贵州高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-5铝及其化合物铁及其化合物（含解析）
贵州高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-5铝及其化合物，铁及其化合物
一、单选题
1．（2020·贵州铜仁·统考一模）下列实验设计能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验设计
A 制备NH4Cl晶体 将NH4Cl饱和溶液蒸干
B 证明溶液中含有Fe2+ 向溶液中依次滴加新制氯水和KSCN溶液
C 比较Al和Al2O3熔点的高低 将铝箔在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动
D 验证SO2具有漂白性 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，红色褪去
A．A B．B C．C D．D
2．（2020·贵州黔东南·模拟预测）化学与生活密切相关。下列说法正确的是（ ）
A．利用二氧化硅与碳酸钙常温反应制备陶瓷
B．纺织业利用氢氧化钠的强氧化性将其作为漂洗的洗涤剂
C．利用明矾的水溶液除去铜器上的铜锈，因Al3+水解呈酸性
D．“丹砂（主要成分为硫化汞）烧之成水银，积变又还成丹砂”中发生的反应为可逆反应
3．（2022·贵州遵义·统考三模）化学与生产、生活密切相关，下列物质的性质、用途都正确且有相关性的是
选项 性质 用途
A CCl4难溶于水，难于燃烧 CCl4常用作有机溶剂和灭火剂
B Al2O3既能与强酸反应，又能与强碱反应 Al2O3常用作耐高温材料
C SiO2透明，折射率合适，能够发生全反射 SiO2用作光导纤维材料
D Cl2具有漂白性 常用Cl2对自来水进行杀菌消毒
A．A B．B C．C D．D
4．（2022·贵州·统考模拟预测）能正确表示下列变化的离子方程式是
A．向次氯酸钙中通入过量的二氧化碳气体：Ca2++2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓
B．向硝酸铝溶液中滴加足量氢氧化钡溶液：Al3+ +4OH-=AlO+2H2O
C．向氯化铜溶液中通入硫化氢气体：S2- +Cu2+= CuS↓
D．碳酸镁与稀硫酸反应：CO+2H+=CO2↑+H2O
5．（2022·贵州毕节·统考二模）下列离子方程式书写正确的是
A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使沉淀的物质的量最大时：Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
6．（2021·贵州毕节·统考二模）中华传统文化中蕴含着很多化学知识，下列说法正确的是
A．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”中“豆萁”的主要成分纤维素在人体内最终水解为葡萄糖
B．“薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”，“薪柴之灰”不可与铵态氮肥混合施用
C．“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合”，火药发生爆炸时，生成无色的SO2、NO2和CO2
D．“白墙黛瓦马头墙，回廊挂落花格窗”中“黛瓦”的青黑色是因为含有氧化铁的缘故
7．（2020·贵州铜仁·三模）化学与生活密切相关，下列有关说法不正确的是
A．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
B．食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等，其作用都是吸水，防止食品变质
C．利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
D．在新冠疫情期间用于消毒的医用酒精中乙醇的浓度为75%
8．（2020·贵州铜仁·二模）下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验补铁剂硫酸亚铁片是否被氧化 将K3[Fe（CN）6]溶液滴入硫酸亚铁片的水溶液
B 验证SO2的漂白性 将SO2通入溴水
C 检验洁厕剂的主要成分是盐酸 向待测液中滴加硝酸银溶液
D 制备少量的NH3 将浓氨水滴加到碱石灰上
A．A B．B C．C D．D
二、实验题
9．（2022·贵州遵义·统考三模）溴苯是一种重要的化工原料，可用作溶剂、汽车燃料、有机合成原料、合成医药农药、染料等。纯净的溴苯是一种无色透明的油状液体。其制备原理如下：+Br2+HB。
实验操作：先将铁粉和苯加入反应器a(如图所示)中，在搅拌下缓慢加入液溴，于70-80℃保温反应数小时，得棕褐色液体。将棕褐色液体转移到分液漏斗中，依次用水洗、5%氢氧化钠溶液洗、水洗、干燥。过滤，最后经常压分馏，收集155-157℃馏分。相关物质有关数据如下：
苯 溴 溴苯
