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易错专题05 金属元素及其化合物
聚焦易错点：
易错点一 金属元素及其化合物的性质
►
易错点二 金属元素及其化合物的转化
►
典例精讲
易错点一 金属元素及其化合物的性质
【易错典例】
例1 为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。
【实验一】探究铜和稀硝酸反应的产物。实验装置如图所示，气密性已检查。
已知：FeSO4＋NO===[Fe(NO)]SO4该反应较慢，待生成一定量[Fe(NO)]2＋时，突显明显棕色。
(1)实验开始时先将Y 形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，然后向其中缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是
________________________________。
(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为_________________________________。
(3)若Y 形试管中产生的气体有NO2，B 中的实验现象为________________；若Y 形试管中产生的气体只有
NO，B 中的实验现象是____________________。
【实验二】 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因。经过实验一，测得硝酸的浓度小于6 mol·L－1时，
只有NO 生成。当铜片与5 mol·L－1硝酸反应，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探
究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究。
探究一：研究反应过程中温度变化对反应速率的影响，实验所得现象记录如表所示。
时间/min
现象
0～15
铜表面出现气泡，但速度很慢
25
溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快
30
气泡生成速度较快，均匀冒出
45
洗气瓶中可见少量淡棕色的物质
50
溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色
1
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铜和稀硝酸的反应温度与时间的关系曲线
(4)分析上述图表信息可得到的结论是_______________________。
探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响
某同学设计了如下实验，利用实验一的装置测定溶液突显明显棕色的时间。
序号
温度/ ℃
铜片/g
硝酸/mL
硝酸铜/g
1
25
①
②
③
2
25
5
20
0.5
3
25
5
20
1.0
(5)请将表中的实验条件填写完整：①________；②________；③________。
(6)通过实验发现实验1、2、3 的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是
______________________________________________。
【答案】(1)利用生成的CO2将整个装置内的空气赶尽，避免NO 和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生
干扰(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)溶液显红色 溶液显棕色(4)反应溶液温度升高不是
使反应速率加快的主要因素 (5)5 20 0 (6)研究NO 对反应速率的影响
【解析】(1)实验开始时先将Y 形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，然后向其中缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀
硝酸反应生成CO2，将整个装置内的空气赶尽，避免NO 和O2反应生成NO2，对气体产物的观察产生干
扰。(2) 在常温下，铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，化学方程式为3Cu ＋
8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(3)若Y 形试管中产生的气体有NO2，NO2溶于水生成硝酸，把
Fe2＋氧化成Fe3＋，B 中溶液显红色；若Y 形试管中只有NO 生成，FeSO4＋NO===[Fe(NO)]SO4，该反应较
缓慢，待生成一定量[Fe(NO)]2＋时，突显明显棕色。(4)由图表信息可知，反应25～30 min 时，反应速率明
显增大，但温度几乎不变；且反应30 min 时，反应速率已经较快了，再升高温度，反应速率增大有限，可
知反应溶液温度升高不是使反应速率加快的主要因素。(5)研究化学反应产物硝酸铜对反应速率的影响，实
验1 作为对照试验，故实验1 中铜片的质量、硝酸的体积应该与实验2、3 中完全一样，硝酸铜的质量是
0。(6)实验1、2、3 的反应速率并无明显变化，说明硝酸铜没有催化作用；就需要研究另一种产物NO 对反
应速率是否有影响。
【解题必备】
钠及其化合物
1．钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，而是先与H2O 反应生成NaOH，然后生成
的NaOH 溶液再与盐溶液反应，钠与H2O、酸反应的实质都是与H＋反应，所以钠与酸溶
液反应更为剧烈。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
2．无论Na 与O2反应生成Na2O 或Na2O2，只要参与反应的Na 质量相等，则转移电子的
物质的量一定相等。Li 和O2反应只生成Li2O。
3．Na 及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色，鉴别Na、K 利用焰色反应。焰色反
应是大多金属元素的性质，属于物理变化。
4．Na2O2具有强氧化性，能将具有还原性的物质氧化，每摩Na2O2得2 mol 电子，1 mol
Na2O2参与反应转移电子的物质的量为1 mol。
1．铝是活泼金属，但铝抗腐性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。
2．铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，并不是Al
2
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铝及其化合物
与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。
3．Al2O3、Al(OH)3与NaOH 溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所
以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。Al(OH)3可用作抗酸药。
4．泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
铁及其化合物
1．Fe 与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3，Fe 与Cl2反应时生成FeCl3，与S
反应时生成FeS， Fe、Al 在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。
2．FeCl2溶液与NaOH 溶液在空气中反应的现象变化，常用于物质推断。向Fe2＋溶液中加
入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕色的颜色变
化，该现象可用于Fe2＋的初步检验。Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、
NaOH 溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN 溶液法(生成血红色溶液)，前面两种方法需溶液中
Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN 溶液法。
3．配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe 粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加
入浓盐酸防止水解。
4．Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7 时，Fe3＋几乎完全水解生成Fe(OH)3沉
淀。除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解
生成沉淀过滤除去。
5．制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点，一是溶液中的溶解氧必须提前除去，二是反
应过程中必须与O2隔绝。
6.铁元素在周期表中的位置，铁、铁离子、亚铁离子的电子排布式、轨道表示式，离子的
稳定性与洪特规则，配合物的中心离子、配体。
铜及其化合物
1．铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]。
2．常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO 除去CO2中的CO。
