专题突破卷02 元素化合物
(考试时间：75分钟 试卷满分：100分)
一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
(2023·上海静安二模)
1．自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是
A．火山口温度过高，附近的单质硫会被O2直接氧化为SO3
B．大气中的SO2会形成酸雨，最终以H2SO4进入地面或海洋
C．工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4
D．常温下，浓H2SO4能使铁片钝化是由于其具有强氧化性
2．明末科学家宋应星出版的《天工开物》中记载了有关“五金”的内容：“ 黄金美者，其值去黑铁（生铁）一万六千倍，然使釜、鬵（xín，一种炊具）、斤（这里指菜刀、镰刀、锄头等）、斧不呈效于日用之间 贸迁有无， ”，下列解释正确的是
A．明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于青铜合金
B．添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养，也不会生锈
C．金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段
D．黑铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀
3．下列措施不会直接减少大气中CO2含量的是
A．以CO2为原料人工合成淀粉 B．技术落后企业购买碳排放权
C．企业开展煤改电技术升级 D．捕集CO2并封存于海底
(2024·吉林长春吉大附中实验学校高三考前适应考试)
4．关于下列物质制备方法正确的是
A．工业上以二氧化锰和浓盐酸制备氯气
B．工业上用焦炭和金刚砂反应制备粗硅
C．工业上以饱和食盐水、氨气、二氧化碳为原料制取
D．工业上用氯气与反应制备漂白粉
(2024·江苏南通一模)
5．易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量。下列说法正确的是
A．实验开始，先点燃酒精灯，再滴加浓盐酸
B．实验时若Cl2不足量，则可能生成
C．装置丙的作用是收集
D．装置丁中的作用是吸收未反应的
(2024·甘肃兰州第二中学高三月考)
6．某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备，部分实验装置如图所示。下列说法正确的是
A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下I处胶塞加入
B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水
C．开始实验时，应先打开活塞II，再打开活塞III
D．反应结束后，试剂换为冰水，可以促进晶体的析出
(2024·广东肇庆二模)
7．对下列事实的解释正确的是
A．二氧化硫气体能用浓硫酸干燥，是因为二氧化硫无还原性
B．医疗上可用硫酸钡作钡餐，是因为硫酸钡可以阻挡X射线通过且不溶于强酸
C．向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量等于0.45 mol
D．常温下，浓H2SO4可以用铝制容器贮存，说明铝与浓H2SO4不反应
8．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质．下列关于铁元素的叙述中正确的是
A．成立说明氧化性：
B．、的溶液中，、、、可以大量共存
C． g铁与足量的氯气反应失去的电子为 mol
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：
9．硫化锂(Li2S)是一种潜在的锂电池的电解质材料，某化学兴趣小组选择下列实验装置制备硫化锂。已知：粗锌中含少量Cu和FeS；Li2S易潮解、易水解，在加热条件下易被氧化。
下列说法错误的是
A．装置乙中有黑色沉淀生成，反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B．装置丁硬质玻璃管中发生的反应为Li2SO4+4H2Li2S+4H2O
C．装置戊的作用只有一个：防止空气中的水蒸气进入装置丁而使Li2S水解
D．虽然从装置戊中排出的尾气无毒，但尾气还是需要进行处理
10．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性（平均直径25nm）纳米Fe3O4的流程示意图如下：
下列叙述不正确的是
A．常用热的Na2CO3溶液除去钢铁表面的油污
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋+Fe=3Fe2＋
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
(2023·河北邯郸模拟)
