專題突破卷02元素化合物（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1．(2023·上海靜安二模)自然界與人類活動(dòng)對(duì)硫的循環(huán)均能產(chǎn)生影響。下列說法錯(cuò)誤的是()A．火山口溫度過高，附近的單質(zhì)硫會(huì)被O2直接氧化為SO3B．大氣中的SO2會(huì)形成酸雨，最終以H2SO4的形式進(jìn)入地面或海洋C．工業(yè)排放的SO2尾氣可與CaO和O2反應(yīng)生成CaSO4D．常溫下，濃H2SO4能使鐵片鈍化是由于其具有強(qiáng)氧化性【答案】A【解析】單質(zhì)硫與O2反應(yīng)只能變?yōu)镾O2，SO2和O2在催化劑、加熱條件下發(fā)生可逆反應(yīng)生成SO3，故A錯(cuò)誤；大氣中的SO2會(huì)形成酸雨，二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸被氧氣氧化為硫酸，因此最終以H2SO4的形式進(jìn)入地面或海洋，故B正確；工業(yè)排放的SO2尾氣可與CaO和O2反應(yīng)生成CaSO4，因此常用氧化鈣處理工業(yè)排放的SO2尾氣，故C正確；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，因此常溫下，濃H2SO4能使鐵片鈍化，故D正確。2．明末科學(xué)家宋應(yīng)星出版的《天工開物》中記載了有關(guān)“五金”的內(nèi)容：“……黃金美者，其值去黑鐵(生鐵)一萬六千倍，然使釜、鬵(xín，一種炊具)、斤(這里指菜刀、鐮刀、鋤頭等)、斧不呈效于日用之間……貿(mào)遷有無，……”，下列解釋正確的是()A．明代使用的釜、鬵一類的炊具都屬于青銅合金B(yǎng)．添加了鉻、鎳的不銹鋼菜刀和農(nóng)具使用后即使不保養(yǎng)，也不會(huì)生銹C．金屬的另一個(gè)用途就是鑄成錢幣作為貿(mào)易交往中的流通手段D．黑鐵在空氣中發(fā)生的腐蝕主要是化學(xué)腐蝕【答案】C【解析】明代使用的釜、鬵一類的炊具都屬于鐵合金，故A錯(cuò)誤；不銹鋼制作就是在普通鋼中添加鉻、鎳等元素改變了鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不銹鋼不容易生銹，家里用的農(nóng)具是鐵合金，如果沒及時(shí)洗干凈后晾干，鐵能與氧氣、水同時(shí)接觸，容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，容易生銹，故B錯(cuò)誤；金屬可以用來鑄成錢幣作為貿(mào)易交往中的流通手段，故C正確；生鐵的腐蝕主要是析氫腐蝕和吸氧腐蝕，屬于電化學(xué)腐蝕，故D錯(cuò)誤。3．下列措施不會(huì)直接減少大氣中CO2含量的是()A．以CO2為原料人工合成淀粉B．技術(shù)落后企業(yè)購買碳排放權(quán)C．企業(yè)開展煤改電技術(shù)升級(jí)D．捕集CO2并封存于海底【答案】B【解析】以CO2為原料人工合成淀粉可減少大氣中CO2含量，A項(xiàng)不符合題意；技術(shù)落后企業(yè)購買碳排放權(quán)，其排放的CO2沒有減少，B項(xiàng)符合題意；煤改電技術(shù)可減少CO2排放，C項(xiàng)不符合題意；捕集CO2并封存于海底，減少了大氣中的CO2含量，D項(xiàng)不符合題意。4．（2024·吉林長(zhǎng)春吉大附中實(shí)驗(yàn)學(xué)校高三考前適應(yīng)考試）關(guān)于下列物質(zhì)制備方法正確的是A．工業(yè)上以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣B．工業(yè)上用焦炭和金剛砂反應(yīng)制備粗硅C．工業(yè)上以飽和食鹽水、氨氣、二氧化碳為原料制取D．工業(yè)上用氯氣與反應(yīng)制備漂白粉【答案】C【解析】工業(yè)上通過電解飽和食鹽水制取氯氣，以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣是實(shí)驗(yàn)室制法，A項(xiàng)錯(cuò)誤；工業(yè)上用焦炭和石英砂(主要成分為二氧化硅)反應(yīng)制備粗硅，金剛砂的主要成分是碳化硅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；向飽和食鹽水中依次通入足量氨氣、二氧化碳制得碳酸氫鈉，C項(xiàng)正確；工業(yè)上以氯氣與石灰乳反應(yīng)制備漂白粉，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2024·江蘇南通一模)FeCl3易水解、易升華，是有機(jī)反應(yīng)中常用的催化劑。實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備少量FeCl3。下列說法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)開始，先點(diǎn)燃酒精燈，再滴加濃鹽酸B．實(shí)驗(yàn)時(shí)Cl2若不足量，則可能生成FeCl2C．裝置丙的作用是收集FeCl3D．裝置丁中CaCl2的作用是吸收未反應(yīng)的Cl2【答案】C【解析】實(shí)驗(yàn)開始，先滴加濃鹽酸，利用生成的氯氣排盡裝置內(nèi)的空氣，以免鐵粉與氧氣發(fā)生反應(yīng)，A錯(cuò)誤；鐵與氯氣反應(yīng)只能生成氯化鐵，即使氯氣少量也不能生成氯化亞鐵，B錯(cuò)誤；裝置丙的作用是收集冷凝后的氯化鐵固體，C正確；CaCl2與氯氣不能反應(yīng)，CaCl2的作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置丙使FeCl3水解等，D錯(cuò)誤。