2020-2021学年高三化学一轮复习章节检测 第三章 能力提升检测卷

第三章能力提升检测卷 一、选择题 1．（2020·北京四中高三模拟）下列中国制造的产品主体用料不是金属材料的是（ ） 世界最大射电望远镜 中国第一艘国产航母 中国大飞机 C919 世界最长的港珠澳大桥 A.钢索 B.钢材 C.铝合金 D.硅酸盐 【答案】D 【解析】世界最大射电望远镜主体用料：钢索是金属合金材料，故 A 不符合；中国第一艘国产航母主 体用料：钢材属于合金为金属材料，故 B 不符合；中国大飞机 C919 主体用料：铝合金属于金属材料，故 C 不符合；世界最长的跨海大桥港珠澳大桥主体用料：硅酸盐不是金属材料，故 D 符合；故答案为 D。 2．(2020·质检)化学与社会、生活密切相关，对下列常见无机物用途的解释正确的是(　　) 选项 用途 解释 A Na 可用于与 TiCl4 反应得 Ti 粉 Na 具有强还原性 B 明矾可用于净水 明矾能杀菌消毒 C Na2O2 可用于潜水艇制 O2 Na2O2 具有强氧化性 D MgO、Al2O3 可用于制作耐高温坩埚 MgO、Al2O3 在高温下化学性质稳定 【答案】A 【解析】Na 具有强还原性，可与 TiCl4 反应置换出 Ti，A 项正确；明矾可净水，是因为其电离的 Al3＋ 水解生成的 Al(OH)3 胶体具有吸附性，可吸附水中悬浮杂质，但不能杀菌消毒，B 项错误；Na2O2 与 CO2 或 H2O 反应生成 O2 时，Na2O2 既做氧化剂又做还原剂，C 项错误；MgO、Al2O2 可用于制作耐高温坩埚是因为其熔点高，D 项错误。 3．(2020·高三模拟)化学已深入我们的生活。下列有关说法不正确的是(　　) A．PM2.5 含有的铅、镉、铬、钒等对人体有害的元素是金属元素 B．铝与 Fe2O3 发生铝热反应，反应后固体物质增重 C．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 D．古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，“剂钢”指的是铁的合金 【答案】B 【解析】铝与氧化铁发生铝热反应，由质量守恒定律知，反应前后固体质量不变(因为反应物、产物均 为固体)。 4．(2020·江西上饶高三调研)下列关于 Fe、Cu、Mg、Al 四种金属元素的说法中正确的是(　　) A．四种元素的单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气 B．制备 AlCl3、FeCl3、CuCl2 固体均不能采用将溶液直接蒸干的方法 C．将 Mg 棒和 Al 棒作为原电池的两个电极插入 NaOH 溶液中，Mg 棒上发生氧化反应 D．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是氧化铜 【答案】B 【解析】Cu 单质不与盐酸反应，A 项错误。AlCl3、FeCl3、CuCl2 均易水解，生成的 HCl 易挥发，因此 将其溶液蒸干后得到对应的氢氧化物，B 项正确；一般情况下，在原电池中，金属性强的做负极，但也要 根据电解质溶液的实际情况考虑，虽然 Mg 的金属性强于 Al，但是电解质溶液为 NaOH 溶液，而 Mg 不与 NaOH 溶液反应，Al 与 NaOH 溶液反应，所以 Al 棒做负极，发生氧化反应，C 项错误；铁锈的主要成分是 氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，D 项错误。 5．(2020·辽宁大连二十四中模拟)下列有关金属的工业制法中，正确的是(　　) A．制钠：以海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl 溶液得钠B．制铁：以铁矿石为原料，用 CO 还原得铁 C．制镁：以海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，用 H2 还原得镁 D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝，再经一系列过程得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得铝 【答案】B 【解析】工业制钠是电解熔融 NaCl：2NaCl(熔融) ===== 电解 2Na＋Cl2↑，而电解 NaCl 溶液：2NaCl＋2H2O ===== 电解 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，得不到钠，故 A 错误；工业制铁是用 CO 还原铁矿石：3CO＋Fe2O3 ===== 高温 2Fe＋ 3CO2，故 B 正确；工业制镁是电解熔融 MgCl2：MgCl2(熔融) ===== 电解 Mg＋Cl2↑，故 C 错误；工业制铝是电 解熔融 Al2O3：2Al2O3(熔融) ===== 电解 冰晶石4Al＋3O2↑，AlCl3 是共价化合物，在熔融状态下不导电，故 D 错误。 