密度：g/cm-3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中的溶解度 微溶 微溶 微溶
请回答下列问题：
(1)b装置的名称为_______，该装置还缺少一个_______装置。
(2)c装置的作用是_______。
(3)提纯过程中，NaOH的作用是_______(用离子方程式表示)。第二次水洗的主要目的是_______。
(4)最后仍要分馏的目的是_______。
(5)a中发生的无机反应化学方程式是_______。
(6)锥形瓶中盛有AgNO3溶液，其现象是_______。
(7)本次实验取用110mL苯，溴足量，在制粗溴苯的过程中，苯的利用率是84%，在粗溴苯提纯过程中，溴苯损失了4%，则可得溴苯多少_______克(列出计算式即可)。
10．（2022·贵州贵阳·一模）铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛，利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如图：
实验室中可用FeSO4(由铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3用如图装置模拟上述流程中的“转化”环节。
回答下列问题：
(1)配制溶液所用的蒸馏水须先除去其中溶解的氧气，具体方法是___________。
(2)装置A用于制备FeSO4，实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液与装置B中的NH4HCO3溶液混合，操作方法是关闭___________，打开___________(填“K1”、“K2”或“K3”)；装置B中生成FeCO3的离子方程式为___________。
(3)转化过程中温度不超过35℃，主要原因是___________；“过滤”环节，不需要使用下列仪器中的___________(填仪器名称)。
(4)干燥过程的主要目的是脱去游离水，该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为___________；检验产品中是否含Fe3+需要的试剂有稀H2SO4和___________(填化学式)。
(5)取干燥后的FeCO3样品(含少量FeOOH)37.47g，与炭混合后焙烧，最终得到还原铁粉18.48g，计算样品中FeCO3的质量分数为___________%(计算结果取整数)。
11．（2021·贵州毕节·统考二模）Fe(OH)2的制备实验是实验研究的热点，某化学学习小组设计了下列方法制备氢氧化亚铁。
方法一：用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下：
I.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气。
II.待B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A中溶液压入B中并观察现象。
III.关闭K1、K2，打开K5，使C中气体通入B中并观察现象。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是___________，B中长玻璃管的作用___________。
(2)H2O2的电子式___________。
(3)装置A中金属离子的检验方法___________。
(4)步骤III装置B中的现象是，其发生反应的化学方程式为___________。
方法二：用铁和石墨作电极材料，通过电解法制备氢氧化亚铁，装置如图所示。
(1)铁与电源的___________(填“正”或“负”)极相连。
(2)阴极发生的电极反应方程式___________。
(3)在标准状况下，当阴极产生 11.2L 气体时，理论上生成___________g Fe(OH)2。
三、工业流程题
12．（2022·贵州毕节·统考二模）镍及其化合物在工业上有广泛用途，以某地红土镍矿(主要成分NiO、MgO、Al2O3、SiO2和铁的氧化物为原料，采用酸溶法制取硫酸镍和MgSO4●7H2O，工业流程如图所示。
已知：①常温下，NiSO4易溶于水，Ni(OH)2和NiOOH不溶于水，已知Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15。
②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下：
沉淀物 Ni(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2
沉淀完全(c=1x10-5)时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1
回答下列问题：
(1)“浸取”时需将矿样研磨的目的是___________，“滤渣1”的成分___________(填化学式)。
(2)滤液1中加入H2O2的作用___________(用反应离子方程式表示)。
