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题型 02 无机与工艺流程综合题
内容概览
考点01 无机综合题
考点02 工艺流程综合题
考点01 无机综合题
1．（2024·高一上·天津市重点校·期末）已知A为淡黄色固体，T、R为日常生活中两种常见的用途很广的
金属单质，D是具有磁性的黑色晶体，C是无色无味的气体，H是白色沉淀，且在潮湿空气中迅速变为灰
绿色，最终变为红褐色固体M。
（1）写出下列物质的化学式：A： ，D： ，W： 。
（2）按要求写出下列方程式：
①A和水反应的化学方程式： 。
②D能与HI溶液反应，该反应的离子方程式： 。
③H在潮湿空气中变成M的化学方程式： 。
（3）检验W中阳离子的方法是： 。
【答案】（1）NaO Fe O FeCl
2 2 3 4 3
（2）2NaO+2H O=4NaOH+O ↑ Fe O+8H++2I-=3Fe2++I +4H O
2 2 2 2 3 4 2 2
4Fe（OH）+O +2H O=4 Fe（OH）
2 2 2 3
（3）取W溶液于试管中，再滴加KSCN溶液，溶液变为红色，证明含有Fe3+
【分析】A为淡黄色固体，且A能和水反应生成无色无味气体C，则A是NaO、C是O、B是NaOH，金
2 2 2
属T在氧气中燃烧生成的D是具有磁性的黑色晶体，则T是Fe、D是Fe O，四氧化三铁与足量的盐酸、
3 4
足量的Fe反应得到E，E与B（NaOH）反应得到白色沉淀H，且H在潮湿空气中迅速变为灰绿色，最终
变为红褐色固体M，则E为FeCl ，H是Fe（OH），M为Fe（OH），M与HCl反应生成W是FeCl ，金
2 2 3 3
属R和氧气反应生成氧化物Q，R与Q都能和NaOH溶液反应生成N，则R是Al、Q是Al O、N是
2 3
NaAlO 。
2
学科网（北京）股份有限公司【解析】（1）由分析可知，A是NaO，D是Fe O，W是FeCl ；
2 2 3 4 3
（2）①A和水反应是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2NaO+2H O=4NaOH+O ↑；
2 2 2 2
②D是Fe O，能与HI溶液反应，该反应的离子方程式为Fe O+8H++2I-=3Fe2++I +4H O；
3 4 3 4 2 2
③H在潮湿空气中变成M是氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，化学方程式为4Fe（OH）+O +2H O=4 Fe
2 2 2
（OH）；
3
（3）W是FeCl ，含有的阳离子是铁离子，检验铁离子的方法：取W溶液于试管中，再滴加KSCN溶
3
液，溶液变为红色，证明含有Fe3+。
2．（2024·高一上·重庆·期末）有八种常见物质的转化关系如下图所示。D、E是单质，其余的均是化合
物，X为医学上治疗胃酸过多的一种药剂的主要成分，F为淡黄色固体，B常温下为无色液体，E为金属单
质。请回答下列有关问题：
（1）X的俗名是 ，在X的水溶液中滴入几滴酚酞后的现象是 。
（2）C的化学式为 。
（3）写出F的两种用途 、 。
（4）X加热分解的化学方程式为 。
（5）在C的饱和溶液中通入过量A的现象是 ，其反应的化学方程式为 。
（6）将16g含H 和CO的混合气体充分燃烧，燃烧后的产物全部通入足量的F中，充分反应后理论上固
2
体增重的质量是 g。
【答案】（1）小苏打 溶液变为浅红色
（2）NaCO
2 3
（3）供氧剂 强氧化剂(或漂白剂)
（4）
（5）溶液变浑浊(或有白色晶体析出)
（6）16
【分析】化合物F为淡黄色固体，化合物B在常温下为无色液体，二者反应生成单质D与化合物G，则F
是NaO、B是HO、G为NaOH、D是O，由反应②可知金属单质E为Na,根据反应④可知C中含有Na
2 2 2 2
元素，X是医疗上治疗胃酸过多的一种药剂，加热分解生成水、A及含Na元素化合物C，可推知X是
NaHCO 、A为CO、C为NaCO，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠与水，符合转化关系。
3 2 2 3
【解析】（1）X是NaHCO ，X的俗名是小苏打，其水溶液呈碱性，在X的水溶液中滴入几滴酚酞后的现
3
象是溶液变为浅红色；
（2）由分析可知，C的化学式为NaCO；
2 3
学科网（北京）股份有限公司（3）F是NaO，可以用作供氧剂、强氧化剂等；
2 2
（4）X为NaHCO ，加热分解生成CO、NaCO 和水，化学方程式为 ；
3 2 2 3
（5）在NaCO 的饱和溶液中通入过量CO，反应的化学方程式为NaCO+CO +H O═2NaHCO↓，观察到
2 3 2 2 3 2 2 3
现象：有白色晶体析出；
（6）已知：Ⅰ．2NaO+2H O═4NaOH+O↑，Ⅱ．2NaO+2CO ═2NaCO +O ，从反应Ⅰ可知，固体增加
2 2 2 2 2 2 2 3 2
的质量是HO中H元素的质量，从反应Ⅱ可知，固体增加的质量是CO 中CO部分的质量，H 燃烧生成
2 2 2
水，CO燃烧生成CO，16g含H 和CO的混合气体燃烧后的产物全部通入足量的NaO 固体增加的质量为
2 2 2 2
H 和CO的质量之和，即为16g。
2
3．（2024·高一上·湖北省荆门市·期末）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、
G、H，它们之间的相互转化关系如下图所示(图中有些反应的生成物和反应条件没有标出)。
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：丙 ，G 。
（2）反应①的离子方程式为 。
（3）书写反应③的化学方程式并用单线桥法表示电子转移： 。
（4）物质 和物质 在空气中混合的现象： 。
（5）金属C的其中一种氧化物为红棕色固体，写出它的一种用途 ，另一种氧化物高温下能被
还原为单质，反应中转移的电子与生成的金属 的物质的量之比为14：5，则氧化物的化学式为
。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，过一段时间后变为红褐色
（5）炼铁或作红色颜料 或
学科网（北京）股份有限公司【分析】焰色反应为黄色，说明金属单质A为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，则甲为氢气，氢气与
黄绿色气体乙氯气反应生成氯化氢，和氢氧化钠反应的金属单质是金属单质铝，即B为铝，盐酸E和金属
单质C反应，根据后面信息得出金属C为铁，F为氯化亚铁，G为氯化铁，由此分析回答；
【解析】（1）由分析可知，丙为HCl，G为 ；
（2）反应①为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为 ；
