 BaO；②除去 MgO 中的 SiO2 杂质，要利用二者性质
的差异性，即 Si O2 能和强碱反应而 MgO 不反应，则可以加入 NaOH 或 KOH 等强碱溶液，发生
的离子反应为 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；③根据反应物以及生成物，可知尾气中含有 Cl2 和 CO2
气体，当用 NaOH 来吸收时，生成的物质有 NaCl、NaClO 和 Na2CO3；（4）6000kgH2 的物质的
量是 =3×106mol， 700kg N2 的物质的量为 =2.5×104mol，根据方
程式 3H2+N2 2NH3 可知 H2 过量。根据 N 元素守恒可知，生成的 NH4HCO3 的物质的量应是 5
×104mol，则 NH4HCO3 的质量 m=5×104mol×79g/mol=3.95×106g=3950Kg。
50.(20 13·全国 I·29)铝是一种应用广泛的金属,工业上用 Al 2O3 和冰晶石(Na3AlF6)混合
熔融电解制 得。
①铝土矿的主要成 分是 Al2O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如 下:
[来
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备 冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)写出反应 1 的化学方程式 。
(2)滤液Ⅰ中加入 CaO 生成的沉淀是反应 2 的离子方程式为。
(3)E 可作为建筑 材料,化合物 C 是,写出由 D 制备冰晶石的化学 方程式 。
(4)电解制铝的化学方程式是,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是 。
【答案】 (1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O,2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O;
(2)CaSiO3 2AlO
－
2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
2－
3
(3)浓 H2SO4 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(4)2Al2O3 高温 4Al＋3O2↑ O2、CO2(CO)
【解析】 (1)反应 1 为铝土矿中的 Al2O3、SiO2 与 NaOH 反应；(2)滤液Ⅰ含 SiO
2－
3、AlO
－
2，加
入 CaO 后，与水反应生成 Ca(OH)2，Ca2＋与 SiO
2－
3反应生成 CaSiO3。滤液Ⅱ为 AlO
－
2，能与
CO2、H2O 反应生成 Al(OH)3。(3)E 为建筑材料硫酸钙，结合转化关系可确定 C 为浓硫酸。气
体 D 为 HF，再结合转化关系，可完成化学方程式。(4)电解氧化铝制备铝，以石墨为阳极，
阳极 2O2－－4e－===O2↑，高温条件下，石墨可能被 O2 氧化生成 CO2 或 CO，故混合气体为 O2、CO2
或 CO。
51.(2013·江苏·16)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化
镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为 MgCO3，含少量 FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的
实验流程如下：
(1)MgCO3 与稀硫酸反应的离子方程式为。
(2)加入 H2O2 氧化时，发生反应的化学方程式为。
(3)滤渣 2 的成分是(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4＋C 2MgO＋2SO2↑＋CO2↑
MgSO4＋C MgO＋SO2↑＋CO↑
MgSO4＋3C MgO＋S↑＋3CO↑
利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D 中收集的气体可以是(填化学式)。
②B 中盛放的溶液可以是(填字母)。
a.NaOH 溶液 b.Na2CO3 溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4 溶液
③A 中得到的淡黄色固体与热的 NaOH 溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的
离子方程式：。
【答案】(1)MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O (2)2FeSO4＋H2O2＋H2SO4=Fe2(SO4)3＋2H2O
(3)Fe(OH)3 (4)①CO ②d ③3S＋6OH－ 2S2－＋SO32－＋3H2O
【解析】本题是元素化合物知识与生产工艺相结合的试题，意在引导中学化学教学关注化学
学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析，离子反应议程式和氧化还原
反应方程式的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系及基本实验的理解和应用程度，
考查学生对新信息的处理能力。酸溶后，加入 H2O2 氧化时，使 FeSO4 转化 Fe2(SO4)3
这样在 pH 左右除尽铁。对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集中注意“分步”两字，A 中
冷凝硫，B 中除去 SO2，C 中除去 CO2，D 中收集 CO。
52.(2013·山东·8)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最
少的是( )
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸
A [解析] 相同质量的铝与足量的 NaOH 溶液、稀硫酸、盐酸反应，放出氢气的物质的量相等，
但消耗相应溶液中溶质的物质的量之比为 2∶3∶6；稀硝酸与 Al 反应不能产生氢气，故正
确答案为 A。
53.[2013·重庆卷] 合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为_________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中
通入的气体为________。
②Al－Mg 合金焊接前用 NaOH 溶液处理 Al2O3 膜，其化学方程式为_____________。
焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g CuAl 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀 39.0 g，则合金中
Cu 的质量分数为_______________________。
②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用 NaOH 溶液调节 pH，当 pH＝3.4 时开始
出现沉淀，分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀。结合图中信息推断该合金中除铜外一定含有
________。
图 0
【答案】(1)①第三周期第ⅢA 族 CO2②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可)
(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3 或 CaO(3)①83.1% ②Al、Ni
【解析】从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)中提取氧化铝通常是通
入过量 CO2，目的是将 AlO
－
2全部转化为 Al(OH)3；Al－Mg 合金焊接前，为防止高温下金属与
空气中的 O2、N2、CO2 等发生反应，应使用稀有气体作保护气；炼铁过程中，需加入生石灰
或石灰石，跟原料中的 SiO2 等物质发生反应，将其转化为炉渣而除去；Cu－Al 合金用酸完
全溶解后，加入过量氨水，因 Cu(OH)2 可溶于氨水，所得白色沉淀必为 Al(OH)3，其物质的
量为 0.5 mol，则原合金中 Al 的质量为 13.5 g；当 pH＝3.4 时开始沉淀，说明该合金中含
Al，在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀，说明含 Ni。
54.（2012·安徽·13）已知室 温下， 的 K，或溶解度远大于 。向浓度
均为 0.1 的 和 混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意图
表示生成 的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系 。合理的是
【答案】B
【解析】本题主要考查化学反应的顺序问题，旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能
力。因 Ksp[Al(OH)3]＞＞Ksp[Fe(OH)3]，因此向混合溶液中滴加 NaOH 溶液时，首先应生成
Fe(OH)3 沉淀，当 Fe3＋ 沉淀完全后，再生成 Al(OH)3 沉淀，继续滴加 NaOH 溶液，则 Al(OH)3
＋OH－===AlO－2＋2H2O，故 B 项图像符合实际情况。
55.（2012·山东·30）实脸室采用 MgCl2、AlCl3 的混合溶液与过量氨水反应制备 MgAl2O4
二主要流程如下:
(1)为使 Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入(填“A”或“B")，再滴加另
一反应物。
(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是。
3( )AL OH 3( )Fe OH
mol · 1L−
3 3( )Fe NO 3 3( )Al NO
3( )Al OH
沉淀反应器 过滤 洗涤沉淀 干燥 高温焙烧 MgAl2O4
氨水(B)MgCl2、AlCl3 的混合溶液(A)
A B C D E(收集瓶) F G浓盐酸MnO2 Al 粉 NaOH 溶液
(4)无水 AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。
装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液,该装置的主要作用是。F 中试剂的作用是。用一件仪器装填适
当试剂后也可起到 F 和 G 的作用，所装填的试剂为 _。
【答案】(1)B (2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3) AgNO3 溶液(或硝酸酸化的 AgNO3 溶液)；
坩埚(4)除去 HCl；吸收水蒸气；碱石灰(或 NaOH 与 CaO 混合物)
【解析】(1) Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯
内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚
中进行。(4)装置 B 中饱和 NaCl 溶液用于除去氯气中 HCl, F 盛装浓硫酸，防止水蒸气进入
E。用干燥管盛装碱石灰可以起到 F 和 G 的作用。
56．(2011·全国 II·27)下图中，A、B、C、D、E 是单质，G、H、I、F 是 B、C、D、E 分别
和 A 形成的二元化合物。
已知：
①反应 能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
②I 是一种常见的温室气体，它和 可以发生反应：2E＋I 2F＋D，F 中的 E 元素的质
量分数为 60%.回答问题：
(1）①中反应的化学方程式为___________________；
(2）化合物Ⅰ的电子式为________,它的空间构型是_________；
(3）1.6g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所 需铜粉的质量（写出离子
方程式和计算过程）；
(4）C 与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式为________，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的
离子方程式为________；
(5)E 在 I 中燃烧观察到的现象是__________________________。
【答案】
（4）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，AlO2－＋CO2＋2H2O=HCO3－＋Al(OH)3↓
(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的碳
【解析】①中反应属于铝热反应，故 C 是单质铝，B 是单质铁，H 是氧化铝；②中 I 是二氧
点燃E