11．水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是
A．N2→NH属于氮的固定
B．图示转化过程中N元素表现出7种化合价
C．硝化过程中含N物质被氧化，反硝化过程中含N物质被还原
D．在NH、NH2OH、NO和NO中N原子的杂化方式不完全相同
(2023·湖南湘潭开学考)
12．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
(2024·湖北天门中学月考)
13．胶体在生产、生活中有广泛应用(Liepatoff规则：胶核总是选择性地吸附与其本身组成相似的离子形成胶粒)。硅胶溶液组成如下：
下列叙述正确的是
A．胶粒中表面离子数目一定大于束缚反离子
B．与硅胶溶液胶核组成相似
C．和足量盐酸反应得到硅胶粒子数约为
D．硅胶溶液的胶团中
(2024·湖北七市联考)
14．通过对实验现象的观察、分析、推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
操作、现象 解释
A 向KI 淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B 把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 说明Fe置换出溶液中的氢，生成了氢气
D 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色 说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
A．A B．B C．C D．D
(2024·福建福州二检)
15．工业上采用NaClO氧化法生产高铁酸钾，其主要的生产流程如下：
已知：在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定，难溶于醇等有机溶剂。
下列说法错误的是
A．反应②为
B．由反应③可知，此温度下
C．“提纯”步骤的洗涤剂可以选用溶液、异丙醇
D．可用于水的消毒
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
(2024·福建泉州模拟)
16．Cu与浓反应是中学阶段一个重要反应，某兴趣小组对实验中的一些现象及产物进行实验探究。
回答下列问题：
(1)Cu与浓反应的离子方程式为 。
(2)关于该实验下列说法错误的是 。
A．该反应需要加热才能进行 B．可通过抽动铜丝控制反应的开始和停止
C．反应后迅速生成大量红棕色气体 D．烧杯中仅发生中和反应
(3)小组同学发现Cu与浓反应所得混合溶液为绿色，Cu与稀反应所得混合溶液为蓝色，针对绿色产生的原因展开探究。
【提出猜想】
猜想a：浓度大
猜想b：溶解在溶液中
猜想c：由于与水反应能够生成，与能够发生可逆反应(绿色)
【实验探究】
实验i：配制饱和溶液，溶液呈蓝色。
实验ii：取适量Cu与浓反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入空气后，溶液上方可观察到 ，5min后，溶液完全变为蓝色。
实验iii：取适量Cu与浓反应后的溶液，置于图2所示装置中，鼓入氮气后，溶液上方现象与实验ii相同，但5min后，溶液仍为绿色。
【实验结论】
对比实验ii与实验iii，可推测溶液为绿色的原因主要是 。
(4)小组同学还针对产物的热稳定性进行探究。在如图3所示的实验装置A中，用酒精喷灯对固体加强热，产生红棕色气体，在装置C中收集到无色气体，经验证为。当反应结束以后，试管中残留固体为红色。
①从实验安全角度考虑，需要在A、B间加入 装置。
②图4为样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w%随温度变化的曲线)。加热到200℃的化学方程式为 ，继续高温至1000℃生成 (填化学式)固体。
17．纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示：
(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图所示，该反应的离子方程式为 。
(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。
①反应：Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，每生成1mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为 ；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度，有关反应的离子方程式为 。
②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是 。