（3）
反应③为单质铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠与氢气，铝失电子，水得电子，用单线桥法表示
电子转移的方程式为 ；
（4）物质D为氢氧化钠，物质F为氯化亚铁，在空气中混合先生成氢氧化亚铁，又被空气氧化成氢氧化
铁，现象为生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，过一段时间后变为红褐色；
（5）金属C的其中一种氧化物为红棕色固体为Fe O，可用于炼铁或作颜料；另一种氧化物高温下能被
2 3
还原为单质，反应中转移的电子与生成的金属 的物质的量之比为14：5，则Fe化合价相当于 ，
则氧化物的化学式为 或 。
4．（2024·高一上·湖北省十堰市·期末）某工厂的工业废水中含有大量的 和较多的 。为了减少
污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收 和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题。
（1）填写下列标号所代表的物质(主要成分的化学式，所加试剂均过量)或操作方法：
① ；④ ；⑥ ；
（2）用酸性高锰酸钾检验④中的金属阳离子，请写出所涉及反应的离子方程式： 。
（3）若取 溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 ；此过程涉及的氧化还
原反应的化学方程式为 。
【答案】（1）Fe和Cu FeSO 溶液 过滤
4
（2）
（3）刚开始有白色沉淀生成，然后白色沉底迅速变为灰绿色，最后生成红褐色沉淀
学科网（北京）股份有限公司【分析】该流程为除杂提纯，若要回收铜，则需加入试剂将铜离子从溶液中置换出来，则该试剂为铁粉，
所以试剂⑤为过量Fe粉；操作⑥为过滤，得到Fe和Cu的混合物以及硫酸亚铁溶液，所以①为Fe和Cu，
②为FeSO 溶液；向①中加入过量稀硫酸，因Cu不与稀硫酸反应所以过滤后得到Cu和溶液，即③为Cu，
4
④为FeSO 溶液；⑦为稀硫酸，操作⑧为过滤，据此解答。
4
【解析】（1）综上所述，①为Fe和Cu；④为FeSO 溶液；操作⑥为过滤；
4
（2）④中金属阳离子为Fe2+与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，离子方程式为
；
（3）④为FeSO 溶液，若取2mL溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，发生反应为
4
，因Fe(OH) 不稳定，极易被氧气氧化生成Fe(OH) ，其现象为刚开始有白色沉
2 3
淀生成，然后白色沉底迅速变为灰绿色，最后生成红褐色沉淀，其中设计氧化还原反应的化学方程式为
。
考点02 工艺流程综合题
5．（2024·高一上·广东省广州市·期末）高铁酸钾 是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂。一
种制备高铁酸钾的流程如下图所示。
（1）反应Ⅰ的化学方程式为 ，检验产物中铁元素价态的方法是：取少量产物溶于水，
，观察现象。
（2）反应Ⅱ的离子方程式为 ，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
（3）反应Ⅲ的反应类型是 。
（4）反应Ⅰ中的尾气用 溶液吸收的优点是 。
（5）性质决定用途。在水处理的过程中，高铁酸钾可以作絮凝剂，是因为它可转化为 胶体，从而
吸附水中的悬浮物；高铁酸钾还可以作消毒剂，是因为它具有 。
【答案】（1） 滴加 溶液
（2）
（3）复分解反应
（4）尾气吸收的产物可再利用
（5）强氧化性
【分析】铁屑与氯气发生反应生成FeCl ，尾气中有氯气，反应Ⅱ中是NaClO被还原得到NaCl，FeCl 被氧
3 3
学科网（北京）股份有限公司化得到NaFeO，加入饱和KOH溶液，发生反应Ⅲ将NaFeO 转化为KFeO 晶体，过滤、洗涤、干燥，从
2 4 2 4 2 4
而获得KFeO 晶体，以此解题。
2 4
【解析】（1）由分析可知，反应Ⅰ的化学方程式为 ；产物中铁为+3价，遇到硫氰化钾
显红色，则检验产物中铁元素价态的方法是：取少量产物溶于水，滴加 溶液观察现象；
（2）由分析可知，反应Ⅱ的离子方程式为 ；该反应中次氯酸
根离子是氧化剂，三价铁是还原剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为： ；
（3）反应Ⅲ为高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸钾和氢氧化钠的复分解反应；
（4）由分析可知，反应Ⅰ中的尾气中含有氯气，和氯化亚铁反应生成氯化铁，可以进一步生成产物，则
反应Ⅰ中的尾气用 溶液吸收的优点是尾气吸收的产物可再利用；
（5）高铁酸钾中铁为+6价，高铁酸钾具有强氧化性，可以杀菌消毒，则高铁酸钾还可以作消毒剂，是因
为它具有强氧化性。
6．（2024·高一上·四川省成都市·期末）电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板，原理是利用FeCl
3
溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。
（1）FeCl 溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。
3
（2）过量试剂①为 ；过量试剂②为 。
（3）鉴别滤液③中的金属阳离子，应滴加的试剂依次是 ，现象是 。FeCl 长时间暴露在空气
2
中会变质，主要原因是 。
（4）取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格：
序号 现象 用方程式解释现象
① 开始无明显现象
② 稍后出现白色沉淀 Fe2++2OH-=Fe(OH) ↓
2
空气中放置一段时间后，出现红褐色沉
③
淀
【答案】（1）2FeCl +Cu=CuCl +2FeCl
3 2 2
（2）铁 盐酸
（3）KSCN溶液、氯水 先没有明显的现象，滴加氯水后溶液变红 Fe2+具有还原性，在空气中易
被(氧气)氧化
（4）H++OH-=H O 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH)
2 2 2 2 3
学科网（北京）股份有限公司【分析】使用后的“腐蚀液”中含有氯化铜、氯化亚铁、氯化铁，加过量的铁粉，铁置换出氯化铜中的
铜，铁把氯化铁还原为氯化亚铁，过滤，滤渣中含有铁和铜，滤液为氯化亚铁溶液；滤渣中加盐酸溶解