化碳，D 所单质碳，E 是单质镁。F 是由氧元素和镁元素组成，即氧化镁，所以 A 是氧气。
57.（2011·广东·32）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可
采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：
（注 ：NaCl 熔点为 801℃；AlCl3 在 181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应
产生新的杂质，相关的化学方程式为①和② 。
（2）将 Cl2 连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除 Cl2 外还
含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 。
（3）在用废碱液处理 A 的过程中，所发生反应的离子方程式为。
（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以 AlCl4― 和 Al2Cl7―
形式存在，铝电镀的主要电极反应式为 。
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 。
【答案】（1）①2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe ②4Al＋3SiO2 2Al2O3＋3Si。
（2）H2 和 Al Cl3；NaCl（3）Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。
（4）阳极 Al +7 AlCl4――3e－＝4Al2Cl7―。
（5）致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的 O2、CO2 和 H2O 等接触，使电化学腐蚀和化学腐
蚀不能发生。
【解析】（1）铝属于活泼金属，在高温下可置换某些金属或非金属，因此有关反应的方程式
为 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe、4Al＋3SiO2 2Al2O3＋3Si。
（2）在高温下，氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成 HCl、NaCl 和 AlCl3，由于温度是 700
℃，所以 AlCl3 会升化变成气体，因此气泡的主要成分除 Cl2 外还含有 HCl 和 AlCl3；NaCl
熔点为 801℃，此时 NaCl 不会熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯定存在 NaCl。
（3）尾气经冷凝后分为气体 A 和 B，由框图可知 A 是氯气和氯化氢的混合气体，B 是
AlCl3，因此用废碱液处理 A 的过程中，所发生反应的离子方程式为 Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋
H2O 和 H++OH－＝H2O。
（4）既然是镀铝，所以铝必需作阳极，由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以 AlCl4― 和
Al2Cl7―形式存在，所以阳极的电极反应式为 Al +7 AlCl4――3e－＝4Al2Cl7―。
（5）铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止内部的金属继续被氧化，
起到防腐蚀保护作用。
58.（2011·海南·12）镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：
（1）单质镁在空气中燃烧 的主要产物是白色的______，还生成少量的____（填化学式）；
（2）CH3MgCl 是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是_____________，该 化合物水解
的化学方程式为_________；
【答案】（1）MgO，Mg3N2；（2）+2， ；
【解析】（1）镁在空气中的燃烧产物有氧化镁和氮化镁；（2）化合物的水解要看化合物中
高温 高温
高温 高温
离子的正负价，题中 Mg 是+2 价，氯为-1 价，则 CH3 为-1 价，负价的与 H+结合，正价的与 OH-
结合得产物。
59.（2010·全国 1·28）有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液，他们是中学化学中常用的
无机试剂。纯 E 为无色油状液体；B、C、D 和 F 是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行
如下实验：
①A 有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾；
②将 A 分别加入其它五中溶液中，只有 D、F 中有沉淀产生；继续加入过量 A 时，D 中沉淀
无变化，F 中沉淀完全溶解；
③将 B 分别加入 C、D、E、F 中，C、D、F 中产生沉淀，E 中有无色、无味气体逸出；
④将 C 分别加入 D、E、F 中，均有沉淀生成，再加入稀 HNO3，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
（1）能确定溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）：
（2）不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：
【答案】(1)A NH3·H2O 或 NH3 ；E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2
若 C 作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分
（2）B Na2CO3 或 K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量 B，在酒精灯火焰中灼烧，若焰色呈黄色
则 B 为 Na2CO3 溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则 B 为 K2CO3 溶液
D Al2(SO4)3 或 MgSO4 取少量 D，向其中滴加 NaOH 溶液有沉淀生成，继续滴加过量的 NaOH
溶液，若沉淀溶解，则 D 为 Al2(SO4)3 溶液，若沉淀不溶解，则 D 为 MgSO4 溶液
【解析】(I)由题干表述可知 A 和 E 不是盐，又由纯 E 为无色油状液体，推知 E 为硫酸（③步
操作进一步确定）；（II）由题干和①步操作可知 A 为氨水； (III)再由②步操作可知 F 中
阳离子为 Ag+发生的反应为：Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋；AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋
＋OH－＋2H2O；而常见的盐中只有 AgNO3 可溶于水，故 F 为 AgNO3；（IV）由③步操作可知 B
中阴离子应为 CO32-,由于此无色无味的气体只能是 CO2, B、C、D 中能生成沉淀说明不能是
HCO3-,而阳离子可是常见的 K+、Na+、NH4+等待定（V）同样由②步操作 D 中能与氨水生成沉
淀的无色溶液中常见的为阳离子为 Mg2+或 Al3+，而阴离子需待下步反应再确定；（VI）由④
步操作生成的沉淀为可能为 AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述
中学常用试剂，则沉淀应为 AgCl 和 BaSO4，才不溶于 HNO3，一个是与 AgNO3 结合生成的沉淀，
一个是与硫酸结合形成的沉淀，故 C 应该同时含有 Ba2+和 Cl-即，C 为 BaCl2,进而推出 D 中
阴离子应该为 SO42-，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故 D 为 Al2(SO4)3 或 MgSO4 其他
解析见答案
【命题意图】考查学生的分析与综合能力，涉及到无机元素及其化合物的性质，离子反应，
未知物的推断，物质的检验，常见物质量多与量少的反应不同，现象不同等，此题综合性强，
难度大，区分度很好，是一道不可多得的经典好题！
【点评】此题一改过去每年元素推断的通病，思维容量显著增大能力要求高，与 2008 年全
国卷 I 理综 28 题有得一拼，比 2009 年的第 29 题出得高超一些，相比以前的无机推断显然
有质的飞跃，看到命题人在进步！但是此题是不是一点瑕疵没有呢?x 显然不是，例如本题
条件很宽广，没太明显的限制条件，因而答案是丰富多彩的，这不会给阅卷者带来喜出望外，
只会增加难度，不好统一评分标准，也就缺乏公平性！特别是 B 和 C 上就有争议，如 B 还可
能是(NH4)2CO3，C 还可能是 BaBr2、BaI2 等，当然限制一下沉淀颜色就排除了 C 的歧义！
60.（2010·上海·21）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同 pH 的氨水和 NaOH 溶液，
各加入 10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3 溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A．甲中沉淀一定比乙中的多 B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少 D．甲中和乙中的沉淀可能一样多
【答案】BD
【解析】此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨
水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同 pH 的两溶液中的溶质
氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，
生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过
量时，生成的沉淀氨水多；可知 BD 正确。
61.（2010·重庆·8）下列叙述正确的是
A．铝制容器可盛装热的 H2SO4
B．Agl 胶体在电场中自由运动
C．K 与水反应比 Li 与水反应剧烈
D．红磷在过量 Cl2 中燃烧生成 PCl3
【答案】C
【解析】本题考察物质的性质。A 项，铝与热的浓硫酸反应，错误。B 项，AgL 胶体吸附电
荷而带电，故在电场作用下做定向移动，错误。C 项，K 比 Li 活泼，故与水反应剧烈，正确。
D 项，P 与过量的 反应，应生成 ,错误。
【误区警示】铝在冷、热 中发生钝化，但是加热则可以发生反应，胶体自身不带电，
但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们，化学学习的平时学生一定要严谨，对细小知识
点要经常记忆，并且要找出关键字、词。
题型三：铁及其代合物
62.（2019·江苏·18）聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O
为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。
（1）将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，
继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ▲ ；水解
聚合反应会导致溶液的pH ▲ 。
（2）测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶
中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液（Sn2+将Fe3+还原为Fe2+），充分反应
后，除去过量的Sn2+。用5.000×10−2 mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定至终点（滴定过程中
与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+），消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将 ▲ （填“偏
大”或“偏小”或“无影响”）。
②计算该样品中铁的质量分数（写出计算过程）。
【答案】（1）2Fe2++ H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O （2分） 减小（2分）(2)①偏大 （2分）
②n( )=5.000×10−2 mol·L−1×22.00 mL×10−3 L·mL−1=1.100×10−3 mol
由滴定时 →Cr3+和Fe2+→Fe3+，根据电子得失守恒可得微粒的关系式： ~6Fe2+
（或 +14H++6Fe2+ 6Fe3++2Cr3++7H2O）
则n(Fe2+)=6n( )=6×1.100×10−3 mol=6.600×10−3 mol
样品中铁元素的质量：
2CL 2PCL