(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图所示。当pH＞1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3+萃取率降低的原因是 。
(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为
(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、 、干燥、 等操作可得到Fe2O3产品。
(2024·河北部分学校高三选择性考试)
18．中南大学某团队采用浓硫酸、硫酸铵、硫酸氢铵或氯化铵为改性剂，利用低温焙烧将红土镍矿中的金属转化为相应的硫酸盐；随后采用水为浸出剂，利用水浸/水解法选择性浸出镍、钴、钪等金属，同时去除铁、铝、铬等金属，实现了红土镍矿（主要成分为镍及其氧化物）在温和条件下的高效提取。工艺流程（简化版）如图所示。
回答下列问题：
(1)基态核外电子排布式为 。
(2)写出氧化镍与改性剂中硫酸铵反应的离子方程式： 。用 处理尾气，可以将其循环利用。
(3)磁选分离焙砂，最终得到铁精矿，说明氢还原焙烧时，含铁元素的产物是 。这时，每得到1 mol该含铁产物，反应转移的电子数为 （用含的式子表示）。
(4)下图表示的是难溶氢氧化物在不同pH下的溶解度（S）。
下列说法正确的是______（填字母）。
A．时，溶液中铁元素的主要存在形式是
B．若溶液中含有少量的杂质，可通过调节溶液pH的方法来除去
C．若分离溶液中的和，可调节溶液的pH在4左右
D．若在含有和的溶液中加入烧碱，优先沉淀
(5)已知25℃时，，且中和沉淀需调节pH为7.0~8.5，试估算浸出液中的浓度范围： 。
(6)用含镍2%的100 kg红土镍矿，经上述工艺制得3 kg固体，镍的回收率为 （保留3位有效数字）。
(2024·山西八校联考)
19．某小组利用数字化实验模拟制备Fe(OH)2并探究其相关性质。
Ⅰ.模拟制备Fe(OH)2
装置如图，打开右瓶上方空气过滤器的气阀(平衡压强，便于FeSO4溶液能够进入右瓶)；然后依次打开鲁尔阀、推动注射器，将注射器中的FeSO4溶液加入左瓶的溶液中，促使左瓶中的FeSO4溶液流入右瓶；当右瓶中明显有白色沉淀生成时，停止加液，依次关闭鲁尔阀、右瓶上方空气过滤器的气阀，打开左瓶上方空气过滤器的气阀。
(1)实验证明制备Fe(OH)2的最佳pH是6～8，采用(NH4)2Fe(SO4)2代替FeSO4、氨水代替NaOH溶液效果更好的原因是 ，Na2SO3的作用是 。
Ⅱ.探究原料FeSO4的相关性质
向50mL蒸馏水中加入FeSO4·7H2O并搅拌以加快溶解，用溶解氧传感器测定液体中溶解氧质量浓度随时间的变化，b点时加入NaOH溶液，所得曲线如图。
(2)对比ab、bc段溶解氧的消耗速率，可以得出结论： 。
(3)已知：在pH≈4时，溶液中Fe2＋被氧化成Fe3＋的过程中会产生FeOOH，且c(Fe2＋)降低量大于c(Fe3＋)增加量，pH几乎不变。用总离子方程式说明原因 ，检验反应后的溶液中是否存在Fe2＋，可以选择的试剂是 。
A．NaOH溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN溶液
Ⅲ.用铈量法测定市售Fe(OH)2中Fe(Ⅲ)的含量
实验步骤如下：
①取一定量产品溶于稀硫酸中，取待测液VmL，以二苯胺磺酸钠作指示剂，用cmol·L-1硫酸铈标准溶液进行滴定可得出Fe2＋的含量。终点时消耗硫酸铈标准溶液V1mL，反应原理为2Ce(SO4)2＋2FeSO4=Ce2(SO4)3＋Fe2(SO4)3。
②取待测液VmL，将溶液中的Fe3＋在盐酸介质中用H2(SnCl4)还原成Fe2＋，再用HgCl2氧化过量的H2(SnCl4)，反应原理为2FeCl3＋H2(SnCl4)=2FeCl2＋H2(SnCl6)、H2(SnCl4)＋2HgCl2=H2(SnCl6)＋Hg2Cl2↓。重复①的滴定过程，终点时消耗硫酸铈标准溶液V2mL。
(4)待测液中c(Fe3＋)= mol·L-1(用含c、V、V1、V2的式子表示)；若②中加入的H2(SnCl4)不足，则测得Fe3＋的含量 (填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)，若没有加入HgCl2，则测得Fe3＋的含量 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A．单质硫与O2反应只能变为SO2，SO2和O2在催化剂、加热条件下可逆反应生成SO3，故A错误；
B．大气中的SO2会形成酸雨，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸钡氧气氧化为硫酸，因此最终以H2SO4进入地面或海洋，故B正确；
C．工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4，因此常用氧化钙处理工业排放的SO2尾气，故C正确；
D．浓硫酸具有强氧化性，因此常温下，浓H2SO4能使铁片钝化，故D正确。
