湖南省2023年高考化学模拟题汇编-08铁、铜及其化合物
一、单选题
1．（2023·湖南岳阳·统考二模）下列解释事实的离子方程式正确的是
A．实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：
B．漂白粉溶液在空气中失效：
C．向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀：
D．用做碘量法实验时，溶液pH不可太低，否则溶液变浑浊：
2．（2023·湖南张家界·统考二模）下列说法错误的是
A．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，现代用的蜡烛的主要成分是多于16个碳的烷烃
B．“百炼成钢”反复烧红的生铁在空气中不断锤打可以制得钢，该过程中发生了化学反应
C．葡萄糖是还原性糖，工业上可用于暖瓶内壁镀银
D．跋山水库旧石器遗址发现的石英制品属于硅酸盐材料
3．（2023·湖南常德·统考一模）化学实验是人们对知识的获取、验证和创新的重要手段。以下试剂的选择不合理的是
A．实验室可用浓盐酸、二氧化锰、浓硫酸、饱和食盐水制备纯净的氯气
B．用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液可做喷泉实验
C．可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质
D．可利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀
4．（2023·湖南郴州·统考三模）下列有关实验操作、现象和结论的叙述均正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向盛有固体的试管中滴加浓硫酸 产生有臭鸡蛋气味的气体 酸性：硫酸>硫化氢
B 将与以物质的量之比1：4混合充满试管，倒置在饱和食盐水中，用可见光照射 混合气体颜色变浅，饱和食盐水进入到试管中 与反应的某些产物呈液态或易溶于水
C 常温下，用胶头滴管吸取某盐溶液滴在pH试纸中央，然后与标准比色卡对比 试纸颜色与标准比色卡中pH=7的颜色相同 该盐属于强酸强碱盐
D 镀铜铁的镀层破损后，浸泡在盐酸中一段时间，加入几滴KSCN溶液 溶液未显血红色 说明整个过程无Fe(Ⅲ)生成
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·湖南·校联考二模）下列离子反应方程式书写正确的是
A．向溶液中滴加少量NaOH溶液：
B．小苏打溶液与明矾溶液混合：
C．溶液中滴加KSCN溶液：
D．向溶液中滴加少量溶液：
6．（2023·湖南张家界·统考二模）下列反应的离子方程式，能正确表示化学反应的是
A．SO2能使溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=H2SO3+2H++2Br-
B．足量的锌粉与氯化铁溶液反应：Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+
C．Fe2O3溶于HI溶液：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
D．乙醇被酸性KMnO4溶液氧化成乙酸：5CH3CH2OH+4MnO+12H+=5CH3COOH+4Mn2++11H2O
7．（2023·湖南岳阳·统考模拟预测）下列有关金属及其化合物的不合理的是
A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的
B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．无水呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
D．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
8．（2023·湖南·校联考模拟预测）某校化学兴趣小组同学发现实验室保存的溶液极易变质，兴趣小组的同学设计如下的装置保存溶液。下列说法正确的是
A．试剂瓶中的固体是晶体稀硫酸
B．加入稀硫酸增大溶液中，防止被氧化
C．气球的作用是平衡压强和形成保护气，防止被氧化
D．利用上述装置保存溶液，应将稀硫酸换成稀硝酸
9．（2023·湖南岳阳·统考一模）从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：
则下列说法错误的是
A．试剂a是铁、试剂b是盐酸
B．试剂c是氯气，相应的反应为
C．操作Ⅰ、操作Ⅱ所用仪器相同，均要用到烧杯、分液漏斗、玻璃棒
D．加入过量试剂c之后，溶液W依然能使少量酸性溶液褪色
10．（2023·湖南衡阳·统考一模）粉上多彩高温瓷器为宋代衡山窑首创，也是我国宋元陶瓷史上的艺术瑰宝。化学家对元代的粉上多彩高温瓷器文物进行分析发现，其中含有石英颗粒，还有一定量的莫来石(，1
B．瓷器质地均匀，硬度高，是纯净物
C．粉上多彩高温瓷器的主要成分是各种氧化物，其中氧化钙和水反应生成氢氧化钙
D．粉上多彩高温瓷器含有氧化铁，导致青釉器颜色为青色