6．（2024·甘肅蘭州第二中學(xué)高三月考）某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制備，部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)過程中向啟普發(fā)生器中添加液體時(shí)，可以取下I處膠塞加入B．所用試劑有稀硫酸、濃硫酸、CaCO3、飽和食鹽水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸餾水C．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先打開活塞II，再打開活塞IIID．反應(yīng)結(jié)束后，試劑換為冰水，可以促進(jìn)晶體的析出【答案】D【解析】試劑a為鹽酸，試劑b為碳酸鈣，用于制取二氧化碳，試劑c為飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧化碳中的HCl；然后將二氧化碳通入氨化的飽和食鹽水中，反應(yīng)生成碳酸氫鈉，過量的氨氣用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸。實(shí)驗(yàn)過程中向啟普發(fā)生器中添加液體時(shí)，應(yīng)從球形漏斗加入，A項(xiàng)錯(cuò)誤；制備CO2應(yīng)使用稀鹽酸不應(yīng)使用稀硫酸，生成的CO2無需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾氣中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2在水中溶解度小，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開活塞Ⅲ，通入NH3營造堿性環(huán)境，增大CO2的溶解度，再打開活塞Ⅱ，通入CO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)結(jié)束后將錐形瓶放入冰水浴中可以降低的溶解度，促進(jìn)晶體的析出，D項(xiàng)正確。7．(2024·廣東肇慶二模)對(duì)下列事實(shí)的解釋正確的是()A．二氧化硫氣體能用濃硫酸干燥，是因?yàn)槎趸驘o還原性B．醫(yī)療上可用硫酸鋇作鋇餐，是因?yàn)榱蛩徜^可以阻擋X射線通過且不溶于強(qiáng)酸C．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片加熱充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量等于0.45molD．常溫下，濃H2SO4可以用鋁制容器貯存，說明鋁與濃H2SO4不反應(yīng)【答案】B【解析】二氧化硫具有還原性，但不能被濃硫酸氧化，故A錯(cuò)誤；用硫酸鋇作X射線透視腸胃的內(nèi)服藥是因?yàn)榱蛩徜^不溶于鹽酸，故B正確；因隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低，稀硫酸不能與銅反應(yīng)，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于0.45mol，故C錯(cuò)誤；因常溫下濃硫酸使鋁鈍化(化學(xué)變化)，形成致密的氧化膜阻礙了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，故D錯(cuò)誤。8．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì)，下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是()A．2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋成立，說明氧化性：Fe3＋>Fe2＋B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．5.6g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去電子0.2molD．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋=Fe3＋＋4H2O【答案】A【解析】在2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋中，F(xiàn)e3＋是氧化劑，F(xiàn)e2＋既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，氧化性：Fe3＋>Fe2＋，A項(xiàng)正確；pH＝0的溶液呈強(qiáng)酸性，F(xiàn)e2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋不能大量共存，B項(xiàng)錯(cuò)誤；5.6g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去0.3mol電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)電荷和得失電子不守恒，錯(cuò)誤。9．硫化鋰(Li2S)是一種潛在的鋰電池的電解質(zhì)材料，某化學(xué)興趣小組選擇下列實(shí)驗(yàn)裝置制備硫化鋰。