综上所述，答案为A。
2．C
【分析】“黄金美者，其值去黑铁(生铁)一万六千倍，然使釜、鬵(xín，一种炊具)、斤(这里指菜刀、镰刀、锄头等)、斧不呈效于日用之间 贸迁有无”的意思是，“最好的黄金，价值要比黑铁高一万六千倍，然而，如果没有铁制的锅、刀、斧之类供人们日常生活之用， ，金属的另一种作用是铸成钱币，作为贸易交往中的流通手段”，据此分析解答。
【详解】A．明代使用的釜、鬵一类的炊具都属于铁合金，故A错误；
B．不锈钢制作就是在普通钢中添加铬、镍等元素改变了钢铁内部结构，不锈钢不容易生锈；家里用的农具是铁合金，如果没及时冼干净后晾干，铁能与氧气、水分同时接触，容易发生电化学腐蚀，容易生锈，故B错误；
C．金属可以用来铸成钱币作为贸易交往中的流通手段，故C正确；
D．生铁的腐蚀主要是析氢腐蚀和吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D错误；
故选C。
3．B
【详解】A．以CO2为原料人工合成淀粉可减少大气中CO2含量，A项不符合题意；
B．技术落后企业购买碳排放权，其排放的CO2没有减少，B项符合题意；
C．煤改电技术可减少CO2排放，C项不符合题意；
D．捕集CO2并封存于海底，减少了大气中的CO2含量，D项不符合题意；
故选B。
4．C
【详解】A．工业上通过电解饱和食盐水制取氯气，以二氧化锰和浓盐酸制备氯气是实验室制法，A项错误；
B．工业上用焦炭和石英砂(主要成分为二氧化硅)反应制备粗硅，金刚砂的主要成分是碳化硅，B项错误；
C．向饱和食盐水中依次通入足量氨气、二氧化碳制得碳酸氢钠，C项正确；
D．工业上以氯气与石灰乳反应制备漂白粉，D项错误；
故选：C。
5．C
【详解】A．实验开始，先滴加浓盐酸，利用生成的氯气排尽装置内的空气，以免铁粉与氧气发生反应，故A错误；
B．铁与氯气只能生成氯化铁，即使少量氯气也不能生成氯化亚铁，故B错误；
C．装置丙的作用是收集冷凝后的固体氯化铁，故C正确；
D．与氯气不能反应，其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入丙中使水解，故D错误；
故选：C。
6．D
【分析】试剂a为盐酸，试剂b为碳酸钙，用于制取二氧化碳，试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl；然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸，据此分析解答。
【详解】A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A项错误；
B．制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾气中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B项错误；
C．CO2在水中溶解度小，开始实验时应先打开活塞Ⅲ，通入NH3营造碱性环境，增大CO2的溶解度，再打开活塞Ⅱ，通入CO2，C项错误；
D．反应结束后将锥形瓶放入冰水浴中可以降低的溶解度，促进晶体的析出，D项正确；
故选D。
7．B
【详解】A．二氧化硫具有还原性，但不能被浓硫酸氧化，故A错误；
B．硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药是因为硫酸钡不溶于盐酸，故B正确；
C．因随着反应的进行，硫酸的浓度降低，稀硫酸不能与铜反应，被还原的H2SO4的物质的量小于0.45 mol，故C错误；
D．因常温下浓硫酸使铝钝化（化学变化），形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行，故D错误；
故选B。
8．A
【详解】反应中三价铁离子为氧化剂，二价铁离子为氧化产物，所以氧化性：，故A正确；
B. 、的溶液中存在大量的氢离子，、、能够发生氧化还原反应，不能大量共存，故B错误；
C. g铁的物质的量为 mol，与足量的氯气反应生成氯化铁，失去的电子为 mol，故C错误；
D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液反应的离子方程式为：，故D错误；
故选A。
【点睛】本题的易错点为C，要注意铁与氯气的反应的产物与氯气的用量无关。
9．C
【分析】由图可知，装置甲中稀硫酸和粗锌反应制备氢气，制得的氢气中混有硫化氢气体，装置乙中盛有的硫酸铜溶液用于除去硫化氢气体，装置丙中盛有的浓硫酸用于干燥氢气，装置丁中硫酸锂与氢气共热反应制得硫化锂，装置戊中盛有的浓硫酸用于吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入丁中导致硫化锂水解。
【详解】A．粗锌中含有的与稀硫酸反应生成硫化氢气体，硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成硫化铜黑色沉淀，A正确；
