(必考题)初中高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典复习题(含答案解析)

一、选择题

1．铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为 A．与氧气在加热时才反应

B．铝性质不活泼，不与任何物质反应

C．铝表面能形成一层氧化膜，氧化膜对其起保护作用 D．铝和酸不反应 答案：C 【分析】

铝性质活泼，铝有较强的抗腐蚀性能是由于在表面生成一层致密的氧化物膜。 【详解】

通常情况下铝很耐腐蚀，这是因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化，C项正确； 答案选C。

2．下列四组实验中，操作正确且能达到预期目的是 A B C D 配制稀硫酸 A．A 答案：D 【详解】

固体NaHCO3分解 B．B 制备Fe(OH)2沉淀 C．C 铁粉与水蒸气反应产生氢气 D．D A．不能在量筒中稀释，应在烧杯中稀释，故A错误；

B．碳酸氢钠加热分解有水生成，则试管口应略向下倾斜，故B错误； C．不能隔绝空气，氢氧化亚铁易被氧化，应隔绝空气制备，故C错误；

D．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁、氢气，氢气具有可燃性，点燃肥皂泡可检验氢气，故D正确； 故选：D。

3．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法不正确的是

A．Na2O2与足量的CO2反应生成标准状况下体积为11.2 L的O2，转移的电子数为NA B．56 g铁和71 g氯气完全反应，转移的电子数为3NA

C．50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与MnO2反应，生成的Cl2分子数小于0.15NA D．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子 答案：B 【详解】

A．Na2O2与足量的CO2反应生成标准状况下体积为11.2 L的O2，氧气的物质的量是0.5mol，由于反应中氧元素化合价从－1价升高到0价，因此转移的电子数为NA，A正确；

B．56 g铁和71 g氯气的物质的量均是1mol，二者完全反应后铁过量，氯气不足，转移的电子数为2NA，B错误；

C．50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与MnO2反应，氯化氢的物质的量是0.6mol，由于反应过程中浓盐酸的浓度逐渐减小，稀盐酸和二氧化锰不反应，则生成的Cl2分子数小于0.15NA，C正确；

D．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，铁元素化合价从0价升高到(平均) 价，因此失去8NA个电子，D正确； 答案选B。

83

4．某反应过程中存在Fe2、NO3、Fe3、NH4、H和H2O六种粒子，测得Fe3、

NO3的质量分数(w)随时间变化的曲线如图所示，下列判断错误的是

A．NO3被还原，发生还原反应 C．Fe2被氧化为Fe3 答案：D 【详解】

2++B．还原性：Fe>NH4

D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:8

A．根据图像得出NO3、H+、Fe2+反应，反应中NO3所含氮元素化合价降低，被还原，发生还原反应，故A正确；

B．根据题意说明NO3、H+、Fe2+反应生成Fe3+、NH4和H2O，根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，得到还原性：Fe2+>NH4，故B正确；

C．该反应中Fe2+化合价升高，失去电子， Fe2+被氧化为Fe3+，故C正确；

D．NO3、H+、Fe2+反应生成Fe3+、NH4和H2O，还原剂是Fe2+，化合价升高1，氧化剂是NO3，氮元素化合价降低8，根据化合价升降守恒，因此在反应中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为8:1，故D错误。 答案为D。



5．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是 选项 X Y Z A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2 B FeCl3溶液 CuCl2 Fe C Fe Al NaOH溶液 D Na2SO4溶液 Na2CO3 BaCl2溶液 A．A 答案：C 【详解】

A．氯气能将FeCl2氧化为FeCl3，而不能将FeCl3除去，应加入Fe，故A错误； B．Fe能与FeCl3和CuCl2都反应，不能用加入Fe的方法除杂，故B错误； C．铁与NaOH溶液不反应，铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，可除去，故C正确； D．Na2CO3能与盐酸反应生成氯化钠，引入氯离子，是新的杂质，故D错误； 答案为C。

B．B

C．C

D．D

6．我国最早使用的合金 A．生铁 答案：B 【详解】

A．生铁是铁碳合金，因含碳量高而呈现硬而脆、机械性能差等特点，不是我国最早使用的金属，但铁合金是目前世界上用量最大的合金，A不符合题意；

B．青铜是铜锡的合金，耐腐蚀性强，且易铸造成型，是我国最早使用的合金，B符合题意；

C．硬铝是铝、镁、锰、铜、硅的合金，在我国的使用量仅次于铁碳合金，目前排在第二位，不是最早使用的合金，C不符合题意；

D．焊锡是锡和铅的合金，主要用于焊接金属制品，使用的年代比青铜要晚，D不符合题意； 故选B。

B．青铜

C．硬铝

D．焊锡

7．以下现象中不涉及氧化还原反应的是

A．氯化铁溶液可用于刻制含铜箔的印刷电路板 B．在新冠肺炎疫情期间，使用84消毒液进行消毒 xH2O) C．用盐酸除去铁锈(Fe2O3·

D．将紫色石蕊溶液滴加到新制氯水中，可以看到溶液先变红后褪色 答案：C 【详解】

A．氯化铁具有强的氧化性，能够与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，可用于刻制含铜箔的印刷电路板，涉及氧化还原反应，故A不选；

B．在新冠肺炎疫情期间，使用84消毒液进行消毒，利用了次氯酸的强氧化性，涉及氧化还原反应，故B不选；

C．用盐酸除去铁锈(Fe2O3·xH2O)，反应生成氯化铁和水，元素化合价没有发生变化，不涉及氧化还原反应，故C选；

D．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，可以看到石蕊溶液先变红后褪色，利用了次氯酸的强氧化性，涉及氧化还原反应，故D不选； 故选：C。