6．(2020·吉林模拟)铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有黄铜 矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。下列说法不正确的是(　　) A．可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 B．硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 C．工业上常采用电解法制取粗铜 D．在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是 Cu2S 【答案】C 【解析】CuSO4 是重金属盐，能使蛋白质变性，B 项正确；工业上常用电解法精炼铜，C 项不正确。 7．(2020·河北衡水中学高三调研)下列实验操作正确的是(　　) 选项 实验 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下黄豆大小的钠， 小心地放入装满水的烧杯中 B 检验 NaHCO3 与 Na2CO3 溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水C 证明 Na2O2 与 CO2 的反应是放热 反应 Na2O2 用棉花包裹，放入充满 CO2 的集气瓶中， 棉花燃烧 D 检验 Na2CO3 与 K2CO3 溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直 接观察火焰的颜色 【答案】C 【解析】应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水，A 错误；分别向 NaHCO3 与 Na2CO3 溶液 中滴加澄清石灰水，都有白色沉淀产生，无法鉴别，B 错误；Na2O2 与 CO2 反应生成氧气，棉花燃烧说明达 到了着火点，能证明 Na2O2 与 CO2 的反应是放热反应，C 正确；观察钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃，D 错误。 8.(2020·黑龙江模拟)A、B、C 是中学阶段所学的三种单质，A、B、C 及其他物质之间的 转化关系如图所示，其中 B、D、E、F 的水溶液呈酸性。若 D＋C―→E＋F 且常温下只有 B 为气态，则 A、 B、C 分别为(　　) A．Fe、Cl2、Cu　　　　　　　 B．Fe、Cl2、H2 C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、Mg 【答案】A 【解析】B 单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则 B 为 Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、 E、F 分别为 Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2，A 项正确。 9．(2020·江苏调研)用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下： 下列说法不正确的是(　　) A．用 Na2CO3 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污B．通入 N2 是防止空气中的 O2 氧化二价铁 C．加适量的 H2O2 是为了将部分 Fe2＋氧化为 Fe3＋，涉及反应：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O D．溶液 A 中 Fe2＋和 Fe3＋的浓度之比为 2∶1 【答案】D 【解析】A 项，碳酸钠的水溶液显碱性，油污在碱性条件下发生水解，因此碳酸钠溶液浸泡可以除去 废铁屑表面的油污，故 A 说法正确；B 项，Fe2＋容易被氧气氧化，因此通入 N2 的目的是防止空气中的氧 气氧化 Fe2＋，故 B 说法正确；C 项，利用 H2O2 的氧化性把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，涉及反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H ＋===2Fe3＋＋2H2O，故 C 说法正确；D 项，Fe3O4 中 Fe2＋和 Fe3＋的物质的量之比为 1∶2，故 D 说法错误。 