11．（2023·湖南益阳·益阳市第一中学校考模拟预测）甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，不满足图示转化关系的是
甲 乙 丙 戊
①
②
③ NaOH溶液 溶液 过量
④ Na
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④
12．（2023·湖南张家界·统考二模）学习小组进行如下实验：
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 将1mLpH=1的0.1mol·L-1 FeSO4溶液和2滴0.1mol·L-1KSCN溶液混合，接着向混合溶液中逐滴滴加0.5mL0.3mol·L-1的H2O2溶液 滴入H2O2溶液，溶液立即变红，继续滴加，溶液红色变浅并逐渐褪去
Ⅱ 向i的混合溶液中滴入KSCN溶液 溶液变红
Ⅲ 向1mL0.3mol·L-1的H2O2溶液中滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液，继续加入0.5mLpH=1的H2SO4溶液，静置2min 无明显现象
Ⅳ 向ⅲ的混合溶液中滴入2滴Fe2(SO4)3溶液 滴入Fe2(SO4)3溶液，溶液立即变红，静置2min，溶液红色变浅并逐渐褪去
下列说法错误的是A．实验中溶液变红的原因是生成Fe(SCN)3
B．实验i～ⅱ说明实验i中SCN-被H2O2全部氧化
C．实验ⅲ～ⅳ说明酸性溶液中H2O2氧化KSCN的速度慢
D．实验i～ⅳ说明Fe2+能加速H2O2氧化KSCN的反应
13．（2023·湖南·校联考模拟预测）地壳表面分布很多阳离子，下列关于指定阳离子的检验方法正确的是
A．：向样品溶液中逐滴滴加氨水，先产生蓝色沉淀，然后沉淀消失，则有
B．：向样品溶液中滴加氯水，再加入溶液，溶液血红色，则有
C．：向样品溶液中滴加溶液，产生白色沉淀，再滴加稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则有
D．：向样品溶液中滴加溶液，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则有
14．（2023·湖南岳阳·统考二模）某小组探究的催化氧化，实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。下列分析正确的是
A．②中能用替代
B．③、④中现象说明③中的反应是
C．④中白烟的主要成分是
D．反应结束后若⑤中溶液变蓝则溶液中一定含有
二、实验题
15．（2023·湖南·校联考二模）磷酸亚铁锂(化学式：LiFePO4)，为近年来新开发的锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，作为电极活性物质使用，能可逆地嵌入、脱出锂，其作为锂离子电池电极材料的研究及应用得到广泛关注。通过水热法制备磷酸亚铁锂的一种方法如图(装置如图所示，夹持装置、加热装置等省略未画出)：
制备步骤：
I.在仪器A中加入40mL蒸馏水、0.01molH3PO4和0.01molFeSO4 7H2O，用搅拌器搅拌溶解后，缓慢加入0.03molLiOH H2O，继续搅拌。
II.向反应液中加入少量抗坏血酸(维生素C)，继续搅拌5min。
III.快速将反应液装入反应釜中，保持170℃恒温5h。
IV.冷却至室温，过滤。
V.用蒸馏水洗涤沉淀。
VI.干燥，得到磷酸亚铁锂产品。
回答下列问题：
(1)装置图中仪器A的名称是_____，根据上述实验药品的用量，A的最适宜规格为_____(填标号)。
A．50mL B．100mL C．250mL D．500mL
(2)步骤II中，抗坏血酸的作用是______，以下能代替抗坏血酸使用的是_____(填标号)。
A．Na2SO3 B．铁粉 C．酸性高锰酸钾溶液
(3)若所加H3PO4、FeSO4 7H2O、LiOH H2O恰好完全反应，请写出制备磷酸亚铁锂的化学方程式：______。
(4)确定所得产品中未混有Fe(OH)3、FePO4杂质的方法是_____。
(5)干燥后称量，若实验共得到无杂质产品1.1g，则LiFePO4的产率为_____%(保留小数点后一位)。
(6)某种以LiFePO4作电极材料的锂电池总反应可表示为LiFePO4+CLi1-xFePO4+CLix。放电时正极的电极反应式为_____。
16．（2023·湖南·校联考模拟预测）由下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向某溶液中加入适量溶液，产生白色沉淀；将该白色沉淀加入到足量稀盐酸中，产生能使品红溶液褪色的气体 原溶液中一定含有大量的
B 向溶液中加入溶液，充分反应后，用萃取分液，层呈紫红色；向水层中滴加KSCN溶液，溶液呈红色 与的反应是可逆反应
C 向蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，水浴加热5min，加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性，再加入少量新制的；继续加热5min，生成砖红色沉淀 蔗糖完全水解
D 取少量实验室保存的固体溶于蒸馏水，加入过量稀盐酸，再加入溶液，有白色沉淀产生 固体样品已经变质