2 4H SO
m(Fe)=6.600×10−3 mol×56 g·mol−1=0.3696 g
样品中铁元素的质量分数：w(Fe)= ×100%=12.32%（6分）
【解析】本题考查离子方程式的书写、盐类水解、化学计算，考查的核心素养是科学探究与
创新意识。（1）H2O2氧化Fe2+生成Fe3+，自身被还原为H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒、
元素守恒配平离子方程式。Fe3+发生水解聚合反应使溶液pH减小。（2）聚合硫酸铁中的Fe3+
被Sn2+还原为Fe2+，然后用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+，根据6 Fe2+~Cr2O72-，可知n(Fe2+)=6×
5.000×10-2×2200×10-3 mol=6.600×10-3mol，进而计算出该样品中铁元素的质量分数w
(Fe)= =12.32%。若不除去具有还原性的Sn2+，则消耗K2Cr2O7的
量偏多，导致样品中铁的质量分数的测定结果偏大。
63.(2018·I·27)磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶
金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是（ ）
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠，滤渣中含有磷酸亚铁锂，加入硫酸和硝酸酸溶，
过滤后滤渣是炭黑，得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳
酸钠生成含锂的沉淀，据此解答。
A.废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境
和资源再利用，A正确；B.根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B
正确；C.得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属
离子是Fe3＋，C正确；D.硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。
答案选D。
64.【2018·江苏卷单科·6】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是（ ）
A．向FeCl2 溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
B．KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3 胶体
C．NH4Cl与Ca(OH)2 混合加热可生成NH3
D．Cu与FeCl3 溶液反应可生成CuCl2
【答案】A
【解析】A项，NH4SCN用于检验Fe3+；B项，KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成
Al（OH）3 胶体；C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2 混合共热制NH3；D项，Cu与FeCl3 溶液
反应生成CuCl2 和FeCl2。详解：A项，FeCl2 溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2 溶
液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；B项，KAl（SO4）2·12H2O溶 于水电离出
的Al3+水解形成Al（OH）3 胶体，离子方程式为Al3++3H2O Al（OH）3（胶体）+3H+，B项
正确；C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2 混合共热制NH3，反应的化学方程式为 2NH4Cl+Ca
（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O，C项正确；D项，Cu与FeCl3 溶液反应生成CuCl2 和FeCl2，反应
的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。
65.(2017·全国I·27)Li4Ti5O12 和LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主
要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2 等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：[.Com]
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为 70%时，所
采用的实验条件为___________________。
（ 2 ）“ 酸 浸 ” 后 ， 钛 主 要 以 形 式 存 在 ， 写 出 相 应 反 应 的 离 子 方 程 式
______________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应 40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃ 30 35 40 45 50
TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88
分析 40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
（4）Li2Ti5O15 中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4 制备LiFePO4 的化学方程式。
【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ + 2H2O
（3）低于 40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过 40℃，双氧水分解与氨
气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 （4）4
（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑
【解析】（1）由图示可知，“酸浸”时铁的浸出率为%，则应选择在 1000C、2h,900C、5h下进
行,
（4）Li2Ti5O15 中Li为+1 价，O为–2 价，Ti为+4 价，过氧根( )中氧元素显–1 价，设过
氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为 0，可知(+1)×2+(+4)×5+(–2)×(15–2x)+(–
1)×2x=0，解得：x=4；
（6）高温下FePO4 与Li2CO3 和H2C2O4 混合加热可得LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此
反应的化学方程式为 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。
66.（2017·江苏·7）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．Fe FeCl2 Fe(OH)2
B．S SO3 H2SO4
C．CaCO3 CaO CaSiO3
D．NH3 NO HNO3
【答案】C
67.（2016·全国II·28）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1mol/L的溶液．在FeCl2 溶液中需
加入少量铁屑，其目的是________。
（2）甲组同学取 2mLFeCl2 溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2
可将Fe2+氧化。FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为_______。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2mLFeCl2 溶液中先加入 0.5mL煤油，
再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。
（4）丙组同学取 10 mL0.1mol/LKI溶液，加入 6mL0.1mol/LFeCl3 溶液混合。分别取 2mL此溶
液于 3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入 1mLCCl4 充分振荡、静置，CCl4 层呈紫色；
②第二只试管中加入 1 滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀：
③第三支试管中加入 1 滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是_____（填离子符号）；实验①和③说明：在I- 过量的情况下，溶液中
仍含有______（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为______。（填“可逆反应”
或“不可逆反应”）
（5）丁组同学向盛有H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3 溶液，溶液变成棕黄色，发生
反应的离子方程式为________；一段时间后．溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉
淀生成。产生气泡的原因是______；生成沉淀的原因是______（用平衡移动原理解释）。
【答案】(1)防止Fe2+被氧化（2）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
（3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）
（4）Fe2+；Fe3+；可逆反应
(5)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，Fe3+催化H2O2 分解产生O2；
H2O2 分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。
【解析】（1）亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2 溶液中加
入少量铁属的目的是防止F e2+被氧化。
（5）H2O2 溶液中加入几滴酸化的FeCl3 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为
H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；一段时间后．溶液中有气泡出现，并
放热。随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是H2O2 分解放出氧气，而反应放热，促进Fe3+
的水解平衡正向移动。
68.（2016·浙江·27）Ⅱ．磁性材料A是 由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流
程探究其组成：
请回答：
（1）A的组成元素为_________（用元素符号表示），化学式为______。
（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用____________。
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为
1.518 g·L-1），该气体分子的电子式为____。写出该反应的离子方程式_____。
（4）写出F→G反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不
考虑H2O、H+、K+、I-）______________。
【答案】Ⅱ．（1）S、Fe Fe3S4（2）制印刷电路板
（3） Fe3S4+6H+ 3H2S↑+3Fe2++S
（4）H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI取溶液G，加入过量BaCl2 溶液，若产生白色沉淀，则有SO42
−；过滤后取滤液，滴加H2O2 溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3。
【解析】Ⅱ．（1）红棕色固体B为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液C为氯化铁，氯化铁与
硫氰化钾溶液反应显血红色，D为硫氰化铁。无色气体溶于水后为酸性，与碘反应后生成无
色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。
则原化合物中含有铁和硫元素。氧化铁的质量为 2.400g，其物质的量为 2.400/160=0.015mol，
含铁原子的物质的量为 0.030mol，则铁的质量为 0.030×56=1.680g，则化合物中硫元素的