3．新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。
4．Cu 和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO 的混合气体，当Cu 有剩余，再加入
稀H2SO4，Cu 继续溶解。
5.四水合铜离子与四氨合铜离子的中心离子、配体、配位能力、空间构型
金属冶炼
1．金属的冶炼方法与金属活动性顺序表有密切的关系：
2．钠、镁的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2，铝的冶炼是电解加了冰晶石的熔融Al2O3，
不是电解熔融AlCl3，因为AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。
3．热还原法中使用的还原剂通常为碳、一氧化碳和氢气等。在金属活动性顺序表中，虽
然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来，但不一定是从其盐溶液中置换，
例如Na 由于活泼性太强，不能从CuCl2溶液中置换出Cu，但是可以在其熔融状态下置换
出铜。在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但真正作还原剂的是CO。
【变式突破】
3
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1．(2023 年福建福州市高三期末) 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0.1 mol·L－1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2 mL FeCl2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2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依
次加入几滴氯水和1 滴KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是__________。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI 溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3
支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入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________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2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)2Fe2＋＋H2O2＋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溶液中加入少量铁屑的目
的是防止Fe2＋被空气氧化。(2)Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋
＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，产生干扰。(4)根据Fe2
＋的检验方法，向溶液中加入1 滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子
是Fe2＋；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3＋遇KSCN 溶液显血红色，实验①和③说明，在I－过量的情
况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2。
（5）H2O2是强氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，则有2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；一段时间后，
Fe3＋能将H2O2氧化成O2，离子方程式为2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，上述两步反应的总反应方程式
为2H2O2===O2↑＋2H2O，Fe3＋是该反应的催化剂，因而有气泡出现，且溶液变为棕黄色；由于上述反应放
热，温度升高，H2O2反应生成水，起到了稀释作用，增大了溶液的pH，这些因素都能使水解平衡Fe3＋＋
3H2O
Fe(OH)3＋3H＋正向移动，因此能生成红褐色沉淀。
2．（2024·吉林白山·二模）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：
4
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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_______。
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_________，阴极产生的物质A 的
化学式为________。
(5)铝粉在1000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl 固体并充分混合，有利于AlN 的制
备，其主要原因是__________________________________。
【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(4)4CO3
2-＋2H2O－4e－
===4HCO3
-＋O2↑ H2(5)NH4Cl 分解产生的HCl 能够破坏Al 表面的Al2O3薄膜
【解析】(1)Al2O3与NaOH 溶液反应生成NaAlO2和H2O。(2)为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠溶液必须
过量，所以过滤Ⅰ所得滤液中含有氢氧化钠，加入碳酸氢钠溶液后，氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳
酸钠和水，所以溶液的pH 减小。(3)阳极为O2－发生氧化反应生成O2，石墨可能被O2氧化。(4)电解时阳极
由图示可知是由碳酸钠生成碳酸氢钠的过程，阳极应该是水电离产生的氢氧根离子放电生成氧气，多出的
氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子。即：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，CO3
2-＋H＋===HCO3
-合并得答
案4CO3
2-＋2H2O－4e－===4HCO3
-＋O2↑。阴极应该是水电离产生的氢离子放电生成氢气，多出的氢氧根离
子使得稀氢氧化钠溶液变成浓氢氧化钠溶液。(5)铝在空气中容易形成致密的Al2O3薄膜，阻碍反应的进
行，加入NH4Cl 分解产生HCl，HCl 能够与Al2O3反应。
易错点二 金属元素及其化合物的转化
【易错典例】
例2（2023·广东深圳·统考二模）某学习小组按下图所示流程，在实验室模拟处理含苯酚的工业废水，并进
行相关实验探究。
5
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回答下列问题：
(1)“操作Ⅰ”所使用的玻璃仪器有烧杯和_______(填仪器名称)，流程中可循环使用的物质是_______(填名
称)。
(2)“水层2”中主要溶质为_______(填化学式)。
(3)将所得苯酚配制成一定浓度的苯酚溶液，探究铁盐种类和pH 对苯酚与Fe3+显色反应的影响。
查阅资料
ⅰ.
为紫色；
ⅱ.
对苯酚与
的显色反应无影响；
ⅲ.
对特定波长光的吸收程度(用吸光度A 表示)与
的浓度在一定范围内成正
比。
提出猜想：
猜想1：
对苯酚与
的显色反应有影响
猜想2：
对苯酚与
的显色反应有影响。
猜想3：
对苯酚与
的显色反应有影响。
进行实验：
常温下，用盐酸调节pH 配制得到pH 分别为a 和b 的
溶液(
)，用硫酸调节pH 配制得
到pH 分别为a 和b 的
溶液。取
苯酚溶液于试管中，按实验1~4 分别再加入
含
的试剂，显色
后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下，pH 改变
对
水解程度的影响可忽略)。
序号
含
的试剂
吸光度
溶
液
溶液
1
/
2
/
3
/
4
/
结果讨论 实验结果为
。
①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想3 成立的理由是_______。
②为进一步验证猜想，小组同学设计了实验5 和6，补充下表中相关内容。(限选试剂：
溶液、
6
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溶液、
固体、
固体)
序
号
含
的试剂
再加入的试
剂
吸光度
溶液
溶液
5
/
固体
6
/
_______
③根据实验1~6 的结果，小组同学得出猜想1 不成立，猜想2 成立，且
对苯酚与
的显色反应起抑
制作用，得出此结论的依据是_______。
④根据实验1~6 的结果，小组同学得出猜想3 成立，且
对
与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平
衡角度解释其原因是_______。
(4)小组同学利用滴定法测定所得“水层2”中苯酚的含量：向
样品溶液中加入过量溴水，将苯酚全部
转化为化合物M；再加入过量
溶液，充分反应后，用
标准溶液滴定。
已知：ⅰ.
ⅱ.
