2021届高考化学大二轮专题复习(新高考)专题5常见元素及其重要化合物

专题五常见元素及其重要化合物
[学业要求] 1.能对常见物质(包括简单的有机化合物)及其变化进行描述和符号表征。

2.能说明常见物质的性质与应用的关系。

能从组成、结构等方面认识无机化合物，能从物质的组成、性质、构成微粒和微粒间作用力等多个视角对物质进行分类。

3.能从多个角度对化学反应进行分类，认识化学反应的本质；能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行综合表征。

能在物质及其变化的情境中，依据需要选择不同方法，从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。

4.能运用所学的化学知识和方法分析讨论生产、生活中简单的化学问题(如酸雨防治、环境保护、食品安全等)，认识化学科学对社会可持续发展的贡献。

5.能分析化学科学在开发利用自然资源、合成新物质、保护环境、保障人类健康、促进科技发展和社会文明等方面的价值和贡献。

6.了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性，能从化学视角理解食品安全、环境保护等法律法规，关注化学产品和技术在生产、生活中应用可能产生的负面影响。

7.能说明化学科学发展在自然资源利用、材料合成、环境保护、保障人类健康、促进科学技术发展等方面的重要作用；能运用化学原理和方法推广应用和化学品使用进行分析和风险评估；能依据“绿色化学”思想分析某些化学产品生产和应用存在的问题，提出处理或解决化学问题的方案。

自主排查
正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

1．因Fe2(SO4)3易溶于水，故可用作净水剂。

()
答案×
解析用作净水剂是由于Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体。

2．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料。

()
答案√
3．NaClO具有强氧化性，可作织物漂白剂。

()
答案√
4．Al2(SO4)3和小苏打反应，用于泡沫灭火器灭火。

()
答案√
5．因晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料。

()
答案×
解析制作半导体材料是利用Si是良好的半导体。

6．因为Fe3＋有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜。

()
答案√
7．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。

() 答案×
解析Fe与稀硝酸反应不是置换反应。

8．电解AlCl3溶液时阴极上析出Al。

()
答案×
解析电解AlCl3溶液阴极产生H2。

9．H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥。

()
答案√
10．稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2。

()
答案×
解析MnO2与稀盐酸不反应。

11．用热的纯碱溶液洗去油污。

()
答案√
12．浓氨水可检验氯气管道是否漏气。

()
答案√
13．二氧化氯具有强氧化性，可用来漂白织物。

()
答案√
14．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体。

()
答案×
解析石英坩埚的成分为SiO2，加热可与NaOH、Na2CO3等固体反应。

15．SO2具有漂白性，可用于豆芽菜、银耳等食品的漂白。

()
答案×
解析SO2有毒，不能用于漂白豆芽菜、银耳等食品。

16．Fe2O3是红棕色粉末，Fe2O3常用作红色涂料。

()
答案√
17．向某无色溶液中加入AgNO3溶液，若能产生白色沉淀，说明原溶液中存在Cl－。

() 答案×
解析未滴加稀硝酸酸化，不能排除CO2－
等离子的干扰。

3
18．检验NH＋4时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体。

()
答案×
解析应用湿润的红色石蕊试纸检验氨气。

19．碱石灰和五氧化二磷均可用来干燥氨气。

()
答案×
解析P2O5是酸性干燥剂，不能干燥碱性气体氨气。

20．SO2与H2O2和Na2O2均可发生化合反应。

()
答案√
命题角度一元素单质及其化合物的性质与应用
1．(2020·江苏高考)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
答案 D
解析铝可用于制作铝金属制品与铝的金属活泼性强没有关系，A错误；氧化铝为离子化
合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误；氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，可用于净水，D正确。

2．(2020·浙江高考)下列说法不正确的是()
A．高压钠灯可用于道路照明
B．SiO2可用来制造光导纤维
C．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜
D．BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的钡餐
答案 D
解析碳酸钡不溶于水，但在胃酸中溶解生成的钡离子为重金属离子，有毒，不能用作钡餐，钡餐用硫酸钡，故D错误。

3．(2019·天津高考)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是()
A．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
答案 C
解析Na2CO3与Ca(OH)2反应生成NaOH，使土壤碱性增强，C错误。

4．(2018·江苏高考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()
A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂
答案 D
解析A项，NaHCO3能与HCl反应，可用于制胃酸中和剂，而与其受热易分解没有对应关系；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，而与其熔点高硬度大没有对应关系；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，而与其是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO
能与水反应，与用作食品干燥剂有对应关系。

5．(2017·江苏高考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3易溶于水，可用作制冷剂
答案 A
解析A对：Na2O2与CO2发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该过程吸收CO2产生氧气，故Na2O2可用作呼吸面具供氧剂。