A．A B．B C．C D．D
三、工业流程题
17．（2023·湖南张家界·统考二模）某软锰矿含锰为50%，是重要的锰矿石。其主要成分如表：
软锰矿主要成分 杂质
MnO2 MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质
某科研团队设计制备高纯度MnCO3。反应原理为①MnO2+BaS+H2O=MnO+Ba(OH)2+S；②MnO+H2SO4=MnSO4+H2O；③硫酸锰+碳酸氢铵+一水合氨→MnCO3↓(白色)。工艺流程图如图。
回答下列问题：
(1)软锰矿与硫化钡反应时，适当提高反应液温度的目的是_____。
(2)“不溶物”中除SiO2外，还有_____(“填化学式”)。
(3)工序2中加入H2O2的目的是_____，使用氨水调溶液的pH，理论上pH最小值为_____。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol L-1为沉淀完全；Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6、Ksp[Fe(OH)2]=10-16.3、Ksp[Al(OH)3]=10-32.3、Ksp[Mn(OH)2]=10-12.7)
(4)MnF2难溶于水，工序3加入MnF2的目的是除去Mg2+，其反应的离子反应方程式为_____。
(5)碳化过程中发生反应的化学方程式为______。
(6)由镍、锰、镓制备的磁性形状记忆型合金中，基态Mn原子的价电子的轨道表示式为_____。晶胞结构如图，晶胞参数为anm，则该晶体的密度为______g cm-3(NA表示阿伏伽德罗常数)。
18．（2023·湖南邵阳·统考一模）比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿(主要成分是，含少量、和)为原料制备的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：
金属氢氧化物
开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0
完全沉淀的pH 4.1 9.7 5.2
请回答下列问题：
(1)分子的空间结构为_______形。基态Fe原子的电子排布式为_______。
(2)“还原”反应的离子方程式为_______。
(3)“试剂R”是一种绿色氧化剂，其中心原子杂化方式为_______。
(4)从平衡的角度解析加FeO“除铝”的原因(结合离子方程式说明)_______。
(5)常温下，，“沉铁”中为了使，最小为_______。
(6)流程中在“高温煅烧”条件下，由制备的化学方程式为：_______。
(7)磷酸亚铁锂的晶胞结构如图所示：
长方体晶胞的长和宽均为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数，晶体密度为_______。
19．（2023·湖南岳阳·统考模拟预测）ZnO在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上可由菱锌矿[主要成分为ZnCO3，还含有Cd(II)、Fe(II)、 Mn[(II)等杂质]制备。工艺如图所示：
相关金属离子[c(Mn+ )=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ Mn2+
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 8.1
沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 10.1
已知：①“溶浸”后的溶液中金属离子主要有： Zn2+、 Fe2+、 Cd2+、 Mn2+。
②弱酸性溶液中KMnO4能将Mn2+氧化生成MnO2。
回答下列问题：
(1)“溶浸”过程中，提高浸出率的措施有_______ 。(写一条即可)
(2)“调pH”是将“溶浸”后的溶液调节至弱酸性(pH约为5)，若pH过低，对除杂的影响是_______。
(3)加KMnO4“氧化除杂”发生反应的离子方程式分别是2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+和_____
(4)“还原除杂”中镉置换率与的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中Cd2+的量为依据。
若需置换出112.0kgCd，且使镉置换率达到98%，实际加入的Zn应为_______ kg。
(5)“沉锌”生成碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O]沉淀，写出加入Na2CO3溶液沉锌的化学方程式_______。形成的沉淀要用水洗，检查沉淀是否洗涤干净的方法是_______。
(6)ZnO可与NH3·H2O、NH4HCO3反应生成可溶性的[Zn (NH3)n]CO3和H2O。若有1molZnO溶解，则在该转化反应中参加反应的NH3·H2O和NH4HCO3物质的量之比的最大值为_______(已知： 1≤n≤4 )。