(3)操作II为达到实验目的，由表中的数据判断通入NH3调节溶液pH的范围是___________
(4)“滤液1”中是否存在Fe3+，可用___________ (填试剂名称) 检验，检验存在Fe3+的实验方法是___________。
(5)“沉镍”中pH调为8.5，则滤液中Ni2+的浓度为___________mol·L-1
(6)操作V是___________、过滤、洗涤。
(7)NiSO4在碱性溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH，该反应的离子方程式___________。
13．（2021·贵州毕节·统考二模）某化工厂利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量Fe2O3、CaO、CuO、SiO2等杂质)脱除燃煤尾气中的SO2，同时制得电池材料MnO2.工艺流程如下：
(1)滤渣1的成分是___________(填化学式)，提高软锰矿酸浸速率的措施有___________(任答一条)。
(2)写出脱硫过程中二氧化锰转化为硫酸锰的化学反应方程式___________。
(3)加入碳酸锰的作用___________。
(4)写出高锰酸钾与硫酸锰发生反应的离子方程式___________。
(5)实验室检验钾离子的操作方法是_____
(6)已知25℃时Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，欲使铁离子沉淀完全，应调节溶液pH不低于___________。(设=a，结果用含a的代数式表示)。
14．（2021·贵州·统考一模）以菱铁矿(主要成分FeCO3，还含有CaCO3和SiO2等杂质)为原料制备多功能水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程如下：
已知：①K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液；
②FeO在强碱性溶液中稳定，在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解。
回答下列问题：
(1) K2FeO4中Fe元素的化合价是___________ ； 滤渣的主要成分有___________。
(2)“氧化1”过程所发生反应的离子方程式为___________；设计方案验证“氧化1”所得的溶液已经不再含有Fe2+___________
(3)NaClO的电子式为___________ ； “ 氧化2”过程中生成了Na2FeO4和NaCl写出该过程中发生的氧化还原反应的离子方程式___________
(4)提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，洗涤剂最好选用___________(填字母序号)和异丙醇。
a.H2SO4溶液 b.KOH浓溶液 c.Fe2(SO4)3溶液
(5)加饱和KOH溶液转化为K2FeO4后的溶液中，所含的阴离子除FeO和OH-外，一定还含有____。
(6)实验室也可按照如图所示的装置模拟电解法制备K2FeO4，其中阳极的电极反应式是_______。
15．（2021·贵州六盘水·统考一模）工业上用生物堆浸法处理低品位黄铜矿(主要成分是CuFeS2)制备绿矾和胆矾，其主要工艺流程如图：
已知：①T.f细菌在1.0
Fe3+ Fe2+ Cu2+
开始沉淀时的pH 1.9 7.0 4.2
完全沉淀时的pH 3.2 9.0 6.7
回答下列问题：
(1)从物质分类的角度看，本题中涉及的“矾”属于__(填序号)。
A．化合物 B．硫酸盐 C．混合物 D．复盐
为了提高生物堆浸速率，上述流程采用的措施是__。
(2)生物堆浸包括两个过程：
①CuFeS2+4H++O2=Cu2++Fe2++2S+2H2O；②__(补充离子方程式)。
这两个过程中的能量变化如图所示，其中控制生物堆浸总速率的是__(填“①”或“②")。生物堆浸过程中应控制溶液pH的范围为__。
(3)检验滤液M中是否含硫酸铁的试剂为___(填化学式)。在确定无Fe3+后，滤液M先加入少量稀硫酸，目的是___。然后经过__、洗涤、干燥制得绿矾。
(4)测定绿矾(FeSO4·7H2O，式量为278)样品的纯度。取wg绿矾样品溶于稀硫酸中，配制成100 mL溶液。取25.00 mL配制溶液于锥形瓶中，将c mol·L-1标准KMnO4溶液装入__(填酸式、碱式)滴定管进行滴定至终点，三次平行实验所消耗溶液体积依次为25.00mL、24.95mL、25.05mL，该绿矾样品的纯度为__(用含w、c的代数式表示)。
参考答案：
1．C
【详解】A．将NH4Cl饱和溶液加热，促进铵根离子水解，生成一水合氨和氢离子，盐酸受热挥发，以气体的形式逸出，蒸干时一水合氨分解为氨气逸出，最终无法得到NH4Cl晶体，故A错误；
B．Fe3+遇KSCN溶液变红色，Fe2+与KSCN溶液不变色，取某溶液先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红色，该溶液中含有Fe2+，故B错误；
