第8讲金属及其化合物基础练习2024年高考化学一轮复习新高考专用
一、单选题，共11小题
1．（2023春·河北石家庄·高三校联考开学考试）铁、铜及其化合物之间的转化具有重要应用。下列说法正确的是
A．粉末在空气中受热，迅速被氧化成
B．将废铜屑加入溶液中，可以制取铁粉
C．铜盐能杀死细菌。并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作游泳池中水的消毒剂
D．向溶液中滴加稀硫酸酸化，再滴加溶液，溶液变成红色，说明溶液已变质
2．（2022秋·重庆九龙坡·高三重庆市育才中学校考开学考试）下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①
②
③饱和
④
A．①③④ B．②③④ C．②③④ D．①②④
3．（江苏省南通市通州区2022-2023学年高一下学期第一次月考化学试题）侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是
A．制取氨气 B．制NaHCO3 C．分离NaHCO3 D．制Na2CO3
4．（2023春·湖南湘潭·高三湘潭一中校考开学考试）工业上以软锰矿(主要成分为)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾，主要流程如下，下列说法错误的是
A．“熔融氧化”应在铁坩埚中进行
B．“锰酸钾歧化(锰元素化合价既升高又降低)”可以用代替
C．该流程中可循环使用的物质是
D．“滤液蒸发结晶”过程中加热蒸发至有较多晶体析出时停止加热
5．（2023·北京朝阳·统考三模）利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是
A．用甲装置制备并收集CO2
B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生
C．用丙装置制备无水MgCl2
D．用丁装置在铁上镀铜
6．（2022春·江苏淮安·高二统考期中）下列关于“钢精锅”(即铝锅)使用的说法正确的是
A．避免硬物划伤划破 B．可以长期盛放碱性物质
C．可以用钢丝球檫刷 D．可以长期盛放酸性物质
7．（2022秋·宁夏银川·高三校考阶段练习）高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。在以下干燥空气中稳定。极易溶于水而形成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，比高锰酸钾具有更强的氧化性。高铁酸钾的分子式为，工业制备高铁酸钾的离子方程式为(未配平)，下列有关说法不正确的是
A．由上述反应可知，的氧化性强于
B．高铁酸钾中铁显＋6价
C．上述反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D．处理水时，不仅能消毒杀菌，还生成水解形成胶体吸附水中悬浮杂质
8．（2022秋·江西吉安·高二吉安一中校考期中）周期表中VIIA族元素及其化合物应用广泛。Cl2是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、燃料和药品等；ClO2用作自来水消毒剂；NaClO、Ca(ClO)2既可用作漂白棉麻、纸张的漂白剂，又可用作游泳池等场所的消毒剂；氯可形成多种含氧酸HClO、HClO2、HClO3、HClO4；AgBr可用作感光材料；AgI可用于人工降雨；KIO3常用作食盐中的补碘剂。
已知下列离子反应自发进行：
①CO2+Ca2++2ClO-+H2O=CaCO3↓+2HClO
②CO+HClO=HCO+ClO-
下列说法正确的是
A．由反应①可推断：Ka2(H2CO3)>Ka(HClO)
B．向新制饱和氯水中加入少量碳酸钙，固体不会溶解
C．向等物质的量浓度NaHCO3和NaClO混合液中加入CaCl2(s)，可生成HClO
D．将CO2通入NaClO溶液中，发生反应：CO2+2NaClO+H2O=Na2CO3+HClO
9．（2021·河北石家庄·高三石家庄精英中学阶段练习）实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。
实验操作 实验数据
测量下述实验过程的pH变化
下列分析不正确的是
A．①与②的实验数据基本相同，说明②中的OH－未参与该反应
B．加入试剂体积相同时，②所得沉淀质量大于③所得沉淀质量
C．从起始到a点过程中反应的离子方程式为：Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－＝CaCO3↓＋2H2O＋CO32－