铁，过滤出铜，滤液③为氯化亚铁溶液，氯化亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得氯化亚
铁晶体，据此分析解题。
【解析】（1）FeCl 溶液腐蚀电路板即Cu被FeCl 氧化为CuCl ，FeCl 被还原为FeCl ，该反应的化学方程
3 3 2 3 2
式为：2FeCl +Cu=2FeCl +CuCl ，故答案为：FeCl +Cu=2FeCl +CuCl ；
3 2 2 3 2 2
（2）根据以上分析，过量试剂①为铁粉；过量试剂②为盐酸，故答案为：铁粉；盐酸；
（3）由分析可知，滤液③中的金属阳离子为Fe2+，故检验Fe2+应先滴加KSCN溶液，无明显现象，在滴加
氯水，溶液立即变为血红色，即可说明含有Fe2+，由于Fe2+具有较强的还原性，能够被空气中的氧气氧
化，故FeCl 长时间暴露在空气中会变质，故答案为：KSCN溶液，氯水；先没有明显的现象，滴加氯水后
2
溶液变红；Fe2+具有还原性，在空气中易被(氧气)氧化；
（4）已知滤液③中含有FeCl 和HCl，故取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液，一开始H+和
2
OH-反应，则观察不到明显现象，离子方程式为：H++OH-=H O，而后FeCl 与NaOH溶液反应生成Fe(OH)
2 2 2
白色沉淀，离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH) ↓，由于Fe(OH) 易被空气中的氧气氧化转化为Fe(OH) ，而
2 2 3
出现红褐色沉淀。
7．（2024·高一上·湖北省荆门市·期末）二氧化氯( )、亚氯酸钠( )是两种新型水处理剂。已知纯
易分解爆炸，高于 时 易分解。一种制备亚氯酸钠晶体的工艺流程如下：
（1） 发生器中发生反应的化学方程式为 ，混合气中空气的作用是 。
（2）关于二氧化氯( )、亚氯酸钠( )，下列说法正确的是 。
A．用于工业和饮用水处理过程中，宜用廉价的 代替
B．工业上将 转化为 ，更便于储存与运输
C．饮用水中残留的少量 ，可加入适量 溶液去除
（3）吸收塔中发生反应的离子方程式为 ，氧化产物为 。
（4）吸收塔中要严格控制温度低于 ，目的是 。
（5）每生成 ，理论上需消耗标准状态下 的体积为 L。
【答案】（1） 稀释 ，防止爆炸
（2）
（3）
学科网（北京）股份有限公司（4）防止 分解
（5）11.2
【分析】NaClO 和稀硫酸溶解，然后NaClO 被SO 还原为ClO ，而SO 被氧化为硫酸盐，为防止ClO 发
3 3 2 2 2 2
生爆炸，通入空气将其稀释；然后在碱性条件下用HO 还原，得到NaClO 溶液，从溶液中获得NaClO
2 2 2 2
时，可从溶解度曲线中提取信息，即降温时，控制温度不低于38℃。
【解析】（1）
在“ClO 发生器”中，NaClO 与SO 反应生成ClO 和NaSO ，该反应的化学方程式为
2 3 2 2 2 4
2NaClO+SO=Na SO +2ClO ，则离子方程式：2ClO +SO=SO +2ClO ；题中信息显示：纯的ClO 受热或
3 2 2 4 2 2 2 2
遇光易发生爆炸，一般稀释到10%以下，由此得出 发生器中通入空气的作用是稀释二氧化氯，防止爆
炸。
（2）A． 比氯气具有更高的消毒效率，效果更好，A错误；
B． 易分解爆炸，转化为 ，更便于储存与运输，B正确；
C．因为二氧化氯具有氧化性，残留的少量 ，可加入适量 溶液发生氧化还原反应除去，C正
确；
答案选BC。
（3）过氧化氢作为还原剂被氧化为氧气，离子方程式为 ；氧化
产物为氧气；
（4）过氧化氢不稳定，受热易分解，为防止 受热分解，吸收塔的温度不能超过20℃。
（5）根据 ，每生成 ，理论上需消耗0.5molSO ，标准状态下的体积为
2
11.2L。
8．（23-24高一上·安徽省合肥市六校联盟·期末）电子工业中，人们常用FeCl 溶液蚀刻印刷电路板，并进
3
一步从腐蚀液中回收Cu和FeCl 溶液。实验室模拟流程如图所示：
3
回答下列问题：
（1）写出FeCl 溶液蚀刻镀铜电路板的离子方程式 。
3
（2）滤渣1成分为 (填化学式)；试剂Y为 (填名称)。
（3）写出滤液2中通入气体Z的离子方程式 。
（4）可替代气体Z的试剂为 (填字母)。
A．硝酸溶液 B．酸性高锰酸钾溶液 C．过氧化氢溶液
（5）若取2mL滤液1加入试管中，然后滴加足量氢氧化钠溶液，产生的现象是 ，此过程涉及到的
学科网（北京）股份有限公司属于氧化还原反应的化学方程式是 。
【答案】（1）Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
（2）Fe和Cu 盐酸
（3）2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-
2
（4）C
（5）产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH)
2 2 2 3
【分析】FeCl 溶液与镀铜电路板反应，化学方程式为 ，废液中含FeCl 、
3 2
CuCl 、FeCl ，加过量的铁(X)，发生反应 、 ，则滤渣1为Cu和
2 3
Fe，滤液1中溶质为FeCl ，加过量的稀盐酸(Y)，Fe与稀盐酸反应生成FeCl 和H，向FeCl 溶液中通入
2 2 2 2
Cl，生成FeCl ；
2 3
【解析】（1）FeCl 溶液蚀刻镀铜电路板的离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+；
3
（2）根据分析，滤渣1为Fe和Cu，试剂Y为盐酸；
（3）向滤液2中通入气体为Cl，发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-；
2 2
（4）可替代气体Cl 的试剂需要具有氧化性，且不能引入杂质离子，硝酸溶液会引入硝酸根，高锰酸钾溶
2
液会引入钾离子，锰离子杂质，过氧化氢溶液的还原产物为HO，不会引入杂质，故选C；
2
（5）滤液1中溶质为FeCl ，向其中滴加足量氢氧化钠溶液，先发生复分解反应生成白色沉淀Fe(OH) ，再
2 2
被O 氧化为红褐色的Fe(OH) ，现象是产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色；Fe(OH)
2 3 2
被O 氧化为红褐色的Fe(OH) 的化学方程式为：4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 。
2 3 2 2 2 3
9．（2024·高一上·安徽省皖北六校·期末）侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献，是我国近代化