20．（2023·湖南岳阳·统考一模）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(、总含量约为99%)回收并制备的部分实验过程如下：
(1)写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%反应的离子方程式：_______，铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的除去，除去的简便操作是_______。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为、，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去后溶液中的含量。某同学称取电池铜帽进行实验，得到含有的溶液，量取上述含有的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液，滴入几滴淀粉溶液，加入过量的，用标准溶液滴定至终点。再重复操作实验3次，记录数据如下：
实验编号 1 2 3 4
26.32 25.31 25.30 25.32
上述过程中反应的离子方程式如下：
(白色)
①滴定终点的判断方法是_______；
②计算电池铜帽中的质量分数为_______%(保留小数点后2位)，若滴定前溶液中的没有除尽，则所测定：将会填_______(偏高、偏低或无影响)。
(3)已知时能溶于溶液生成。下图列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀以离子浓度为计)。
请结合图中相关数据，完成由除去铜的滤液制备的实验步骤(以最佳方案填写，可选用的试剂：30%、、。)
①向滤液中加入适量30%，使其充分反应；
②滴加，调节溶液范围为_______；
③过滤；
④_______；
⑤过滤、洗涤、干燥；
⑥900℃煅烧。
参考答案：
1．D
【详解】A．实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：，A错误；
B．漂白粉溶液在空气中与二氧化碳反应生成次氯酸和碳酸钙： ，B错误；
C．向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀: ，C错误；
D．用做碘量法实验时，溶液pH不可太低，否则溶液变浑浊：，D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．石蜡的成分是固态烷烃，故A正确；
B．生铁在空气中捶打，生铁中的C与氧气发生氧化还原反应，碳含量减少得到钢，故B正确；
C．工业上利用葡萄糖的还原性向暖瓶内壁镀银，故C正确；
D．石英主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐，故D错误；
故选D。
3．B
【详解】A．实验室可用浓盐酸、二氧化锰在加热条件下制取氯气，然后用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，再用浓硫酸干燥，从而制得纯净的氯气，A合理；
B．二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，所以不能用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液做喷泉实验，B不合理；
C．过氧化钠或次氯酸都具有强氧化性，能使有色物质褪色，所以可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质，C合理；
D．FeCl3溶液与Cu能发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，所以可用FeCl3溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀，D合理；
故选B。
4．B
【详解】A．向盛有Na2S固体的试管中滴加浓硫酸，由于Na2S具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，二者反应产生S和Na2SO3，故反应会产生黄色浑浊，A错误；
B．将CH4与Cl2以物质的量之比1∶4混合充满试管，倒置在饱和食盐水中，用可见光照射；CH4和Cl2反应产生CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，产物均无色，HCl极易溶于水，CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体，因此反应后可以观察到，混合气体颜色变浅，饱和食盐水进入到试管中，B正确；
C．常温下，用胶头滴管吸取某盐溶液滴在pH试纸中央，然后与标准比色卡对比，试纸颜色与标准比色卡中pH=7的颜色相同，该盐可能属于强酸强碱盐，也可能属于弱酸弱碱盐（比如CH3COONH4），C错误；
D．镀铜铁的镀层破损后，浸泡在盐酸中一段时间，一定有Fe2+生成，若也有Fe3+生成，Fe3+会和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，故加入几滴KSCN溶液后，溶液未显红色，无法说明整个过程是否生成Fe(Ⅲ)，D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．与OH-的结合能力大小：，少量氢氧根离子加入上述溶液中，应先与铝离子反应，A错误；