8．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．Fe3+能水解生成Fe(OH)3胶体，可用作净水剂

B．CaO2能缓慢与水反应产生O2，可用作水产养殖中的供氧剂 C．FeCl3溶液具有氧化性，可用作铜制线路板的蚀刻剂 D．铝具有良好导热性，可用铝罐贮运浓 答案：D 【详解】

A．Fe3+能水解生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮物，可用作净水剂，A正确； B．CaO2类似过氧化钠，氧元素均为-1价，有强氧化性，能缓慢与水反应产生O2，可用作水产养殖中的供氧剂，B正确；

C．FeCl3溶液具有氧化性，可与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，FeCl3溶液用作铜制线路板的蚀刻剂，C正确；

D．可用铝罐贮运浓但不是因铝具有良好导热性，而是常温条件下铝遇到浓发生钝化，生成致密氧化膜，阻碍金属与酸进一步反应，D错误； 故选D。

9．只用下列试剂中的一种，就能将FeCl3、AlCl3和NaCl三种溶液区别开的是 A．KSCN溶液 答案：C 【详解】

A．KSCN只能检验出FeCl3，其余两种不能鉴别，故A错误； B．BaCl2溶液与三种溶液都不反应，不能鉴别，故B错误；

C．加入NaOH后，与AlCl3溶液先生成白色沉淀后消失、与FeCl3溶液生成红褐色沉淀、

B．BaCl2溶液

C．NaOH溶液

D．AgNO3溶液

与NaCl溶液不反应，现象各不相同，能够把它们一一区分，故C正确；

D． AgNO3溶液与三种溶液均反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故D错误； 故选：C。

10．下列物质中既能和盐酸反应，又和氢氧化钠溶液反应的是 ①铝②氧化铝③氢氧化铝④氯化铝 A．③④ 答案：C 【详解】

①Al既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠溶液反应，反应的化学方程式分别为：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；

②Al2O3既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠溶液反应，反应的化学方程式分别为：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

③Al(OH)3既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠溶液反应，反应的化学方程式分别为：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；

④AlCl3只能和氢氧化钠溶液反应，反应的化学方程式为：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl或AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl； 综上所述，符合题意的是①②③，故选C。

B．②③④

C．①②③

D．全部

11．制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如图所示。将含CuCl2和少量FeCl2的酸性(pH=2)废液按下列步骤进行提纯，已知金属阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。下列说法正确的是

金属阳离子. 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe3+ Cu2+ 1.9 4.7 3.2 6.7 A．氧化剂X可以选用KMnO4 B．物质Y可以选用Cu2(OH)2CO3 C．沉淀Z为铁锈的主要成分Fe(OH)3

D．将滤液直接蒸发可以获得纯净的CuCl2·2H2O 答案：B 【详解】

A．若氧化剂X选用KMnO4，会引入杂质离子Mn2+，A错误；

B．物质Y用于调节溶液的pH便于铁离子沉淀完全而铜离子不沉淀，但不能引入其它杂质离子，故可以选用Cu2(OH)2CO3，B正确；

C．沉淀Z的主要成分为Fe(OH)3，铁锈为的主要成分为氧化铁，C错误；

D．CuCl2·2H2O含结晶水，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶可以获得纯净的CuCl2·2H2O，不能选用蒸发结晶，D错误； 答案选B。

12．下列物质间的转化在给定条件下不能实现的是

Δ饱和石灰水A．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq) 浓盐酸石灰乳B．KClO3(s) Cl2Ca(ClO)2

C．Fe3O4(s)D．Na答案：C 【详解】

ΔO2高温AlFe

Cl2(少量)FeCl2(s)

盐酸Na2O2NaCl(aq)

A. NaHCO3受热易分解生成碳酸钠固体、水和二氧化碳，碳酸钠可与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，转化关系均能实现，故A不符合题意；

B. 氯酸钾和浓盐酸可发生归中反应可生成氯气，氯气和石灰乳反应会生成氯化钙、次氯酸钙和水，转化关系均可实现，故B不符合题意；

C. Al可与Fe3O4发生氧化还原反应生成Fe和氧化铝，Fe与氯气在点燃或加热条件下会生成FeCl3(s)，而不是FeCl2(s)，这与氯气的用量无关，该转化关系不能一步实现，故C符合题意；

D. Na可与氧气在加热条件下发生反应生成Na2O2，Na2O2和盐酸反应会生成氯化钠、水和氧气，转化关系均可实现，故D不符合题意； 答案选C。

13．下列有关物质及成分、性质和用途都正确的是 选项 物质及成分 A B C D 小苏打(Na2CO3) 磁性氧化铁(Fe2O3) 蓝矾(CuSO4) 二氧化硫(SO2) 性质 与酸反应产生二氧化碳 难溶于水，红色 蓝色 能和某些有色物质反应生成无色物质 用途 作发酵粉 制造红色涂料 检验水蒸气 漂白草织品 A．A 答案：D 【详解】