C．因三氧化二铝的熔点高于铝的熔点，而三氧化二铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，故C正确；
D．要体现二氧化硫的漂白性，可以用品红溶液，若品红褪色，则证明有二氧化硫，SO2是酸性氧化物，将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，发生酸性氧化物和碱反应生成亚硫酸钠和水的反应，体现酸性氧化物的性质，没有体现漂白性，故D错误；
答案选C。
2．C
【详解】A．二氧化硅与碳酸钙常温下不反应，A错误；
B．氢氧化钠没有强氧化性，作漂洗剂时利用它的碱性，B错误；
C．明矾在水溶液中Al3+水解生成硫酸，可除去铜器上的铜锈，C正确；
D．丹砂中的硫化汞受热分解生成汞，汞与硫化合生成丹砂，条件不同，不是可逆反应，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．CCl4常用作有机溶剂是因为：四氯化碳常温下是难溶于水的液态，是一种非极性分子、能溶解很多有机物，如烃、脂肪、油类、树脂、油漆以及无机物碘等，四氯化碳能做灭火剂的原因，除了它不可燃外，四氯化碳密度大，一经化成蒸气能覆盖在可燃物的表面隔绝空气、火焰自然熄灭，A不符合；
B．Al2O3因熔点高常用作耐高温材料，B不符合；
C．SiO2透明，折射率合适，能够发生全反射，且储量丰富，成本价格较为低廉，C符合；
D．Cl2没有有漂白性、常用Cl2对自来水进行杀菌消毒，是因为发生了反应： ，HClO具有漂白性，D不符合；
答案选C。
4．B
【详解】A．向次氯酸钙中通入过量的二氧化碳气体生成碳酸氢钙和次氯酸，反应的离子方程式是ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO，故A错误；
B．向硝酸铝溶液中滴加足量氢氧化钡溶生成偏铝酸钡、硝酸钡和水，反应的离子方程式为Al3+ +4OH-=AlO+2H2O，故B正确；
C．向氯化铜溶液中通入硫化氢气体生成硫化铜沉淀和盐酸，H2S+Cu2+= CuS↓+2H+，故C错误；
D．碳酸镁与稀硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳、水，反应的离子方程式是MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O，故D错误；
选B。
5．A
【详解】A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3，Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀，同时促进HCO的电离，产生氢离子，氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳，所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，A正确；
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，OH-只够和H+反应，离子方程式为OH-+H+=H2O，B错误；
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中，SO2会被氧化为硫酸根，离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-，C错误；
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，以明矾的物质的量为1mol，含有2molAl3+、3molSO，Al3+恰好生成沉淀时，消耗3molBa(OH)2，SO完全沉淀时，消耗3molBa(OH)2，若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol，则会有Al(OH)3溶解，因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为：2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D错误；
综上所述答案为A。
6．B
【详解】A．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”中“豆萁”的主要成分纤维素，纤维素在人体内不能水解，故A错误；
B．“薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”，“薪柴之灰”含有碳酸钾，溶液呈碱性，与铵态氮肥混合施用放出氨气，故B正确；
C．“火药乃焰硝、硫黄、杉木炭所合”，火药发生爆炸时，生成K2S、N2和CO2，故C错误；
D．“白墙黛瓦马头墙，回廊挂落花格窗”中“黛瓦”的青黑色是因为含有氧化亚铁的缘故，故D错误；
选B。
7．B
【详解】A．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质，如苯并芘等稠环芳香烃物质，可致癌，故A正确；