B错：ClO2中Cl元素为＋4价，有氧化性，可用于自来水杀菌消毒。

C错：SiO2可制作光导纤维是由于其具有良好的导光性，与其硬度大小无关。

D错：NH3可作制冷剂是由于液氨汽化时吸收大量的热，与其溶解性无关。

元素单质及其化合物的重要性质及应用
关键能力
物质的性质与变化常结合物质的用途来考查，解答此类试题方法是：结合物质的应用目的或过程中所起的作用分析物质表现出的性质，如还原性(在食品保存过程中防氧化)、吸水性(用作干燥剂)、弱碱性(用于中和胃酸)等，并利用过程中是否有新物质生成判断是否发生化学变化。

1．(2020·浙江省普通高校招生选考科目模拟)下列说法不正确的是()
A．二氧化硫可用于漂白纸浆
B．热的纯碱溶液可以去除厨房里的油污
C．钠钾合金常温下是液体，可用于快中子反应堆的热交换剂
D．浓硫酸可使有机物炭化，是由于它的吸水性，实验室常用作干燥剂
答案 D
解析二氧化硫与有机色素结合生成无色物质，具有漂白性，因此二氧化硫可用于漂白纸浆，故A正确；油污中含酯基，加热促进纯碱溶液水解，水解后碱性增强，利于油污水解，则热的纯碱溶液可以去除油污，故B正确；钠
钾合金常温下是液体，导热性好，则可用于快中子反应堆的热交换剂，故C正确；浓硫
酸使有机物炭化，与其脱水性有关，而浓硫酸具有吸水性可用作干燥剂，故D错误。

2．(2020·浙江金华十校4月高三模拟)下列说法不正确的是()
A．Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料
B．Na2O可作呼吸面具中的供氧剂
C．镁铝合金被大量用于高铁建设
D．苯可萃取碘水中的碘单质
答案 B
解析Al2O3熔点很高，可用作高级耐火材料，A正确；Na2O2可以和CO2以及水蒸气反应生成氧气，可作呼吸面具中的供氧剂，而Na2O也能和CO2以及水蒸气反应，但不产生氧气，不能作呼吸面具中的供氧剂，B错误；镁铝合金密度小、强度高，被大量用于高铁建设，C正确；苯不溶于水，而且碘在苯中的溶解度大于碘在水中的溶解度，所以可以用苯萃取碘水中的碘单质，D正确。

3．(2020·山东济南高三上学期教学质量评估)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()
A．SiO2硬度高，可用于制造光导纤维
B．Al(OH)3受热易分解，可用作胃酸中和剂
C．石墨具有导电性，可用作电极材料
D．Na2S具有还原性，可用于去除水体中的Hg2＋
答案 C
解析SiO2具有良好的导光性，可用于制造光导纤维，与SiO2硬度高无关，故A错误；Al(OH)3能与HCl发生中和反应，生成无毒的氯化铝和水，减少胃酸，与Al(OH)3受热易分解的性质无关，故B错误；石墨的化学性质稳定、具有导电性，常用作电极材料，故C正确；Hg2＋的盐溶液有毒、污染水体，加入Na2S发生复分解反应生成HgS沉淀，消除Hg2＋的污染，与Na2S具有还原性无关，故D错误。

4．(2020·海南省普通高中高考调研)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是() A．铁粉具有还原性，可用作抗氧化剂
B．Si硬度大，可用作半导体材料
C．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂
D．NaHCO3易溶于水，可治疗胃酸过多
答案 A
解析铁粉具有还原性，能吸收氧气，所以铁粉可用作抗氧化剂，故A正确；Si是良好的半导体，可作半导体材料，与其硬度无关，故B错误；浓硫酸具有吸水性，所以作干燥剂，故C错误；碳酸氢钠显弱碱性，可以和HCl反应，所以可以治疗胃酸过多，与溶解性无关，故D错误。

命题角度二元素及其化合物的转化与推断
1．(2020·浙江高考)下列说法不正确的是()
A．Cl－会破坏铝表面的氧化膜
B．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
C．KMnO4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒
D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
答案 B
解析碳酸氢钠受热分解可产生碳酸钠、水和二氧化碳，则稳定性：NaHCO3＜Na2CO3，B错误。