B．根据装置图可知，装置甲中产生的氢气经过除杂、干燥后进入装置丁与在加热条件下反应生成和水，B正确；
C．装置戊的作用有两个：一是防止空气中的水蒸气进入装置丁而使水解，二是防止空气中的氧气进入装置丁而使氧化，C错误；
D．从装置戊中排出的尾气是氢气，虽然氢气无毒，但易燃，应进行处理，D正确；
故选C。
10．C
【分析】铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）与稀盐酸反应得到的滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，过滤过量的铁，滤液B的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe（OH）2浑浊液，向浑浊液中加入双氧水氧化：2Fe（OH）2+H2O2=2FeOOH+2H2O，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，再与氯化亚铁加热搅拌发生反应：2FeOOH+Fe2++2OH-=Fe3O4+2H2O，过滤、洗涤、干燥得产品Fe3O4，以此解答该题。
【详解】A. 钢铁表面的油污在碱性条件下可以发生水解反应，Na2CO3是强碱弱酸盐溶液，显碱性，热的Na2CO3溶液可以让油脂水解，水解是吸热的，温度升高，水解平衡向吸热的方向移动，水解效果越好，故A正确；
B. 滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原铁离子和反应过量的盐酸：2Fe3++Fe=3Fe2+，故B正确；
C. 步骤④中，防止其在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，故C错误；
D. 超顺磁性的Fe3O4粒子平均直径25nm，属于胶体，可以做丁达尔效应实验，故D正确；
答案选C。
11．C
【详解】A．N2→NH为空气中游离态的氮转化为化合态的氮，属于氮的固定，A正确；
B．N2、NH、NH2OH、NO、NO NO、N2O中氮元素的化合价分别为0、-3、-1、+3、+2、+1，表现出7种化合价，B正确；
C．硝化过程中N2→NH过程中氮元素化合价降低，被还原，C错误；
D．在NH、NH2OH中N为sp3杂化；NO和NO中N为sp2杂化；N原子的杂化方式不完全相同，D正确；
故选C。
12．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。
13．B
【详解】A．胶粒中带负电荷数大于带正电荷数，表面离子数不一定大于束缚反离子数，A错误；
B．由图示可知，胶核优先吸附，根据Liepatoff规则可得与硅胶溶液胶核组成相似，B正确；
C．许多分子聚集一起形成胶粒，故形成胶粒数小于，C错误；
D．胶团不带电荷，胶团中阴离子为硅酸根离子，阳离子为氢离子，根据电荷守恒，，D错误；
故答案选B。
14．D
【详解】A．向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，碘离子被铁离子氧化成碘单质，从而使溶液变蓝，铁离子不与淀粉反应，故A错误；
B．把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点，铁发生吸氧腐蚀生成三氧化二铁，不是Fe(OH)3，故B错误；
C．少量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸铁、NO气体和水，不会生成氢气，故C错误；
D．新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3，白色的氢氧化亚铁变成了红褐色的氢氧化铁，故D正确；
故选D。
15．B
【分析】氯气通入氢氧化钠溶液中制取NaClO，次氯酸钠溶液中加硝酸铁反应生成高铁酸钠，过滤，将高铁酸钠与饱和KOH混合反应生成高铁酸钾，再经分离、提纯得到纯净的高铁酸钾固体，据此分析解答。
【详解】A．反应②中次氯酸钠氧化硝酸铁，1mol次氯酸钠得2mol电子，1mol硝酸铁生成高铁酸钠失去3mol电子，根据得失电子守恒可得反应：，故A正确；
B．由反应③可知高铁酸钠与KON溶液混合生成高铁酸钾，该反应为复分解反应，反应发生的条件为高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠，故B错误；
C．因高铁酸钾在碱性条件下稳定，且在醇中的溶解度小，因此可用溶液、异丙醇作洗涤剂，故C正确；
D．具有强氧化性，可起到杀菌消毒作用，故D正确；
故选：B。
16．(1)
(2)AD
(3) 有红棕色气体放出 溶于溶液中
(4) 防倒吸
【分析】铜丝与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，抽动铜丝可以控制反应的发生和停止，干燥管可以防止倒吸，尾气用NaOH溶液吸收。
【详解】（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和H O，离子方程式为：；