10．(2020·浙江模拟)一定温度下，硫酸铜受热分解生成 CuO、SO 2、SO3 和 O2。已知：SO2、 SO3 都能被碱石灰和氢氧化钠溶液吸收。利用如图所示装置加热硫酸铜粉末直至完全分解。若硫酸铜粉末质 量为 10.0 g，完全分解后，各装置的质量变化关系如表所示。 装置 A(试管＋粉末) B C 反应前 42.0 g 75.0 g 140.0 g 反应后 37.0 g 79.5 g 140.0 g 请通过计算，推断出该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式是(　　) A．4CuSO4 ===== △ 4CuO＋2SO3↑＋2SO2↑＋O2↑ B．3CuSO4 ===== △ 3CuO＋SO3↑＋2SO2↑＋O2↑ C．5CuSO4 ===== △ 5CuO＋SO3↑＋4SO2↑＋2O2↑D．6CuSO4 ===== △ 6CuO＋4SO3↑＋2SO2↑＋O2↑ 【答案】A 【解析】根据质量守恒定律分析，反应生成气体的质量为 42.0 g－37.0 g＝5.0 g，生成氧化铜的质量为 10.0 g－5.0 g＝5.0 g；干燥管完全吸收了二氧化硫和三氧化硫，其质量为 79.5 g－75.0 g＝4.5 g，生成的氧气 的质量为 5.0 g－4.5 g＝0.5 g；则参加反应的硫酸铜与生成的氧化铜和氧气的质量比为 10.0 g∶5.0 g∶0.5 g＝ 20∶10∶1，表现在化学方程式中的化学计量数之比为 20 160∶10 80∶ 1 32＝4∶4∶1。只有 A 项符合这个比例。 11．(2020·模拟)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．铝具有良好的导热性，可用铝罐贮运浓硝酸 B．水玻璃(Na2SiO3 水溶液)能与酸反应，可用作生产黏合剂和防火剂 C．NaNO2 具有碱性，可使铁零件表面生成 Fe3O4 D．FeCl3 溶液能与 Cu 反应，可用作铜制线路板的蚀刻剂 【答案】D 【解析】A 项，铝在常温下遇浓硝酸钝化，可用铝罐贮运浓硝酸，错误；B 项，水玻璃可用作生产黏合 剂和防火剂，与能否与酸反应无关，错误；C 项，NaNO2 具有氧化性，可使铁零件表面生成 Fe3O4，错误；D 项，FeCl3 溶液能与 Cu 反应，可用作铜制线路板的蚀刻剂，正确。 12．(2020·福建模拟)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A．饱和 NaCl(aq) ――→ 足量 CO2 NaHCO3 ――→ △ Na2CO3 B．Al2O3 ――→HCl(aq) AlCl3(aq) ――→ 蒸干 无水 AlCl3 C．H2SO4(浓) ――→ Cu △ SO2 ――→ 足量 NH3·H2O (NH4)2SO3(aq) D．Cl2(g) ――→Ca(OH)2 Ca(ClO)2 ――→ 过量 SO2 HClO 【答案】C【解析】A 项，二氧化碳和氯化钠溶液不反应，不能生成碳酸氢钠，错误；B 项，直接蒸干氯化铝溶液 不能得到无水 AlCl3，应该在氯化氢气氛中蒸干，错误；C 项，浓硫酸与铜在加热条件下反应生成二氧化硫 气体，二氧化硫与足量氨水反应生成 (NH4)2SO3，正确；D 项，二氧化硫具有还原性，能被次氯酸钙氧化， ClO－被还原为 Cl－，所以次氯酸钙溶液中通入过量二氧化硫得不到 HClO，错误。 13．(2020·山东模拟)A、B、C 三种物质中均含有同一种元素 M，它们之间有如图所示的转化 关系。A 为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。 下列有关说法正确的是(　　) A．反应①中所加试剂可能是氧气 B．反应③中需要加具有还原性的试剂 C．A 与稀硝酸反应一定能实现元素 M 在反应①中发生的价态变化 D．元素 M 在反应②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现 【答案】D 【解析】根据转化关系可确定 A 为变价金属，应为 Fe，反应①加入氧气不能实现，A 项错误；反应③ 是铁元素由＋2 价升高到＋3 价，需要加具有氧化性的试剂，B 项错误；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝 酸亚铁，不能实现 Fe→Fe3＋的价态变化，C 项错误；Fe3＋能将 I－氧化成 I2，自身被还原成 Fe2＋，D 项正确。 