2．(2020·浙江高考)下列说法正确的是()
A．Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
B．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
C．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
D．H2O2溶液中加入少量MnO2粉末生成H2和O2
答案 A
解析Na2O在空气中加热可以生成更稳定的Na2O2，A正确；Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3＋反应，生成Mg2＋和Fe2＋，若Mg过量，Mg与Fe2＋继续反
应生成Mg 2＋和Fe ，但由于反应中FeCl 3过量，Mg 已消耗完，所以无Mg 和Fe 2＋反应，所以不会生成Fe ，B 错误；FeS 2在沸腾炉中与O 2发生的反应为4FeS 2＋11O 2=====高温
2Fe 2O 3＋8SO 2，产物主要是SO 2而不是SO 3，C 错误；H 2O 2溶液中加入少量MnO 2粉末生成H 2O 和O 2，化学方程式为：2H 2O 2=====MnO 2
2H 2O ＋O 2↑，D 错误。

3．(2020·全国卷Ⅱ)某白色固体混合物由NaCl 、KCl 、MgSO 4、CaCO 3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。

根据实验现象可判断其组成为( )
A ．KCl 、NaCl
B ．KCl 、MgSO 4
C ．KCl 、CaCO 3
D ．MgSO 4、NaCl
答案 B
解析 ①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含CaCO 3；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有KCl ；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有MgSO 4。

综合以上分析，混合物由KCl 和MgSO 4两种物质组成，故选B 。

4．(2020·江苏高考)下列选项所示的物质间转化均能实现的是( ) A ．NaCl(aq)――→电解 Cl 2(g)――→石灰水 漂白粉(s) B ．NaCl(aq)――→CO 2（g ） NaHCO 3(s)――→加热 Na 2CO 3(s) C ．NaBr(aq)――→Cl 2（g ） Br 2(aq)――→NaI （aq ） I 2(aq) D ．Mg(OH)2(s)――→HCl （aq ） MgCl 2(aq)――→电解 Mg(s) 答案 C
解析 石灰水中Ca(OH)2浓度太小，一般用氯气和石灰乳反应制取漂白粉，故A 错误；碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应，故B 错误；氧化性Cl 2＞Br 2＞I 2，所以氯气可以氧化NaBr 得到溴单质，溴单质可以氧化碘化钠得到碘单质，故C 正确；电解氯化镁溶液无法得到镁单质，阳极氯离子放电生成氯气，阴极水电离出的氢离子放电产生氢气，
同时产生大量氢氧根离子，与镁离子产生沉淀，故D 错误。

5．(2019·江苏高考)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 ．NaCl(aq)――→电解 Cl 2(g)――→Fe （s ）
△
FeCl 2(s)
B ．MgCl 2(aq)――→石灰乳 Mg(OH)2(s)――→煅烧
MgO(s)
C ．S(s)――→O 2（g ）点燃
SO 3(g)――→H 2O （l ）
H 2SO 4(aq)
D ．N 2(g)――→H 2（g ）高温高压、催化剂 NH 3(g)――→CO 2（g ）
NaCl （aq ）
Na 2CO 3(s)
答案 B
解析 Cl 2与Fe 在加热的条件下反应生成FeCl 3，不能直接生成FeCl 2，A 错误；S 与O 2在点燃条件下反应生成SO 2，不能直接生成SO 3，C 错误；NH 3和CO 2、NaCl 溶液反应的化学方程式为NaCl ＋CO 2＋NH 3＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，不能直接生成Na 2CO 3，D 错误。

6．(2018·江苏高考)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 ．NaHCO 3(s)――→△ Na 2CO 3(s)――→饱和石灰水
NaOH(aq)
B ．Al(s)――→NaOH （aq ） NaAlO 2(aq)――→过量HCl （aq ）
Al(OH)3(s)
C ．AgNO 3(aq)――→氨水 [Ag(NH 3)2]＋(aq)――→蔗糖（aq ）
Ag(s)
D ．Fe 2O 3(s)――→Al 高温
Fe(s)――→HCl （aq ）
FeCl 3(aq)
答案 A
解析 A 项，NaHCO 3受热分解生成Na 2CO 3、CO 2和H 2O ，Na 2CO 3与饱和石灰水反应生成CaCO 3和NaOH ，两步反应均能实现；B 项，Al 与NaOH 溶液反应生成NaAlO 2和H 2，NaAlO 2与过量盐酸反应生成NaCl 、AlCl 3和H 2O ，第二步反应不能实现；C 项，AgNO 3 中加入氨水
可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D 项，Al 与Fe 2O 3高温发生铝热反应生成Al 2O 3和Fe ，Fe 与HCl 反应生成FeCl 2和H 2，第二步反应不能实现。