（2）铜与浓硝酸反应不需加热，A错误；可以通过抽动铜丝控制反应的发生和停止，B正确；铜与浓硝酸反应生成二氧化氮红棕色气体，C正确；烧杯中有硝酸和氢氧化钠的中和反应，还有二氧化氮气体与氢氧化钠发生的氧化还原反应，D错误；错误的有AD；
（3）实验（i）证明硝酸铜溶液为蓝色，实验（ii）取Cu与浓反应所得绿色溶液通入空气，可以看到溶液上方有红棕色气体，由于空气把溶解在硝酸中的NO2带出气体呈红棕色，对比实验（iii）通入氮气也有红棕色，但是溶液仍为绿色，原因是空气中的氧气与二氧化氮和H O反应生成硝酸，二氧化氮反应完绿色消失，溶液显蓝色，而通入氮气的没有发生反应，溶液仍然为绿色，证明溶液为绿色的原因主要是溶于溶液中；
（4）固体加热产生气体通入溶液中，从实验安全角度考虑，应该在两种装置之间加防倒吸装置，从热重曲线上得出，加热到200度时，固体质量剩余42.6%，=42.6%，因此加热到200度分解为CuO、NO2、O2，反应的化学方程式为：，加热到1000度时CuO又分解，固体只剩余Cu2O了。
17． CuFeS2 ＋Cu＋2H+=2CuS＋Fe2+＋H2S↑ 2 mol 4Fe2+＋O2 ＋4H+=4Fe3+＋2H2O 生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取 Fe3+水解程度随pH的升高而增大 32：7 洗涤 煅烧(或灼烧)
【分析】辉铜矿（主要成分为Cu2S）用FeCl3溶液作浸取剂发生反应Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，过滤得到氯化铜、氯化亚铁，加入萃取剂萃取，在萃取后的“水相”中加入适量氨水可制取铁红和硫酸铵；用“反萃取”得到的CuSO4溶液，调节溶液pH，在碱性条件下，Cu2+与N2H4反应生成氮气和铜，从而获得纳米铜粉，据此解答。
【详解】（1）根据图示，用黄铜矿（主要成分为CuFeS2）、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，同时生成Fe2+和H2S，反应的离子方程式为：CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2++H2S↑，
故答案为：CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2++H2S↑；
（2）①反应Cu2S+4FeCl3＝2CuCl2+4FeCl2+S，反应中，FeCl3中Fe元素的化合价由+3价降低为+2价，Cu2S中Cu元素的化合价由+1价升高为+2价，硫元素的化合价由-2价升高为0价，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=4，每生成1mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为2mol，浸取时，在有氧环境下亚铁离子被氧化，生成铁离子，反应的离子方程式为：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，
故答案为：2mol；4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O；
②浸取过程中，由于生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取，则洗涤硫和未洗去硫相比较，未洗涤硫时铜的浸取率偏低，
故答案为：生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取；
（3）由于Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大，当pH＞1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，
故答案为：Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大；
（4）在碱性条件下，Cu2+与N2H4反应生成氮气和铜，反应为：2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为（2×64）：28=32：7，
故答案为：32：7；
（5）萃取后的“水相”中含有铁离子，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，煅烧可得到，方法为：在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧可得到Fe2O3产品，
故答案为：洗涤；煅烧（或灼烧）。
18．(1)[Ar]3d8
(2) NiO+2=Ni2++H2O+2NH3↑ H2SO4
(3) Fe3O4 NA
(4)CD
(5)2.5×10-5mol/L≤c(Ni2+)≤2.5×10-2mol/L
(6)95.2%