已知：粗鋅中含少量Cu和FeS；Li2S易潮解、易水解，在加熱條件下易被氧化。下列說法錯(cuò)誤的是()A．裝置乙中有黑色沉淀生成，反應(yīng)的離子方程式為H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋B．裝置丁硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)i2SO4＋4H2eq\o(=,\s\up17(△))Li2S＋4H2OC．裝置戊的作用只有一個(gè)：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丁而使Li2S水解D．雖然從裝置戊中排出的尾氣無毒，但尾氣還是需要進(jìn)行處理【答案】C【解析】由圖可知，裝置甲中稀硫酸和粗鋅反應(yīng)制備氫氣，制得的氫氣中混有硫化氫氣體，裝置乙中盛有的硫酸銅溶液用于除去硫化氫氣體，裝置丙中盛有的濃硫酸用于干燥氫氣，裝置丁中硫酸鋰與氫氣共熱反應(yīng)制得硫化鋰，裝置戊中盛有的濃硫酸用于吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進(jìn)入丁中導(dǎo)致硫化鋰水解。粗鋅中含有的FeS與稀硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體，硫化氫氣體與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫化銅黑色沉淀，A正確；根據(jù)裝置圖可知，裝置甲中產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過除雜、干燥后進(jìn)入裝置丁與Li2SO4在加熱條件下反應(yīng)生成Li2S和水，B正確；裝置戊的作用有兩個(gè)：一是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丁而使Li2S水解，二是防止空氣中的氧氣進(jìn)入裝置丁而使Li2S氧化，C錯(cuò)誤；從裝置戊中排出的尾氣是氫氣，雖然氫氣無毒，但易燃，應(yīng)進(jìn)行處理，D正確。10．用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性納米Fe3O4(平均直徑為25nm)的流程示意圖如下：下列敘述不正確的是()A．常用熱的Na2CO3溶液除去鐵泥表面的油污B．步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．步驟④中，反應(yīng)完成后剩余的H2O2無需除去D．步驟⑤中，為了驗(yàn)證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子，可將其均勻分散在水中，做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)【答案】C【解析】油污在堿性條件下可以發(fā)生水解反應(yīng)，熱的純堿溶液堿性較強(qiáng)，水解效果較好，可用于除去油污，A正確；濾液A溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量的稀鹽酸，加入鐵粉的主要目的是還原鐵離子，主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，B正確；步驟④中反應(yīng)完成后剩余H2O2，為防止其在步驟⑤中繼續(xù)氧化＋2價(jià)的鐵元素，反應(yīng)完成后需再加熱一段時(shí)間除去剩余的H2O2，C錯(cuò)誤；超順磁性的納米Fe3O4粒子平均直徑為25nm，可將其均勻分散在水中，做丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，D正確。11．(2023·河北邯鄲模擬)水體中的局部氮循環(huán)如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．N2→NHeq\o\al(＋,4)屬于氮的固定B．圖示轉(zhuǎn)化過程中N元素表現(xiàn)出7種化合價(jià)C．硝化過程中含N物質(zhì)被氧化，反硝化過程中含N物質(zhì)被還原D．在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子的雜化方式不完全相同【答案】C【解析】N2→NHeq\o\al(＋,4)為空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物，屬于氮的固定，A正確；N2、NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)、NO、N2O中氮元素的化合價(jià)分別為0、－3、－1、＋3、＋5、＋2、＋1，N元素表現(xiàn)出7種化合價(jià)，B正確；硝化過程中N2→NHeq\o\al(＋,4)氮元素化合價(jià)降低，含N物質(zhì)被還原，C錯(cuò)誤；NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH中N為sp3雜化，NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N為sp2雜化，N原子的雜化方式不完全相同，D正確。12．（2023·湖南湘潭開學(xué)考）工業(yè)上以軟錳礦（主要成分為MnO2）為原料通過固體堿熔氧化法生產(chǎn)高錳酸鉀，主要流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（A.