学工业的奠基人之一，他结合中国国情对氨碱法进行改进，确定了新的工艺流程——侯氏制碱法：将氨碱
法和合成氨法两种工艺联合起来，方法流程如图所示。
回答下列问题：
（1）向精制盐水中通入NH 、CO 的顺序及理由为 (提示：从两种气体的溶解度进行分析)。
3 2
（2）写出NaHCO 煅烧时发生反应的化学方程式： 。
3
（3）该流程中循环利用的物质为 (填化学式)。
（4）侯氏制碱法除了制取得到纯碱，还生成了一种副产品 (填名称)，可以用来 。
（5）所得纯碱中可能含有少量NaCl杂质，可以通过如下方法测定纯碱中碳酸钠的质量分数：
学科网（北京）股份有限公司ⅰ．称取ag样品，溶于水中
ⅱ．加入足量氯化钙溶液
ⅲ．过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀质量为bg
①证明步骤中NaCO 已经沉淀完全的方法是 。
2 3
②该样品中碳酸钠的质量分数为 %(用含a，b的代数式表示)。
【答案】（1）先通入NH ，后通入CO，CO 的溶解度小，先通入NH 有利于吸收更多的CO，生成高浓
3 2 2 3 2
度
（2）
（3）CO，NaCl
2
（4）氯化铵 作化肥(合理即可)
（5）取少量步骤ⅱ上层清液于试管中，加入氯化钙溶液，若不产生沉淀，则已沉淀完全（合理即可）
【分析】由题给流程可知，煤干馏制得焦炭，焦炭与水蒸气反应生成水煤气，水煤气变换得到二氧化碳和
氢气；分离液态空气制得氮气，氮气与氢气在合成氨塔中反应制得氨气；向精制食盐水中通入极易溶于水
的氨气得到氨化食盐水，向氨化食盐水中通入二氧化碳气体，二氧化碳与氨化食盐水反应生成碳酸氢钠沉
淀和氯化铵，过滤得到含有氯化铵的母液和碳酸氢钠；碳酸氢钠煅烧分解生成碳酸钠和二氧化碳，二氧化
碳可以加入吸氨、碳化塔循环使用；向母液中加入氯化钠粉末，将母液中的氯化铵转化为沉淀，过滤得到
氯化铵和含有氯化钠的母液，母液可以送回碳化塔循环使用。
【解析】（1）由分析可知，制备碳酸氢钠时，向精制食盐水中通入极易溶于水的氨气得到氨化食盐水，
向氨化食盐水中通入二氧化碳气体，二氧化碳与氨化食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，目的是先通
入氨气使溶液呈碱性，有利于增大二氧化碳的溶解度，提高溶液中的碳酸氢根离子，便于碳酸氢钠的生成
和析出，故答案为：先通入NH ，后通入CO，CO 的溶解度小，先通入NH 有利于吸收更多的CO，生
3 2 2 3 2
成高浓度 ；
（2）由分析可知，碳酸氢钠煅烧分解生成碳酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：
，故答案为： ；
（3）由分析可知，该流程中循环利用的物质为碳酸氢钠煅烧分解生成的二氧化碳和含有氯化钠的母液，
故答案为：CO，NaCl；
2
（4）由分析可知，侯氏制碱法除了制取得到纯碱，还生成了可以做氮肥的副产品氯化铵，故答案为：氯
化铵；作化肥（合理即可）；
（5）①若所加氯化钙溶液已经足量，向上层清液中继续加入氯化钙溶液，不可能有碳酸钙沉淀生成，所
以证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是向上层清液中继续加入氯化钙溶液，若不产生沉淀，说明氯化铬
溶液已足量，故答案为：取少量步骤ⅱ上层清液于试管中，加入氯化钙溶液，若不产生沉淀，则已沉淀完
全(合理即可)；
②由题意可知，反应生成碳酸钙的质量为bg，由碳原子个数守恒可知，该样品中碳酸钠的质量分数为：
学科网（北京）股份有限公司，故答案为： 。
10．（2024·高一上·湖北省部分省级示范高中·期末）废旧金属的回收再利用不仅节约资源，减轻环境压
力，还能带来经济效益，符合可持续发展的理念。某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、 、 、
、 和可燃性有机物，通过如下工艺流程回收Cu、Al、绿矾等。回答下列问题：
（1）“焙烧”的目的除了将金属单质转化为氧化物，主要还除去 。
（2）“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。
（3）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是 ，该操作中使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要
。
（4）试剂a为 (填化学式)，加入试剂a后发生的化合反应的离子方程式为 。
（5）滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿
矾晶体。
（6）已知 易溶于水，难溶于乙醇，结晶时加入乙醇可析出绿矾晶体，乙醇的作用是 。
【答案】（1）有机物
（2）
（3）过滤 玻璃棒
（4）Fe
（5）蒸发浓缩
（6）降低产品溶解度
【分析】废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe O、FeO、Al O、CuO和可燃性有机物，焙烧，可除去
2 3 2 3
有机物，加入氢氧化钠溶液碱浸，可得到四羟基铝酸钠溶液，滤液Ⅰ含有四羟基铝酸钠，可用于提取铝，
滤渣Ⅰ含有Fe O、FeO、CuO，加入硫酸酸浸，可生成硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铜，试剂a为铁，可用于
2 3
除去硫酸铜，并与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，得到滤液Ⅱ为硫酸亚铁，滤渣Ⅱ为Fe、Cu，加入硫酸酸浸，
过滤得到铜，滤液Ⅱ蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。
【解析】（1）“焙烧”过程中除了将金属单质转化为氧化物，还可以将有机物除去；
（2）“碱浸”过程中Al O 与碱反应生成 ，反应的离子方程式：
2 3
；
（3）根据分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ的名称为过滤，需使用的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还需要玻璃棒；
学科网（北京）股份有限公司（4）根据分析可知，试剂a为Fe；加入后可与 反应生成 ，离子方程式： ；
（5）滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾
晶体；
（6） 易溶于水，难溶于乙醇，结晶时加入乙醇可析出绿矾晶体，乙醇的作用是降低产品溶解度。
1．（2024·高一上·湖北省十堰市·期末）某稀溶液中仅含有Fe(NO )、Cu(NO )、HNO，向其中逐渐加入