D．b点对应溶液中水的电离程度小于c点对应溶液中水的电离程度
10．（2022秋·山东·高三校联考开学考试）实验室用还原制备金属W的装置如图所示(粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)，下列说法正确的是
A．①、②、③中依次盛装溶液、浓、焦性没食子酸溶液
B．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热
D．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度
11．（2022秋·江西赣州·高一兴国中学校联考阶段练习）下列解释实验事实的离子方程式书写正确的是
A．钠粒投入水中：
B．用溶液刻蚀铜制电路板：
C．新制氯水中：
D．往饱和溶液中通入足量的：
二、实验题，共2小题
12．（2023·江西景德镇·统考三模）钴的配合物多种多样，实验室可用如图装置制备[Co(NH3)6]Cl3(省略了夹持和加热装置)。实验步骤如下：在三口烧瓶中加入含CoCl2·6H2O3.0g的NH4Cl溶液和一定量活性炭(作催化剂)，边通氨气边缓慢滴加过氧化氢溶液，控制温度55°C左右至反应完毕。回答下列问题
物质 颜色 溶解性 相对分子质量
CoCl2·6H2O 粉红 溶于水、盐酸、氨水等 238
[Co(NH3)6]Cl3 橙黄 溶于热水、盐酸，难溶于乙醇、氨水 267.5
(1)仪器A的名称为 ；控制温度的方法为 。
(2)试管中发生的反应方程式为 。
(3)尾气吸收装置最合适的为 。
(4)反应结束后，冷却至室温，将三口烧瓶中混合物过滤得棕黑色不溶物，将棕黑色不溶物转移到一定量热水中，操作a得橙黄色溶液，冷却加浓氨水，过滤，用无水乙醇洗涤，干燥，称量得1.5g产品。
操作a的名称为 ；加浓氨水的目的为 。计算本实验的产率 (保留3位有效数字)
(5)某研究小组探究了不同催化剂粒度和用量对合成的影响，反应结果如图所示。
选择最佳的活性炭粒度和用量为 。
13．（2022秋·新疆乌鲁木齐·高三乌市八中校考阶段练习）钛被誉为“第三金属”，在航空航天领域有广泛应用。某小组利用TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g)反应制备四氯化钛并验证产物CO，装置如图所示：
已知：四氯化钛的熔、沸点分别为-23℃、136℃，遇潮湿空气产生白烟。回答下列问题：
(1)装置A中盛装K2Cr2O7的仪器名称是 ；装置G的作用是 。
(2)气流由左至右，装置连接顺序为A、 、E。
(3)酸性条件下，具有强氧化性，可被还原为Cr3+，写出装置A中发生反应的离子方程式： 。
(4)能证明题述反应有CO生成的实验现象是 。
(5)测定产品纯度：取WgTiCl4产品进行实验，向安全漏斗中加入足量蒸馏水充分反应，将安全漏斗中液体及烧瓶中混合物全部转入锥形瓶，滴加几滴0.1 mol L-1K2Cr2O7溶液做指示剂(注明：Ag2CrO4呈砖红色)，用c mol L-1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液VmL。已知：常温下，Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10-12， TiCl4+(2+n)H2O=TiO2 nH2O↓+4HCl。
①安全漏斗在本实验中的作用除液封、加水外，还有 。
②该产品纯度为 (用含w、c和V的代数式表示)。
三、解答题，共2小题
14．（2023·湖南·校联考三模）磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的电极材料，其制备流程如下：
不同温度下碳酸锂的溶解度如下表所示：
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 80 100
溶解度/ (g·L-1) 1.54 1.43 1.33 1.25 1.17 1.08 1.01 0.85 0.72
(1)已知，锂与镁在元素周期表中位于对角线位置，写出碳酸锂高温煅烧分解的化学方程式 。
(2)①操作1需要使用过滤装置，下图是过滤操作示意图，其操作不规范的是 (填标号)。
a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
b．过滤时利用玻璃棒引流
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
②煅烧时，需要使用下列仪器中的 (填仪器名称)。
(3)研磨的目的是 (任答一点)。