“熔融氧化”應(yīng)在鐵坩堝中進(jìn)行B.“錳酸鉀歧化”（錳元素的化合價(jià)部分升高，部分降低）過程中可以用H2SOC.該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是MnOD.“濾液蒸發(fā)結(jié)晶”過程中加熱蒸發(fā)液體至有較多晶體析出時(shí)停止加熱【答案】D【解析】在“熔融氧化”過程中有KOH參與反應(yīng)，故不能用瓷坩堝，可以用鐵坩堝，A正確；“錳酸鉀歧化”過程中需要加入酸性物質(zhì)使溶液顯酸性，可以用H2SO4代替CO2，B正確；錳酸鉀發(fā)生歧化反應(yīng)，生成高錳酸鉀和MnO2，MnO2可以循環(huán)使用，C正確；“濾液蒸發(fā)結(jié)晶13．(2024·湖北天門中學(xué)月考)膠體在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用(Liepatoff規(guī)則：膠核總是選擇性地吸附與其本身組成相似的離子形成膠粒)。硅膠溶液組成如下：硅膠溶液下列敘述正確的是()A．膠粒中表面離子數(shù)目一定大于束縛反離子B．SiOeq\o\al(2－,3)與硅膠溶液膠核組成相似C．1molNa2SiO3和足量鹽酸反應(yīng)得到硅膠粒子數(shù)約為6.02×1023D．硅膠溶液的膠團(tuán)中n(SiOeq\o\al(2－,3))>2n(H＋)【答案】B【解析】膠粒中SiOeq\o\al(2－,3)帶負(fù)電荷數(shù)大于H＋帶正電荷數(shù)，表面離子數(shù)不一定大于束縛反離子數(shù)，A錯(cuò)誤；由圖示可知，膠核優(yōu)先吸附SiOeq\o\al(2－,3)，根據(jù)Liepatoff規(guī)則可得SiOeq\o\al(2－,3)與硅膠溶液膠核組成相似，B正確；許多分子聚集在一起形成膠粒，故形成膠粒數(shù)小于6.02×1023，C錯(cuò)誤；膠團(tuán)不帶電荷，膠團(tuán)中陰離子為硅酸根離子，陽離子為氫離子，根據(jù)電荷守恒，n(SiOeq\o\al(2－,3))＝2n(H＋)，D錯(cuò)誤。14．(2024·湖北七市聯(lián)考)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋正確的是()選項(xiàng)操作及現(xiàn)象解釋A向淀粉碘化鉀溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán)Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B將生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn)鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3【答案】D【解析】Fe3＋將I－氧化生成I2，淀粉遇到I2顯藍(lán)色，并非Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)，A錯(cuò)誤；鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，不是Fe(OH)3，B錯(cuò)誤；稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與鐵粉反應(yīng)生成NO，不產(chǎn)生H2，C錯(cuò)誤；Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3，故新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色，D正確。15．(2024·福建福州二檢)工業(yè)上采用NaClO氧化法生產(chǎn)高鐵酸鉀(K2FeO4)，其主要的生產(chǎn)流程如下：已知：K2FeO4在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定，難溶于醇等有機(jī)溶劑。下列說法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)②為3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2OB．由反應(yīng)③可知，此溫度下Ksp(K2FeO4)>Ksp(Na2FeO4)C．“提純”步驟的洗滌劑可以選用CH3COOK溶液、異丙醇D．K2FeO4可用于水的消毒【答案】B【解析】反應(yīng)②中NaClO→Cl－、Fe(NO3)3→Na2FeO4,1molNaClO反應(yīng)得2mol電子，1molFe(NO3)3反應(yīng)失去3mol電子，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可得3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH=2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O，A項(xiàng)正確；反應(yīng)③中Na2FeO4與KOH溶液混合生成K2FeO4，說明K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因K2FeO4在堿性條件下穩(wěn)定，且在醇中的溶解度小，故可用CH3COOK溶液、異丙醇作洗滌劑，C項(xiàng)正確；K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，可起到殺菌、消毒的作用，D項(xiàng)正確。