①加入
溶液前需加热除去多余的
，否则会使测定结果_______(填“偏高”或“偏低”)。
②若消耗
标准溶液的体积为
，则样品中苯酚的浓度为_______
(用含、
、
的代数
式表示)。
【答案】(1)分液漏斗 苯
(2)
(3)
或
对苯酚与
的显色可能有影响
固体
，
(或
)
与苯酚的显色时，存在反应：
，
增
大，平衡逆向移动，
的浓度减小，溶液颜色变浅
(4) 偏高
【分析】由题干工艺流程图可知，向含苯酚的废水中加入苯进行萃取，操作Ⅰ是萃取分液，分液后得到水
层1 和有机层，向有机层中加入NaOH 溶液将苯酚转化为苯酚钠，然后进行分液，分液后得到有机层(含有
苯)和水层，向水层溶液中通入足量的CO2后将苯酚钠转化为苯酚和碳酸氢钠溶液，然后进行过滤，过滤得
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到苯酚和水层2。再利用控制变量法进行探究氯离子、硫酸根离子、氢离子对显色的影响。
（1）由分析可知，操作Ⅰ为萃取、分液，因此使用的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗，操作Ⅱ是分液，得到
有机层(含有苯)，则苯可以循环使用，故答案为：分液漏斗；苯。
（2）反应Ⅱ是苯酚钠和二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠溶液，苯酚溶解度比较小，过滤，则“水层2”
中主要溶质为NaHCO3，故答案为：NaHCO3。
（3）①由题干实验信息可知，实验1、2 和实验3、4 使用溶液中的
或
不同，二者阴离子可能也对
Fe3+的显色有影响，即根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想3 成立的理由是
或
对苯
酚与
的显色可能有影响，故答案为：
或
对苯酚与
的显色可能有影响。
②为进一步验证猜想即验证
或
对苯酚与
的显色是否有影响，小组同学设计了实验5 和6，根
据控制变量可知，实验5、6 的pH 值相同，Fe3+浓度相同，实验5 改变
浓度，实验6 则改变
浓度，
故选用的试剂为Na2SO4固体，故答案为：Na2SO4固体。
③根据实验1~6 的结果，小组同学得出猜想1 不成立，猜想2 成立，且
对苯酚与
的显色反应起抑
制作用，说明氯离子对实验没有影响，则
，硫酸根对实验有抑制作用，说明实验6 相比实验1 来说
或
；故答案为：
，
(或
)。
④根据实验1~6 的结果，小组同学得出猜想3 成立，且
对
与苯酚的显色反应有抑制作用，从化学平
衡角度解释其原因是
与苯酚的显色时，存在反应：
，
增
大，平衡逆向移动，
的浓度减小，溶液颜色变浅；故答案为：
与苯酚的显色时，存在
反应：
，
增大，平衡逆向移动，
的浓度减
小，溶液颜色变浅。
（4）①加入
溶液前需加热除去多余的
，过量溴会氧化碘离子生成单质碘，则消耗硫代硫酸根的量增
大，则计算出化合物M 的量多，因此会使测定结果偏高；故答案为：偏高。
②根据苯酚与
的关系是1:2，若消耗
标准溶液的体积为
，则样品中苯酚的浓度为
；故答案为：
。
【解题必备】
1．钠及其化合物之间的转化关系
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(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(2)2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑
(3)4Na＋O2===2Na2O(空气中缓慢氧化)
(4)2Na＋O2
Na2O2
(5)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(6)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(7)Na2CO3＋2HCl(过量)===2NaCl＋CO2↑＋H2O
(8)Na2CO3＋HCl(不足)===NaCl＋NaHCO3
(9)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
(10)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
(11)NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
(12)NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
(13)2NaHCO3＋Ca(OH)2(不足)===Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O
(14)NaHCO3＋Ca(OH)2(过量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O
(15)CO2＋2NaOH(过量)===Na2CO3＋H2O
(16)CO2(过量)＋NaOH===NaHCO3
2．铝及其化合物之间的转化关系
(1)4Al＋3O2
2Al2O3
(2)2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
(4)2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3
(5)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
(6)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
(7)Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
(8)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
(9)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(10)AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl(NaOH 适量)
(11)AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O(NaOH 过量)
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(12)NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl(少量盐酸)
(13)NaAlO2＋4HCl===AlCl3＋NaCl＋2H2O(足量盐酸)
(14)2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO(少量CO2)
(15)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO(足量CO2)
(16)Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓(铝盐和偏铝酸盐在溶液中相互促进水解)
3．铁及其化合物之间的转化关系
(1)3Fe＋2O2点燃Fe3O4
(2)Fe＋S
FeS
(3)2Fe＋3Cl2点燃2FeCl3
(4)3Fe＋4H2O(g)
Fe3O4＋4H2
(5)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(酸为非氧化性酸)
(6)Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(铁适量)
(7)3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(铁过量)
(8)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
(9)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
(10)FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O