B．小苏打溶液与明矾溶液混合后，碳酸氢根和铝离子发生双水解，B正确；
C．不是沉淀，C错误；
D．H2S是弱酸，不能拆，D错误；
故选 B。
6．D
【详解】A．与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为，A项错误；
B．足量的锌粉与氯化铁溶液反应，、，B项错误；
C．与HI发生氧化还原反应，其反应的离子方程式为，C项错误；
D．乙醇被酸性溶液氧化成乙酸，同时本身被还原为锰离子，其反应的离子方程式为，D项正确。
故答案选D。
7．D
【详解】A．铁和亚铁离子能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；
B．根据铝合金的性质，铝合金具有密度低、强度高的性质，故可应用于航空航天等工业，故B不选；
C．利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水，故C不选；
D．Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故D选；
故选D。
8．C
【详解】A．固体应为铁粉，还原被氧化的三价铁离子，，A错误；
B．增大氢离子浓度，抑制铁离子水解，并非氧化，B错误；
C．气体起到隔绝空气作用，平衡体系压强，C正确；
D．HNO3能与Fe2+反应，，D错误；
故答案为：C。
9．C
【分析】工业废液中加入试剂a为过量的铁，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液X为氯化亚铁溶液；滤渣Y中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并通入氯气，把氯化亚铁氧化为氯化铁溶液，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。
【详解】A．由最终得到FeCl3及其流程图可知，a为过量的铁，b为盐酸，故A正确；
B．滤液X，滤液Z中均含有FeCl2，c为氯气，把亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正确；
C．上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，均要用到烧杯、漏斗、玻璃棒，故C错误；
D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，使高锰酸钾溶液褪色，加入过量试剂c之后，溶液中含大量的氯离子，依然能使少量酸性溶液褪色，故D正确；
故选C。
10．A
【详解】A．石英的主要成分是，由大量的硅氧四面体基本单元构成，A正确；
B．瓷器中含有各种氧化物，因此为混合物，B错误；
C．瓷器中的钙元素主要以碳酸钙形式存在，因此不会发生该反应，C错误；
D．氧化铁是红棕色粉末，因此不会导致青釉器颜色为青色，D错误。
本题选A。
11．A
【详解】①，和水不反应，不能实现转化，错误；
②，，能实现转化，正确；
③，，丙不能直接转化为甲，不能实现转化，错误；
④，，能实现转化，正确。
答案选A。
12．D
【详解】A．滴入的氧化生成，与结合得到使溶液变红色，A正确；
B．实验i得到使溶液变红色，后续过量后溶液褪色，可能原因有两个，或与继续反应，实验ⅱ返滴KSCN溶液又变红色，说明溶液中还存在，即与反应，被氧化，B正确；
C．酸性溶液中和KSCN混合2min后滴入溶液，溶液立即变红，说明KSCN没有被完全氧化，而滴入溶液后静置2min，溶液红色变浅并逐渐褪去，被完全氧化，即酸性溶液中氧化KSCN的速度慢，C正确；
D．酸性溶液中和KSCN混合2min后滴入溶液，溶液立即变红，说明KSCN没有被完全氧化，而滴入溶液后静置2min，溶液红色变浅并逐渐褪去，被完全氧化，说明在增加后氧化KSCN的速度在加快，难以说明的作用，D错误；
答案选D。
13．A
【详解】A．向样品溶液中逐滴滴加氨水，先产生蓝色氢氧化铜沉淀，然后氢氧化铜沉淀和氨水反应生成络合离子而消失，则有，A正确；
B．若开始就存在铁离子，也会出现同样的现象，B错误；
C．溶液中若含有钡离子，也会出现同样的现象，C错误；
D．向样品溶液中滴加浓溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则有，实验中不加热氨气可能不会逸出，D错误；
故选A。
14．B
【分析】由图可知，①中高锰酸钾受热分解制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜。
【详解】A．NH4NO3是氧化性铵盐，加热时低温生成NH3和HNO3，随着温度升高，硝酸的强氧化性发挥作用使生成的氨进一步被氧化生成氮气和氮的氧化物，所以不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反应制氨气，故A错误；