3 3 3 2 3
铁粉，溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。
已知：①稀硝酸具有强氧化性，其与铁反应的化学方程式为Fe+4HNO (足量)=Fe(NO )+NO↑+2HO；
3 3 3 2
②不考虑Cu2+、Fe3+、Fe2+与水发生的反应；
③不考虑水电离出的H+和OH-；
④不考虑空气对反应的影响。
回答下列问题：
（1）“0”点溶液中，所含有的全部阳离子为 (填离子符号)。
（2）“0→a”发生反应的离子方程式为 。
（3）检验a点溶液中含有Fe3+的操作为 。
（4）x= (用分数表示)。
（5）“b→c”的过程中，发生反应的化学方程式为 。
（6）“c→d”的过程中：
①c点溶液中，所含的全部金属阳离子为 。
②c点溶液与d点溶液相比，溶液的质量 (填“减少”或“增加”) g。
【答案】（1）Cu2+、Fe3+、H+
（2）Fe+4H++ = Fe3++NO↑+2HO
2
（3）取少许a点溶液于试管中，往试管中滴入KSCN溶液，若溶液变红，则有Fe3+，反之，则无
（4）
（5）2Fe(NO )+Fe=3Fe(NO )
3 3 3 2
（6）Cu2+、Fe2+ 减少 8
【分析】依据氧化还原反应的顺序规律分析计算。溶液中只含有Fe(NO )、Cu(NO )、HNO，氧化性顺序
3 3 3 2 3
学科网（北京）股份有限公司为：HNO＞Fe(NO )＞Cu(NO )，加入铁后依次发生反应：①Fe+4HNO =Fe(NO)+NO↑+2HO、
3 3 3 3 2 3 3 3 2
②Fe+2Fe3+=3Fe2+、③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，据此结合图象数据计算。
【解析】（1）溶液中只含有Fe(NO )、Cu(NO )、HNO，在“0” 点溶液中，所含有的全部阳离子为
3 3 3 2 3
Cu2+、Fe3+、H+；
（2）“0→a”点，溶液中没有Fe2+，发生反应的离子方程式为Fe+4H++ = Fe3++NO↑+2HO；
2
（3）Fe3+与KSCN会发生反应产生Fe(SCN) ，使溶液变为血红色，据此检验，则检验Fe3+的操作是：取少
3
许a点溶液于试管中，往试管中滴入KSCN溶液，若溶液变红，则有Fe3+，反之，则无Fe3+；
（4）从图像可知：当加入Fe的物质的量是1 mol时，无Fe2+生成，反应①消耗4 mol HNO，产生Fe3+的物
3
质的量是1 mol；再加入1 mol Fe，发生反应②，产生Fe2+的物质的量是3 mol，反应的Fe3+的物质的量是2
mol，HNO 与Fe反应产生1 molFe(NO )，说明原溶液中含有1 mol Fe(NO)。根据反应Fe+2Fe3+=3Fe2+可
3 3 3 3 3
知：当反应产生2 mol Fe2+时，反应消耗Fe的物质的量是 ，故x的值为x=1 mol+ = mol；
（5）“b→c”的过程中，发生反应的化学方程式为2Fe(NO )+Fe=3Fe(NO )，离子方程式为：
3 3 3 2
Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（6）“b→c”的过程中，发生反应③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。反应消耗1 mol Fe，说明溶液中含有Cu(NO ) 的物
3 2
质的量是1 mol。
①c点溶液中，所含的全部金属阳离子为Cu2+、Fe2+；
②到d点Fe+Cu2+=Cu+Fe2+恰好完全，根据反应方程式可知：每有1 mol Cu2+发生反应，反应后溶液质量会
减轻△m=64 g-56 g=8 g，溶液中含有Cu(NO ) 的物质的量就是1 mol，所以c点溶液与d点溶液相比，溶液
3 2
的质量减轻8 g。
2．（2024·高一上·安徽省部分学校·期末） 常用作测定钠、蛋白的试剂、色谱分析试
剂等，易溶于水。实验室以含锌废液（主要成分为 ，含少量的 ）为原料制备
的实验流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）已知 中存在一个过氧键 ，则过二硫酸钠 中 元素的化合价为
；“除锰”阶段被氧化的元素有 （填元素名称）。
（2）加入 能“除铁”的原因： 消耗 使溶液 调整至 左右时，能使溶液
中的 完全转化为 沉淀，则该阶段发生总反应的离子方程式为 。
（3）“沉锌”过程中通常加入 。
① 在水溶液中的电离方程式为 。
学科网（北京）股份有限公司②向饱和食盐水中加入与 等物质的量的 ，固体时发生反应的化学方程式为
。
（4） （填“属于”或“不属于”）盐，其与醋酸反应生成
的离子方程式为 。
【答案】（1）+6 锰、铁元素
（2）
（3）
（4）属于
【分析】以含锌废液(主要成分为 ，含少量的 )，加入NaSO，发生反应
2 2 8
，将 氧化为MnO ，过滤除去，同时将Fe2+氧化为Fe3+，
2
再加入ZnO，调节pH，将Fe3+转化为Fe(OH) 沉淀除去，同时Zn2+还在溶液中，再加入NaOH将Zn2+转化
3
为Zn(OH) ，向Zn(OH) 中加入足量醋酸后可得醋酸锌溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干
2 2
燥等一系列操作可得到 晶体。
【解析】（1） 中存在一个过氧键(-O-O-)，则有6个O为-2价，有2个O为-1价，即S为+6价；根
据分析，“除锰”阶段被氧化的元素有锰、铁元素。
（2）加入 “除铁”发生总反应的离子方程式为 。
（3）① 在水溶液中的电离方程式为 。
②向饱和食盐水中加入与 等物质的量的 固体，反应生成碳酸氢钠沉淀，发生反应的化学方
程式为 。
（4） 含有酸根离子和金属阳离子，属于盐，其与醋酸反应生成 的离子方
程式为 。
3．（2024·高一上·北京市朝阳区·期末）硫铁矿(主要成分为 ，其中铁元素为 价)是工业制硫酸的主
要原料。硫铁矿烧渣中含有 等成分，可用于制备绿矾( )，流程示意图如
下。
已知：不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的 不同。
（1） 在“煅烧”过程中，发生氧化反应的元素有 。
学科网（北京）股份有限公司（2）“酸浸液”中主要的金属阳离子有 ，写出产生 的反应：
、 (写离子方程式)。
（3）补全“还原”过程的离子方程式： 。
_______= _______ _______
（4）“除铝”过程需严格控制 溶液的用量,若 溶液过量，可能发生的反应有 (用离子
方程式表示)。
（5）“结晶”过程的步骤如下：
溶液
若未加入 ，加热时会产生黄色沉淀。经检验，黄色沉淀为 。