B．B

C．C

D．D

A．小苏打的主要成分为碳酸氢钠，不是碳酸钠，碳酸氢钠做发酵剂是因为其不稳定，受热分解生成二氧化碳，与酸反应无关，故A错误；

B．磁性氧化铁为四氧化三铁，不是三氧化二铁，Fe2O3是红棕色粉末，常用作红色涂料，故B错误；

C．蓝矾是CuSO4•5H2O，显蓝色，无水硫酸铜为白色固体粉末，与水作用显示蓝色，检验水蒸气，蓝矾不能用来检验水蒸气，故C错误；

D．二氧化硫(SO2)能够与某些有色物质反应生成的无色不稳定的物质，可用于漂白草织品，故D正确； 故选D。

14．将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．Fe3+、Cu2+是该转化过程的催化剂 B．该处理过程中，溶液中的 c(Cl-)保持不变 C．该过程中每回收32 g硫，消耗0.5 mol氧气 D．反应③的离子方程式为4Fe2+ +O2 +4H+ =4Fe3+ +2H2O 答案：B 【详解】

A.图中反应①为Cu2++H2S=CuS+2H+，反应②中Fe3+将S2-转化为硫单质，Fe3+转化为Fe2+，反应③通入氧气将Fe2+氧化为Fe3+，通过反应②、③可知回收硫单质的反应中又生成了Fe3+、Cu2+，所以Fe3+、Cu2+是该转化过程的催化剂，A说法正确。

B.该转化过程的总反应的化学方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O，由于该反应生成水，故溶液体积增大，c(Cl-)减小，B说法错误。

C.根据转化过程的总反应的化学方程式2H2S+O2=2S↓+2H2O可知，每回收32 g硫，消耗0.5 mol氧气，C说法正确。

D.由A选项的分析可知，该处理过程中溶液显为酸性，结合图中信息可知，反应③的离子方程式为4Fe2+ +O2 +4H+ =4Fe3+ +2H2O，D说法正确。 本题选B。

15．下列实验现象描述正确的是

A．将打磨过的铝片投入氢氧化钠溶液中，无明显现象 B．将氯水滴入紫色石蕊试液中，石蕊试液先变红后褪色

C．将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生大量蓝色的烟

D．将溴水和四氯化碳混合并振荡，静置后，分层，上层接近无色，下层呈橙红色 答案：BD 【详解】

A．将打磨过的铝片投入氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠和氢气，有气泡产生，故A错误； B．氯水中含有盐酸、次氯酸，将氯水滴入紫色石蕊试液中，石蕊试液先变红后褪色，故B正确，

C．将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，剧烈燃烧，产生大量棕黄色的烟，生成氯化铜，故C错误；

D．CCl4的密度大于水，与溴不反应，溴在CCl4中的溶解度较大，将溴水和四氯化碳混合并振荡，静置后，分层，上层接近无色，下层呈橙红色，故D正确； 选BD。

二、填空题

16．钠和铝是两种重要的金属。请回答：

（1）将一小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式是_______________________； 可观察到的实验现象是___________（填字母序号）。

a．钠沉到水底 b．钠熔成小球 c．小球四处游动 d．有嘶嘶声

（2）加热铝箔，其表面失去光泽，熔化后并不滴落，其原因是__________。 （3）将铝箔放入氢氧化钠溶液中，反应的离子方程式是__________，__________。 （4）用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎若干小孔后，放入水中，完全反应后，用排水法收集到标准状况下气体的体积__________（填字母序号）。 a．等于1.12 L b．大于1.12 L c．小于1.12 L

答案：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ b c d 铝表面有一层致密的氧化膜（氧化铝），且氧化铝的熔点比铝高 2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2＋3H2↑ Al2O3＋2OH－=2AlO2＋H2O b 【详解】

（1）将一小块金属钠投入水中生成氢氧化钠和氢气，化学方程式是2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑；钠的密度比水小，所以钠浮在液面；钠的熔点低、反应放热，所以钠熔成小球；有氢气生成并发出嘶嘶声，所以小球四处游动，答案选bcd；

（2）铝表面生成氧化铝，其表面失去光泽，氧化铝的熔点比铝高，铝箔熔化后并不滴落； （3）氧化铝、铝都能与氢氧化钠反应，反应的离子方程式是2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－

＋3H2↑、Al2O3＋2OH=2AlO2＋H2O。

----（4）0.1mol Na与水反应生成氢气0.05mol，铝箔与氢氧化钠反应生成氢气，所以生成氢气的总物质的量大于0.05mol，标准状况下气体的体积大于1.12 L，答案选b。

17．按要求用化学用语作答： (1)写出小苏打的化学式___。 (2)写出CCl4的电子式___。 (3)写出硫的原子结构示意图___。 (4)写出金属钾与水反应的离子方程式__。

(5)Fe(OH)2在空气中被氧化成红褐色沉淀，写出化学方程式__。

答案：NaHCO3 2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【详解】

(1)小苏打为碳酸氢钠，化学式为NaHCO3；

(2)CCl4为C、Cl均满足8个稳定结构的物质，电子式为；

(3)硫含有16个电子，其原子结构示意图；

(4)金属钾与水反应生成氢氧化钾和氢气，离子方程式为2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑； (5)Fe(OH)2被空气中的氧气氧化成红褐色沉淀氢氧化铁，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

18．电子工业中常用覆铜板为基础材料制作印刷电路板，工业上利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不想要的铜腐蚀，同时还可以从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2和

CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如下：

请回答下列问题。

(1)操作I的名称为___________。

(2)FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为___________。

(3)试剂a为___________(填化学式)。沉淀A为___________(填化学式)。从氧化还原反应的角度分析，试剂c是___________剂。

(4)为了检验腐蚀废液中是否含有FeCl3，可将腐蚀废液取样然后滴加___________(填化学式)溶液。

(5)查阅资料可知Fe2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色，请写出反应的离子方程式___________。但是检验腐蚀废液中是否含有FeCl2，不能用酸性高锰酸钾溶液进行检验，原因是___________。