(4)“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是 。过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，可能还含有 和 。
(5)制备磷酸亚铁锂的过程必须在惰性气体氛围中进行，原因是 。
(6)在“煅烧”操作中，除了生成磷酸亚铁锂和乙酸外，还有其他气体产物逸出，写出该反应的化学方程式 。
15．（2022秋·云南曲靖·高三曲靖一中校考阶段练习）某小组以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量SiO2等杂质)为原料制备铜化工产品CuAlO2的一种工艺流程如图：
已知：①过滤1所得滤液中所含金属离子有Cu2+、Fe2+和Fe3+，滤渣1的主要成分是SiO2和S；
②Cu(OH)2+4NH3 H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(1)可加快“浸取”速率的措施有 。(填一种即可)
(2)从产品纯度、环保及操作方便等角度考虑，试剂A．、B的最佳组合是 (填“a”“b”“c”或“d”)。
a b c d
A HNO3 KClO H2O2(酸化) H2O2(酸化)
B Cu(OH)2 KOH 氨水 Cu2(OH)2CO3
(3)铵明矾的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O，它为制备铜的化工产品提供铝源。向铵明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至刚好沉淀完全时反应的离子方程式为
(4)过滤3得到Al(OH)3和Cu(OH)2，写出“灼烧”发生化学反应的化学方程式：
(5)单位时间内“浸取”Cu2+的百分率(称为浸出率)与FeCl3溶液浓度、温度关系如图甲所示。
相同浓度下，温度高于30°C，“浸出率”降低的主要原因是 。
(6)以铜、石墨为电极，电解“过滤1”所得溶液制备铜，铜的质量与通电时间关系如图乙所示。写出OA段阴极的反应方程式：
(7)常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。加入试剂B调节pH，若要使Fe3+浓度不高于4.0×10-5mol/L，则溶液的pH不低于 。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．C
【详解】A．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为四氧化三铁，A项错误；
B．不能置换出，B项错误；
C．铜盐为重金属盐，能使蛋白质变性，故能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作池水消毒剂，C项正确；
D．溶液中滴加稀硫酸酸化，酸性条件下硝酸根离子具有氧化性可以将氧化成，再滴加溶液，溶液呈红色，不能说明溶液已变质，D项错误。
故选C。
2．A
【详解】①氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应生成氢氧化铝，图中转化可实现，正确；
②S与O2在点燃条件下生成二氧化硫，不能生成SO3，错误；
③饱和食盐水与氨水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，图中转化可实现，正确；
④MgCl2与石灰乳反应生成氢氧化镁，氢氧化镁加热分解生成MgO，图中转化可实现，正确；
故选A。
3．C
【详解】A．氯化铵分解后，在试管口化合生成氯化铵，应选铵盐与碱加热制备，试管口应该略向上倾斜，A不符合题意；
B．二氧化碳在水中溶解度不大，应向溶有氨气的食盐水中通入二氧化碳，B不符合题意；
C．析出溶解度小的碳酸氢钠，过滤可分离，图中操作合理，C符合题意；
D．加热固体分解不能在烧杯中进行，应选坩埚加热，D不符合题意；
故选C。
4．D
【分析】软锰矿(主要成分为)、KOH和KClO3混合熔融氧化生成锰酸钾、氯化钾和水，加蒸馏水浸取得到锰酸钾溶液，通入CO2，锰酸钾发生歧化反应，生成高锰酸钾和MnO2，过滤得到高锰酸钾溶液，再蒸发结晶得到高锰酸钾。
【详解】A．因为在“熔融氧化”过程中存在KOH，不能用瓷坩埚，可以用铁坩埚，A正确；
B．锰酸钾歧化过程需要加入酸性物质使溶液显酸性，可以用代替，B正确；
C．锰酸钾发生歧化反应，生成高锰酸钾和MnO2，MnO2可以循环使用，C正确；
D．“滤液蒸发结晶”过程温度不能太高，且应该蒸发出现晶膜时停止加热，因为KMnO4受热易分解，D错误；