①检验黄色沉淀中的铁元素：取少量沉淀，洗涤， (填操作和现象)。
②用离子方程式解释产生 的原因： 。
（6）测定制得晶体样品中 的质量分数。
称取 制得的晶体样品，加入适量水和稀硫酸溶解，滴入 的 溶液，发生反应：
，恰好完全反应时，消耗 溶液 ，计算制得晶体样品
中 的质量分数： 。
（7）结合上述流程，从物质充分利用的角度，分析硫铁矿制 和 的优势： 。
【答案】（1）Fe、S
（2）Fe O+6H+=2Fe3++3H O
2 3 2
（3）14Fe3++FeS +8H O=15Fe2++2SO +16H+
2 2
（4）Al(OH) + OH—=[Al(OH) ]—
3 4
（5）加入适量稀盐酸溶解，再滴加硫氰化钾溶液，溶液变为血红色，说明沉淀中含有铁元素 4Fe2+
+O +4SO +2H O=4Fe(OH)SO ↓
2 2 4
（6）
（7）硫铁矿中的硫元素可以被充分利用，减少废物的产生，有利于硫元素转化为HSO 和FeSO ·7H O
2 4 4 2
【分析】由题给流程可知，硫铁矿在氧气中煅烧，二硫化铁高温条件下与氧气反应生成氧化铁和二氧化
硫，二氧化硫经多步转化得到硫酸；向烧渣中加入稀硫酸酸浸，金属元素转化为可溶的硫酸盐，过滤得到
酸浸液；向酸浸液中加入二硫化铁，将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，加入氢氧化钠溶液，将溶液中的
铝离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铝的滤渣和硫酸亚铁溶液；向硫酸亚铁溶液中加入稀硫
酸，经加热浓缩、冷却结晶、过滤得到七水硫酸亚铁。
【解析】（1）由分析可知，“煅烧”过程中发生的反应为二硫化铁高温条件下与氧气反应生成氧化铁和
二氧化硫，反应中铁元素、硫元素的化合价升高被氧化，则发生氧化反应的元素为铁元素和硫元素，故答
案为：Fe、S；
学科网（北京）股份有限公司（2）酸浸时生成铁离子的反应为四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，氧化铁与稀硫酸
反应生成硫酸铁和水，氧化铁反应的离子方程式为Fe O+6H+=2Fe3++3H O，故答案为：Fe O+6H+=2Fe3+
2 3 2 2 3
+3H O；
2
（3）由未配平的方程式可知，“还原”过程中发生的反应为二硫化铁与溶液中的铁离子反应生成亚铁离
子、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为14Fe3++FeS +8H O=15Fe2++2SO +16H+，故答案为：
2 2
14Fe3++FeS +8H O=15Fe2++2SO +16H+；
2 2
（4）氢氧化铝是两性氢氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠，则“除铝”过程中氢氧化
钠溶液过量发生的反应为Al(OH) + OH—=[Al(OH) ]—，故答案为：Al(OH) + OH—=[Al(OH) ]—；
3 4 3 4
（5）①检验黄色沉淀中的铁元素的操作为取少量沉淀，洗涤，加入适量稀盐酸溶解，再滴加硫氰化钾溶
液，溶液变为血红色，说明沉淀中含有铁元素，故答案为：加入适量稀盐酸溶解，再滴加硫氰化钾溶液，
溶液变为血红色，说明沉淀中含有铁元素；
②生成Fe(OH)SO 的原因是溶液中的亚铁离子与氧气、硫酸根离子反应生成Fe(OH)SO 沉淀，反应的离子
4 4
方程式为4Fe2++O +4SO +2H O=4Fe(OH)SO ↓，故答案为：4Fe2++O +4SO +2H O=4Fe(OH)SO ↓；
2 2 4 2 2 4
（6）由题意可知，反应消耗vmLcmol/L重铬酸钾溶液，由方程式可知，晶体样品中亚铁离子的质量分数
为 = ，故答案为： ；
（7）由题给流程可知，从物质充分利用的角度，硫铁矿制备硫酸和七水硫酸亚铁的优势是硫铁矿中的硫
元素可以被充分利用，减少废物的产生，有利于硫元素转化为硫酸和七水硫酸亚铁，故答案为：硫铁矿中
的硫元素可以被充分利用，减少废物的产生，有利于硫元素转化为HSO 和FeSO ·7H O。
2 4 4 2
4．（2024·高一上·河南省洛阳市·期末）颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水
中的硝态氮。以铁屑(含少量Fe O 杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下：
2 3
（1）写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式： 、Fe+2H＋=Fe2＋+H₂↑；证明“酸溶”后
的溶液中没有Fe3＋的操作是 。
（2）若加入200mL1.8mol/LH SO 时，铁屑与HSO 恰好完全反应，为了使Fe元素完全转化，则沉淀过程
2 4 2 4
中加入2mol/LHC O 的体积至少为 mL。
2 2 4
（3） 固体经灼烧后得到红棕色固体和CO、CO₂混合气体，若产物中 则“灼
烧”过程中发生反应的化学方程式为 。
（4）“还原”中使用的还原剂为H，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是
2
(用化学方程式表示)。
（5）制备所得的纳米铁粉可用于处理废水中的 。
①酸性条件下，硝酸盐与纳米铁粉反应的路径如图1所示，最终纳米铁被氧化为Fe2＋，其反应的离子方程
学科网（北京）股份有限公司式是 。
②研究发现，废水中溶解氧会对 的去除产生一定影响。在初始pH、 初始浓度、纳米铁粉与硝酸
盐质量比均一定的条件下，有氧与无氧条件下 的去除率随反应时间的变化如图2所示。1~3h时，有氧
条件下 去除率低于无氧条件下，其可能的原因是 。
【答案】（1）Fe+2Fe3+=3Fe2+ 取酸溶后的溶液于一支洁净的试管中，向其中滴加 KSCN溶液，若溶
液未变红说明没有 Fe3+
（2）180
（3）4FeC O+O 2 Fe O+4CO+4CO
2 4 2 2 3 2
（4）3Fe＋4HO(g) Fe O＋4H
2 3 4 2
（5）4Fe+ +10H+=4 Fe2++ +3H O 溶解氧消耗过多的纳米铁粉，不利于 Fe 与 的反应，导
2
致 去除率下降或纳米铁粉表面生成的氧化物对反应过程起了一定的阻碍作用
【分析】由题给流程可知，向铁屑中加入稀硫酸酸溶得到硫酸亚铁溶液，向溶液中加入稍过量的草酸溶
液，将溶液中亚铁离子转化为草酸亚铁沉淀，过滤得到草酸亚铁；草酸亚铁在氧气中灼烧得到氧化铁，氧
化铁还原得到纳米铁粉。
【解析】（1）铁屑(含少量 Fe O 杂质)“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，证