(6)向FeCl2溶液中加入NaOH溶液的实验现象为___________。 答案：过滤 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Fe Fe Cu 氯气 KSCN

2MnO-4+10Fe2++16H+=2Mn2++10Fe3++8H2O 氯离子也能被酸性高锰酸钾氧化，而

使其褪色 先生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色，最好变为红褐色 【分析】

根据废液成分FeCl3、FeCl2和CuCl2最终提取FeCl3，故需除去杂质是Cu2+和Fe2+，根据除杂不能引杂，而试剂必须是过量的，故先用试剂a是铁粉将铜置换出来，剩余的铁粉和铜一起过滤到沉淀A，在其中加入盐酸，剩余的铁粉溶解，而铜不反应到沉淀B中，滤液乙和滤液甲都是氯化亚铁，通入氯气后会被氧化为氯化铁，从而提纯了氯化铁。 【详解】

（1）根据出来了沉淀和滤液判断，操作I的名称是：过滤。

（2）根据电子和电荷守恒配平得离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

（3）根据杂质离子铜离子，所需离子是三价铁离子，故应加入的试剂a是：Fe，沉淀A为：Fe和Cu。试剂c是将二价铁氧化为三价铁，且不引入杂质，故c为：氯气。 （4）检验三价铁用KSCN，生成产物溶液显血红色。 （5）根据电荷、原子、电子守恒进行书写离子方程式为：

2MnO-4+10Fe2++16H+=2Mn2++10Fe3++8H2O，由于酸性高锰酸钾具有强氧化性，能

将氯离子氧化，故不能用酸性高锰酸钾进行检验。

（6）向氯化亚铁加入氢氧化钠会发生反应：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaCl， 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。故现象是：生成白色沉淀、后迅速变为灰绿色，最好变为红褐色。 【点睛】

此题重点在于除杂思路，最好的除杂方法是将杂质转化为所需物质，而此题中的二价铁可以转化为三价铁，所以试剂需除去的是二价铜，除杂时将杂质转化为沉淀或者气体，根据金属阳离子一般转化为沉淀进行判断。

19．按要求写出下列方程式。

(1)过量碳酸氢钠溶液与石灰水反应的离子方程式：_______。 (2)氢氧化铁胶备的离子方程式：_______。 (3)氯化铁溶液与硫反应的离子方程式：_______。 (4)铝与氢氧化钠溶液反应离子方程式：_______。 (5)硫酸亚铁与酸性高锰酸钾溶液的离子方程式：_______。 (6)足量的氯气与溴化亚铁溶液反应的离子方程式：_______。

(7)氯酸钾与浓盐酸混合可生成氯气、氯化钾和水，写出化学方程式：_______。其中，氧化产物和还原产物的质量之比为_______。

答案：Ca2++2OH-+2HCO3=CaCO3↓+CO3+2H2O Fe3++3H2OFe3++3SCN-=Fe(SCN)3 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2+3H2↑

2ΔFe(OH)3(胶体)+3H+

5Fe2++8H++MnO4=5Fe3++Mn2++4H2O 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl- KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 5:1 【详解】

(1)过量碳酸氢钠溶液与石灰水反应，要以不足量的Ca(OH)2为标准书写反应方程式，假设Ca(OH)2的物质的量是1 mol，反应消耗2 mol NaHCO3，反应产生CaCO3沉淀、Na2CO3、H2O，反应的离子方程式为：Ca2++2OH-+2HCO3=CaCO3↓+CO3+2H2O；

(2)将几滴饱和FeCl3溶液滴入沸水中继续加热至液体呈红褐色，停止加热，就制取得到氢氧化铁胶备，反应的离子方程式为：Fe3++3H2O

2ΔFe(OH)3(胶体)+3H+；

(3)氯化铁溶液与硫反应产生Fe(SCN)3和KCl，反应的离子方程式：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(4)铝与氢氧化钠溶液反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2+3H2↑；

(5)硫酸亚铁与酸性高锰酸钾溶液反应，产生Fe2(SO4)3、K2SO4、MnSO4、H2O，反应的离子方程式为：5Fe2++8H++MnO4=5Fe3++Mn2++4H2O；

(6)足量的氯气与溴化亚铁溶液反应产生FeCl3、Br2，反应的离子方程式为：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-；

(7)氯酸钾与浓盐酸混合可生成氯气、氯化钾和水，该反应的化学方程式为：

KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，在该反应中KClO3是氧化剂，HCl为还原剂，反应产生的Cl2既是氧化产物，又是还原产物。在反应产生的3个Cl2的6个Cl原子中，有5个是HCl氧化产生，1个是KClO3还原产生，故氧化产物和还原产物的质量之比为5:1。



20．钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。

(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热，N2使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。

①KClO4是助氧化剂，可处理产生的Na，其中氯元素的化合价是_______。 ②Fe2O3是主氧化剂，也可处理产生的Na，反应为6Na+Fe2O3应中Na2O是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。

③NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解，其分解的化学方程式为_______。

(2)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 ①FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式为_______。

②除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入_______，反应的离子方程式为_______。

一定条件3Na2O+2Fe，反

③将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色，制得分散系为_______(填“溶液”“胶体”或“浊液”)。 答案：+7价 氧化产物 2NaHCO3Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl- 胶体 【详解】