B．由分析可知，③中气体颜色无明显变化、④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，反应的化学方程式为，故B正确；
C．由分析可知，④中白烟的主要成分是硝酸铵，故C错误；
D．由分析可知，一段时间后，装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，溶液中还可能存在CuSO4也呈蓝色，故D错误；
故选B。
15．(1) 三颈烧瓶 B
(2) 做还原剂，防止Fe2+被氧化 A
(3)
(4)取少量产品溶于适量盐酸中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不会变为血红色，说明不含有杂质
(5)69.6%
(6)Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4
【分析】本实验为由向A中加入蒸馏水、H3PO4和FeSO4·7H2O，用搅拌器搅拌溶解后，缓慢加入LiOH·H2O，继续搅拌，加入少量抗坏血酸(即维生素C)，继续搅拌，快速将反应液装入反应釜中恒温加热，冷却过滤、洗涤、干燥得到磷酸亚铁锂产品，据此分析回答问题。
【详解】（1）由图示可知，仪器A的名称是三颈烧瓶；由信息可知，在A中加入40mL蒸馏水，还有一些化学试剂，故最适宜规格为100mL，故选B ；
（2）溶液中Fe2+可能被氧化成Fe3+，所以抗坏血酸可以吸收氧气，主要作用是做还原剂，防止Fe2+被氧化；能代替抗坏血酸使用的是具有还原性的离子，Na2SO3可以与O2反应生成Na2SO4，不能选B,否则固体产品中引入铁粉新杂质。故选A；
（3）若所加H3PO4、FeSO4 7H2O、LiOH H2O恰好完全反应生成LiFePO4，则制备磷酸亚铁锂的化学方程式为；
（4）Fe(OH)3和FePO4都难溶于水，但可以溶解在酸中，溶解后有Fe3+生成，用检验Fe3+的方法检验，所以方法是：取少量产品溶于适量盐酸中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明含有杂质，反之则不含，故答案为：取少量产品溶于适量盐酸中，向其中滴加几滴KSCN溶液，若溶液不会变为血红色，说明不含有杂质；
（5）制备磷酸亚铁锂的原理为H3PO4+FeSO4+LiOH=LiFePO4+H2O+H2SO4，以0.01molFeSO4反应物完全反应来计算，理论上得到0.01mol LiFePO4， ，产率为；
（6）电池工作时的总反应为：LiFePO4+CLi1-xFePO4+CLix，放电时，Li1-xFePO4在正极上得电子发生还原反应生成LiFePO4，正极反应为：
Li1-xFePO4+xLi++xe-═LiFePO4。
16．D
【详解】A．原溶液中若含有大量的，而不含有大量的，产生的实验现象相同，A错误；
B．溶液能氧化KI生成单质碘，单质碘易溶于，由于溶液过量，反应后有剩余，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色，无法得出与的反应是可逆反应的结论。正确的操作：控制溶液的量不足，反应后用KSCN溶液检测是否存在，若存在，则可得出结论：与的反应是可逆反应，B错误；
C．实验能得出蔗糖已发生水解，但不能得出蔗糖完全水解，C错误；
D．由于加入了过量的稀盐酸，再加氯化钡溶液后产生的白色沉淀一定是硫酸钡沉淀，故可得出固体样品已经变质，D正确。
故选D。
17．(1)加快反应速率
(2)S
(3) 将Fe2+氧化为Fe3+ 4.9
(4)MnF2(s)+Mg2+(aq)MgF2(s)+Mn2+(aq)
(5)MnSO4+NH4HCO3+NH3H2O=MnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O
(6)
【分析】软矿石（MnO2、MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等）加入硫化钡发生反应MnO2+BaS+H2O=MnO+Ba(OH)2+S后过滤，向滤渣中加入硫酸，MgO、MnO、FeO、与硫酸反应生成、、、、，加双氧水将亚铁氧化成三价铁后用氨水以氢氧化铁和氢氧化铝的形式除去铁和铝元素，再用氟离子以氟化镁的形成去除镁。软锰矿中的成分在软锰矿溶于硫化钡溶液时，不参加反应，再加入硫酸酸解过程也不会溶于硫酸，所以沉淀中除了还有S。滤液加碳酸氢铵和氨水碳化后获得高纯碳酸锰。
【详解】（1）升高反应温度，提高反应速率；
（2）软锰矿中的成分在软锰矿溶于硫化钡溶液时，不参加反应，再加入硫酸酸解过程也不会溶于硫酸，所以沉淀中除了还有S；
（3）MgO、MnO、FeO、与硫酸反应生成、、、、，结合题意与相近，若不加双氧水，沉淀的同时也会被沉淀，从而使和不能分离。工序2中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，再加入氨水生成、。由可知，pH最小应达到使沉淀完全，此时也已沉淀完全，即，则，，；
（4）工序③中加入，产生的与反应生成沉淀，即发生反应；
（5）“碳化”过程是硫酸锰、碳酸氢铵、氨水反应，其化学方程式为：
；
（6）M原子的原子序数为25，基态锰原子价电子轨道表示为根据晶胞均摊法计算，该合金化学式为，每个晶胞中有8个Ni、4个Mn、4个Ga，晶胞的体积为，所以该晶体的密度为。