质量为
2.960-1.680=1.280g，硫的物质的量为 1.280/32=0.040mol，则铁与硫的物质的量比为
0.030:0.040=3:4，则化学式为：Fe3S4。（2）溶液C为氯化铁，可以溶解铜，用来制印刷电
路板。
69. （2015 ·全国I ·27 ）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为
Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3 和SiO2 等)为原料制备硼酸(H3BO3)的
工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。
（2）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（写化学
式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2 溶液，作用是_______。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，
用化学方程式表示制备过程___________。
【答案】（1）Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3；（2）Fe3O4；SiO2 和CaSO4；
（3）将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。
（6）2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B
【解析】（1）问写化学方程式，是仿照碱式碳酸盐和酸的反应，但是要先分析Mg2B2O5·H2O
中硼元素的化合价为+3 价，联系到流程图最终产物可推知：硼元素变为H3BO3（H3BO3 为弱酸，
易溶于水）；这不是氧化还原反应，故镁元素转化为硫酸镁。
70.(2015·北京·28)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和
探究过程如下。向硝酸酸化的 0.05mol·L-1 硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后
静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据
的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且
溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ 30 产生白色沉淀；较 3 min时量小；溶液红色较
3 min时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀；较 30 min时量小；溶液红色
较 3 0min时变浅
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取
上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，3 0min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作现象是________________。
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。
【答案】（1）①加入足量加入足量稀盐酸（或稀硫酸）酸化，固体未完全溶解；②Fe2+
（2）①Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O；白色沉淀
③NaNO3；FeCl2/FeCl3；按图连接好装置，电流表指针发生偏转；
（3）i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成Fe3+的使Fe3+增加，红色变深，ii→iii 空气中氧气
氧化SCN-，红色变浅．
【解析】（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4 溶解
Fe，而银不能溶解；
②K3[Fe（CN）3]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+；
（2）①过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+；
②O2 氧化Fe2+反应为 4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O，白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有
Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+；
③证明假设abc错误，就是排除Ag+时实验比较，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他
条件不要变化，可以选用NaNO3，原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够
实现，所以甲池应当注入FeCl2、FeCl3 混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，
可说明d正确；
（3）i→iii中Fe3+变化的原因：i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成Fe3+的使Fe3+浓度增加，
ii→iii 溶液红色较 3 0min时变浅，说明空气中氧气氧化SCN-，使平衡向生成Fe3+的方向移
动，Fe（SCN）3 浓度减小，则溶液的颜色变浅．
71.(2015·天津·9)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十
倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小
组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将 Cu 转化为 Cu(NH3 )42+，反应中 H2O2 的作用是。写出操作①的名称：。
（2）反应 II 是铜氨溶液中的 Cu(NH3 )42+与有机物 RH 反应，写出该反应的离子方程式：。
操作②用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号）。
a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加 Cu2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和。若操作③使用下图装置，图
中存在的错误是。
（4）操作④以石墨作电极电解 CuSO4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是。操作⑤由硫酸铜溶
液制胆矾的主要步骤是 。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使
用的 NH4Cl 在反应Ⅰ中的主要作用是。
【答案】（1）作氧化剂 过滤（2）Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 分液漏斗 a b
（3）RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 液体过多
（4）O2 H2SO4 加热浓缩 冷却结晶 过滤
（5）H2SO4 防止由于溶液中的 c（OH-）过高，生成 Cu（OH）2 沉淀
（4）以石墨作电极电解 CuSO4 溶液。阴极析出铜，则阳极为阴离子氢氧根放电，生成氧气，
导致氢离子浓度增大，所以阳极的产物有 O2 、H2SO4；由溶液得到晶体的操作步骤一般为加
热浓缩 冷却结晶 过滤；
（5）操作④中得到的硫酸可用在反应 III 中，所以第三种循环的试剂为 H2SO4 ；氯化铵溶
液为酸性，可降低溶液中氢氧根离子的浓度，防止由于溶液中的 c（OH-）过高，生成 Cu
（OH）2 沉淀。
72.(2015·天津·10)FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝
剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl3 净水的原理是。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离
子方程式表示）。
（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。
①若酸性FeCl2 废液中c(Fe2 ＋)=2.0 ×10-2mol ·L-1, c(Fe3 ＋)=1.0 ×10-3mol ·L-1, c(Cl
－)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的PH约为。
②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：
ClO3-+ Fe2＋+ = Cl－+ Fe3＋+ .
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中
投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为mg·L-1。
【答案】（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3 胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe3++Fe=3 Fe2+
（2）①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O（4）18～20
【解析】（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3 胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ，所以可起到净水的
作用；钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是 2 Fe3++Fe=3 Fe2+
（2）①根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是 c(Cl－) -2 c(Fe2＋ )-3 c(Fe3＋ )=1.0×
10-2mol·L-1,所以pH=2；
②根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生
成，Cl元素的化合价从+5 价降低到-1 价，得到 6 个电子，而Fe元素的化合价从+2 价升高到
+3 价，失去 1 个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为 1，Fe2+的系数为 6，则
铁离子的系数也是 6，氯离子的系数是 1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是 6，水的系数
是 3；
（4）由图像可知，聚合氯化铁的浓度在 18～20 mg·L-1 时，去除率达到最大值，污水的浑
浊度减小。
73．（2014·上海·17）用 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加
入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是
A．若无固体剩余，则溶液中一定有 Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有 Fe2＋
C．若溶液中有 Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有 Fe2＋，则一定有 Cu 析出
【答案】B
【解析】A、所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有 Fe+2FeCl 3=3FeCl2 ， Fe+CuCl2 ═
FeCl2+Cu，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，若无固体剩余，说明铁粉以及生产的 Cu 全部参加反应，
此时溶液中的可能含有 Fe3＋，也有可能不含有 Fe3＋，A 错误；B、若有固体存在，说明固体
中一定含有 Cu，还有可能含有 Fe，因此溶液中一定含有 Fe2＋，B 正确；C、若溶液中有 Cu2
＋，那么可能会有部分 Cu2＋和 Fe 置换出 Cu，所以不一定没有固体析出，C 错误；D、若溶液
中有 Fe2＋，如若溶液中 Fe3＋过量，则不一定有 Cu 析出，D 错误。
74．（2014·重庆·3）下列叙述正确的是( )
A．浓氨水中滴加 FeCl3 饱和溶液可制得 Fe(OH)3 胶体
B．CH3COONa 溶液中滴加少量浓盐酸后 c(CH3COO－)增大
C．Ca(HCO3)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应可制得 Ca(OH)2