【分析】用浓硫酸、硫酸铵、硫酸氢铵或氯化铵为改性剂，利用低温焙烧将红土镍矿（主要成分为镍及其氧化物）中的金属转化为相应的硫酸盐，同时产生尾气NH3；随后采用水为浸出剂，利用水浸/水解法选择性浸出镍、钴、钪等金属，得到相关金属硫酸盐，同时去除铁、铝、铬等金属，将尾气NH3通入浸出液中和沉淀并过滤出Ni(OH)2，浸出渣中有铁、铝、铬的氢氧化物，还原焙烧后转化为氧化物，磁选分离出四氧化三铁，进一步得到铁；
【详解】（1）Ni元素原子序数为28，基态Ni2+核外电子排布式为[Ar]3d8；
（2）氧化镍与改性剂中硫酸铵反应，硫酸铵是强酸弱碱盐，铵根水解显酸性与NiO反应，NiO+2=Ni2++H2O+2NH3↑，尾气是氨气，用硫酸吸收，得硫酸铵，可以循环利用；
（3）可以磁选分离说明含铁元素的产物是磁性氧化铁，即Fe3O4，其中有两个Fe为+3价，一个为+2价，氢还原焙烧是还原氢氧化铁，每得到1mol Fe3O4，有1mol Fe3+得1mol电子变为+2价，即转移电子数为NA；
（4）A．由图像知，pH=3时，Fe(OH)3溶解度为0，说明铁元素主要存在形式是Fe(OH)3，A错误；
B．根据图像，当Ni2+以氢氧化物形式沉淀时，Co(OH)2溶解度很小，说明Co2+也大量以氢氧化物沉淀，不能除去Co2+，B错误；
C．由图像，pH=4时，Fe3+已经完全以氢氧化物沉淀，而Cu(OH)2溶解度还较大，Cu2+还未沉淀，可以分离Fe3+和Cu2+，C正确；
D．若在含有Cu2+和Ni2+的溶液中加入烧碱，pH增大过程中，Ni(OH)2溶解度先减小为0，说明Ni(OH)2优先沉淀，D正确；
故选CD；
（5）根据Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)c2(OH-)=2.5×10 16，c(Ni2+)=，pH为7.0~8.5，10-8.5mol/L≤c(H+)≤10-7mol/L，则10-7mol/L≤c(OH-)≤10-5.5mol/L，故2.5×10-5mol/L≤c(Ni2+)≤2.5×10-2mol/L；
（6）3kg Ni(OH)2固体中Ni元素的质量为=1.903kg，100kg含镍2%的红土镍矿中Ni元素的质量为2kg，故Ni的回收率为95.2%。
19．(1) NH3·H2O是弱碱，容易控制pH，氨水中的NH3与溶液中的可直接形成缓冲溶液，缓冲能力更强 利用Na2SO3与溶液和装置中的氧气反应(2Na2SO3＋O2=2Na2SO4)，以减弱反应环境的氧化性
(2)碱性条件下，Fe2＋更易被O2氧化或Fe(OH)2更易被O2氧化
(3) 12Fe2＋＋3O2＋2H2O=4FeOOH＋8Fe3＋ B
(4) 偏低 偏高
【分析】本实验原理是利用压强差，将左侧的FeSO4溶液流入右瓶，需要注意的是Fe(OH)2极容易被氧气氧化，本实验在右侧西林瓶装入Na2SO3，目的就是防止Fe(OH)2被氧化，采用氨水的目的是便于控制溶液pH，据此解答。
【详解】（1）
NaOH是强碱，NH3·H2O是弱碱，用氨水代替NaOH溶液更容易控制pH，另外用(NH4)2Fe(SO4)2代替FeSO4，氨水中的NH3与溶液中的NH可直接形成缓冲溶液，缓冲能力更强；Fe2＋具有还原性，容易被氧化，Na2SO3也具有还原性，可与溶液和装置中的氧气发生反应2Na2SO3＋O2=2Na2SO4，可以防止Fe2＋被氧化，故答案为：NH3·H2O是弱碱，容易控制pH，氨水中的NH3与溶液中的可直接形成缓冲溶液，缓冲能力更强；利用Na2SO3与溶液和装置中的氧气反应(2Na2SO3＋O2=2Na2SO4)，以减弱反应环境的氧化性；
（2）由图可知，bc段溶解氧的消耗速率远远大于ab段溶解氧的消耗速率，结合b点时加入NaOH溶液可知，在碱性条件下，Fe2＋更易被O2氧化，故答案为：碱性条件下，Fe2＋更易被O2氧化或Fe(OH)2更易被O2氧化；
（3）由题目信息可知，Fe2＋被O2氧化为Fe3＋和FeOOH，反应的离子方程式为12Fe2＋＋3O2＋2H2O=4FeOOH＋8Fe3＋；检验亚铁离子通常选用K3[Fe(CN)6](与Fe2＋反应生成蓝色沉淀)，故答案为：12Fe2＋＋3O2＋2H2O=4FeOOH＋8Fe3＋；B；
（4）由Fe3＋～Fe2＋～Ce(SO4)2，结合步骤①可知，V mL待测液中n(Fe2＋)＝c×V1×10－3 mol，结合步骤①②可知，V mL待测液中n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝c×V2×10－3 mol，则V mL待测液中n(Fe3＋)＝c×(V2－V1)×10－3 mol，故待测液中c(Fe3＋)＝mol·L－1；若②中加入的H2(SnCl4)不足，则待测液中的Fe3＋未被完全还原，测得的Fe3＋的含量偏低；若没有加入HgCl2，则过量的H2(SnCl4)会消耗硫酸铈标准溶液，使测得的V2偏大，造成测得的Fe3＋的含量偏高，故答案为：；偏低；偏高。
答案第1页，共2页
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