故答案为：D。
5．C
【详解】A. CO2密度大于空气，应采用向上排空气法收集，A错误；
B. 苯与溴在溴化铁作用下反应，反应较剧烈，反应放热，且溴易挥发，挥发出来的溴单质能与水反应生成氢溴酸，所以验证反应生成的HBr，应先将气体通过四氯化碳，将挥发的溴单质除去，B错误；
C. MgCl2能水解，在加热时通入干燥的HCl，能避免MgCl2的水解，C正确；
D. 电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，所以丁装置铁为阳极，失去电子，生成二价铁离子，铜为阴极，溶液中的铜离子得到电子，得到铜，D错误。
答案选C。
【点睛】本题为实验题，结合物质的性质和电解的原理进行解题，掌握常见物质的制备方法，注意水解的知识点。
6．A
【详解】A．钢精锅表面有一层氧化铝薄膜能阻碍铝与空气中的氧气，起保护膜的作用，若硬物划伤划破会破坏保护膜，使铝被氧化而腐蚀，故A正确；
B．钢精锅表面有一层氧化铝薄膜能阻碍铝与空气中的氧气，起保护膜的作用，氧化铝是两性氧化物，能与碱溶液反应，若长期盛放碱性物质会破坏保护膜，使铝被氧化而腐蚀，故B错误；
C．钢精锅表面有一层氧化铝薄膜能阻碍铝与空气中的氧气，起保护膜的作用，若用钢丝球檫刷会破坏保护膜，使铝被氧化而腐蚀，故C错误；
D．钢精锅表面有一层氧化铝薄膜能阻碍铝与空气中的氧气，起保护膜的作用，氧化铝是两性氧化物，能与酸溶液反应，若长期盛放酸性物质会破坏保护膜，使铝被氧化而腐蚀，故D错误；
故选A。
7．C
【详解】A．氧化剂的氧化性强于氧化产物,是氧化剂,是氧化产物，A项正确；
B．高铁酸钾中氧元素是-2价，钾元素是+1价，因此铁元素是+6价，B项正确；
C．反应方程式为，氧化剂是，还原剂是氢氧化铁，氧化剂与还原剂物质的量之比是3：2，C项错误；
D．高铁酸钾具有强氧化性，在处理水时,不仅能消毒杀菌，而且三价铁离子水解形成氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质，D项正确；
答案选C。
8．C
【详解】A．由反应①可推断：Ka1(H2CO3)>Ka(HClO)>Ka2(H2CO3)，A项错误；
B．新制饱和氯水中含有HCl，向其加入少量碳酸钙，碳酸钙与HCl反应生成可溶于水的氯化钙和水和CO2，固体溶解，B项错误；
C．向等物质的量浓度NaHCO3和NaClO混合液中加入CaCl2(s)，发生反应，CO2+Ca2++2ClO-+H2O=CaCO3↓+2HClO，C项正确；
D．根据②可知将CO2通入NaClO溶液中，得到碳酸氢钠和HClO，D项错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．②中反应的离子方程式为：Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓，①与②的实验数据基本相同，说明②中的OH－未参与该反应，故A不选；
B．加入试剂体积相同时，③中除生成沉淀外还生成水，增加的水会溶解部分沉淀，②所得沉淀质量大于③所得沉淀质量，故B不选；
C．开始氢氧化钙过量，碳酸氢根全部反应，从起始到a点过程中反应的离子方程式为：Ca2＋＋OH－＋HCO3－＝CaCO3↓＋H2O，故C选；
D．b点对应溶液碱溶液，抑制水的电离，c点对应的溶液为碳酸钠溶液，水解促进水的电离，b点水的电离程度小于c点对应溶液中水的电离程度，故D不选；
故选C。
10．D
【分析】H2还原WO3制备金属W，装置Q用于制备氢气，因盐酸易挥发，则①、②、③应分别用于除去HCl、H2S、氧气和水，得到干燥的氢气与WO3在加热条件下制备W，实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，以避免W被重新氧化，以此解答该题。
【详解】A．气体从焦性没食子酸溶液中逸出，得到的氢气混有水蒸气，应最后通过浓硫酸干燥，故A错误；
B．装置Q优点是随开随用，随关随停，仅适用于块状固体和液体的反应，且装置不能加热；故该装置不能用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，因为二氧化锰是粉末状固体，且该反应需要加热，故B错误；
C．实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，使W处在氢气的氛围中冷却，以避免W被重新氧化，故C错误；
D．点燃酒精灯进行加热前，应检验氢气的纯度，以避免不纯的氢气发生爆炸，可点燃气体，通过声音判断气体浓度，声音越尖锐，氢气的纯度越低，故D正确；
答案选D。
11．D