D．25℃时 Cu(OH)2 在水中的溶解度大于其在 Cu(NO3)2 溶液中的溶解度
【答案】D
【解析】A、浓氨水和 FeCl3 溶液反应产生 Fe(OH)3 沉淀，不会产生胶体，A 错误；B、加入
浓盐酸，使平衡 CH3COO-+H+ CH3COOH 向正方向移动， 减小；C、反应的
化学方程式为 Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，C 错误；D、Cu(OH)2 的沉淀溶解平衡
的方程式为 Cu(OH)2 Cu2++2OH-，在 Cu(NO3)2 中，会使平衡向逆方向移动，导致溶解度
减小，D 正确。
75．（2014·山东·9）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出 NO 物质的量最多的是
A．FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D、Fe3O4
【答案】A
【解析】放出 NO 的反应属于氧化还原反应，只有+2 价的铁元素才能与 HNO3 发生氧化还原反
应，且+2 价铁元素的含量越高，生成的 NO 就越多，所以 FeO 中+2 价铁元素含量最高，答案
选 A。
76．（2014·北京·11）右图装置（ 夹持、加热装置已略）进行实验，有②中现象，不能证
实①中反应发生的是（ ）
①中实验 ②中现象
A 铁粉与水蒸气加热 肥皂水冒泡
B 加热 NH4Cl 和 Ca（OH）2 混合物 酚酞溶液变红
C NaHCO3 澄清石灰水变浑浊
D 石蜡油在碎瓷片上受热分解 Br2 的 CCl4 溶液褪色
【答案】A
【解析】A、肥皂水冒泡，说明在加热的过程中产生了气体，该气体可能是空气也可能是铁
粉与水蒸气加热生成的气体，A 错误；B、加热 NH4Cl 和 Ca（OH）2 混合物生成 NH3，NH3 能使
酚酞溶液变红，B 正确；C、NaHCO3 受热分解的气体是 CO2（能使澄清石灰水变浑浊），所以
当澄清石灰水变浑浊则说明反应发生，C 正确；D、石蜡油的主要成分是 18 个碳原子以上的
烷烃，不能 Br2 的 CCl4 溶液褪色，在碎瓷片上受热后，产生的气体能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，
说明有不饱和的新物质生成，证明反应能发生，D 正确。
77．（2014·山东·30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—
和 AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（2）为测定镀层厚度，用 NaOH 溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移 6 mol 电子时，
所得还原产物的物质的量为 mol。
（3）用铝粉和 Fe2O3 做铝热反应实验，需要的试剂还有。
a．KCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀 H2SO4，滴加 KSCN 溶液无明显现象，
（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无 Fe2O3，理由是（用离子方程式说明）。
【答案】（2）3 （3） b、d 不能 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
2Fe3++ Fe=3Fe2+（或只写 Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+）
【 解 析 】（ 2 ） 用 NaOH 溶 液 溶 解 钢 制 品 表 面 的 铝 镀 层 时 ， 发 生 反 应 的 方 程 式 为
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，该反应的还原产物是 H2。根据 H2 与转移电子数的关系：H2~2 ，
所以 H2 的物质的量是 3mol。
（3）铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸
钾为助燃剂，所以答案选 bd；H2SO4 与 Fe2O3 反应的离子方程式为 Fe 2O3+6H+=2Fe3++3H2O，铝
热反应生成的 Fe 可将 Fe3+还原为 Fe2+，所以不能说明固体混合物中无 Fe2O3。
78.(2013·北京·28)用含有 Al2O3、SiO2 和少量 FeO·xFe2O3 的铝灰制备 Al2(SO4)3·18H2O，
工艺流程如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀 H2SO4，过滤；
Ⅱ.向滤液中加入过量 KMnO4 溶液，调节溶液的 pH 约为 3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ.加入 MnSO4 至紫红色消失，过滤；
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
(1)H2SO4 溶解 Al2O3 的离子方程式是_____________________。
(2)将 MnO
－
4氧化 Fe2＋的离子方程式补充完整：
MnO
－
4＋ＫFe2＋＋Ｋ________＝Mn2＋＋ＫFe3＋＋Ｋ________
(3)已知：生成氢氧化物沉淀的 pH
Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀时 3.4 6.3 1.5
完全沉淀时 4.7 8.3 2.8
注：金属离子的起始浓度为 0.1 mol·L－1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：_____________________________。
(4)已知：一定条件下，MnO
－
4可与 Mn2＋反应生成 MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓盐酸并加热，能说明沉淀中存在 MnO2 的现象是_________。
②Ⅳ中加入 MnSO4 的目的是______________________。
【答案】(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(2)5 8H＋ 5 4H2O
(3)pH 约为 3 时，Fe2＋和 Al3＋不能形成沉淀，将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，可使铁完全沉淀
(4)①生成黄绿色气体②除去过量的 MnO
－
4
【解析】(2)首先根据化合价升降总数可知 Fe2＋、Fe3＋的化学计量数均为 5；然后根据电荷
守恒可知反应物中的缺项为 8H＋；最后根据原子守恒可知生成物中的缺项为 4H2O。
(3)向滤液中加入过量 KMnO4 溶液是为了将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，因为 pH 约为 3 时，Fe3＋已经
完全沉淀，而 Al3＋还未沉淀，从而达到使铁元素完全沉淀的目的。
(4)①加热 MnO2 和浓盐酸的混合物可产生黄绿色的氯气。②根据题给已知条件可知，Ⅳ中加
入 MnSO4 是为了将过量 MnO
－
4沉淀为 MnO2，从而达到除去过量 MnO
－
4的目的。
79．（2013•天津•28）FeCl3 在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业
流程制备无水 FeCl3，再用副产品 FeCl3 溶液吸收有毒的 H2S．
Ⅱ．该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3 溶液吸收 H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为
电极，在一定条件下电解滤液．
（6）FeCl3 与 H2S 反应的离子方程式为 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+．
（7）电解池中 H+在阴极放电产生 H2，阳极的电极反应式为 Fe2+﹣e﹣=Fe3+．
（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S 的原子利用率为 100%；② FeCl3 得到循环利用 ．
【答案】（6）2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；（7）Fe2+﹣e﹣=Fe3+；（8）FeCl3 得到循环利用．
【解析】（6）三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：
2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；
（7）电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还原反应，2H++2e﹣═H 2↑，阳极亚铁离子
发生失电子的氧化反应：Fe2+﹣e﹣=Fe3+；（8）FeCl3 得到循环利用．
80.(2013·广东·8)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A NH4Cl 为强酸弱碱盐 用加热法除去 NaCl 中的 NH4Cl
B Fe3＋具有氧化性 用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3＋
C 溶解度：CaCO3 I2
B．还原性（碱性溶液）：Fe(OH)2> I2 > KIO3
C．热稳定性：NaCl > NaClO4> NaClO
D．酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3> HCN
【答案】A
【解析】根据氧化还原反应方程式中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于
还原产物，所以，氧化性（酸性溶液）：Co2O3>Cl2>Fe3+>I2，A 选项错；还原性（碱性溶
液）：Fe(OH)2> I2 > KIO3，B 选项正确；C 选项，根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易
分解生成对应的稳定性强的物质，C 正确；D 选项，根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原
则，酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3> HCN，正确。
86.(2012·重庆·7)下列叙述正确的是
A. 与 S 混合加热生成
B. 的热稳定性大于
C.过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成
白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
【答案】C
【解析】]
87.（2011·重庆·6） 下列叙述正确的是
A. Fe 分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn 分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C. Li、Na、K 的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl 的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
【答案】D
【解析】铁属于变价属于变价金属，与强氧化剂反应生成 Fe3＋，与弱氧化剂反应生成 Fe2＋，
氯气属于强氧化剂，盐酸属于非氧化性酸，因此选项 A 不正确；当硫酸不足时，Zn 和 K 均
过量，但过量的 K 会继续和水反应生成 KOH 而呈碱性，B 不正确；同主族元素自上而下，随
着核电荷数的增加电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增 大，密度也逐渐增大，但 Na 的密度
大于 K 的，C 不正确；C、P、S、Cl 的非金属性逐渐增强，所以其最高价氧化物对应水化物
的酸性逐渐增强，D 正确。
88．（2011·上海·5）高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
【答案】A
【解析】高铁酸钾( K2FeO4)中 Fe 的化合价是+6 价，具有强氧化性，其还原产物 Fe3+水解生
成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。
89．（2011·上海·8）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是
A．铁 B．氮 C．氧 D．碳
【答案】D
90.(2011·福建·24)四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。
由钛铁矿（主要成分是 FeTiO3）制备 TiCl4 等产品的一种工艺流程示意如下：
回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：