(11)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(12)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O
(13)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
(14)3Fe3O4＋28HNO3(稀)===9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O
(15)Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O
(16)Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O
(17)3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O
(18)2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O
(19)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(20)FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
(21)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
4．铜及其化合物之间的转化关系
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(1)2Cu＋O2
2CuO
(2)2Cu＋S
Cu2S
(3)Cu＋Cl2点燃CuCl2
(4)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
(5)2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
(6)Cu
＋
2H
2SO4( 浓
)
CuSO4＋
SO
2↑ ＋
2H
2O、
(7)3Cu
＋
8HNO
3( 稀
) ==
=3Cu(NO
3)2＋
2NO↑
＋
4H
2O
(8)2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4
【变式突破】
3. 锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会
造成环境污染，还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li 的流程如图。
已知：LiCoO2难溶于水，易溶于酸。回答下列问题：
（1）LiCoO2中Co 的化合价是__。
（2）LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。
（3）浸出剂除了H2O2外，也可以选择Na2S2O3，比较二者的还原效率H2O2__(填“>”或“<”)Na2S2O3(还原效
率：还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。
（4）提高浸出效率的方法有__。
（5）利用Cyanex272 萃取时，pH 对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知，用Cyanex272 萃
取分离时，最佳pH 是__。
（6）反萃取的离子方程式为2H++CoR2=Co2++2HR，则反萃取剂的最佳选择是__。
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（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1，则pH=__时，Ni2+开始沉淀。[Ksp(Ni(OH)2=2×10-15]
（8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完成从水相中分离Ni 和Li 的实验流程图(如图)___。
已知：
提供的无机试剂：NaOH、Na2CO3、NaF。
【答案】（1）+3（2）2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O（3）<（4）适当升高温度，适当增加
H2SO4浓度（5）5.5（6）H2SO4（7）7.5（8）①NaOH②Ni(OH)2 ③NaF
【解析】(1)LiCoO2中O 元素为-2 价，Li 为+1 价，根据化合物中各元素化合价代数和为0 进行计算得Co 的
化合价为+3 价；
(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，化学方程
式为：2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O；
(3)1molH2O2作为还原剂转移2mol 电子，1molNa2S2O3作为还原剂转移8mol 电子，则Na2S2O3的还原效率更
高；
(4)提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加H2SO4浓度等；
(5)分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni 进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低
的pH 范围，所以最佳pH 是5.5；
(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择
H2SO4；
(7)c(Ni2+)=
mol/L=0.02mol/L，则开始沉淀时，c(OH-)＝
=
=10-6.5mol/L，则
pH=14-6.5=7.5；
(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH 应该用碱性物质，但要考虑分离Ni 和Li 元素不能使Ni 和Li
元素同时沉淀，所以选用NaOH，则Ni(OH)2先沉淀，过滤后滤液中加入NaF 生成LiF 沉淀。
4. 聚合硫酸铁(PFS)是一种性能优异的无机高分子絮凝剂，其化学式通常表示为[Fe2(OH)2a(SO4)3－a]b。某化
工厂制备PFS 并用其处理废水。
I.用硫酸铜废液制备PFS
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(1)试剂A 为___。
(2)“控温氧化”发生反应的离子方程式为__。
(3)测定PFS 样品中的n(OH－)：取ag 样品，溶解于V1mLc1 mol∙L−1HCl 溶液中，用KF 溶液掩蔽Fe3+(使
Fe3+不能与OH－反应)，滴入酚酞溶液，再用c2 mol∙L−1NaOH 溶液滴定，到达滴定终点时消耗NaOH 溶液体
积为V2mL。agPFS 样品中的n(OH－)=__mol。
II.用石灰乳－PFS 法处理含砷废水
已知：
i.常温下，Ca3(AsO4)2、CaHAsO4的Ksp均大于FeAsO4的Ksp，Fe2(HAsO4)3可溶；
ii.常温下，溶液中含砷微粒的物质的量分数与pH 的关系如图。
(4)下列说法不正确的是___(填序号)。
a.NaH2AsO4溶液的pH＜7
b.pH=11.5 时，c(H2AsO )+2c(HAsO
)+3c(AsO
)+c(OH－)=c(H+)
c.Na3AsO4溶液中，3c(Na+)=c(AsO
)+c(HAsO
)+c(H2AsO )+c(H3AsO4)
(5)“一级沉降”中，石灰乳的作用是___。
(6)“二级沉降”中，溶液的pH 在8~10 之间，PFS 形成的Fe(OH)3胶体粒子可以通过沉淀反应进一步减少溶
液中的As 含量，反应的离子方程式为___。
(7)溶液的pH 和m(Fe)/m(As)对As 去除率的影响如图。某酸性含砷废水中As 含量为20mg/L，为达到排放
标准(As 含量≤1mg/L)，从节约成本的角度考虑，工业上选择的最佳条件是__(填序号)。
a.pH=8.2m(Fe)/m(As)=5 b.pH=8.2m(Fe)/m(As)=8