(1)①KClO4中K是+1价，O是－2价，根据化合价代数和为0可知氯元素的化合价是+7价。

②反应6Na+Fe2O3ΔNa2CO3+H2O+CO2↑ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 氯水

一定条件3Na2O+2Fe中钠元素化合价升高，被氧化，作还原剂，因此

Na2O是氧化产物。

③NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，其分解的化学方程式为2NaHCO3

ΔNa2CO3+H2O+CO2↑。

(2)①FeCl3溶液与金属铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

②氯化亚铁易被氧化为氯化铁，则除去FeCl3溶液中混有的FeCl2可加入氯水，反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+=2Fe3+ +2Cl-。

③将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续加热至液体呈红褐色得到氢氧化铁胶体，制得分散系为胶体。

21．金属及其化合物在许多领域有着广泛的应用。

①绿矾FeSO47H2O是一种良好的絮凝剂。将绿矾溶于水后，加入适量NaOH溶液可观察到的现象为___________；若将少量Na2O2固体加入FeSO4溶液中，发生的反应为

4Na2Oz+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+8Na++O2，反应中被氧化的元素为

___________(填元素符号)

(2)“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼”，钒是“现代工业味精”，V2O5是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO4)，溶于强酸生成含钒氧离子(VO2)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式：___________、___________。 (3)科学研究表明，向FeCl2和FeCl3的混合溶液中加入适量KOH，在一定条件下可制得化学式通式为KxFeO2的特殊磁流体材料。

①在加热条件下，请写出生成难溶于水的K1.5FeO2的化学方程式：___________。 ②若x=1.3，则KxFeO2中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为___________。 答案：有白色沉淀生成，且白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 Fe、O

3-+Na3VO4 VO22SO4 FeCl2+FeCl3+8KOH2K1.5FeO25KCl+4H2O 3:7

【详解】

①亚铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，由于氢氧化亚铁易被氧气氧化成氢氧化铁，所以白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；根据反应方程式分析可知，亚铁离子全部被氧化为铁离子，过氧化钠中-1价的氧元素，部分氧化到0价，部分还原到-2价，因此反应中被氧化的元素为Fe、O；

(2)根据题给信息可知，V2O5与烧碱溶液反应生成钒酸盐，阴离子为VO4，阳离子为钠离子，根据化合价法则，钒酸钠的化学式为：Na3VO4；V2O5与稀硫酸反应，生成含钒氧离子(VO2)的盐，该盐的阴离子为硫酸根离子，根据化合价法则，该盐的化学式为：

+3-VO22SO4；

(3)①氯化亚铁和氯化铁的混合物在氢氧化钾碱性环境下，加热，生成难溶于水的

K1.5FeO2、氯化钾和水，根据原子守恒进行配平，先把K1.5FeO2中的钾原子个数变为整

数，即K1.5FeO2填系数2，据此再填平其它原子个数，反应的化学方程式：

FeCl2+FeCl3+8KOH2K1.5FeO25KCl+4H2O；

②设Fe2+和Fe3+的个数分别为x、y；根据化合物中元素的化合价代数和为0的原则，若

x=1.3，则KxFeO2中铁元素的平均化合价为2×2-1.3×1=2.7，因此2x+3y=2.7(x+y)，解之

得出x:y=3:7，由于个数比和物质的量成正比，所以KxFeO2中Fe2+和Fe3+的物质的量之比为3:7。

22．向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应后，则参加反应的NaOH的物质的量为________；原NaOH溶液的物质的量浓度为________；生成标准状况下H2的体积为__________。

答案：4mol 0.8mol/L 13.44L 【解析】

本题主要考查有关物质的量的计算。 n(Al)=

mAlMAl=

10.8g=0.4mol。

27g/mol2NaAlO2+3H2↑。

发生反应：2Al+2NaOH+2H2O

n(NaOH) =n(Al) =0.4mol，c(NaOH)= n(NaOH)/V=0.4/0.5mol/L=0.8mol/L。 n(H2)=1.5n(Al) =0.6mol，V(H2)=n(H2)Vm=0.6mol×22.4L/mol=13.44L。

23．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。

（1）取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体的体积为bL（标准状况下）。反应的化学方程式为______________；样品中铝的质量是_______g。 （2）取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式为

____________________；氧化铁与铝的质量比是_______。

（3）待（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L（标准状况下），该气体与（1）中所得气体的体积比c:b=_______。 答案：2A1+2NaOH+2HO22NaAlO2+3H2 56

45b高温2A1+Fe2O3Al2O3+2Fe 80:27 2:3

【分析】

（1）铝热剂中只有铝和烧碱反应，因此可以根据氢气的体积来求出铝的物质的量； （2）铝热反应中消耗的铝和氧化铁的物质的量之比固定为2:1，因此恰好完全反应时其质量之比为272:160；

（3）加入盐酸后，产生的气体是铁与盐酸得到的氢气，再来和（1）中产生的氢气进行比较即可。 【详解】

（1）铝热剂中只有铝能与NaOH溶液反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ，产生的氢气物质的量为尔质量得出质量为

bbmol，而2Al~3H2，因此铝的物质的量为mol，代入其摩22.433.5b

g； 56

（2）铝热剂化学方程式为2Al+FeO高温AlO+2Fe，由方程式可知氧化铁与铝的质量

2323比是mFe2O3:mAl=160:2?27=80:27；

（3）两份样品均为ag，由铝热反应方程式可知铝与生成的铁的物质的量之比为1:1，因此这个问题相当于等物质的量的铝和铁，与足量稀盐酸反应得到的氢气的物质的量之比，又因Fe~H2；2Al~3H2；可得出c:b=2:3。 【点睛】