2 3
明“酸溶”后的溶液中没有Fe3＋的操作是：取酸溶后的溶液于一支洁净的试管中，向其中滴加 KSCN溶
液，若溶液未变红说明没有 ；
（2）由图知加入HC O 后，Fe元素完全转化为FeC O，故铁屑与HSO 恰好完全反应生成FeSO ，所以
2 2 4 2 4 2 4 4
n(H C O)=n(HSO )，故2mol/L H C O 的体积至少为 180mL；
2 2 4 2 4 2 2 4
（3） 固体经灼烧后得到红棕色固体为Fe O，由题意得“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为：
2 3
学科网（北京）股份有限公司4FeC O+O 2 Fe O+4CO+4CO ；
2 4 2 2 3 2
（4）高温条件下，铁与水蒸气会反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe＋4HO(g) Fe O＋
2 3 4
4H；
2
（5）①由图可知：4Fe+ +10H+=4 Fe2++ +3H O；
2
②溶解氧消耗过多的纳米铁粉，不利于 Fe 与 的反应，导致 去除率下降或纳米铁粉表面生成的
氧化物对反应过程起了一定的阻碍作用。
5．（2024·高一上·广东省东莞市·期末）印刷电路板是电子产品的主要基础零部件，享有“电子产品之
母”的美誉。常用的覆铜板蚀刻液有 蚀刻液、酸性 蚀刻液等。请回答以下问题：
Ⅰ．从 蚀刻废液中再生 蚀刻液的工艺如下所示：
（1）请用化学方程式表示 溶液蚀刻覆铜板的原理 。
（2）某兴趣小组想要证明蚀刻废液中含有 ，请简述实验操作与现象 。
（3）滤渣1的主要成分为 (写化学式)。
（4）向滤液1中加入的“氧化剂”可为 (任写一种)，该步反应的离子方程式为 。
Ⅱ．另一种酸性 溶液蚀刻覆铜板及再生的原理如下：
（5）蚀刻：酸性 溶液蚀刻覆铜板涉及的反应包括：
中Cu元素的化合价为 ：每蚀刻 转移电子 。
（6）再生：向失效的酸性 蚀刻液中加入 ，可实现蚀刻液的再生，请补充完整该过程的离子方
程式 ： ；相比于 蚀刻液，酸性
蚀刻液的优点是 。
【答案】（1）
（2）取少量蚀刻废液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液变成血红色
（3）Fe、Cu
（4） (或 或 ) (或 或
学科网（北京）股份有限公司)
（5）+1 或
（6） 再生成本低
【分析】FeCl 蚀刻废液中含有FeCl 、CuCl ，可能还含有FeCl ，加入过量固体铁，铁和FeCl 反应生成
3 2 2 3 3
FeCl ，铁和CuCl 反应生成FeCl 和铜，滤渣1中含有过量的铁和生成的同，滤液1中含有FeCl ，加入氧
2 2 2 2
化剂，将FeCl 氧化为FeCl ，使蚀刻液得到再生。
2 3
【解析】（1）FeCl 溶液蚀刻覆铜板是FeCl 和铜反应生成FeCl 和CuCl ，化学方程式为：
3 3 2 2
Cu+2FeCl =CuCl +2FeCl 。
3 2 2
（2）Fe3+遇SCN-会生成红色物质，所以要证明蚀刻废液中含有Fe3+，可取少量蚀刻废液于试管中，滴入几
滴KSCN溶液，溶液变成血红色。
（3）由以上分析可知，滤渣1的主要成分为Fe、Cu。
（4）向FeCl 中加入氧化剂，将FeCl 氧化为FeCl ，氧化剂可为HO 或Cl 或O。反应的离子方程式分别
2 2 3 2 2 2 2
为：2Fe2++H O+2H+=2Fe3++2H O或2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl−或4Fe2++O +4H+=4Fe3++4H O。
2 2 2 2 2 2
（5）[CuCl ]2−中Cl的化合价为-1价，则Cu元素的化合价为+1价。两步反应中，第一步有化合价变化，是
3
氧化还原反应，第二步不是氧化还原反应，所以每蚀刻1molCu，转移电子为1mol或N 。
A
（6）根据铜元素守恒，可知[CuCl ]2−的系数为2，根据氯元素守恒，可知氯离子的系数为6，根据氢元素
3
或氧元素守恒可知，生成物中有水，且水的系数为2，完整的离子方程式为[CuCl ]2−+H O+2H+=2Cu2++6Cl−
3 2 2
+2H O。相比于FeCl 蚀刻液，酸性CuCl 蚀刻液的优点是再生成本低。
2 3 2
6．（2024·高一上·湖北省十堰市·期末）完成下面习题。
Ⅰ．铝是地壳中含量最多的金属元素，其单质和化合物广泛应用于日常生活中。
（1）可以用电镀法在钢制品上电镀铝，为测定镀层厚度，用 溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反
应消耗 时，所得气体在 、 下的体积为 L，消耗 的物质的量为
mol。
（2）双羟基铝碳酸钠 是一种常用的抗酸药，它与胃酸反应的化学方程式为 。
Ⅱ．含钛高炉渣的主要化学成分为 、 、 、 、 、 、 和金属 等，对其综
合利用其有重要的经济价值和社会效益。一种含钛高炉渣提钛工艺流程如下图所示。
已知：i．铁能被磁体吸引
ii． 不溶于水、稀酸和碱溶液
iii． 不溶水、稀酸溶液，能与 溶液发生反应：
学科网（北京）股份有限公司（3）“磁选”的目的是 。
（4）滤渣1的主要成分为 。
（5） 溶液碱浸的目的是 。
（6）由滤渣2制备金属钛的过程中，滤渣2发生了 反应(填“氧化”、“还原”)
（7）下列说法正确的是 (填字母序号)。
a．若将流程 部分与流程 部分互换顺序，最终得到的滤渣成分相同
b．若将流程 部分与流程 部分互换顺序，理论上氢氧化钠用量不变
【答案】（1）73.5 6
（2）
（3）分离出金属Fe
（4）TiO、SiO
2 2
（5）去除SiO
2
（6）还原
（7）a
【分析】含钛高炉渣的主要化学成分为 、 、 、 、 、 、 和金属 等，经
过研磨、磁选分离出金属Fe，盐酸酸浸，Al O、MgO、CaO、Fe O、FeO溶解，得到各物质的盐溶液，
2 3 2 3
TiO、SiO 不溶解，滤渣1主要成分是TiO、SiO，滤渣再加氢氧化钠溶液碱浸，SiO 溶解，TiO 不溶，
2 2 2 2 2 2
滤渣2主要成分是TiO，提纯之后还原得到金属钛；据此分析解题。
2
【解析】（1）用 溶液溶解钢制品表面的铝镀层，发生反应
，当反应消耗 时，生成3mol气体，在 、
下气体的摩尔体积约为24.5L/mol，则气体体积为3mol×24.5L/mol=73.5L，消耗水的物质的量为
6mol；
（2）双羟基铝碳酸钠 与胃酸反应生成氯化铝、氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为
；
（3）“磁选”的目的是分离出金属Fe；
（4）据分析可知，滤渣1主要成分是TiO、SiO；
2 2