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c.pH=9.0m(Fe)/m(As)=5 d.pH=9.0m(Fe)/m(As)=8
[m(Fe)/m(As)指PFS 中Fe 元素质量与对应废水中As 元素质量之比]
【答案】（1）Fe（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（3）(c1V1－c2V2)×10－3（4）bc（5）中和酸性溶液，调
节溶液pH；形成CaSO4、Ca3(AsO4)2沉淀，去除部分SO
和H3AsO4 （6）Fe(OH)3+HAsO
=FeAsO
+2OH－+H2O（7）c
【解析】硫酸铜废液中加入试剂铁发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，硫酸亚铁中加入双氧水、稀硫酸反应
生成硫酸铁和水，在发生水解聚合、减压蒸发得到PFS 固体。
(1)试剂A 主要是将铜离子置换，因此试剂A 为Fe；
(2)“控温氧化”主要是双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+
+2H2O；
(3)测定PFS 样品中的n(OH－)：取ag 样品，溶解于V1mLc1 mol∙L−1HCl 溶液中，用KF 溶液掩蔽Fe3+(使
Fe3+不能与OH－反应)，滴入酚酞溶液，再用c2 mol∙L−1NaOH 溶液滴定，根据题意，KF 溶液掩蔽Fe3+，剩
余的HCl 消耗的NaOH 物质的量为c2 mol∙L−1×V2×10−3L= c2V2×10−3mol，因此agPFS 样品中的n(OH－)= c1
mol∙L−1×V1×10−3L－c2V2×10−3mol=(c1V1－c2V2)×10−3mol。
(4)a．根据题中信息H3AsO4的电离平衡常数Ka1=1.0×10−2.2，Ka2=1.0×10−7，Ka3=1.0×10−11.5，NaH2AsO4溶液电
离常数为1.0×10−7，水解常数
，电离大于水解，溶液显酸性，因此pH＜7，故a 正
确；b．要使pH=11.5 时，原溶液中加入碱性物质，根据电荷守恒得到c(H2AsO )+2c(HAsO
)+3c(AsO
)
+c(OH－)＞c(H+)，故b 错误；c．Na3AsO4溶液中，c(Na+)=3c(AsO
)+3c(HAsO
)+3c(H2AsO )
+3c(H3AsO4)，故c 错误；综上所述，答案为：bc。
(5)“一级沉降”中，根据题中信息得出石灰乳的作用是中和酸性溶液，调节溶液pH；形成CaSO4、
Ca3(AsO4)2沉淀，去除部分SO
和H3AsO4；
(6)“二级沉降”中，溶液的pH 在8~10 之间，溶液中主要含有HAsO
，加入Fe(OH)3胶体粒子与HAsO
反应，反应的离子方程式为Fe(OH)3+HAsO
=FeAsO +2OH－+H2O；
(7)某酸性含砷废水中As 含量为20mg/L，为达到排放标准(As 含量≤1mg/L)，则去除率要达到
，从节约成本的角度考虑，根据图中信息得到工业上选择的最佳条件是
pH=9.0m(Fe)/m(As)=5。
考点精练
1．（2024·湖南长沙·一模）灵感是在劳动时候产生的。下列劳动项目涉及反应的离子方程式书写正确的是
A．用铝和氢氧化钠作管道疏通剂：
B．用醋酸洗涤铜锣上的铜绿：
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C．用石膏改良盐碱地：
D．用热的纯碱溶液除去盘碟油污：
2．（2024·广东广州·二模）冰晶石—
熔体电解法仍然是目前工业生产金属铝的唯一方法。实验室利
用以下装置能达到实验目的的是
A．制取
B．制取
C．分离
D．制取
3．（2024·重庆·二模）由锆（Zr，+4 价，价层电子排布式为
）和钨（W，+6 价）两种金属元素的
氧化物组成的复合氧化物的立方晶胞示意图如图所示。图中四面体中心是钨原子，均在晶胞中；八面体中
心是锆原子，位于晶胞顶角和面心。下列说法正确的是
A．基态O 原子的价层电子排布图为
B．锆位于周期表中第五周期第ⅥB 族
C．该复合氧化物的化学式为
D．该晶体中每个Zr 周围等距且紧邻的Zr 有8 个
4．（2024·辽宁朝阳·二模）碲被誉为金属性最强的非金属，某科研小组从碲渣(主要含有Cu2Te )中提取粗
碲的工艺流程如图所示。下列有关说法错误的是
已知：①“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在；②TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱。
A．“焙烧”后铜以Cu2O 形式存在
B．“碱浸”后过滤用到的主要仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒
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C．“酸化”后生成Te(SO4)2
D．“还原”后，溶液的酸性减弱
5．（2024·山东潍坊·二模）三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。
实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬（
、
为气流控制开关）。
原理：
已知：
气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。下列说法正确的是
A．实验装置合理的连接顺序为a→b→c→h→i→d→e→f
B．装置D 中反应的离子方程式为
C．从安全的角度考虑，整套装置的不足是升华的三氯化铬易凝华，堵塞导管
D．实验开始和结束都通一段时间
，且目的相同
6．（2024·广东梅州·二模）“科学探究与创新意识”是化学学科核心素养之一、某研究小组用下图装置进
行探究实验。下列说法正确的是
A．Ⅰ中70%
在反应中作氧化剂
B．取少量反应后Ⅱ中溶液加入
溶液有蓝色沉淀生成
C．Ⅱ中发生反应的离子方程式为：
D．Ⅲ中溶液褪色，说明
具有漂白性
7．（2024·辽宁·一模）邻二氮菲能与Fe2+发生显色反应，生成橙红色螯合物，用于Fe2+检验，化学反应如
下。下列说法正确的是
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A．邻二氮菲的核磁共振氢谱有6 组吸收峰
B．元素的电负性顺序：N>H>C>Fe
C．每个螯合物离子中含有2 个配位键
D．用邻二氮菲检验Fe2+时，需要调节合适的酸碱性环境
8．（2024·浙江金华·二模）取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中，滴入几滴酚酞和
溶液，混合均匀，放入裹有锌片的铁钉(如下图所示)，一段时间后，下列说法不正确的是
A．锌片附近琼脂颜色变红
B．铁钉上的电极反应式：
C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D．将锌片改为铜片，琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块
9．（2024·广西·二模）菠菜中富含铁元素，欲测定菠菜中铁元素含量，按如下流程进行实验，下述四步对
应操作错误的是
A
B
C
D
称量
灼烧
酸溶
过滤
A．A
B．B
C．C
D．D
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10．（2024·浙江·二模）下图是利用铜与浓硫酸反应的产物制备Cu2O 的工艺流程，（已知：常温下，
H2SO3：
，
；
：
，
）下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的反应为：
B．溶液2 中
C．反应Ⅱ应需及时补充
维持溶液
D．
溶液中存在
，则该溶液中粒子浓度：
11．（2024·辽宁鞍山·二模）某实验小组在探究
性质时，做了如下实验：
实验Ⅰ：向NaCl 溶液中加入
溶液，溶液呈绿色。
实验Ⅱ：向
溶液中加入表面打磨掉氧化膜的金属Mg，产生大量气泡同时溶液中产生绿色沉淀。
实验Ⅲ：向