18．(1) V 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar] 3d64s2
(2)FeS+2Fe3+=3Fe2++S
(3)sp3
(4)Al3+在溶液中发生水解：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，加FeO发生反应FeO+2H+=Fe2++H2O，氢离子浓度减小，平衡正向移动，Al3+完全转化为Al(OH)3
(5)
(6)2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑
(7)
【分析】硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量、和)焙烧时FeS2转化为Fe2O3，SiO2 不与稀盐酸反应，酸浸时滤渣1是SiO2，滤液中阳离子是Fe3+、A13+、Fe2+、H+等，加入FeS将Fe3+还原成Fe2+，加入FeO调节pH使A13+转化成氢氧化铝沉淀，除去铝离子，然后加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，加入(NH4)2HPO4沉铁得到FePO4，加入Li2CO3和H2C2O4在高温下制得LiFePO4，以此分析。
【详解】（1）分子的空间结构为V形；Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar] 3d64s2。
（2）依据表格中的数据以及流程，让Al元素以A1(OH)3形式沉淀除去时，Fe3+必先沉淀，因此用FeS还原Fe3+生成Fe2+和S，离子方程式为： FeS+2Fe3+=3Fe2++S。
（3）试剂R是氧化剂，将将Fe2+氧化为Fe3+，双氧水作氧化剂，还原产物是H2O，不引入杂质，对环境无影响，故R为H2O2，其中心原子O原子杂化方式为sp3。
（4）Al3+在溶液中发生水解：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，加FeO发生反应FeO+2H+=Fe2++H2O，氢离子浓度减小，平衡正向移动，Al3+完全转化为Al(OH)3。
（5）根据溶度积进行计算，磷酸根的浓度最小值为=。
（6）由题意，根据元素守恒可知，FePO4、Li2CO3、 H2C2O4在高温下发生反应生成LiFePO4、H2O和CO2，化学方程式为：2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑。
（7）由晶胞结构知，在一个晶胞中，含有P原子4个，O原子16个，4个Fe2+，Li+：，长方体晶胞的长和宽均为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数，则晶体密度为。
19．(1)加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或粉碎矿石
(2)Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能转化为MnO2沉淀
(3)MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
(4)86.2
(5) 3ZnSO4+3Na2CO3+4 H2O = ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑ 取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净
(6)3：1
【分析】由题给流程可知，菱锌矿加入稀硫酸酸浸时，碳酸锌、碳酸亚铁、碳酸镉、碳酸锰与稀硫酸反应得到可溶性硫酸盐，过滤得到含有可溶性硫酸盐的滤液和滤渣1；向滤液中加入氧化锌调节溶液pH约为5后，加入酸性高锰酸钾溶液将溶液中的亚铁离子、锰离子转化为氢氧化铁沉淀、二氧化锰沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、二氧化锰的滤渣2和含有硫酸锌、硫酸镉的滤液；向滤液中加入锌将镉离子转化为镉，过滤得到含有镉的滤渣3和含有硫酸锌的滤液；向滤液中加入碳酸钠溶液，将硫酸锌转化为碱式碳酸锌，过滤得到碱式碳酸锌；高温灼烧使碱式碳酸锌受热分解得到氧化锌。
【详解】（1）加热、搅拌、适当提高硫酸的浓度、粉碎矿石等措施能提高溶浸过程中的浸出率，故答案为：加热或搅拌或适当提高硫酸的浓度或粉碎矿石；
（2）由题给数据可知，若溶液pH过低，加入酸性高锰酸钾溶液氧化除杂时，不利于铁离子转化为氢氧化铁沉淀，也不利于锰离子转化为二氧化锰沉淀，故答案为：Fe3+不能沉淀完全，Mn2+不能转化为MnO2沉淀；
（3）由分析可知，氧化除杂的目的是将溶液中的亚铁离子、锰离子转化为氢氧化铁沉淀、二氧化锰沉淀，其中氧化亚铁离子的反应物溶液中亚铁离子与高锰酸根离子反应生成氢氧化铁沉淀、二氧化锰沉淀和氢离子，反应的离子方程式为MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+，故答案为：MnO+3Fe2++7H2O=Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+；