2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋2TiO2＋(无色) ＋Fe＋4H＋=== 2Ti3＋(紫色) ＋Fe 2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色) ＋Fe3＋＋H2O === TiO2＋(无色) ＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑的作用是____________。[Z.Com]
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成 TiO2·n H2O 溶胶，该分散质颗粒直径大小在
___________范围。
（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流
程中存在的不足之处是_____________（只要求写出一项）。
（6）依据下表信息，要精制含少量 SiCl4 杂质的 TiCl4 ，可采用_____________方法。
TiCl4 SiCl4
熔点/℃ －25.0 －68.8
沸点/℃ 136.4 57.6
【答案】（1）使 Fe3+还原为 Fe2+；生成 Ti3+保护 Fe2+不被氧化。
（2）10－9m～10－7m（或其他合理答案）；（5）产生三废（或其他合理答案）；
（6）蒸馏（或分馏，或精馏）。
【解析】（1）根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的，即：将 Fe3＋还原为
Fe2＋，另外浸出液显紫色，说明含有 Ti3＋，防止 Ti3＋被 Fe3＋氧化成 TiO2＋。参考答案中“生
成 Ti3＋保护 Fe2＋不被氧化。”有点让人费解，能不能说成“防止 Ti3＋被 Fe3＋氧化成 TiO2
＋”或者说“将 TiO2＋还原成 Ti3＋”。
（2）形成 TiO2·n H2O 溶胶，说明得到是胶体，其分散质颗粒直径大小为 10－9～10－7m（或
1nm～100nm）；
（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气，废液，废渣等。
（6）下表信息可以看出，SiCl4、TiCl4 两者的沸点相差较大，要精制含少量 SiCl4 杂质的
TiCl4 可用蒸馏（或分馏）等方法。
91.（2011·天津·14）图中 X、Y、Z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系
（部分产物已略去）。其中，A 俗称磁性氧化铁；E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反
应。
回答下列问题：
（1）组成单质 Y 的元素在周期表中的位置是；M 中存在的化学键类型为；R 的化学式是 。
（2）一定条件下，Z 与 H2 反应生成 ZH4,ZH4 的电子式为。
（4）写出 A 和 D 的稀溶液反应生成 G 的离子方程式：
（5）向含 4mol D 的稀溶液中，逐渐加入 X 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐
标系中画出 n(X2+)随 n（X）变化的示意图，并标出 n(X2+)的最大值。
【答案】（1）第二周期第ⅥA 族 离子键 共价键 H2SiO3（H4SiO4）
（2） （4）3Fe3O4＋28H＋＋ NO3－=9Fe3＋＋14H2O＋NO↑
（5）
【解析】本题属于无机框图题，这种类型的试题关键是关键是找准题眼，即突破点。A 俗称
磁性氧化铁，因此 A 是 Fe3O4 ，在高温下 Fe3O4 与单质 Al 发生铝热反应，生成单质铁和
Al2O3，而铁在点燃时与氧气化合即生成 Fe3O4，所以 X、Y 分别是铁和氧气；在水中氧气与 NO
反应生成硝酸，所以 D 是硝酸；硝酸具有强氧化性与 Fe3O4 反应，生成 Fe(NO3)3、NO 和水，
因此 G 是 Fe(NO3)3；又因为 E 是不溶于水的酸性氧化物，且能与氢氟酸反应，所以 E 只能是
SiO2，因此 Z 单质是硅，SiO2 与 NaOH 溶液反应生成 M，所以 M 是 Na2SiO3，Na2SiO3 与硝酸反
应即生成硅酸胶体，所以 R 是 H2SiO3。Na2SiO3 属于离子化合物，一定含有离子键，同时 Si
和 O 之间还存在极性键；Si 与 H2 在高温下生成甲硅烷即 SiH4，SiH4 是由极性键构成的共价
化合物，电子式是： ；向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为 Fe ＋
4HNO3=Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑，当铁粉过量时，铁会继续和 Fe(NO3)3 反应，生成 Fe(NO3)2，
方程式为 Fe+2Fe(NO3)3 ＝3Fe(NO3)2 。由方程式可知
4mol 硝酸生成 1molFe(NO3)3 ，1molFe(NO3)3 生成
1molFe(NO3)2，即 n(Fe2+)的最大值是 1.5mol。
92.（201·0 安徽·卷）12.右图是一种稀硫对 Fe-Gr
合金随 Cr 含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法
正确的是
A.稀硫酸对 Fe-Cr 合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B. 稀 硝 酸 和 铁 反 应 的 化 学 方 程 式
是:Fe+6HNO3(稀)—Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr 含量大于 13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对 Fe-Cr 合金的腐蚀性最
强
D.随着 Cr 含量增加，稀硫酸对 Fe-Cr 合金的腐蚀性减弱
【答案】D
【解析】A 选项应该说铬的含量大于 13%，稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸硫酸弱。B 应生
成 NO；C 不能解释盐酸硝酸氢离子浓度相等，但硝酸腐蚀速度慢。
93.（2010·上海·22）由 5mol Fe2O3、4mol Fe3O4 和 3mol FeO 组成的混合物，加入纯铁 1mol
并在高温下和 Fe2O3 反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之
比可能是
A．4:3 B．3:2 C．3:1 D．2:l
【答案】BC
【解析】此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当
Fe2O3+Fe=3FeO 时，反应后混合物中含有 6molFeO、4molFe2O3，则 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之
比为：3:2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4 时，反应后混合物中含有 2molFeO、4molFe2O3，
则 FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比为：1:2；当两反应均存在时，FeO 与 Fe2O3 的物质的量之比
处于两着之间，故 BC 可能。
【知识归纳】A 极端假设法是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，
站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正
确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定范围，最
后选择。
94.（2010·安徽·28）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3 溶液可以蚀
刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与 Fe（NO3）3 溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。
a.边振荡盛有 2％的 AgNO3 溶液的试管，边滴入 2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入 2 mL 乙醛中
c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中，溶液的 pH 增大
[提出假设]
假设 1：Fe1＋具有氧化性，能氧化 Ag。
假设 2：Fe（NO3）3 溶液显酸性，在此酸性条件下 NO3 能氧化 Ag。
[设计实验方案，验证假设]
（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出 Fe3＋，验证了假设 1 成立。请写出 Fe3＋氧化 Ag
的离子方程式：。
（3）（3）乙同学设计实验验证假设 2，请帮他完成下表中内容（提示： NO 在不同条件下
的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。
实验步骤（不要求写具体操作过程） 预期现象和结论
①
②……
若银镜消失，假设 2 成立。
若银镜不消失，假设 2 不成立。
[思考与交流]
（4）甲同学验证了假设 1 成立，若乙同学验证了假设 2 也成立。则丙同学由此得出结论：Fe
（NO3）3 溶液中的 Fe3＋和 NO 都氧化了 Ag。
你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。
【答案】（1）ade (2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①将银镜在硝酸铜溶液中
（4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO
【解析】本题第（1）小题是考查学生实验，最后 2 小题具有较大的开放度。
95.（2010·福建·25）工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反
应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10 分钟后移人硫酸铜溶液中，
片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。
（2）另称取铁钉 6．0g 放入 15．0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液 X 并收集到气
体 Y。
①甲同学认为 X 中除 外还可能含有 。若要确认其中的 ，应先用选填序号）。
a．KSCN 溶液和氯水 b．铁粉和 KSCN 溶液 c．浓氨水 d．酸性 溶液
②乙同学取 336ml（标准状况）气体 Y 通入足量溴水中，发生反应：
然后加入足量 溶液，经适当操作后得干燥固体 2．33g。由于此推知气体 Y 中 的
体积分数为。
【答案】（1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）
（2）①d ②66.7%（或其他合理答案）
【解析】（1）铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反
应进一步进行
（2）+2 价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色，溶液中已经有+3 价铁离子，选择 a 会造成干
扰，选 c 会造成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别
题型四：铜、其他金属及其代合物 金属的冶炼
96.（2019·全国Ⅲ·26）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天
然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。
回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀
的 pH
8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全
的 pH
10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
（1）“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式
______。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因
是_________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式____________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为 LiNixCoyMnzO2，其中 Ni、
Co、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。当 x=y= 时，z=___________。