二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）16．（10分）(2024·福建泉州模擬)Cu與濃HNO3反應(yīng)是中學(xué)階段一個(gè)重要反應(yīng)，某興趣小組對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些現(xiàn)象及產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。回答下列問題：(1)Cu與濃HNO3反應(yīng)的離子方程式為________________________________。(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說法錯(cuò)誤的是________。A．該反應(yīng)需要加熱才能進(jìn)行B．可通過抽動(dòng)銅絲控制反應(yīng)的發(fā)生和停止C．反應(yīng)后迅速生成大量紅棕色氣體D．燒杯中僅發(fā)生中和反應(yīng)(3)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)Cu與濃HNO3反應(yīng)所得混合溶液為綠色，Cu與稀HNO3反應(yīng)所得混合溶液為藍(lán)色，針對(duì)綠色產(chǎn)生的原因展開探究。【提出猜想】猜想a：Cu(NO3)2濃度大猜想b：NO2溶解在Cu(NO3)2溶液中猜想c：由于NO2與水反應(yīng)能夠生成HNO2，HNO2與Cu2＋能夠發(fā)生可逆反應(yīng)：Cu2＋＋xHNO2[Cu(NO2)x](x－2)－(綠色)＋xH＋【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)?。号渲骑柡虲u(NO3)2溶液，溶液呈藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)ⅱ：取適量Cu與濃HNO3反應(yīng)后的溶液，置于圖2所示裝置中，鼓入空氣后，溶液上方可觀察到________________，5min后，溶液完全變?yōu)樗{(lán)色。實(shí)驗(yàn)ⅲ：取適量Cu與濃HNO3反應(yīng)后的溶液，置于圖2所示裝置中，鼓入氮?dú)夂?，溶液上方現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)ⅱ相同，但5min后，溶液仍為綠色。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】對(duì)比實(shí)驗(yàn)ⅱ與實(shí)驗(yàn)ⅲ，可推測(cè)Cu(NO3)2溶液為綠色的原因主要是____________________。(4)小組同學(xué)還針對(duì)產(chǎn)物Cu(NO3)2的熱穩(wěn)定性進(jìn)行探究。在如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置A中，用酒精噴燈對(duì)Cu(NO3)2固體加強(qiáng)熱，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置C中收集到無色氣體，經(jīng)驗(yàn)證為O2。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后，試管中殘留固體為紅色。①從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮，需要在A、B間加入________裝置。②圖4為Cu(NO3)2樣品高溫過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)w%隨溫度變化的曲線)。Cu(NO3)2加熱到200℃的化學(xué)方程式為___________________，繼續(xù)高溫至1000℃生成________(填化學(xué)式)固體?！敬鸢浮?1)Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O（2分）(2)AD（2分）(3)有紅棕色氣體放出NO2溶于Cu(NO3)2溶液中（2分）(4)防倒吸2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑（2分）Cu2O（2分）【解析】(1)銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和H2O，離子方程式為：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；(2)銅與濃硝酸反應(yīng)不需要加熱，A錯(cuò)誤；可以通過抽動(dòng)銅絲控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，B正確；銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，為紅棕色氣體，C正確；燒杯中有硝酸和氫氧化鈉的中和反應(yīng)，還有二氧化氮?dú)怏w與氫氧化鈉發(fā)生的氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤；(3)實(shí)驗(yàn)(ⅰ)證明硝酸銅溶液為藍(lán)色，實(shí)驗(yàn)(ⅱ)取Cu與濃HNO3反應(yīng)所得綠色溶液通入空氣，可以看到溶液上方有紅棕色氣體放出，是由于空氣把溶解在硝酸中的NO2帶出，對(duì)比實(shí)驗(yàn)(ⅲ)通入氮?dú)庖灿屑t棕色，