溶液中加入适量氨水，溶液变为深蓝色。
实验Ⅳ：向实验Ⅲ的深蓝色溶液中加入
溶液，产生蓝色沉淀。
资料显示：
为黄色，
为绿色不溶物。
下列说法错误的是
A．实验Ⅰ：
在NaCl 溶液中部分转化为
B．实验Ⅱ：Mg 消耗了溶液中的
从而产生了
C．实验Ⅲ：有
生成
D．实验Ⅳ：获得的蓝色沉淀为
12．（2024·黑龙江·二模）KMnO4是重要氧化剂，广泛用于化工、防腐以及制药等领域。以软锰矿(主要成
分为MnO2)为原料，经中间产物K2MnO4制备KMnO4的流程如图。下列说法错误的是
A．“熔融”过程中，
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B．滤渣2 经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率
C．用盐酸替代CO2能加快“酸化”时的速率
D．得到KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
13．（2024·四川德阳·二模）氧化铝粉体材料广泛应用于生物陶瓷、电子、催化剂、航空航天等领域。下
图为利用钾明矾石精矿[主要成分为
及少量
]制备超细
的工艺流程。
回答下列问题：
(1)“粉碎”的目的是 。
(2)“碱浸”过程中相关数据如图
，则应选择的合适条件为 ，在该条件下，
转化为
沉淀。
(3)“滤液1”的用途有 (写出一条即可)。
(4)“酸溶”时
溶解反应的离子方程式为 。
(5)“沉铝”反应生成难溶物
及无色气体，反应的离子方程式为 。检验沉淀是否洗涤
干净的方法为 。
(6)流程中部分副产物稍加处理便能循环利用，写出其中一种的化学式 。
(7)工业生产中常用
和
来沉淀
，已知常温下，在
和
共存的悬浊液中，
。则
。[已知
]
14．（2024·甘肃白银·二模）三氯化锑(
)用于红外光谱分析以及显像管生产等。工业生产中，以辉锑
矿(主要成分为
，还含有
、
、
和
等)为原料制备
的工艺流程如图：
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已知：①
具有强氧化性，“浸出液”主要含盐酸和
，还含
、
、
和
等杂
质；
②常温下，
、
；
③溶液中离子浓度小于或等于
时，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)除将辉锑矿粉碎外，还能加快辉锑矿“酸浸”速率的措施有 (填一条即可)。
(2)“滤渣1”的主要成分有 (写化学式)。
(3)“浸出液”中加入适量
的目的是 (填化学方程式)。
(4)当
、
共沉淀时，溶液中
(保留两位有效数字)。
(5)“除砷”时，氧化产物为
，则
(可溶于水)与
反应的离子方程式为 。
(6)已知：“电解”
溶液时有
生成。则上述流程中可循环利用的物质有 。
(7)
晶体中
原子沿z 轴方向在
平面的投影图(即俯视图)如图，其中O 原子略去，
原子旁标注的
数字表示每个
原子位于z 轴的高度，则
位于晶胞的 (填“面心”或“棱心”)，晶体的密
度为
。
15．（2024·重庆·二模）工业上用软锰矿（主要含
、
及铁的氧化物）和铅闪（主要含PbS、
、ZnS）为原料联合制取
和
的流程如下图所示。
(1)基态Mn 核外有 个未成对电子，Mn 元素位于元素周期表的 区。
(2)提高“酸浸”浸出率可采取的措施有 （写两条），“冰水沉积”的目的是 。
(3)PbS、MnS、ZnS 三种物质在相同条件下，溶度积最大的是 （填化学式）。
(4)“酸浸”时，PbS 与
反应生成
和
，写出其反应的离子方程式 。
(5)“酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是 。
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(6)“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为 。
(7)通过
在MnO 晶体（正极）中嵌入和脱嵌，实现电极材料充放电，原理如下图所示。Ⅰ为MnO 活化
过程，请写出过程Ⅱ的电极反应式 。
16．（2024·贵州·二模）偏磷酸钡Ba(PO3)2具有耐高温、透光性良好等性能，是制备磷酸盐光学玻璃的基
础物质。利用湿法磷酸(主要成分为H3PO4，含有少量Mg2+、Fe3+、
、
等杂质)制备偏磷酸钡的一
种工艺的主要流程如图所示：
已知
时：①
；
②将NH3通入H3PO4溶液中，当pH=3.8~4.5 时生成NH4H2PO4，pH=8.0~8.2 时生成(NH4)2HPO4。
回答下列问题：
(1)“滤渣1”中含硫化合物的化学式为 。
(2)“滤渣2”的主要成分有
及
，其中生成
的离子方程式为 ；
下，当
沉淀完全时，
至少为
[当
时认为沉淀完全]。
(3)“氨化”的目的之一是通入NH3调节溶液的pH，当溶液pH 为4.3 时H3PO4转化为 (填化学
式)。
(4)“脱镁”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若将流程中“氨化”与“脱镁”交换，Mg2+沉淀不完全，原
因是 。
(5)“结晶”后得到
晶体，“煅烧”时生成
和
等物质，其反应的化学方程式为
；比较
键角：
(选填“
”“
”或“
”)，其原因是 。
参考答案
1．D【解析】A．用铝和氢氧化钠作管道疏通剂涉及的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠
和氢气，反应的离子方程式为
，故A 错误；
B．用醋酸洗涤铜锣上的铜绿涉及的反应为碱式碳酸铜与醋酸溶液反应生成醋酸铜、二氧化碳和水，反应
的离子方程式为
，故B 错误；
C．石膏的主要成分为CaSO4·2H2O，则用石膏改良盐碱地涉及的反应为微溶的硫酸钙与碳酸钠溶液反应生
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成难溶的碳酸钙和硫酸钠，反应的离子方程式为
，故C 错误；
D．用热的纯碱溶液除去盘碟油污是因为碳酸钠在溶液中水解使溶液呈碱性，反应的离子方程式为
，故D 正确；
故选D。
2．D【解析】A．浓硫酸与碳酸钙反应生成微溶的CaSO4，覆盖在CaCO3表面，阻止反应的进一步进行，
所以不能用浓硫酸与碳酸钙反应制备CO2，A 错误；
B．CO2通入NaAlO2溶液中，导管应长进短出，B 错误；
C．过滤操作中，漏斗颈尖嘴应紧贴烧杯内壁，C 错误；
D．灼烧Al(OH)3分解生成Al2O3，D 正确；
故选D。
3．C【解析】A．基态O 原子的价层电子排布图为
，故A 错误；
B．锆的原子序数为40，位于周期表中第五周期第IVB 族，故B 错误；
C．由晶胞结构可得，晶胞的6 个面和8 个顶点为八面体占据，晶胞中Zr 原子数目为
，W 原
子数目为8，据锆与钨的化合价分别为+4 与+6，O 原子数目为32，可得化学式为
，故C 正确；
D．八面体的中心是锆原子，位于晶胞顶角和面心，所以Zr 原子周围距离最近且相等的Zr 原子有12 个，
故D 错误；
故答案为：C。
4．D【分析】碲渣(主要含有Cu2Te )中通入O2焙烧，由于Cu2O 在高温时比CuO 稳定，所以Cu 元素转化
为Cu2O，Te 元素转化为TeO2；加入NaOH 溶液，Cu2O 不溶，TeO2转化为Na2TeO3，过滤后得Cu2O 滤渣，
滤液为Na2TeO3溶液；加入稀硫酸进行酸化，Na2TeO3转化为Te(SO4)2，再加入Na2SO3还原，发生反应为
Te4++2
+2H2O=Te+2
+4H+。
A．由分析可知，“焙烧”后铜以Cu2O 形式存在，A 正确；
B．“碱浸”后得到固液混合物，需进行过滤操作，过滤时用到的主要仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，B
正确；
C．TeO2微溶于水，易溶于强酸，则加酸后，Na2TeO3先转化为TeO2，TeO2继续与硫酸反应，生成
Te(SO4)2，C 正确；
D．“还原”时，发生反应为Te4++2
+2H2O=Te+2
+4H+，则溶液的酸性增强，D 错误；
故选D。
5．C【分析】三氯化铬易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化，所以实验过程中要确保装置内不能存在氧