（5）滤渣1再加氢氧化钠溶液碱浸，SiO 溶解，TiO 不溶；故碱浸目的是为了去除SiO；
2 2 2
（6）据分析可知，滤渣2主要成分是TiO，提纯之后得到金属钛，Ti化合价下降，则是被还原的过程；
2
（7）a．若将流程A部分与流程B部分互换顺序，最终得到的滤渣2都是TiO，成分相同，故a正确；
2
b．氢氧化钠可以与Al O、SiO、反应，若将流程A部分与流程B部分互换顺序，先加氢氧化钠溶液碱
2 3 2
浸，理论上氢氧化钠用量增多，故b错误；
故选a。
7．（2024·高一上·江西省部分学校·期末）实验室由硫铁矿烧渣(主要成分为 )制备软磁
性材料 ，主要转化流程如下。
学科网（北京）股份有限公司离子 开始沉淀 完全沉淀
5.8 8.8
1.6 2.8
3.2 5.0
已知： 为酸性氧化物。
回答下列问题：
（1）“酸浸”时， 与稀硫酸反应的化学方程式为 ；“滤渣”中主要成分的化学式为
。
（2）“还原”时，加入过量铁粉的主要目的是 ；该过程除生成 外，还会生成 (填化学
式)。
（3）根据表格信息，“调节 ”时的 范围为 。
（4）“调节 ”后获得 晶体，根据如图1所示的绿矾溶解度曲线，补充完整“调节 ”后
获得 晶体的实验操作。向 溶液中先加入稀硫酸酸化，在 氛围中， ，过滤，
少量冰水洗涤，低温干燥，得到 晶体。
（5）制 。将纯净的 放入管式炉内煅烧 ，获得产品 。如图2为其他条件相同
时，不同煅烧温度对产品中 质量分数的影响，当煅烧温度高于 时，产品中 质量分数降低，
学科网（北京）股份有限公司铁元素质量分数升高，其原因可能是 。
【答案】（1）
（2）将溶液中的 还原为 ，并防止生成的 被氧化
（3） 或
（4）蒸发浓缩得到 饱和溶液，冷却至 结晶
（5） 高温条件下分解生成
【分析】烧渣中主要含有Fe O、SiO、Al O，Fe O 属于碱性氧化物，SiO 属于酸性氧化物，Al O 属于两
2 3 2 2 3 2 3 2 2 3
性氧化物，加入足量稀硫酸，发生 、 ，二氧化硅不溶于
水，且不与稀硫酸反应，因此滤渣中含有SiO，向滤液中加入过量铁粉，发生 、
2
，然后调节pH，得到FeSO ·7H O，据此分析。
4 2
【解析】（1）氧化铝为两性氧化物，与酸反应的化学方程式为 ；二氧
化硅为酸性氧化物，不溶于水，且不与稀硫酸反应，因此“滤渣”中主要成分是SiO；故答案为：
2
；SiO；
2
（2）根据上述分析，“酸浸”后的滤液中含有Fe3+，加入过量的铁粉，发生 ，因此加入过
量铁粉的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，并防止生成Fe2+被氧化；“酸浸”中加入过量硫酸，因此滤液
中含有稀硫酸，过量铁粉与稀硫酸发生
；故答案为：将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，并防止生成Fe2+被氧化；H；
2
（3）根据流程可知，调节pH后，对溶液进行蒸发浓缩，冷却结晶，得到FeSO ·7H O晶体，即调节pH目
4 2
的是除去Al3+，使Al3+转化成氢氧化铝沉淀，根据表中数据可知，调节pH范围为 或
；故答案为： 或 ；
（4）根据图像可知，温度高于60℃得到FeSO ·H O，且溶解度随着温度升高而降低，因此为获得
4 2
FeSO ·7H O的操作是蒸发浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，得到FeSO ·7H O晶体，然后过滤、
4 2 4 2
洗涤，故答案为：蒸发浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶；
学科网（北京）股份有限公司（5）四氧化三铁中铁元素的质量分数高于氧化铁，当煅烧温度高于800℃时，氧化铁的质量分数降低，铁
元素质量分数升高说明部分碳酸亚铁受热分解生成了四氧化三铁，故答案为： 高温条件分解生成
Fe O。
3 4
8．透明氧化铁黄具有优良着色性能和保色性且使用安全，受到广泛重视，某研究性学习小组拟用硫酸亚
铁做原料进行制备，实验流程如图所示：
回答下列问题：
（1）步骤④用到的仪器除铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒之外还需要 ；步骤⑨用到的仪器是
。
（2）步骤②发生反应的离子方程式为 。
（3）步骤④所得滤渣的主要成分是 (写化学式)。
（4）证明步骤⑤已洗涤干净的方法是 。
（5）步骤②中除用 氧化之外，还可以用 氧化，若有2.78g 溶解后通氧气，至少需通
入标准状况下 mL。
（6）将透明氧化铁黄溶于水制得的胶体不具有的性质或用途是_______(填字母)。
A．分散质的直径为1nm~100nm B．用激光笔照射时，有一条光亮的通路
C．可用作除氧剂 D．肉眼很难区分该胶体和溶液
【答案】（1）漏斗 研钵(带研杵)
（2）
（3）
（4）取最后一次洗涤液，滴加盐酸酸化的 溶液，若无白色沉淀，则已洗净
（5）56
（6）C
【分析】FeSO ∙7H O加水溶解后，加入HSO 、HO 溶液氧化得Fe (SO ) 溶液，加入NaOH溶液充分反应
4 2 2 4 2 2 2 4 3
后过滤得滤渣Fe(OH) ，将滤渣洗涤后用絮凝剂表面处理，过滤、烘干、研细得到α-Fe O。
3 2 3
【解析】（1）步骤④为过滤，用到的仪器除铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒之外还需要漏斗；步骤⑨为研
细，用到的仪器为研钵(带研杵)。
（2）步骤②中加入HSO 、HO 溶液氧化FeSO 得Fe (SO ) 溶液，反应的离子方程式为2Fe2+
2 4 2 2 4 2 4 3
+H O+2H+=2Fe3++2H O。
2 2 2
学科网（北京）股份有限公司（3）根据分析，步骤④所得滤渣的主要成分为Fe(OH) 。
3
（4）证明步骤⑤已洗涤干净只要证明最后的洗涤液中不含 即可，方法是：取最后一次洗涤液，滴加
盐酸酸化的BaCl 溶液，若无白色沉淀，则已洗净。
2
（5）根据得失电子守恒，4n(O )=n(FeSO ∙7H O)= =0.01mol，解得n(O )=0.0025mol，标准状况下
2 4 2 2
的体积为0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56mL。
（6）A．胶体的分散质的直径为1nm~100nm，A项不选；
B．胶体能产生丁达尔效应，即用激光笔照射时，有一条光亮的通路，B项不选；
C．所得胶体中Fe为+3价，不能与O 反应，不能作除氧剂，C项选；
2
D．该胶体与溶液用肉眼很难区分，D项不选；
答案选C。
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