但是溶液仍為綠色，原因是空氣中的氧氣與二氧化氮和H2O反應(yīng)生成硝酸，二氧化氮反應(yīng)完綠色消失，溶液顯藍(lán)色，而通入氮?dú)獾臎]有發(fā)生反應(yīng)，溶液仍然為綠色，證明溶液為綠色的原因主要是NO2溶于Cu(NO3)2溶液中；(4)固體加熱產(chǎn)生氣體通入溶液中，從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮，應(yīng)該在兩種裝置之間加防倒吸裝置，從熱重曲線上得出，加熱到200度時(shí)，固體質(zhì)量剩余42.6%，eq\f(mCuO,mCuNO32)＝eq\f(80,188)＝42.6%，因此加熱到200度分解為CuO、NO2、O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑，加熱到1000度時(shí)CuO又分解，固體只剩余Cu2O了。17．（15分）納米銅是一種性能優(yōu)異的超導(dǎo)材料，以輝銅礦(主要成分為Cu2S)為原料制備納米銅粉的工藝流程如圖1所示。(1)用黃銅礦(主要成分為CuFeS2)、廢銅渣和稀硫酸共同作用可獲得較純凈的Cu2S，其原理如圖2所示，該反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。(2)從輝銅礦中浸取銅元素時(shí)，可用FeCl3溶液作浸取劑。①反應(yīng)：Cu2S＋4FeCl3=2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1molCuCl2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________；浸取時(shí)，在有氧環(huán)境下可維持Fe3＋較高濃度，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________________。②浸取過程中加入洗滌劑溶解硫時(shí)，銅元素浸取率的變化如圖3所示，未洗硫時(shí)銅元素浸取率較低，其原因是__________________________________。(3)“萃取”時(shí)，兩種金屬離子萃取率與pH的關(guān)系如圖4所示，當(dāng)pH>1.7時(shí)，pH越大，金屬離子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制備納米銅粉時(shí)，該反應(yīng)中還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的質(zhì)量之比為________。(5)在萃取后的“水相”中加入適量氨水，靜置，再經(jīng)過濾、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3產(chǎn)品?！敬鸢浮?1)CuFeS2＋Cu＋2H＋=Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑(2分)(2)①2mol(2分)4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O(2分)②生成的硫覆蓋在Cu2S表面，阻礙浸取(2分)(3)Fe3＋水解程度隨pH的升高而增大(2分)(4)32∶7(3分)(5)洗滌(1分)煅燒(或灼燒)(1分)【解析】(4)在堿性條件下，Cu2＋與N2H4反應(yīng)生成氮?dú)夂豌~，離子方程式為2Cu2＋＋N2H4＋4OH－=2Cu↓＋N2↑＋4H2O，反應(yīng)中還原產(chǎn)物為Cu，氧化產(chǎn)物為N2，質(zhì)量之比為(2×64)∶28＝32∶7。18．（15分）（2024·河北部分學(xué)校高三選擇性考試）中南大學(xué)某團(tuán)隊(duì)采用濃硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨或氯化銨為改性劑，利用低溫焙燒將紅土鎳礦中的金屬轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽；隨后采用水為浸出劑，利用水浸/水解法選擇性浸出鎳、鈷、鈧等金屬，同時(shí)去除鐵、鋁、鉻等金屬，實(shí)現(xiàn)了紅土鎳礦（主要成分為鎳及其氧化物）在溫和條件下的高效提取。工藝流程（簡(jiǎn)化版）如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)核外電子排布式為。(2)寫出氧化鎳與改性劑中硫酸銨反應(yīng)的離子方程式：。用處理尾氣，可以將其循環(huán)利用。(3)磁選分離焙砂，最終得到鐵精礦，說明氫還原焙燒時(shí)，含鐵元素的產(chǎn)物是。這時(shí)，每得到1mol該含鐵產(chǎn)物，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為（用含的式子表示）。(4)下圖表示的是難溶氫氧化物在不同pH下的溶解度（S）。下列說法正確的是______（填字母）。A．時(shí)，溶液中鐵元素的主要存在形式是B．若溶液中含有少量的雜質(zhì)，可通過調(diào)節(jié)溶液pH的方法來除去C．若分離溶液中的和，可調(diào)節(jié)溶液的pH在4左右D．若在含有和的溶液中加入燒堿，優(yōu)先沉淀(5)已知25℃時(shí)，，且中和沉淀需調(diào)節(jié)pH為7.0~8.5，試估算浸出液中的濃度范圍：。