本题的第三问也可从电子得失的角度来分析，即不点燃的情况下，最后和酸反应完铝、铁均变成+3价，而点燃后，和酸反应完铝还是+3价，但是铁只能变成+2价了。

24．钠、铝和铁是三种重要的金属，回答问题：

（1）三种金属中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应_________（填化学式），写出它与NaOH溶液反应的离子方程式_________________。

（2）三种金属在一定条件下均能与水发生反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式__________。取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是_______________。（填字母序号）。 ①钠浮在水面迅速反应 ②钠沉在水底迅速反应 ③钠熔成小球并迅速游动 ④反应中可以听到嘶嘶的响声

⑤反应后的溶液变为红色

A.①④⑤ B.②③④⑤ C.①③④⑤

答案：Al 2Al2OH2H2O2AlO23H2 3Fe4HOFeO4H C 2342【分析】

(1)根据铝能和强酸、强碱反应；金属铝与氢氧化钠溶液反应生成了偏铝酸钠和氢气，据此写出反应的离子方程式；

(2) 铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；钠的密度小于水的密度，钠的熔点较低，钠和水反应生成氢气和氢氧化钠，同时有大量热量放出。 【详解】

(1)铝和强酸、强碱反应生成可溶性盐和氢气；铝与氢氧化钠溶液反应，反应生成偏铝酸钠

和氢气，该离子反应为2Al2OH2H2O2AlO23H2； 答案为：Al；2Al2OH2H2O2AlO23H2；

(2)高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为

3Fe4H2OFe3O44H2；钠的密度小于水的密度，反应时，钠浮在水面上，钠的熔点

小于100℃，钠和水反应生成氢气和氢氧化钠，反应后的溶液遇到酚酞会使酚酞变红，同时放出的大量热量使钠熔成小球，生成的气体使钠受力不均，从而钠四处游动，并听到嘶嘶的响声；答案选C。



25．已知硫氰[(SCN)2]为拟卤素，其分子及阴离子的性质与卤素性质相似。将硫溶液与氯化铁溶液混合，溶液变为红色。完成下列填空： （1）写出该反应的化学方程式：__。

（2）将生成的红色溶液分为三等份，进行如下实验(第三份是对照)：

①第一份中加入碘化钾溶液至过量，再加入四氯化碳，充分振荡，最终水层接近无色，四氯化碳层呈___色，写出该过程的离子方程式：__。向该溶液中滴加少量溴水，水溶液又变为红色，则氧化性Br2___(SCN)2(填“大于”、“小于”或“无法确定”)。

②第二份中加入少量酸性高锰酸钾溶液，红色褪去。完成并配平该反应的离子方程式。若含___mol高锰酸钾的溶液完全反应，转移电子2mol。 __+_+__→__+__(SCN)2+__ 答案：FeCl3＋3KSCN

Fe(SCN)3＋3KCl 紫红 2Fe3+＋2I-=2Fe2+＋I2 无法确定

0.4； 2MnO4-；10SCN-；16H+；2Mn2+；5；8H2O 【分析】

（1）硫溶液与氯化铁溶液反应生成Fe（SCN）3；

（2）①三价铁离子能将碘离子氧化为碘单质；溴单质氧化性大于二价铁离子； ②反应物是高锰酸根、氢离子和硫氰根，生成物是锰离子和（SCN）2；根据方程式中转移的电子数计算反应的高锰酸钾。 【详解】

（1）硫溶液与氯化铁溶液反应生成Fe（SCN）3，反应的化学方程式

FeCl3+3KSCN⇌Fe（SCN）3+3KCl；

（2）①三价铁离子能将碘离子氧化为碘单质，四氯化碳能萃取碘水中的碘，四氯化碳层呈紫色，该过程的离子方程式2Fe3++2I-＝2Fe2++I2；溴单质氧化性大于二价铁离子，能将二价铁离子氧化为三价铁离子，无法确定溴单质和（SCN）2的氧化性强弱；

②Mn元素化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，N元素化合价从－3价升高到—2价，失去1个电子，则该反应的离子方程式2MnO4-+10SCN-+16H+＝2Mn2++5（SCN）

2+8H2O；故转移电子

2mol，有0.4mol高锰酸钾反应。

【点睛】

新情景下氧化还原反应化学方程式的书写：（1）根据题意分析出还原剂，氧化剂，氧化产物，还原产物；（2）运用电子守恒配平；（3）利用电荷守恒调节离子；（4）利用原子守恒检验。

26．①除去Mg粉中的Al粉的试剂是__，反应的离子方程式为：__； ②还原铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式：__；

答案：NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 3Fe+4H2O(g)【分析】

①铝能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气； ②铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。 【详解】

①铝能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，可用氢氧化钠溶液除去镁粉中的铝粉，反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

②铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)

Fe3O4+4H2↑。

Fe3O4+4H2↑

三、解答题

27．某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯7H2O)和胆矾晶体。 化铝、绿矾晶体(FeSO4·

请回答：

(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：____________________________。 (2)试剂X是______________。溶液D是______________。