气和水蒸气，A 装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应，B 装置作用是防止水蒸气进入反应装置，C
装置作用是收集气体，D 装置是处理COCl2尾气，E 装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装
置内空气，然后再通入N2将CCl4气体带入装置，在E 中反应，生成的COCl2有毒气体用C 装置收集，与
22
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D 装置中NaOH 溶液反应从而进行吸收处理，为防止D 装置中水蒸气进入反应装置，还有在C 和D 装置中
间加一个干燥装置。
A．根据分析，装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置空气，则反应前C 装置内应该充满N2，
要收集的气体为COCl2，其密度大于N2，所以COCl2从d 进入，因此，实验装置合理的连接顺序为
ahidebcfg，A 错误；
B．根据元素分析，COCl2水解生成的两种酸性气体是HCl 和CO2，COCl2和NaOH 溶液反应的离子方程
式应该为COCl2+4OH-=
+2H2O+2Cl-，B 错误；
C．三氯化铬容易受热升华，温度降低后容易在导管内凝华，从而堵塞导管，C 正确；
D．反应前先通入氮气，排除空气的干扰，而反应结束后还需要持续通入N2一段时间，从而将COCl2完全
排入装置D 被充分吸收，并使CrCl3在氮气氛围中冷却在装置C 收集，即前后两次的作用不相同，D 错
误；
故答案为：C。
6．B【分析】I 中硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，二氧化硫有还原性，与三价铁离子在II 中发生氧化
还原反应得到亚铁离子和硫酸根离子，未反应完的SO2作为尾气被III 中的氢氧化钠吸收。
A．I 中硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，是强酸制弱酸的反应，无氧化还原，A 错误；
B．II 中反应产生亚铁离子，取少量加入K3[Fe(CN)6]溶液有KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀生成，B 正确；
C．Ⅱ中二氧化硫与三价铁离子发生氧化还原反应得到亚铁离子和硫酸根离子，由于反应体系为酸性，反
应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++
+4H+，C 错误；
D．Ⅲ中溶液褪色也有可能是二氧化硫和氢氧化钠反应消耗完氢氧化钠导致的，无法说明SO2具有漂白
性，D 错误；
本题选B。
7．D【解析】A．邻二氮菲分子中含有4 种不同位置的H 原子，故核磁共振氢谱有4 组吸收峰，A 错误；
B．元素的电负性顺序：N> C > H >Fe，B 错误；
C．根据题中结构可以看出每个螯合物离子中含有6 个配位键，C 错误；
D．溶液酸性太强时，邻二氮菲中的N 优先与H+形成配位键而减弱与Fe2+的配位能力；溶液碱性太强时，
会生成Fe(OH)2，所以用邻二氮菲检验Fe2+时，需要调节合适的酸碱性环境，D 正确；
故选D。
8．A【分析】将裹有锌片的铁钉放入琼脂、饱和食盐水的混合溶液中，滴入几滴酚酞和
溶
液，混合均匀，形成原电池，其中锌作负极、铁作正极，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极电极反应式
为O2+4e-+2H2O=4OH-。
A．根据以上分析可知，氧气在正极放电，生成氢氧根，所以铁附近变红，故A 错误；
B．铁钉作正极，铁钉上的电极反应式：
，故B 正确；
C．该装置形成原电池，所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动，故C 正确；
D．将锌片改为铜片，仍能形成原电池，此时铁作负极，发生氧化反应，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，
Fe2+与
反应产生蓝色沉淀，铜作正极，其电极反应式为
，生成氢氧
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根，所以铜电极附近变红，由于铜裹在铁的中段，所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块，故D 正确；
故答案为：A。
9．B【解析】A．托盘天平称量时遵循“左物右码”，故 A 正确；
B．灼烧固体时应选用坩埚而不能用蒸发皿，故B 错误；
C．用烧杯溶解固体，并用玻璃棒不断搅拌，故C 正确；
D．过滤时要用玻璃棒引流，故D 正确。
答案选B。
10．B【分析】根据常温下所给电离常数可知酸性
，二氧化硫与碳酸钠溶发
生反应Ⅰ使溶液pH 控制在3~4 之间，反应I 为
。
A．碳酸钠溶液、亚硫酸钠溶液呈碱性、亚硫酸氢钠溶液呈酸性。二氧化硫与碳酸钠溶液发生反应Ⅰ使溶
液pH 控制在3~4 之间，说明反应生成了亚硫酸氢钠和二氧化碳，即
，A
错误；
B．调节pH=11 得溶液2，
，
，故
，B 正确；
C．反应Ⅱ中，硫酸铜和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成氧化亚铜、硫酸钠。氧化亚铜在酸性条件下可以
发生歧化反应
，最终得不到氧化亚铜，则反应Ⅱ不需要补充
维持溶液
，C 错误；
D．
电离出的氢离子多数被亚硫酸氢根离子结合生成亚硫酸分子，则溶液中，
，D
错误；
故选B。
11．D【解析】A．向NaCl 溶液中加入
溶液后溶液呈绿色，是
在NaCl 溶液中部分转化为
，A 正确；
B．
为绿色不溶物，实验Ⅱ：产生大量气泡同时溶液中产生绿色沉淀，Mg 消耗了溶液中的
从而产生了
，B 正确；
C．实验Ⅲ溶液变为深蓝色是因为有
生成，C 正确；
D．实验Ⅳ产生蓝色沉淀为
，D 错误；
故答案为：D。
12．C【分析】软锰矿加入氢氧化钾、空气碱熔，发生反应2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O，然后水
浸，在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成
KMnO4，MnO2和KHCO3，经过一系列反应得到产品，以此解答该题；
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A．由分析可知，“熔融”过程中发生的反应方程式为：2MnO2+4KOH+O2
2K2MnO4+2H2O，反应中O2为
氧化剂，MnO2为还原剂，故
，A 正确；
B．由分析可知，滤渣2 为MnO2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率，B 正确；
C．由于KMnO4和K2MnO4均能与HCl 发生氧化还原反应，故不能用盐酸替代CO2，可用稀硫酸代替CO2
来加快“酸化”时的速率，C 错误；
D．由题干图示可知，KMnO4 的溶解度随温度升高而明显增大，故得到KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、
冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥，D 正确；
故答案为：C。
13．(1)增大接触面积，加快碱浸速率。
(2)90min，80℃，10%
(3)制肥皂
(4)
(5)
取最后一次洗涤液，加入足量盐
酸，若无气泡产生，说明已洗干净。
(6)NH3或CO2
(7)2.5×10-9
【分析】矿石粉碎后用氢氧化钾溶液碱浸，二氧化硅转化为KAlSi3O8沉淀，滤渣再用硫酸氢铵溶解，将硅
元素转化为硅酸沉淀，滤液中的铝离子用碳酸氢铵沉淀为NH4Al(OH)2CO2，煅烧NH4Al(OH)2CO2生成氧化
铝。
（1）粉碎可以增大固体接触面积，加快反应速率。
（2）碱浸过程中，铝元素要尽可能形成沉淀，浸取率越低越好，钾元素浸取率越高，滤液中回收的钾元
素越多，故选择的条件为10%、80℃、90min。