【 答 案 】 ( 除 标 明 外 ， 每 空 2 分 ) （ 1 ） SiO2 （ 不 溶 性 硅 酸 盐 ） （ 1 分 ）
MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
（2）将Fe2+氧化为Fe3+（1分）（3）4.7（4）NiS和ZnS
（5）F−与H+结合形成弱电解质HF，MgF2 Mg2++2F−平衡向右移动
（6）Mn2++2 =MnCO3↓+CO2↑+H2O（7）
【解析】本题结合工艺流程考查元素化合物间的相互转化与物质的分离提纯等，考查的核心
素养是证据推理与模型认知。（1）硫化锰矿中硅元素主要以SiO2 或不溶性硅酸盐形式存在，
则“滤渣 1”的主要成分为S和SiO2（或不溶性硅酸盐）。结合“滤渣 1”中含S，可知“溶
浸”时MnO2 与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4 和S，根据化合价升价法可配平
该反应。（2）“溶浸”后溶液中含Fe2+，“氧化”中加入的适量MnO2 能将Fe2+氧化为Fe3+
。（3）“调pH”除去Fe3+和Al3+时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在
4.7~6 之间。（4）“除杂 1”中加入Na2S能将Zn2+和Ni2+分别转化为沉淀除去，故“滤渣 3”
的主要成分为NiS和ZnS。（5）“除杂 2”中F-与Mg2+反应生成MgF2 沉淀，若溶液酸度过
高，则F-与H+结合生成弱电解质HF，导致MgF2（s） Mg2+（aq）+2F-（aq）平衡向右
移动，Mg2+不能完全除去。（6）“沉锰”时Mn2+与HCO3-反应生成MnCO3 并放出CO2，由此
可写出离子方程式。（7）化合物LiNixCoyMnzO2 中，当
时，根据化合价代数和为 0 得 ，解得 z= 。
【思维拓展】 本题第（1）问中分析“滤渣 1”成分时，可结合硫化锰矿的成分和各元素性
质进行分析。硅是亲氧元素，在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在，
硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。
97．(2018·全国II·8)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，
含有SiO2 和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4
沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4
回答下列问题：
（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
（2 ）滤渣 1 的主要成分除SiO 2 外还有___________ ；氧化除杂工序中ZnO 的作用是
____________，若不通入氧气，其后果是________________。
（ 3 ） 溶 液 中 的 Cd2+ 可 用 锌 粉 除 去 ， 还 原 除 杂 工 序 中 反 应 的 离 子 方 程 式 为
_________________。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电
解液可返回_______工序继续使用。
【答案】（1）2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2。
（2）PbSO4；氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH；无法除去杂质Fe2+。
（3）Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。
（4）Zn2++2e－＝Zn；溶浸工序。
【解析】（1）由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为
2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2。
（2）由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣 1 的主要成分除SiO2 外还有PbSO4；要测定铁离子，需
要调节溶液的pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节pH，即氧化除杂工序中
ZnO的作用是调节溶液的pH。根据表中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大，所以若不通入氧气，
其后果是无法除去杂质Fe2+。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放
电，则阴极的电极反应式为Zn2++2e－＝Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢
离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。
【名师点晴】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指
导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题
的能力。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下几个方面了解流程：①反应
物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住
一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华
优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导学生自觉传承我国科学文化，弘扬科
学精神。
98.（2016·海南·17）某废催化剂含 58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和 12.8%的CuS。
某同学用 15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：
回答下列问题：
（1）在下列装置中，第一次浸出必须用____，第二次浸出应选用______。（填标号）
（2）第二次浸出时，向盛有滤液 1 的反应器中 加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序
相反，会造成___________。滤渣 2 的主要成分是____________________。
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________。.Com]
（4）某同学在实验完成之后，得到 1.5gCuSO4·5H2O，则铜的回收率为_______。
【答案】（1）D A （每空 1 分，共 2 分）
（2）H2O2 与固体颗粒接触分解（每空 2 分，共 4 分）
（3）蒸发皿（2 分）（4）30% （3 分）
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。
（4）15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为 15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5gCuSO4
﹒5H2O中铜的物质的量为 1.5g÷250g/mol=0.006mol，则铜的回收率为 0.006mol/0.02mol×
100%=30%。
99.（2016·四川·9）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解
CuCl·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。
请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是；
（2）实验操作的先后顺序是 （填操作的编号）。
a．检查装置的气密性后加入药品b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处通入干燥HCld．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N2
（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是。
（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是。
【探究反思】
（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2 或CuO杂质，根据资
料信息分析：
①若杂质是CuCl2，则产生的原因是。
②若杂质是CuO，则产生的原因是。
【答案】（1）球形干燥管（2）c、d、b（3）试纸先变红后逐渐褪色
（4）
（5） ①加热温度不够，导致 未完全分解
②在氯化氢氛围不足时加热，少量的 转化为 最后分解生成
【解析】（1）略。
（2）考查实验设计的步骤。为保证氯化氢氛围，准确的步骤应为：检查气密性-装入药品-
排除空气-点燃酒精灯加热-熄灭酒精灯并冷却至室温-停止通入气体。
（3）反应中通入的HCl溶于水呈酸性，使石蕊试纸变红。后氯化铜分解生成的氯气与水反应
会生成氯化氢和次氯酸，次氯酸体现很强的氧化性，使得色素被漂白而褪色。
（4）注意题目中提到了氧化还原反应的方程式，所以只有此反应正确。
（5）①根据题意可知， 分解为 的反应只能在高于 300 oC时发生，若温度不够，
则部分 没有完全分解。②根据题意可知， 加热时有两条反应途径，充
足的氯化氢氛围中生成 ，氯化氢不足或者无氯化氢时的反应还会生成 。
那么，氯化氢不足时，可能导致水解反应发生，从而有 生成，进而再分解生
成 。
100.（2015·福建·9）纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是
A．X可能是金属铜 B．Y不可能是氢气 C．Z可能是氯化钠 D．Z可能是三氧化硫
【答案】A
101．（2014·全国II·9）下列反应中，反应后固体物质增重的是
A．氢气通过灼热的 CuO 粉末 B．二氧化碳通过 Na2O2 粉末
C．铝与 Fe2O3 发生铝热反应 D．将锌粒投入 Cu（NO3）2 溶液
【答案】B
【解析】A、发生的反应是 CuO+H2 C u+H2O，固体从 CuO Cu，质量减小，A 错误；
B、发生的反应是 2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2↑，固体从 Na2O2 Na2CO3，质量增加，B 正确；
C、发生的反应是 Al+Fe2O3 Al2O3+Fe，固体从 Al+Fe2O3 Al2O3+Fe，质量没有变
化，C 错误；D、发生的反应是 Zn+Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+Cu，固体从 Zn Cu ，质量减小，
D 错误。
102.（2014·海南·9）下列有关物质应用的说法错误的是（ ）
A、玻璃容器可长期盛放各种酸 B、纯碱可用于清洗油污
B、浓氨水可检验氯气管道泄漏 D、Na2S 可除去污水中的 Cu2+
【答案】A
【解析】A、玻璃容器可长期盛放不与玻璃发生反应的酸，但由于 HF 能与玻璃的成分 SiO2
发生反应（SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O），所以玻璃容器不能存放氢氟酸（HF），A 错误；B、纯
碱（Na2CO3）溶液由于 CO32—水解而显碱性，可以促进油脂的水解，因此纯碱可用于清洗油
污 ，B 正确；C、氯气与浓氨水挥发出的氨气可发生如下反应：8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl，当将
浓氨水靠近氯气时，可以看到白烟（NH4Cl）生成，所以工厂里常用浓氨水来检验氯气管道
是否泄漏，C 正确；D、S2—能与 Cu2+反应生成 CuS 沉淀，降低了水中的 Cu2+浓度，D 正确。
103.(2013·全国Ⅱ·28) 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业
级氧化锌[含有 Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：
工业 ZnO 稀硫酸浸出液适量高锰酸钾溶液②过滤滤液 Zn 过滤,Ｆ滤液 Na2CO3 过滤,Ｆ滤饼
煅烧 ZnO
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是 MnO2。
回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是_______ ，发生反应的离子方程式为_______________；
在加高锰酸钾溶液前，若 pH 较低，对除杂的影响是_________________________。