B．食品包装袋中常有硅胶、生石灰等，其作用都是吸水，防止食品受潮变质，但还原铁粉是防止食品氧化而变质，故B错误；
C．粮食酿酒：粮食中的淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒曲酶的作用下生成酒精，有物质生成，是化学变化，故C正确；
D．酒精消毒的作用是凝固细菌体内的蛋白质，从而杀死细菌。但95%的酒精能将细菌表面包膜的蛋白质迅速凝固，并形成一层保护膜，阻止酒精进入细菌体内，因而不能将细菌彻底杀死；如果酒精浓度低于70%，虽可进入细菌体内，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死；只有70%-75%的酒精即能顺利地进入到细菌体内，又能有效地将细菌体内的蛋白质凝固，因而可彻底杀死细菌，故D正确；
故选B。
8．D
【详解】A. K3[Fe(CN)6]溶液用于检验亚铁离子而不是铁离子，检验铁离子应选用KSCN溶液，A错误；
B. 漂白性是使有机色素褪色，验证SO2的漂白性，应选用品红溶液，二氧化硫使溴水褪色是因为发生氧化还原反应、SO2体现的不是漂白性而是还原性，B错误；
C. 检验氯离子时，向待测液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，C错误；
D. 浓氨水与碱石灰的混合制氨气，其原理为：氨水中中加入固体碱石灰时，c(OH-)增大，一水合氨的平衡逆向移动，浓度增大，NH3 H2O发生分解反应产生氨气、同时固体溶解放热也促进了NH3 H2O的分解、温度升高又降低了氨气在水中的溶解度，D正确；
答案选D。
9．(1) (恒压)滴液漏斗 尾气吸收
(2)冷凝回流、导气
(3) 或 除去残留的NaOH
(4)除去互溶的苯以得到纯净的溴苯
(5)
(6)溶液中出现浅黄色沉淀、瓶口冒白雾
(7)(列出计算式即可)
【分析】由实验装置图可知，三颈烧瓶a中铁与滴液漏斗b滴入的液溴发生反应生成溴化铁，在溴化铁作催化剂作用下，苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢，球形冷凝管有冷凝回流作用，使挥发出的苯和溴冷凝回流，目的是提高反应物的利用率；锥形瓶内的AgNO3溶液可以用于检验，生成的溴化氢和挥发出的溴蒸气有毒会污染空气，故缺少一盛有的氢氧化钠溶液的尾气吸收装置。
【详解】（1）b装置的名称为(恒压)滴液漏斗，该装置还缺少一个尾气吸收装置。
（2）据分析，c是球形冷凝管，有冷凝回流作用、产生的HBr经C逸出，故还兼起导气作用。
（3）提纯过程中，先水洗除去可溶性的氯化铁、HBr，再用氢氧化钠溶液吸收溶解在有机物中的溴，则NaOH的作用用离子方程式表示为或。经分液除去水层后，第二次水洗有机层的主要目的是除去残留的NaOH。
（4）最后所得为互溶的、沸点差很大的苯和溴苯的混合物，则仍要分馏的目的是除去互溶的苯以得到纯净的溴苯。
（5）a中发生的无机反应为铁与液溴反应生成溴化铁，化学方程式是 。
（6）苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢气体，极易溶于水的溴化氢遇水蒸气产生白雾，氢溴酸与AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀，所以锥形瓶中现象是：溶液中出现浅黄色沉淀、瓶口冒白雾。
（7）本次实验取用110mL苯、则其物质的量为，溴苯的过程中，苯的利用率是84%，在粗溴苯提纯过程中，溴苯损失了4%，则按化学方程式可知可得溴苯克(列出计算式即可)
10．(1)加热煮沸
(2) K3 K2 Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3) 碳酸氢铵不稳定，受热容易分解 bc
(4) 4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2 KSCN
(5)93
【分析】碳酸氢铵和硫酸亚铁反应生成FeCO3沉淀和二氧化碳气体，过滤分离出沉淀，洗涤干燥得到FeCO3，它与炭粉焙烧发生还原反应生产铁粉。
(1)
气体溶解度随温度升高而减小，蒸馏水须先除去其中溶解的氧气，具体方法是加热煮沸；
(2)
由装置可知，K2处左侧导管进入液面以下，K3处左侧与装置A中上侧相通，装置A中铁与硫酸生成硫酸亚铁，欲将生成的FeSO4溶液与装置B中的NH4HCO3溶液混合，操作方法是关闭K3，打开K2，装置中气体增多压强变大，液体被压入装置B中；装置B中进入的亚铁离子与碳酸氢根离子双水解反应生成FeCO3和二氧化碳、水，离子方程式为Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
(3)
碳酸氢铵不稳定，受热容易分解，故转化过程中温度不超过35℃；
“过滤”环节需要使用玻璃棒、漏斗、烧杯，不需要使用下列仪器中的长颈漏斗、锥形瓶，故选bc；
(4)