(3)在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是_____________________。

(4)由固体F制取硫酸铜溶液，通常有两种方案： 方案一：将固体F在加热条件下与浓硫酸反应； 方案二：将固体F投入热的稀浓硫酸中，然后通入氧气；

方法一的缺点为：_________________________________________________。 (5)工业上常用溶液E制得净水剂Na2FeO4，流程如下：

L－1，若要处理1 m3溶液E，理论上需要消耗25%的①测得溶液E中c(Fe2＋)为0.2 mol·H2O2溶液_______kg。

②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式______________。(已知NaClO还原为NaCl) 答案：2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO2-＋3H2↑ Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O 稀硫酸(或稀H2SO4) NaHCO3溶液 在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl 产生污染气体二氧化硫 13.6 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2O 【分析】

金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应，铝可与氢氧化钠反应，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体流程为：合金中铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，经途径Ⅱ与足量二氧化碳发生AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，反应可生成氢氧化铝固体C，生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成AlCl3，得到AlCl3溶液；溶液D为碳酸氢钠溶液；

滤渣B为Fe和Cu的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液E为FeSO4，经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾，滤渣F为Cu，可用于制备胆矾，以此解答该题。 【详解】

（1）在废金属屑中含有Cu、Fe、Al、Al2O3、Fe2O3，当加入过量NaOH溶液时，只有Al、Al2O3可以发生反应，所以步骤Ⅰ反应的离子方程式是2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑； Al2O3+ 2OH-= 2AlO2-+H2O；

（2）把混合物过滤，得到的固体B中含有Cu、Fe、Fe2O3，向其中加入过量的稀硫酸，发生反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；Fe2(SO4)3+Fe= 3FeSO4；Fe2(SO4)3+Cu= 2FeSO4+ CuSO4 ； Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑；试剂X是H2SO4；过滤得到滤液E含有

FeSO4、CuSO4；固体F中含有Cu，用热的浓硫酸溶解得到CuSO4溶液，也可以用固体F

继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；（3）溶液A中含有NaOH、NaAlO2；向其中通入过量的CO2，发生反应产生Al(OH)3沉淀和可溶性物质NaHCO3，溶液D是NaHCO3，固体C是Al(OH)3沉淀，用盐酸溶解得到AlCl3；然后在HCl的气氛中加热蒸发得到无水AlCl3；

（3）在步骤Ⅱ时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，这是由于浓盐酸有挥发性，在制取的CO2气体中含有杂质HCl。为了避免固体C减少，可采取的改进措施是a,b间加一个盛有饱和NaHCO3的洗气瓶，除去HCl；

（4）用固体F继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液；反应的化学方程式是2Cu+O2+ 2H2SO4=2CuSO4+2H2O；

（5）①Fe2+与H2O2反应的方程式是：2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O，由于n(Fe2+)=0.2 mol/L×1×103 L=200mol，则根据方程式可知需要H2O2的物质的量是100mol,所以理论上需

100mol34g/mol=13600g=13.6Kg；②根据图示可知由Fe(OH)3制取

25%Na2FeO4的离子方程式是2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2O。

要消耗的H2O2溶液

28．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO和SiO2，不考虑其它杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)晶体，流程如下：

(1)为提高浸取率，可以采取的措施是___________(填写其中的一条即可)。滤渣I的主要成分是___________(填写化学式)

(2)如果滤渣II的成分是Fe，写出“还原”过程中发生反应的离子方程式___________。 (3)从分离出滤渣II后的滤液中得到产品，应进行的操作是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。

(4)FeSO4·7H2O在医学上常用作补血剂。某课外小组通过以下实验方法测定某补血剂中亚铁离子的含量。

步骤I：取10片补血剂样品除去糖衣、研磨、溶解、过滤，将滤液配制成250 mL溶液； 步骤II：取上述溶液25.00 mL于锥形瓶中，加入少量硫酸酸化，逐滴滴加0.0100 mol·L -1 KMnO4溶液，反应为：5Fe2＋＋MnO4＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。记录滴定终点时消耗KMnO4溶液的体积(假定药品中其他成分不与KMnO4反应)。

步骤Ⅲ：重复“步骤II”2～3次，平均消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。 ①步骤I中，配制溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、___________、胶头滴管。 ②该补血剂中亚铁离子的含量为___________mg/片(写出计算过程)。 答案：适当加热 SiO2 2Fe3++Fe=3Fe2+ 冷却结晶 250mL容量瓶 56 【分析】

-烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)中加入稀硫酸，Fe2O3、FeO、Al2O3能溶于稀硫酸，SiO2不溶于稀硫酸，因此滤渣I为SiO2，滤液中含有FeSO4、Fe2(SO4)3、

Al2(SO4)3，加入还原试剂X还原Fe3+，根据除杂原则中不引入新杂质的原则可知，若试剂X为单质，则其为Fe粉，然后向溶液中加入试剂调节pH，依据Al3+完全沉淀、Fe2+开始沉淀时对应pH的差异将Al3+除去，然后过滤，滤渣Ⅱ为氢氧化铝，溶液经蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到FeSO4•7H2O，。 【详解】

(1)为提高浸取率，可以采取的措施是将烧渣研磨，或适当加热；二氧化硅不与稀硫酸反应，滤渣1为二氧化硅；故答案为：适当加热；SiO2；

(2) 还原试剂X还原Fe3+，如果滤渣II的成分是Fe，则“还原”过程中发生反应的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；

(3) 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到FeSO4•7H2O；故答案为：冷却结晶；

(4) ①配制250mL溶液需要的玻璃仪器除有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、250mL容量瓶；故答案为：250mL容量瓶；