【详解】A． 钠粒投入水中：，A错误；
B． 用溶液刻蚀铜制电路板得到氯化亚铁和氯化铜：，B错误；
C．次氯酸是弱酸，新制氯水中存在：，C错误；
D． 往饱和溶液中通入足量的析出碳酸氢钠晶体：，D正确；
答案选D。
12．(1) 分液漏斗 水浴加热
(2)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑
(3)C
(4) 趁热过滤 使溶解平衡逆向移动，促进产品析出 44.5%
(5)120目、1.0g
【分析】CoCl2·6H2O、NH4Cl溶液和一定量活性炭(作催化剂)，边通氨气边缓慢滴加过氧化氢溶液，水浴加热生成[Co(NH3)6]Cl3，反应后趁热分离出滤液后，冷却加浓氨水，过滤分离出晶体，用无水乙醇洗涤，干燥得到产品；
【详解】（1）仪器A的名称为分液漏斗；控制温度55°C左右至反应完毕，温度低于100°C，则控制温度的方法为水浴加热；
（2）试管中发生的反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水、氨气，方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑；
（3）尾气中氨气极易溶于水，需要防倒吸装置，故选C；
（4）操作a为分离固液的操作，名称为趁热过滤；[Co(NH3)6]Cl3难溶于乙醇、氨水，加浓氨水可以抑制[Co(NH3)6]Cl3的溶解，促使溶液中生成[Co(NH3)6]Cl3，故的目的为使溶解平衡逆向移动，促进产品析出。根据Co元素守恒可知，CoCl2·6H2O3.0g理论上可以生成[Co(NH3)6]Cl3的质量为，则本实验的产率为：；
（5）由图可知，选择最佳的活性炭粒度和用量为120目、1.0g，此时产品的产率最高。
13．(1) 圆底烧瓶 除去剩余氯气
(2)I、D、B、 C、G、F、H
(3)+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
(4)F中黑色粉末变红色，H中溶液变浑浊
(5) 吸收挥发的HCl
【分析】本实验的目的是制备四氯化钛并验证产物CO，制备四氯化钛时，应先制氯气，然后除杂质HCl和水蒸气；由反应TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g)可知，将Cl2通入TiO2(s)、C(s)的固体混合物中加热，生成的TiCl4(g)需冷凝；用碱石灰吸收Cl2尾气，再用生成的CO还原CuO、用澄清石灰水检验生成的CO2，最后用排水法收集余气。
【详解】（1）装置A中盛装K2Cr2O7的仪器名称是圆底烧瓶；浓盐酸易挥发出HCl气体，混在Cl2中，所以装置G的作用是除去剩余氯气。答案为：圆底烧瓶；除去剩余氯气；
（2）气流由左至右，由分析可确定装置连接顺序为A、I、D、B、 C、G、F、H、E。答案为：I、D、B、 C、G、F、H；
（3）酸性条件下，具有强氧化性，可被Cl-还原为Cr3+，则装置A中发生反应的离子方程式：+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O。答案为：+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O；
（4）在装置F、H中，发生反应为：CuO+COCu+CO2、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，则能证明题述反应有CO生成的实验现象是F中黑色粉末变红色，H中溶液变浑浊。答案为：F中黑色粉末变红色，H中溶液变浑浊；
（5）①安全漏斗在使用过程中，弯管处有水积存，能吸收挥发的HCl。
②由题意，可建立如下关系式：TiCl4——4 AgNO3，则n(TiCl4)=n(AgNO3)=cV×10-3mol，该产品纯度为=。答案为：吸收挥发的HCl；。
【点睛】安全漏斗在使用时，下端弯管处有一定量水滞留，起液封作用。
14．(1)Li2CO3Li2O+CO2↑
(2) ad 坩埚、坩埚钳、玻璃棒
(3)增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，提高原料利用率
(4) 温度越高，碳酸锂的溶解度越小，可以减少碳酸锂的损失 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸锂(Li2CO3)
(5)亚铁化合物易被空气中氧气氧化
(6)2(CH3COO)2Fe+2NH4H2PO4+Li2CO32LiFePO4+2NH3↑+CO2↑+H2O↑+4CH3COOH