（3）滤液1 主要含有未反应完全的氢氧化钾，可以用于制备肥皂。
（4）酸溶时的离子方程式为
。
（5）铝离子和碳酸氢铵溶液反应的离子方程式为
；洗涤过程中洗去的是沉淀表面的碳酸氢根离子，检验碳酸氢根离子的方法是取最后一次洗涤液，加入足
量盐酸，若没有气泡产生，说明已洗干净。
（6）沉铝过程中的二氧化碳、煅烧产生的氨气，两者同时通入水溶液中又可以生成碳酸氢铵。
（7）在硫酸钡和碳酸钡共存的悬浊液中，
，已知
Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，则Ksp(BaCO4)=2.5×10-9。
14．(1)适当升高温度(或适当搅拌、适当增加盐酸的浓度等)
(2)
、
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(3)
(4)
(5)
(6)
、
(7) 面心
【分析】辉锑矿的主要成为
还含有
、
、
和
等，加入盐酸和
溶液进行酸浸，
浸出液主要含盐酸和
还含
、
、
和
等杂质，
不溶于盐酸，且反应中还生
成S，过滤后得到的滤渣1 为
和S 单质；浸出液中加入适量Sb，还原过量的
化学方程式为：
2Sb+3
=5
；再向还原后的溶液中加入Na2S 溶液沉淀Cu2+、Pb2+，过滤，得到的滤渣2 为CuS、
PbS 沉淀，再向滤液中加入NaH2PO2溶液除去砷，过滤得到
溶液，将该溶液进行电解，得到Sb 单
质，Sb 与氯气反应生成
（1）增大反应物的接触面积、适当增大酸的浓度、升高温度、搅拌等方法都能加快酸浸的速率。
（2）辉锑矿的主要成为
还含有
、
、
和
等，加入盐酸和
溶液进行酸浸，浸出
液主要含盐酸和
还含
、
、
和
等杂质，
不溶于盐酸，且反应中还生成S，
过滤后得到的滤渣1 为
和S 单质；
（3）“浸出液”中加入Sb 适量的目的是将SbCl5还原为SbCl3，化学方程式为
；
（4）根据
、
的溶度积常数可知，
先沉淀完全当
、
共同沉淀时，
（5）“除砷”时，氧化产物为
，则
(可溶于水)与
反应的离子方程式为：
（6）根据流程可知，电解
溶液时有Sb 单质生成，又由题意可知，还有
生成，则上述流程中可
循环利用的物质是Sb、
。
（7）
晶体中
原子沿z 轴方向在
平面的投影图(即俯视图)，
位于晶胞的面心；根据示意图可
判断晶胞中含有8 个“
”则晶体的密度为
=
15．(1) 5 d
(2) 延长浸取时间、不断搅拌、将原料粉碎等 降低
的溶解度
(3)MnS
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(4)
(5)防止生成单质S 覆盖在矿物表面，阻碍反应进行，提高
浸出量
(6)
(7)
【分析】软锰矿（主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物）和铅闪（主要含PbS、FeS2、ZnS）为原料，加入盐
酸酸浸、加氯化钠，再加入NaOH，过滤除去二氧化硅和FeOOH，冰水沉积得到PbCl2固体，加硫酸转化
为硫酸铅，溶液加入Na2S 净化，生成PbS 和ZnS 沉淀，滤液加入氨水，通入空气，生成Mn3O4，据此回
答。
（1）①基态Mn 电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，有5 个未成对电子；
Mn
②
元素位于元素周期表的d 区；
（2）①提高“酸浸”浸出率可采取的措施有延长浸取时间、不断搅拌、将原料粉碎等；
②冰水沉积得到PbCl2固体，则“冰水沉积”的目的是降低PbCl2的溶解度；
（3）根据加入Na2S 生成PbS 和ZnS 沉淀，没有生成MnS，则PbS、MnS、ZnS 三种物质在相同条件下，
溶度积最大的是MnS；
（4）酸浸”时，PbS、MnO2、HCl 反应生成[PbCl4]2−、
、Mn2+和H2O，离子方程式为：
；
（5）“酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是：防止生成单质S 覆盖在矿物表面，阻
碍反应进行，提高Mn2+浸出量；
（6）“氧化”时，锰离子与氨气、氧气和水反应生成四氧化三锰、铵根离子和水，离子方程式为：
；
（7）由图可知，过程Ⅱ为Mn0.61□0.39O 转化为ZnxMn0.61□0.39O，需要结合锌离子，锰的化合价在降低，得到
电子，电极反应式为：
。
16．(1)CaSO4
(2) 2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓ 1.28×10-4
(3)NH4H2PO4
(4)将因溶液酸性太强，H+浓度太大，直接与F-结合成HF，导致F-的浓度较小，Mg2+沉淀不完全
(5) 2NH4H2PO4+BaSO4
Ba(PO3)2+SO3↑+2NH3↑+3H2O ＞
中中心原子P 周围的价层电
子对数为：3+
=3，故
为平面三角形，O-P-O 键键角为120°，而
中中心原子P 周围的价
层电子对数为：4+
=3，故
为正四面体形，O-P-O 键键角为109°28′，
【分析】由题干工艺流程图可知，向湿法磷酸(主要成分为H3PO4，含有少量Mg2+、Fe3+、
、
等
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杂质)加入Ca(OH)2将
、
、Mg2+转化为沉淀而除去，过滤的滤渣1 主要成分为：CaSO4、
Ca3(AsO4)2，然后向滤液中继续加入Na2S 除砷铁，过滤出滤渣2 主要成分为FeS、S 和As2S3，然后向滤液
中加入NH3进行氨化，加入NH4F 进行脱镁，过滤出滤渣3 主要成分为MgF2、CaF2，过滤后将滤液蒸发浓
缩，冷却结晶，得到NH4H2PO4晶体，将NH4H2PO4晶体与BaSO4一起高温煅烧得到偏磷酸钡Ba(PO3)2，据
此分析解题。
（1）由分析可知，“滤渣1”中含硫化合物的化学式为CaSO4，故答案为：CaSO4；
（2）由工艺流程图可知，“滤渣2”的主要成分有FeS、S 及As2S3，其中生成FeS 即Fe3+与S2-反应生成FeS
和S，该反应的离子方程式为：2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓，
下，当As3+沉淀完全时，c(S2-)至少为
=
=1.28×10-4
，故答案为：2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓；1.28×10-4；
（3）由题干已知信息可知，将NH3通入H3PO4溶液中，当pH=3.8~4.5 时生成NH4H2PO4，pH=8.0~8.2 时生
成(NH4)2HPO4，故“氨化”的目的之一是通入NH3调节溶液的pH，当溶液pH 为4.3 时H3PO4转化为
NH4H2PO4，故答案为：NH4H2PO4；
（4）“脱镁”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+，由(3)小问分析可知，“氨化”的目的之一是通入NH3
调节溶液的pH 至pH 为4.3，说明氨化之前溶液的酸性太强，若将流程中“氨化”与“脱镁”交换，将因
溶液酸性太强，H+浓度太大，直接与F-结合成HF，导致F-的浓度较小，Mg2+沉淀不完全，故答案为：将因
溶液酸性太强，H+浓度太大，直接与F-结合成HF，导致F-的浓度较小，Mg2+沉淀不完全；
（5）“结晶”后得到NH4H2PO4晶体，“煅烧”时生成Ba(PO3)2和SO3等物质，其反应的化学方程式为：
2NH4H2PO4+BaSO4
Ba(PO3)2+SO3↑+2NH3↑+3H2O；
中中心原子P 周围的价层电子对数为：3+
=3，故
为平面三角形，O-P-O 键键角为120°，而
中中心原子P 周围的价层电子对数
为：4+
=3，故
为正四面体形，O-P-O 键键角为109°28′，故答案为：2NH4H2PO4+BaSO4
Ba(PO3)2+SO3↑+2NH3↑+3H2O；＞；
中中心原子P 周围的价层电子对数为：3+
=3，故
为平面三角形，O-P-O 键键角为120°，而
中中心原子P 周围的价层电子对数为：4+
=3，故
为正四面体形，O-P-O 键键角为109°28′。
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