(6)用含鎳2%的100kg紅土鎳礦，經(jīng)上述工藝制得3kg固體，鎳的回收率為（保留3位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)[Ar]3d8(1分)(2)NiO+2=Ni2++H2O+2NH3↑(2分)H2SO4(1分)(3)Fe3O4(1分)NA(1分)(4)CD(2分)(5)2.5×10-5mol/L≤c(Ni2+)≤2.5×10-2mol/L(3分)(6)95.2%(4分)【解析】用濃硫酸、硫酸銨、硫酸氫銨或氯化銨為改性劑，利用低溫焙燒將紅土鎳礦（主要成分為鎳及其氧化物）中的金屬轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，同時(shí)產(chǎn)生尾氣NH3；隨后采用水為浸出劑，利用水浸/水解法選擇性浸出鎳、鈷、鈧等金屬，得到相關(guān)金屬硫酸鹽，同時(shí)去除鐵、鋁、鉻等金屬，將尾氣NH3通入浸出液中和沉淀并過濾出Ni(OH)2，浸出渣中有鐵、鋁、鉻的氫氧化物，還原焙燒后轉(zhuǎn)化為氧化物，磁選分離出四氧化三鐵，進(jìn)一步得到鐵。（1）Ni元素原子序數(shù)為28，基態(tài)Ni2+核外電子排布式為[Ar]3d8。（2）氧化鎳與改性劑中硫酸銨反應(yīng)，硫酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根水解顯酸性與NiO反應(yīng)，NiO+2=Ni2++H2O+2NH3↑，尾氣是氨氣，用硫酸吸收，得硫酸銨，可以循環(huán)利用。（3）可以磁選分離說明含鐵元素的產(chǎn)物是磁性氧化鐵，即Fe3O4，其中有兩個(gè)Fe為+3價(jià)，一個(gè)為+2價(jià)，氫還原焙燒是還原氫氧化鐵，每得到1molFe3O4，有1molFe3+得1mol電子變?yōu)?2價(jià)，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA。（4）由圖像知，pH=3時(shí)，F(xiàn)e(OH)3溶解度為0，說明鐵元素主要存在形式是Fe(OH)3，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖像，當(dāng)Ni2+以氫氧化物形式沉淀時(shí)，Co(OH)2溶解度很小，說明Co2+也大量以氫氧化物沉淀，不能除去Co2+，B錯(cuò)誤；由圖像，pH=4時(shí)，F(xiàn)e3+已經(jīng)完全以氫氧化物沉淀，而Cu(OH)2溶解度還較大，Cu2+還未沉淀，可以分離Fe3+和Cu2+，C正確；若在含有Cu2+和Ni2+的溶液中加入燒堿，pH增大過程中，Ni(OH)2溶解度先減小為0，說明Ni(OH)2優(yōu)先沉淀，D正確。（5）根據(jù)Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)c2(OH-)=2.5×10?16，c(Ni2+)=，pH為7.0~8.5，10-8.5mol/L≤c(H+)≤10-7mol/L，則10-7mol/L≤c(OH-)≤10-5.5mol/L，故2.5×10-5mol/L≤c(Ni2+)≤2.5×10-2mol/L。（6）3kgNi(OH)2固體中Ni元素的質(zhì)量為=1.903kg，100kg含鎳2%的紅土鎳礦中Ni元素的質(zhì)量為2kg，故Ni的回收率為95.2%。19．（20分）(2024·山西八校聯(lián)考)某小組利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)?zāi)M制備Fe(OH)2并探究其相關(guān)性質(zhì)。Ⅰ.模擬制備Fe(OH)2裝置如圖，打開右瓶上方空氣過濾器的氣閥(平衡壓強(qiáng)，便于FeSO4溶液能夠進(jìn)入右瓶)；然后依次打開魯爾閥、推動(dòng)注射器，將注射器中的FeSO4溶液加入左瓶的溶液中，促使左瓶中的FeSO4溶液流入右瓶；當(dāng)右瓶中明顯有白色沉淀生成時(shí)，停止加液，依次關(guān)閉魯爾閥、右瓶上方空氣過濾器的氣閥，打開左瓶上方空氣過濾器的氣閥。(1)實(shí)驗(yàn)證明制備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的相關(guān)性質(zhì)向50mL蒸餾水中加入FeSO4·7H2O并攪拌以加快溶解，用溶解氧傳感器測(cè)定液體中溶解氧質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化，b點(diǎn)時(shí)加入NaOH溶液，所得曲線如圖。(2)對(duì)比ab、bc段溶解氧的消耗速率，可以得出結(jié)論：_________________________________________________________________。(3)已知：在pH≈4時(shí)，溶液中Fe2＋被氧化成Fe3＋的過程中會(huì)產(chǎn)生FeOOH，且c(Fe2＋)降低量大于c(Fe3＋)增加量，pH幾乎不變。用總離子方程式說明原因__________________________________，檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否存在Fe2＋，可以選擇的試劑是________。A．NaOH溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液C．KSCN溶液Ⅲ.用鈰量法測(cè)定市售Fe(OH)2中Fe(Ⅲ)的含量實(shí)驗(yàn)步驟如下：①取一定量產(chǎn)品溶于稀硫酸中，取待測(cè)液VmL，以二苯胺磺酸鈉作指示劑，用cmol·L－1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定可得出Fe2＋的含量。終