空气中氧气具有氧化性，FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，根据质量守恒可知，还会生成二氧化碳气体，该反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2；Fe3+和KSCN溶液反应溶液变为血红色，故检验产品中是否含Fe3+需要的试剂有稀H2SO4和KSCN溶液；
(5)
设FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则116x+89 y =37.47，根据质量守恒可知，（x+y）×56=18.48；解得x=0.3mol、y=0.03mol，故样品中FeCO3的质量分数为。
11． 恒压分液漏斗 平衡气压或辅助排除装置B中的空气 取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无血红色出现，再滴加H2O2溶液变为血红色，则证明存在Fe2＋ 白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 正极 2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ 45
【分析】本实验制备氢氧化亚铁，方法一：因为氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此先用装置A产生的H2排除装置B中的空气，然后关闭K3，打开K2，将A中FeSO4压入装置B中，发生Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓，观察现象；方法二：利用电解原理产生氢氧化亚铁，根据电解原理，铁单质应作阳极，阳极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，阴极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，总电极反应式为Fe＋2H2OFe(OH)2↓＋H2↑，据此分析解答。
【详解】方法一：(1)根据仪器a的特点，仪器a为恒压分液漏斗；该实验制备氢氧化亚铁，氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2和K5，装置A中产生H2，排除装置B中的氧气，让空气沿导管排除，因此长导管作用之一是辅助排除装置B中的空气，同时长导管作用之二是平衡压强，防止装置中压强过大，发生危险；故答案为恒压分液漏斗；平衡气压或辅助排除装置B中的空气；
(2)过氧化氢为共价化合物，其结构式为H－O－O－H，因此H2O2的电子式为 ；故答案为；
(3)装置A中发生Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，金属离子为Fe2＋，检验Fe2＋操作方法是取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无血红色出现，再滴加H2O2溶液变为血红色，则证明存在Fe2＋；或者取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，加入铁氰化钾溶液，溶液出现蓝色沉淀，说明Fe2＋存在；故答案为：取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无血红色出现，再滴加H2O2溶液变为血红色，则证明存在Fe2＋；
(4)装置C中H2O2在MnO2催化剂下分解成H2O和O2，打开K5，关闭K1、K2，氧气进入B装置，发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，观察到白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色；故答案为白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；
方法二：(1)根据电解原理，活动性金属作阳极，活动性金属先失电子，即铁作阳极，与电源的正极相连；故答案为：正；
(2)阴极上得电子，化合价降低，根据阳离子放电顺序水电离出H＋先放电，即电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；故答案为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；
(3)根据转移电子守恒，建立关系式为H2～2e－～Fe2＋～Fe(OH)2，因此m[Fe(OH)2]=45g；故答案为：45g。
12．(1) 增大反应接触面积，提高浸取率(或提高浸取率) SiO2
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3)4.7~7.1(或4.7≤PH≤7.1)
(4) 铁氰化钾溶液 取滤液1中少量液体于一支试管中，滴加KSCN溶液，观察到溶液变为血红色
(5)1×10-4
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