【详解】（1）对角线规则与MgCO3性质相似，碳酸锂高温煅烧分解的化学方程式为：Li2CO3Li2O+CO2↑
（2）过滤操作时应注意一贴二低三靠：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；
二低：漏斗内滤纸边缘低于漏斗口边缘；漏斗内液面低于滤纸边缘；
三靠：倾倒液体时，烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒末端紧靠漏斗内三层滤纸处；漏斗下端紧靠承接滤液的烧杯内壁；故ad错误。
煅烧时，需要使用下列仪器中的坩埚、坩埚钳、玻璃棒。
（3）研磨的目的是：增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，提高原料利用率。
（4）根据题干表格可知，温度越高，Li2CO3的溶解度越小，可以减少Li2CO3的损失。
因为加入了溶液Na2CO3和Li2SO4，过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，可能还含有Na2CO3和Li2CO3
（5）因为含化合物易被空气中O2氧化，所以制备磷酸亚铁锂的过程必须在惰性气体氛围中进行。
（6）在“煅烧”操作中，除了生成磷酸亚铁锂和乙酸外，还有其他气体NH3、CO2逸出，反应的化学方程式为：2(CH3COO)2Fe+2NH4H2PO4+Li2CO32LiFePO4+2NH3↑+CO2↑+H2O↑+4CH3COO
15．(1)适当升高浸取温度、搅拌、增大氯化铁溶液浓度(填一种即可)
(2)d
(3)
(4)4Al(OH)3+4Cu(OH)2 4CuAlO2+10H2O↑+O2↑
(5)相同浓度、温度过高，Fe3+水解程度增大，Fe3+浓度减小
(6)Fe3++e-=Fe2+
(7)3
【分析】黄铜矿(主要成分为CuFeS2)用FeCl3溶液浸取，发生氧化还原反应产生CuCl2、FeCl2、S单质，过滤得到滤渣1，向滤液加入试剂A，考虑环保因素选择试剂，目的是将FeCl2氧化为FeCl3，然后加入试剂B，既可以提高溶液的pH使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，又不引入杂质离子，过滤后向含有CuCl2的滤液再加入铵明矾、烧碱，再次滤过得到Al(OH)3、Cu(OH)2的固体混合物，Ar气体环境下灼烧该混合物，发生反应制得CuAlO2，据此分析解答。
【详解】（1）为加快“浸取”速率，可采取适当升高浸取温度、搅拌、增大氯化铁溶液浓度等措施。
（2）a．HNO3还原产物是NO2、NO等大气污染物，不环保；
b．KOH反应会引入杂质离子K+，而且制取成本高；
c．氨水反应会产生氨气，导致大气污染，而且反应后溶液中含有杂质NH4+；
d． H2O2还原产物是H2O，Cu(OH)2CO3与溶液中的H+反应，不仅可提高溶液的pH，而且不会产生杂质离子，符合题目要求；
故试剂A、B的最佳组合是d；
（3）NH4Al(SO4)2·12H2O溶于水发生电离：NH4Al(SO4)2·12H2O=NH+Al3++2SO+12H2O，向铵明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至刚好沉淀完全时，根据化学式中各离子的个数比关系，NH与OH –完全反应，Al3+与OH –恰好生成沉淀，反应的离子方程式为： 。
（4）过滤3得到A1(OH)3和Cu(OH)2，在“灼烧”时发生化学反应，得到CuAlO2产物，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的方程式为：4Al(OH)3+4Cu(OH)24CuAlO2+10H2O↑+O2↑。
（5）在相同浓度下，当温度高于30℃，“浸出率”反而降低，主要原因是相同浓度、温度过高，Fe3+水解程度增大，Fe3+浓度减小。
（6）“过滤1”所得溶液中含有CuCl2、FeCl2、FeCl3，由于溶液中放电顺序：FeCl3>CuCl2>FeCl2，所以在电解的初期，OA段阴极的电极反应式：Fe3++e-=Fe2+。
（7）常温下，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。加入试剂B调节pH，由于c(Fe3+) c3(OH-)= Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，若要使Fe3+浓度不高于4.0×10-5mol/L，则c(OH-)不低于，即溶液的pH不低于。
答案第1页，共2页
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