(2)反应③的反应类型为________ ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______________。
(4)反应④中产物的成分可能是 ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼 11.2 g，煅烧后可得到产
品 8.1 g，则 x 等于_______。
【答案】(1)Fe2＋和 Mn2＋ MnO
－
4＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO
－
4＋3Mn2＋＋
2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中，滴入 1～2 滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，
则说明沉淀已经洗涤干净(4)1
【解析】 (1)反应②加入强氧化剂，能将还原剂离子氧化至高价态，信息明确 Ni2＋不被氧化，
即是 Fe2＋和 Mn2＋被氧化除去；结合信息，欲除去该离子，被氧化后的高价离子应生成对应
的沉淀物，据氧化还原反应方程式的配平原理配平即可；若酸性较强，生成的沉淀将会发生
溶解。(2)反应③是 Zn 将 Ni2＋置换出来，那么滤渣成分是过量锌与产物镍。(3)分析流程图
可知反应④沉淀上吸附有杂质 SO
2－
4，因此，检验沉淀是否洗涤干净的方法是：取最后一次洗
涤液，滴加硝酸酸化，再加入 Ba(NO3)2 溶液看是否有沉淀生成。(4)生成 ZnO 的质量为 8.1
g ， n(ZnO) ＝
8.1 푔
81 푔·푚표푙－1＝ 0.1 mol ， 则 n(Zn) ＝ 0.1 mol ， 据 Zn 守 恒 ， 有
11.2 푔
125 푔·푚표푙－1＋99 푔·푚표푙－1·푥(1＋x)＝0.1 mol，解得 x＝1。
104.[2013·四川卷] 1.52 g 铜镁合金完全溶解于 50 mL 密度为 1.40 g/mL、质量分数为 63%
的浓硝酸中，得到 NO2 和 N2O4 的混合气体 1120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入 1.0
mol/L NaOH 溶液，当金属离子全部沉淀时，得到 2.54 g 沉淀。下列说法不正确的是( )
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是 2∶1
B．该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是 14.0 mol/L
C．NO2 和 N2O4 的混合气体中，NO2 的体积分数是 80%
D．得到 2.54 g 沉淀时，加入 NaOH 溶液的体积是 600 mL
【答案】D
【解析】c(HNO3)＝63 g·mol－1＝14.0 mol/L，B 项正确；1 mol Cu(或 Mg)失去 2 mol e－
后形成的 Cu2＋(或 Mg2＋)需结合 2 mol OH－完全转化为沉淀，即镁铜合金失去电子的物质的量
等于形成沉淀时结合 OH－的物质的量，最后生成沉淀 2.54 g，增加的质量即是 m(OH －)＝
2.54 g－1.52 g＝1.02 g，即 n(OH－)＝
1.02 푔
17 푔·푚표푙－1＝0.06 mol，结合氧化还原反应电子转
移守恒关系得：n(NO2)＋n(N 2O4)×2＝0.06 mol、n(NO2)＋n(N 2O4)＝
1120 × 10－3 퐿
22.4 퐿·푚표푙－1＝0.05
mol；二式联立可解得：n(NO2)＝0.04 mol，n(N2O4)＝0.01 mol，C 项正确；利用合金质量和
失去电子的物质的量可得：n(Cu)×64 g·mol－1＋n(Mg)×24 g·mol－1＝1.52 g 和 n(Cu)×
2＋n(Mg)×2＝0.06 mol；二式联立可解得：n(Cu)＝0.02 mol，n(Mg)＝0.01 mol，A 项正
确；利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有 c(NO
－
3)＝0.05 L×14 mol/L－0.04 mol－0.01
mol×2＝0.64 mol，加入 NaOH 当离子恰好全部沉淀时，溶液为 NaNO3 溶液，利用原子守恒
加入 n(NaOH)＝n(NO
－
3)，故加入 V(NaOH)＝0.64 mol÷1.0 mol·L－1＝640 mL, D 项错误。
105.（2013·广东卷·28）银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化
工产品的工艺如下：
图 0
[注：Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]
(1)电解精炼银时，阴极反应式为__________________________；
滤渣 A 与稀 HNO3 反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程
式为________。
(2)固体混合物 B 的组成为________；在生成固体 B 的过程中，需控制 NaOH 的加入量，若
NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_______________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：
CuO＋____Al2O3
=====
高温____CuAlO2＋________↑。
(4) 若银铜合金中铜的质量分数为 63.5% ，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为
________mol CuAlO2，至少需要 1.0 mol·L－1 的 Al2(SO4)3 溶液________L。
(5)CuSO4 溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是____________、过滤、洗涤和干燥。
【答案】(1)Ag＋＋e－===Ag 2NO＋O2===2NO2(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH)3＋OH－===AlO
－
2＋2H2O
(3)4CuO＋2Al2O3
=====
高温4CuAlO2＋O2↑(4)50 25(5)蒸发浓缩，冷却结晶
【解析】(1)电解精炼银与电解精炼铜类似，纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电解
液，阳极主要反应式为 Ag－e－===Ag＋，阴极反应式为 Ag＋＋e－===Ag；银是金属活动顺序表
中氢后金属，不溶于稀硫酸，因为稀硫酸是非氧化性酸，则滤渣 A 的主要成分是 Ag，稀硝
酸是氧化性酸，能溶解银，即 3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O，产生的无色气体一
氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即 2NO＋O2===2NO2；(2)CuAlO2 中氧
为－2 价，铝为＋3 价，则铜为＋1 价，其化学式也可以写为 Cu2O·Al2O3，相当于氧化亚铜
和氧化铝按物质的量之比为 1∶1 熔合在一起，由此逆推，固体 B 的主要成分是物质的量之
比为 1∶1 的 Al(OH)3 和 CuO，因为 Cu(OH)2 开始分解的温度为 80 ℃，水的沸点大于 80 ℃，
则煮沸前后发生的反应为 Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓、Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓、Cu(OH)2
=====
80 ℃CuO＋H 2O，Al(OH) 3 开始分解的温度为 450 ℃，在惰性气体中锻烧时发生的反应为
2Al(OH)3
=====
450 ℃Al2O3＋3H2O、4CuO
=====
450 ℃2Cu2O＋O2↑；氢氧化铝是两性氢氧化物，NaOH 是强
碱，过量的 NaOH 能溶解部分或全部氢氧化铝，其离子方程式为 Al(OH)3＋OH －===AlO
－
2＋
2H2O，这必将导致目标产物产量的减少；(3)根据氧化还原反应的特征推断，铜元素由＋2
价降为＋1 价，铝元素化合价不变，由此推断反应前后升价元素一定是氧，且化合价由－2
价升为相邻的 0 价，即缺少的生成物为氧气；根据化合价升降法配平可得：4CuO＋2Al2O3
=====
高温
4CuAlO2＋O2↑；(4)5.0 kg＝5.0×103 g，银铜合金废料中铜的质量为 5.0×103 g×63.5%，
由
푚
푀＝n 可知 n(Cu)为 5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol＝50 mol，根据铜守恒则有关系式：
Cu～CuAlO2，则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2；根据铝守恒则有关系式：Al2(SO4)3～
2CuAlO2，则至少需要 25 mol Al2(SO4)3；由 V＝
푛
푉可求至少需要 V[Al2(SO4)3]＝25 mol÷1.0
mol/L＝25 L；(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物 CuSO4·5H2O，从硫酸铜溶液中
得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
106.（2013·山东·26）TiO 2 既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色
颜料。（1）实验室利用反应 TiO2（s）+2CCl4（g）==TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件
下，制取 TiCl4 实验装置示意图如下
有关性质如下表
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 其他
CCl4 -23 76 与 TiCl4 互溶
TiCl4 -25 136 遇潮湿空气产生白雾
仪器 A 的名称是，装置 E 中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作：①停止通氮气②熄灭
酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为（填序号）。欲分离 D 中的液态混合物，所采用操作的
名称是。
（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）(含 Fe2O3、SiO2 等杂质)制备 TiO2 的有关反应包括：
酸溶 FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）==FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）
水解 TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）== H2TiO3（s）+H2SO4（aq）
简要工艺流程如下：
―――→
冷却
―――――→
结晶
过滤
①试剂 A 为。钛液Ⅰ需冷却至 70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是
②取少量酸洗后的 H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加 KSCN 溶液后无明显现象，再加 H2O2 后出
现微红色，说明 H2TiO3 中存在的杂质离子是。这种 H2TiO3 即使用水充分洗涤，煅烧后获得
的 TiO2 也会发黄，发黄的杂质是（填化学式）。
【答案】（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；②③①，蒸馏
（2）①铁粉，由于 TiOSO4 容易水解，若温度过高，则会有较多 TiOSO4 水解为固体 H2TiO3
而经过滤进入 FeSO4·7H2O 中导致 TiO2 产率降低。
②Fe2+，Fe2O3
【解析】（1）仪器 A 是干燥管，因为 TiCl4 遇到水蒸气会水解，所以 E 中可以用浓硫酸来隔
离空气。对于气体的制取性质实验应该：组装仪器、检验气密性、加装药品。。。。。终止实验
时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入 N2。分离两种沸点不同的液体
混合物应该用蒸馏。
（2）①因为矿石经硫酸溶解后得到的 Fe2(SO4)3，而后面过滤得到的是 FeSO4·7H2O，所以
90℃
试剂 A 是铁粉，把 Fe3+还原为 Fe2+。由于 TiOSO4 容易水解，若温度过高，则会有较多 TiOSO4
水解为固体 H2TiO3 而经过滤进入 FeSO4·7H2O 中导致 TiO2 产率降低。
②加 KSCN 溶液无现象，加 H2O2 后出现红色，说明存在 Fe2+。经加热后 Fe2+氧化为 Fe2O3 而使
产品发黄
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