14．(2020·湖北模拟)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末，某课外小组利用下列装 置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。 下列说法正确的是(　　)A．若③和⑤中分别盛放足量 NaOH 溶液和 CuO，可检验生成的 CO B．实验时只需要在装置①中反应结束后再通入 N2 C．若将④中的无水 CaCl2 换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气 D．实验结束后，①中淡黄色粉末完全变成黑色，则产物一定为铁 【答案】A 【解析】A 项，③除去 CO2，④中的无水氯化钙将气体干燥后，如果⑤中 CuO 固体变成红色，⑥中 澄清石灰水变浑浊，则草酸亚铁晶体的分解产物中一定有 CO，A 正确；B 项，实验开始后，装置中的空气 对分解及检验都有干扰，所以必须先通入 N2 除去装置中的空气，B 错误；C 项，由于从②③溶液中导出 的气体会带出水蒸气，因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气，C 错误；D 项，黑色物质不 一定为 Fe，FeO 也为黑色，D 错误。 15. （2020·河北省承德一中模拟）下列实验过程中产生的现象与对应的图像不相符的是(　　) 【答案】C 【解析】NaOH 溶液和 AlCl3 溶液按 4∶1 混合后完全转化为 NaAlO2，继续加入 AlCl3 溶液，发生反应为 Al3＋＋3AlO－2 ＋6H2O===4Al(OH)3↓，A 项正确；NaAlO2 溶液中加入稀盐酸立即有沉淀生成，继续加入盐酸， 沉淀溶解，其反应为 NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，B 项正确； Na2CO3 溶液中加入稀盐酸先转化为 NaHCO3 和 NaCl，Na2CO3 完全转化为 NaHCO3 后，再加入稀盐酸才产 生气体，C 项错误；向含 Mg2＋和 Al3＋的溶液中加入 NaOH 溶液得到 Mg(OH)2 和 Al(OH)3 两种沉淀，继续 加入 NaOH 溶液，Al(OH)3 沉淀溶解，D 项正确。16. （2020·山西省长治一中模拟）部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如 下处理： 下列说法正确的是(　　) A.滤液 A 中的阳离子为 Fe3＋、Fe2＋、H＋ B.样品中 Fe 元素的质量为 2.24 g C.样品中 CuO 的质量为 4.0 g D.V＝896 【答案】B 【解析】因为硫酸足量，滤液 A 中不含 Cu2＋，且只有金属 Cu 不与 H2SO4 反应，所以滤渣 3.2 g 为金属 铜，物质的量为 0.05 mol，即合金样品中总共含有铜元素 0.05 mol；滤液 A 中加入足量 NaOH 溶液，所得 滤渣灼烧得到的固体 3.2 g 为 Fe2O3。生成的滤渣 3.2 g 是铜，金属铜可以和 Fe3＋反应，所以滤液 A 中一定 不含 Fe3＋，则滤液 A 中含有的阳离子为 Fe2＋、H＋，A 错误；Fe 元素的物质的量为 3.2 g 160 g·mol－1×2＝0.04 mol，其质量为 0.04 mol×56 g·mol－1＝2.24 g，B 正确；根据 B 项分析可知铁元素质量为 2.24 g，而合金样品 质量为 5.76 g，所以 CuO 的质量不超过 5.76 g－2.24 g＝3.52 g，C 错误；最后滤液 A 中溶质为过量 H2SO4 和 FeSO4，而铁元素物质的量为 0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为 0.04 mol，含 H＋ 0.08 mol， 其中部分 H＋生成氢气，另外的 H＋和合金中的 O2－结合成水，由于合金中氧元素的物质的量为 5.76 g－3.2 g－2.24 g 16 g·mol－1 ＝0.02 mol，全转化为 H2O 需消耗 H＋ 0.04 mol，所以硫酸中生成 H2 的 H＋的物质的量 为 0.08 mol－0.04 mol＝0.04 mol，即生成 0.02 mol H2，标准状况下体积为 448 mL，D 错误。 二、非选择题 17．(2020·山东潍坊模拟)铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋ 1、＋2。已知 Cu2O 与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。 