②由关系式：MnO4~5Fe，25mL溶液中：

n(Fe2+)=5 n(MnO4)=5×0.0100mol/L×20.00×10-3L=10-3 mol，250 mL溶液中：n(Fe2+)=10-33

--2+ mol×10=10-2mol，1片补血剂样品中：n(Fe2+)=10-3mol，m(Fe2+)=10-mol×56g/mol=0.056g=56mg；故答案为：56。

29．粉煤灰是燃煤产生的重要污染物，主要成分有Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等物质。用硫酸铵固体等试剂提取粉煤灰中Al2O3并制取铝的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）已知烟气中含有NH3，煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为______。 （2）“滤渣Ⅰ”和“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为______、______。

（3）将“滤液Ⅱ”通过______、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回______工序中循环利用。

（4）向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成沉淀的离子方程式为______。

（5）电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得，反应的化学方程式为______。 答案：Al2O3+3(NH4)2SO4

高温Al2(SO4)3+6NH3+3H2O SiO2 Fe(OH)3和Mg(OH)2 蒸发浓

缩、冷却结晶 煅烧 CO2+AlO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3

2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O 【分析】

煅烧工序中Al2O3与(NH4)2SO4反应生成Al2(SO4)3和NH3，化学方程式为Al2O3+3(NH4)2SO4

高温Al2(SO4)3+6NH3+3H2O，同理：Fe2O3、MgO分别生成Fe2(SO4)3、

MgSO4，SiO2不与硫酸铵反应，加水溶解，过滤，滤渣Ⅰ主要成分是SiO2，滤液Ⅰ中加氨水形成Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，是滤渣Ⅱ的成分，沉淀中加过量的NaOH溶液，只有Al(OH)3溶解生成NaAlO2，向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成沉淀，离子方程式为CO2+AlO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3；Al(OH)3加热分解得Al2O3，电解熔融的Al2O3生成铝。 【详解】

(1)已知烟气中含有NH3，煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为Al2O3+3(NH4)2SO4

高温高温Al2(SO4)3+6NH3+3H2O。故答案为：

Al2O3+3(NH4)2SO4Al2(SO4)3+6NH3+3H2O；

(2)SiO2不与硫酸铵反应，加水溶解，过滤，滤渣Ⅰ主要成分是SiO2；滤渣Ⅱ的成分Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀，加过量的NaOH溶液，只有Al(OH)3溶解生成NaAlO2，“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为Fe(OH)3和Mg(OH)2。故答案为：SiO2；Fe(OH)3和Mg(OH)2；

(3)“滤液Ⅱ”主要成分是硫酸铵，将“滤液Ⅱ”通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回煅烧工序中循环利用。故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；煅烧； (4)“滤液Ⅲ”的主要成分是NaAlO2，向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为CO2+AlO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3。故答案为：

CO2+AlO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3；

(5)电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得，同时生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O，故答案为：2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。

30．铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu2S，含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：

已知：

①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表 金属离子 开始沉淀 完全沉淀 Fe2＋ 7.5 9.0 Fe3＋ 2.7 3.7 Cu2＋ 5.6 6.7 Mn2＋ 8.3 9.8 10－38 ② Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×

(1)加快“浸取”速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有__________（任写一种）。

(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式：______________。

(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为_________，若加 A 后溶液的 pH调为4.0，则溶液中 Fe3＋的浓度为_________mol/L。

(4)写出“沉锰”(除 Mn2＋)过程中反应的离子方程式：_________________________。 (5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是________________。

(6)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜，判断沉淀是否洗净的操作是________________。

答案：充分搅拌，将辉铜矿粉碎，加热等(说法合理即可)

2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O 3.7～5.6（ 或3.7≤pH<5.6） 4.0×10－8 Mn2＋＋HCO3－＋NH3＝MnCO3↓＋NH4＋ 将溶液加热 取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗净，反之未洗净。（其它合理答案也可） 【分析】

辉铜矿主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质，加入稀硫酸和二氧化锰浸取，过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、单质S，滤液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+，调节溶液pH除去铁离子，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰过滤得到滤液赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜；据此分析解答本题。 【详解】

（1）酸浸时，通过充分搅拌，将辉铜矿粉碎，加热等都可以提高浸取率；

（2）“浸取”时：在硫酸酸性条件下MnO2氧化Cu2S得到硫沉淀、CuSO4和MnSO4，其反应的化学方程式为：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O；

（3）“除铁”主要是除去溶液中Fe3+，根据题干表格可知，若要使Fe3+完全沉淀而不沉淀Cu2+，溶液的pH范围为：3.7～5.6或3.7≤pH<5.6；若溶液pH=4，即c(H+)=1×10-4mol/L，

KspKW11014FeOH3-103+

c(OH)=mol/L=1×10mol/Lc(Fe)== ，+=

cH1104c3OH--

41038110-103mol/L=4.0×10－8mol/L；

（4）“沉锰”(除Mn2+)过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式

＋－＋

为：Mn2＋HCO3＋NH3＝MnCO3↓＋NH4；

（5）“赶氨”时，最适宜的操作方法是减小氨气溶解度，氨气是易挥发的气体，加热驱赶， 故答案为将溶液加热；

（6）沉淀表面主要杂质为硫酸盐等，因此检验沉淀是否洗净的操作为：取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀已洗净，反之未洗净。 【点睛】

关于沉淀是否洗净的检验操作和描述常用答题模板为：取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入xxxxxx，若xxxxxx，则说明沉淀已洗净，反之未洗净。