(7)2Ni2++4OH-+ClO-=Cl-+2NiOOH↓+H2O
【分析】红土镍矿(主要成分NiO、MgO、Al2O3、SiO2和铁的氧化物为原料，加稀硫酸酸浸，过滤得到滤渣1，主要成分是SiO2，滤液1中含有Ni2+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+，滤液1中加入H2O2将氧化成铁离子，用氨调节pH的范围是4.7~7.1(或4.7≤PH≤7.1)使铁、铝离子沉淀完全，而镍离子不沉淀，过滤得滤液2，加MgO“沉镍”中pH调为8.5，过滤得滤液3，操作V是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，获得硫酸镁晶体。
（1）
“浸取”时需将矿样研磨的目的是增大反应接触面积，提高浸取率(或提高浸取率)，SiO2不溶于硫酸，“滤渣1”的成分SiO2(填化学式)。故答案为：增大反应接触面积，提高浸取率(或提高浸取率)；SiO2；
（2）
滤液1中加入H2O2将氧化成铁离子：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(用反应离子方程式表示)。故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）
操作II为达到使铁、铝离子沉淀完全，而镍离子不沉淀的实验目的，由表中的数据判断通入NH3调节溶液pH的范围是4.7~7.1(或4.7≤PH≤7.1)，故答案为：4.7~7.1(或4.7≤PH≤7.1)；
（4）
“滤液1”中是否存在Fe3+，可用铁氰化钾溶液 (填试剂名称) 检验，检验存在Fe3+的实验方法是取滤液1中少量液体于一支试管中，滴加KSCN溶液，观察到溶液变为血红色。故答案为：铁氰化钾溶液；取滤液1中少量液体于一支试管中，滴加KSCN溶液，观察到溶液变为血红色；
（5）
“沉镍”中pH调为8.5，Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15= c(Ni2+)c2(OH-)=c(Ni2+)×[1.0×10-(14-8.5)]2,c(Ni2+)=1×10-4mol·L-1，则滤液中Ni2+的浓度为1×10-4mol·L-1，故答案为：1×10-4；
（6）
从溶液中获得带结晶水的晶体，操作V是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（7）
NiSO4在碱性溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH，ClO-还原为Cl-，该反应的离子方程式2Ni2++4OH-+ClO-=Cl-+2NiOOH↓+H2O，故答案为：2Ni2++4OH-+ClO-=Cl-+2NiOOH↓+H2O。
13． SiO2 将矿石粉碎(或适当升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等) MnO2+SO2=MnSO4 调节溶液的pH，除去溶液中Fe3+ 2+3 Mn2++2H2O= 5MnO2+4 H+ 用洁净的铂丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察到紫色火焰，证明含有钾离子 3- lga
【分析】软锰矿(主要成分为MnO2，另含有少量Fe2O3、CaO、CuO、SiO2等杂质)用硫酸酸浸得到的矿浆与含有SO2的尾气，二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰，二氧化硅不溶，形成滤渣1；用MnCO3能除去溶液中Fe3+，形成滤渣2；MnS将铜离子还原为单质铜，形成滤渣3；加入MnF2将钙离子沉淀，形成滤渣4；加入高锰酸钾能与硫酸锰反应生成二氧化锰，通过过滤、洗涤、干燥等操作获得二氧化锰，同时回收硫酸钾，据此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析，滤渣1的成分是二氧化硅，提高软锰矿酸浸速率的措施有将矿石粉碎、适当升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等，故答案为：SiO2；将矿石粉碎(或适当升高温度、适当增大硫酸的浓度、搅拌等)；
(2)脱硫过程中二氧化锰与二氧化硫发生氧化还原反应转化为硫酸锰，反应的化学反应方程式为MnO2+SO2=MnSO4，故答案为：MnO2+SO2=MnSO4；
(3)根据流程图，加入碳酸锰的目的是调节溶液的pH，除去溶液中Fe3+，形成氢氧化铁沉淀，故答案为：调节溶液的pH，除去溶液中Fe3+；
(4)高锰酸钾与硫酸锰发生氧化还原反应生成硫酸钾和二氧化锰，反应的离子方程式为2+3 Mn2++2H2O= 5MnO2+4 H+，故答案为：2+3 Mn2++2H2O= 5MnO2+4 H+；
(5)实验室常用焰色反应检验钾离子，操作方法是：用洁净的铂丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察到紫色火焰，证明含有钾离子，故答案为：用洁净的铂丝蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察到紫色火焰，证明含有钾离子；