回答下列问题： (1)工业上可用 Cu2S＋O2 ===== △ 2Cu＋SO2 反应制取粗铜，该反应中________元素被还原。 (2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50 ℃，加入 H2O2 溶液，一段时间后，升温到 60 ℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为_______________。温度控制在 50～60 ℃的原因除 了加快反应速率外，还有________________________。在 CuSO4 溶液中加入一定量的 Na2SO3 和 NaCl 溶液 加热，生成 CuCl 沉淀，写出生成 CuCl 的离子方程式：_______________________________________。 (3)现向 Cu、Cu2O 和 CuO 组成的混合物中，加入 2 L 0.6 mol·L－1 HNO3 溶液恰好使混合物溶解，同时 收集到 4 480 mL NO 气体(标准状况)。Cu2O 与稀硝酸反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 若将上述混合物用足量的 H2 加热还原，所得到固体的质量为__________g。若混合物中含 0.2 mol Cu， 将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗 H2SO4 的物质的量为________mol。 【解析】(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。(3)Cu2O 与稀硝酸反应的离子方 程式是 3Cu2O＋2NO－3 ＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。硝酸发生反应后氮元素的存在形式是 Cu(NO3)2 和 NO，根据氮原子守恒可得 2 L×0.6 mol·L－1＝2n[Cu(NO3)2]＋4.48 L÷22.4 L·mol－1，则 n[Cu(NO3)2]＝0.5 mol， n(Cu2＋)＝0.5 mol，所以若将题述混合物用足量的 H2 加热还原，所得到固体的质量为 0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu，则根据铜原子守恒可得 2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.3 mol；根据得失电子守恒可得 2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3×(4.48 L÷22.4 L·mol－1)，解得 n(CuO)＝0.1 mol，n(Cu2O)＝0.1 mol，消耗 H2SO4 的物 质的量为 0.1 mol＋0.1 mol＝0.2 mol。 【答案】(1)铜、氧 (2)Cu＋H2O2＋2H＋ ===== △ Cu2＋＋2H2O　防止 H2O2 分解　2Cu2＋＋2Cl－＋SO2－3 ＋H2O ===== △ 2CuCl↓＋SO2－4 ＋ 2H＋ (3)3Cu2O＋2NO－3 ＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O　32　0.2 18．(2020·河北承德模拟)Na2O2 具有强氧化性，H2 具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测 Na2O2 与 H2 能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行如图实验。 Ⅰ.实验探究步骤 1：按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性，然后装入药品。 步骤 2：打开 K1、K2，在产生的氢气流经装有 Na2O2 的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。 步骤 3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝。 (1)组装好仪器后，要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法： ________________________________________________________________________。 (2)B 装置中所盛放的试剂是________，其作用是________________________________。 (3)步骤 3 中的“必要操作”为打开 K1、K2，________(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。 A．加热至 Na2O2 逐渐熔化，反应一段时间 B．用小试管收集气体并检验其纯度 C．关闭 K1 D．停止加热，充分冷却 (4)由上述实验可推出 Na2O2 与 H2 反应的化学方程式为_________________________。 Ⅱ.数据处理 (5)实验结束后，该同学欲测定 C 装置中的硬质玻璃管内白色固体中未反应完的 Na2O2 含量。 其操作流程如下： 一定量样品 ――→ 稀盐酸 操作 1―→溶液转移―→操作 2 ――→ 冷却 称量 ①测定过程中需要的仪器除固定、夹持仪器外，还有电子天平、烧杯、酒精灯、蒸发皿和________。 ②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则测得的 Na2O2 质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【解析】Ⅰ.(1)关闭 K1，向 A 装置中的漏斗中加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱， 一段时间后水柱稳定不降，说明该装置气密性良好； (2)A 装置中生成的 H2 中混有水蒸气和挥发出的 HCl，应利用 B 装置中所盛放的碱石灰吸收氢气中的水 和氯化氢； (3)步骤 3 中的“必要操作”为打开 K1、K2，先通一会儿氢气，用小试管收集气体并检验其纯度，当装置 内空气排尽后，加热 C 装置中的装有 Na2O2 的硬质玻璃管至 Na2O2 逐渐熔化，反应一段时间，然后停止加 热，充分冷却，最后关闭 K1，故操作顺序为 BADC； (4)Na2O2 与 H2 反应无水生成，说明产物为 NaOH，发生反应的化学方程式为 Na2O2＋H2 ===== △ 2NaOH； Ⅱ.(5)①NaCl 溶液蒸发操作需要用玻璃棒搅拌； ②在转移溶液时，若溶液转移不完全，则得到 NaCl 固体的质量偏低，则测得的 Na2O2 质量分数偏小。 【答案】Ⅰ.(1)关闭 K1，向 A 装置中的漏斗中加水至漏斗内液面高于漏斗外液面，并形成一段水柱， 一段时间后水柱稳定不降，说明虚线框内装置的气密性良好 (2)碱石灰　吸收氢气中的水和氯化氢 (3)BADC (4)Na2O2＋H2 ===== △ 2NaOH Ⅱ.(5)①玻璃棒　②偏小 19．(2020·辽宁大连模拟)铜是人类最早使用的金属，在生产、生活中应用极其广泛。工业上以黄铜矿(主 要成分 FeCuS2)为原料制取金属铜，其主要工艺流程如图所示。 已知：反应Ⅱ的离子方程式为 Cu2＋＋CuS＋4Cl－===2[CuCl2]－＋S。回答下列问题： (1)FeCuS2 中 S 的化合价为________。 (2)反应Ⅰ在隔绝空气、高温煅烧条件下进行，写出反应的化学方程式：____________。 (3)为了使反应Ⅰ充分进行，工业上可采取的措施是___________________________。 (4)反应Ⅲ的离子方程式为_______________________________________。 (5)向反应Ⅲ后的溶液中加入稀硫酸的目的是_______________________________。 (6)该流程中，可循环利用的物质除 CuCl2 外，还有________________(填化学式)。 (7)反应Ⅳ中，处理尾气 SO2 方法，合理的是________。 A．高空排放 B．用 BaCl2 溶液吸收制备 BaSO3 C．用氨水吸收后，再经氧化，制备(NH4)2SO4 【解析】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则可知，Fe 为＋2 价，Cu 为＋2 价，则 FeCuS2 中 S 的化合价为－2 价。 (2)黄铜矿的主要成分为 FeCuS2，反应Ⅰ在隔绝空气、高温煅烧条件下进行，硫和 FeCuS2 发生反应生 成 FeS2 和 CuS，化学方程式为 FeCuS2＋S ===== 高温煅烧 FeS2＋CuS。 (3)为了反应Ⅰ充分进行，工业上可采取的措施是将矿石粉碎或充分搅拌，以增大接触面积，加快化学 反应速率。 (4)由反应Ⅱ的离子方程式：Cu2＋＋CuS＋4Cl－===2[CuCl2]－＋S 可知，滤液中含有[CuCl2]－、H＋等离 子，通入空气后[CuCl2]－中的＋1 价铜被氧气氧化，所以反应Ⅲ的离子方程式为 4[CuCl2]－＋O2＋4H＋===4Cu2 ＋＋8Cl－＋2H2O。 (5)反应Ⅲ得到 CuCl2 溶液，由流程图可知，加入 H2SO4 后，通过结晶分离可得到 CuSO4 晶体，说明在 相同条件下，CuSO4 的溶解度小于 CuCl2，所以向反应Ⅲ后的溶液中加入稀硫酸的目的是使 CuSO4 变成晶 体析出。(6)根据流程图分析可知，该流程中可循环利用的物质有 CuCl2、S、H2SO4、HCl。 (7)A 项，二氧化硫有毒，不能直接高空排放，否则会污染空气，应该用碱液吸收，故 A 错误；B 项， 盐酸酸性大于亚硫酸，所以二氧化硫和 BaCl2 不反应，不能用二氧化硫和氯化钡溶液制取 BaSO3，故 B 错 误；C 项，二氧化硫是酸性氧化物、一水合氨是碱，二者反应生成亚硫酸铵， 亚硫酸铵不稳定，易被氧化 成硫酸铵，所以用氨水吸收后，再经氧化制备硫酸铵，故 C 正确。 【答案】(1)－2 价　(2)FeCuS2＋S ===== 高温煅烧 FeS2＋CuS (3)将矿石粉碎(或充分搅拌)　(4)4[CuCl2]－＋O2＋4H＋===4Cu2＋＋8Cl－＋2H2O　(5)在相同条件下， CuSO4 的溶解度小于 CuCl2，加入 H2SO4 有利于 CuSO4 结晶析出　(6)S、H2SO4、HCl　(7)C 20．(2020·四川成都模拟)铁触媒(铁的氧化物)是硫酸工业的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁 触媒的组成。 方案一：用下列流程测定铁触媒的含铁量，确定其组成。 (1)步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。 (2)若通入 Cl2 不足量，溶液 B 中还含有____________，会影响测定结果。 (3)若通入 Cl2 过量且加热煮沸不充分，溶液 B 中可能含有 Cl2。请设计实验方案检验 Cl2，完成下列实 验报告。 限选试剂：0.1 mol·L－1 酸性 KMnO4 溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、淀粉－KI 溶液、0.1 mol·L－1 KSCN 溶液。 实验操作 预期现象与结论方案二：用下列装置测定铁触媒的含铁量，确定其组成。 (4)干燥管 C 的作用是________________________。 (5)称取 15.2 g 铁触媒进行上述实验。充分反应后，测得干燥管 B 增重 11.0 g，则该铁触媒的化学式可 表示为________________________。 【解析】(1)步骤④为溶液的稀释，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250 mL 容量瓶、胶头滴管。(2) 由于铁触媒的主要成分是铁的氧化物，铁的氧化物可溶于足量稀硫酸，则溶液 A 的主要成分是硫酸铁、硫 酸亚铁和硫酸。氯气具有强氧化性，Fe2＋具有还原性，则通入氯气的目的是将 Fe2＋氧化为 Fe3＋。若氯气不 足，则溶液 B 中除含硫酸铁外还有硫酸亚铁或氯化亚铁，Fe2＋的存在会影响滴定时消耗标准溶液的体积， 影响测定结果。(3)若通入氯气过量，则溶液中只含有 Fe3＋，不含 Fe2＋，Fe3＋对检验溶液中可能含有的氯气 有干扰，因为它们都具有氧化性，都能使淀粉－KI 溶液变蓝，因此不能选择淀粉－KI 溶液检验氯气的存在， 也不能选择酸性高锰酸钾溶液或 KSCN 溶液，因为它们与氯气相遇时无明显变化，只能根据氯气与水反应 生成的盐酸的酸性和次氯酸的强氧化性设计实验方案。(4)干燥管 B 中碱石灰的作用是吸收 CO 与铁触媒反 应生成的 CO2，干燥管 C 中碱石灰的作用是防止空气中的 CO2 和水蒸气进入干燥管 B 中，干扰铁触媒组成 的测定结果。(5)由于碱石灰与过量的 CO 不反应，只能吸收 CO2，则干燥管 B 增加的质量就是 A 中反应生 成的 CO2 的质量，则 n(CO2)＝ 11.0 g 44 g·mol－1＝0.25 mol；根据碳元素守恒可得关系式：CO～CO2，则参加反应 的 n(CO)＝n(CO2)＝0.25 mol，根据氧元素质量守恒可得，铁触媒中氧元素的质量为 0.25 mol×16 g·mol－1＝ 4.0 g；由于铁触媒的质量为 15.2 g，则其中铁元素的质量为 15.2 g－4.0 g＝11.2 g，n(Fe)＝0.2 mol，则铁触 媒中铁、氧原子的物质的量之比为 0.2∶0.25＝4∶5，则铁触媒的化学式为 Fe4O5 或 2FeO·Fe2O3。 【答案】(1)250 mL 容量瓶　(2)Fe2＋ (3)实验操作 预期现象与结论 取适量溶液 B 于试管中，滴加 2～3 滴紫色石蕊试 液，振荡，观察现象，放置一段时间后，再观察现 象 若溶液先变红后褪色，则溶液B中含Cl 2； 若溶液变红后不褪色，则溶液 B 中不含 Cl2