（4）由图可知，镉置换率达到98%时，为1.3，则置换出112.0kg镉时，加入锌的实际用量为1.3× =86.2kg，故答案为：86.2；
（5）沉锌生成碱式碳酸锌的反应为硫酸钠溶液与碳酸钠溶液反应生成碱式碳酸锌沉淀、硫酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为3ZnSO4+3Na2CO3+4 H2O = ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑，反应得到的沉淀表面附有可溶性盐硫酸钠，则检查沉淀是否洗涤干净实际上就是检验洗涤液中是否存在硫酸根离子，检验的方法为取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净，故答案为：3ZnSO4+3Na2CO3+4 H2O = ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑；取最后一次洗涤液少许于试管中，加入酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀已经洗涤干净；
（6）由题意可知，溶解氧化锌的反应为：ZnO+(n—1)NH3·H2O+NH4HCO3=[Zn (NH3)n]CO3+H2O，当n为4时，参加反应的NH3·H2O和NH4HCO3物质的量之比最大，则物质的量之比(4—1)：1=3：1，故答案为：3：1。
20．(1) 加热(至沸腾)
(2) 当滴加最后一滴标准溶液后，溶液蓝色褪去，且半分钟内颜色不变 80.99 偏高
(3) 3.2～5.9 向滤液中滴加，调节溶液约为10(或)，使沉淀完全
【分析】由题给流程可知，废旧电池的铜帽用水超声清洗后，加入稀硫酸和30%过氧化氢混合溶液，锌、铜与混合溶液反应得到硫酸锌和硫酸铜混合溶液，铜帽溶解完全后，加热至沸除去溶液中过量的过氧化氢，向除去过氧化氢的冷却混合溶液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为2，加入锌灰，锌灰中的锌、铁与溶液中的铜离子发生置换反应生成铜，过滤得到海绵铜和含有亚铁离子、锌离子的滤液；向滤液中加入30%过氧化氢溶液，将亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为5，使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有锌离子的滤液，向滤液中再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为10，使溶液中锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀，过滤、洗涤、干燥得到氢氧化锌，900℃煅烧氢氧化锌制得氧化锌。
【详解】（1）由分析可知，铜帽溶解时铜发生的反应为铜与稀硫酸、30%过氧化氢混合溶液反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为； 受热易分解为水和氧气，除去的简便操作是加热(至沸腾)；
故答案为：；加热(至沸腾)；
（2）①由题意可知，硫代硫酸钠标准溶液与溶液中的碘完全反应后，溶液蓝色会褪去，且半分钟内颜色不变，则滴定终点的判断方法是当滴加最后一滴硫代硫酸钠标准溶液后，溶液蓝色褪去，且半分钟内颜色不变，
故答案为：当滴加最后一滴标准溶液后，溶液蓝色褪去，且半分钟内颜色不变；
②由题给数据可知，第一次数据偏差较大，为偶然误差，应去掉，则反应消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为=25.31mL，由题给方程式可得关系式2Cu~2Cu2+~I2~，则电池铜帽中铜的质量分数为×100%≈80.99%，若滴定前溶液中的过氧化氢没有除尽，过量的过氧化氢能将溶液中的碘离子氧化为单质碘，导致消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积偏大，使测定的铜离子浓度偏高，
故答案为：80.99；偏高；
（3）由分析可知，除去铜的滤液制备氧化锌的实验步骤依次为；
①向滤液中加入30%过氧化氢溶液，将亚铁离子氧化为铁离子；
②加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为3.2~5.9范围内，使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀，而锌离子不产生沉淀；
③过滤得到含有锌离子的滤液；
④向滤液中再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH约为8.9~11范围内，使溶液中锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀；
⑤过滤、洗涤、干燥得到氢氧化锌；
⑥900℃煅烧氢氧化锌制得氧化锌；
故答案为：3.2~5.9；向滤液中滴加，调节溶液约为10(或)，使沉淀完全。
试卷第1页，共3页
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