(6)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+) c3(OH-)=4.0×10-38，当c(Fe3+)=1×10-5mol/L，铁离子沉淀完全，此时c(OH-)==×10-11mol/L，则c(H+)= mol/L = mol/L，pH=-lg=3- lg=3- lga，故答案为：3- lga。
14． +6 SiO2、CaSO4 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O 取少量“氧化1”所得的溶液于试管中，向其中滴加几滴铁氰化钾（K3Fe(CN)6）溶液，若无特征蓝色沉淀生成，则说明溶液中不再含有Fe2+ b 、Cl-
【分析】菱铁矿(主要成分FeCO3，还含有CaCO3和SiO2等杂质)经粉碎处理后加入稀硫酸进行酸溶后得到硫酸亚铁、硫酸钙和二氧化硅，其中硫酸钙微溶于水，二氧化硅不溶于水和稀硫酸，所以以滤渣的形式沉淀下来，滤液中含Fe2+，向滤液中通入过量空气后，氧气会将Fe2+氧化为Fe3+，再加入次氯酸钠和氢氧化钠调节溶液成碱性后继续发生氧化还原反应生成高铁酸钠，硫酸钠和氯化钠，再加入饱和KOH溶液后将高铁酸钠转化为高铁酸钾溶液，后经过一系列分离提纯方法得到高铁酸钾晶体，据此结合元素化合物的结构与性质分析解答。
【详解】(1) K2FeO4中K为+1价，O为-2价，根据化合物化合价的代数和为0可知，Fe元素的化合价是+6价；结合上述分析可知，滤渣的主要成分有SiO2、CaSO4；
(2)“氧化1”过程中过量的氧气在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，所发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；若要证明所得溶液中没有Fe2+，可取少量“氧化1”所得的溶液于试管中，向其中滴加几滴铁氰化钾（K3Fe(CN)6）溶液，若无特征蓝色沉淀生成，则说明溶液中不再含有Fe2+；
(3)NaClO为离子化合物，其电子式为；“氧化2”过程中次氯酸钠在碱性条件下与Fe3+发生氧化还原反应生成Na2FeO4、NaCl和水，根据氧化还原反应的配平原则可知，发生反应的离子方程式为；
(4)根据已知给定信息“①K2FeO4可溶于水、徼溶于浓KOH溶液②FeO在强碱性溶液中稳定，在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解”可知，洗涤剂最好选用KOH浓溶液，b项符合题意，a.H2SO4溶液中FeO不稳定，故错误；c.Fe2(SO4)3溶液可能会使FeO发生分解，故错误，故答案为：b；
(5)根据上述分析可知，“转化”过程中加饱和KOH溶液转化为K2FeO4后的溶液中，所含的阴离子除FeO和OH-外，一定还含有“酸溶”生成的硫酸根离子及“氧化2”步骤中得到的氯离子，故答案为：、Cl-；
(6)电解法制备K2FeO4采用电解池原理，电解质溶液为12mol/L的KOH溶液，其阳极区铁失去电子发生氧化反应生成高铁酸根离子，电极反应式是。
15． AB 粉碎过筛 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O ① 1.0
【详解】(1)从物质分类的角度看，本题中涉及的“矾”胆矾是CuSO4·5H2O，绿矾是FeSO4·7H2O属于化合物也属于盐；粉碎过筛，可增大接触面积，加快反应速率；
故答案为：AB；粉碎过筛。
(2)生物堆浸包括两个过程：①CuFeS2+4H++O2=Cu2++Fe2++2S+2H2O；②Fe2+继续被氧气氧化为Fe3+：4Fe2++4H++O2= 4Fe3++2H2O；①过程的能量变化高于②过程的能量变化，所以①控制生物堆浸总速率；生物堆浸过程中pH不能超过1.9，否则Fe3+，开始沉淀，pH不能低于1.0，T.f细菌在pH小于1.0时失去生物活性，所以合适的pH范围应为1.0
故答案为：KSCN；抑制Fe2+水解；蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
(4)KMnO4溶液为酸性，用其滴定应选择酸式滴定管；通过)KMnO4滴定法测定绿矾的纯度，根据电子转移以及Fe元素守恒关系式：MnO~5Fe2+~ FeSO4·7H2O，三次平行实验所消耗溶液体积依次为25.00mL、24.95mL、25.05mL，则平均用量为25.00mL，滴定n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO)=5×cmol/L×25×10-3L=0.125cmol，总n(FeSO4·7H2O)=4×0.125cmol=0.5cmol，绿矾样品的纯度为：×100%=×100%；
故答案为：酸式；×100%。
试卷第1页，共3页
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