掌握元素单质及其化合物的“特征”转化
1．物质线型间的转化 (1)A ――→O 2 B ――→O 2 C ――→H 2O 碱 或酸
Na ――→O 2 Na 2O ――→O 2 Na 2O 2――→H 2O
NaOH
C ――→O 2 CO ――→O 2 CO 2――→H 2O
H 2CO 3
S(或H 2S)――→O 2 SO 2――→O 2 SO 3――→H 2O
H 2SO 4
N 2(或NH 3)――→O 2 NO ――→O 2 NO 2――→H 2O
HNO 3
(2)A ――→X B ――→X
C
①若X 为CO 2
NaOH ――→CO 2 Na 2CO 3――→CO 2
NaHCO 3
②若X 为强酸，如HCl
NaAlO 2――→HCl Al(OH)3――→HCl
AlCl 3
Na 2CO 3――→HCl NaHCO 3――→HCl
CO 2
③若X 为强碱，如NaOH
AlCl 3――→NaOH Al(OH)3――→NaOH
NaAlO 2
2．物质不能一步反应进行的转化
(1)S ―→SO 3(×)，应转化成SO 2
(2)N2―→NO2(×)，应转化成NO
(3)SiO2―→H2SiO3(×)，需多步转化
(4)Cl2―→FeCl2(×)，需多步转化
(5)CuO(等金属氧化物)―→Cu(OH)2(×)，需多步转化
关键能力
(1)溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有Fe3＋，无法证明是否含有Fe2＋。

(2)既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是Al，还有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。

(3)Fe与Cl2反应，不论Cl2是否过量，产物均为FeCl3而不是FeCl2。

(4)Na在氧气中燃烧，不论氧气是否足量，产物均为Na2O2。

1．(2020·天津市和平区高三二调)下列有关说法不正确的是()
A．向Mg(OH)2中加入足量稀硫酸，加热浓缩，冷却结晶后得到硫酸镁晶体
B．氨水清除试管壁附着的银镜
C．可用稀硝酸鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液
D．除去乙酸乙酯中的乙酸杂质，加入碳酸钠溶液，分液
答案 B
解析氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水，硫酸镁溶液经加热浓缩、冷却结晶可制备硫酸镁晶体，A正确；氨水和银不反应，不能用氨水清除银镜，应用硝酸溶液清洗试管壁附着的银镜，B错误；MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液分别与HNO3反应时，现象分别为溶液变为黄色、无明显现象、有无色气泡生成、先生成白色沉淀后沉淀消失，现象不同，能鉴别，C正确；乙酸乙酯中含有乙酸杂质，加入碳酸钠溶液，碳酸钠与乙酸反应生成能溶于水的乙酸钠，乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液，出现分层，通过分液达到除杂的目的，D正确。

2．(2020·浙江金华十校4月高三模拟)下列说法不正确的是()
A．在铝土矿制备Al的过程中需用到NaOH溶液、CO2、冰晶石
B．铝硅酸盐材质的分子筛的组成可表示为：Na2O·Al2O3·2SiO2·n H2O
C．蒸发海水可得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Na
D．在潮湿的空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
答案 D
解析铝土矿的主要成分是Al2O3，可以先用NaOH溶液使其溶解，成为NaAlO2，过滤除去杂质，向滤液中通入足量的CO2，得到Al(OH)3沉淀，过滤后加热使Al(OH)3分解，得到Al2O3，然后再在冰晶石作助熔剂的条件下电解熔融的Al2O3得到Al，所以在制备Al的过程中需用到NaOH溶液、CO2、冰晶石，故A正确；硅酸盐可以写成氧化物的形式，所以铝硅酸盐材质的分子筛的组成可表示为：Na2O·Al2O3·2SiO2·n H2O，故B正确；海水中含有大量的NaCl，蒸发海水可得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Na，故C正确；铁板镀锌后，先被氧化的是镀层的锌，若镀层破损，铁和锌组成原电池，锌作负极，被氧化，可以起到保护正极铁的作用，所以在潮湿的空气中，镀锌铁板更耐腐蚀，故D错误。

3．(2020·天津市和平区高三二调)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。

下列说法错误的是()
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
答案 D
解析碱式硫酸铁中Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物，用作净水剂，故A正确；NH4HCO3加热易分解，为防止其分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B正确；(NH4)2Fe(SO4)2中含有Fe2＋，若(NH4)2Fe(SO4)2被氧化则生成Fe3＋，Fe3＋与KSCN 溶液产生血红色物质，故C正确；冷却结晶时，溶解度小的物质先析出，所以常温下，
(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，故D错误。

4．(2020·山东省普通高中学业水平等级模拟卷)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
下列说法正确的是()
A．打浆步骤，将电石渣配制成溶液
B．氯化步骤，发生的主要反应2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
C．转化步骤，发生复分解反应，将所得溶液蒸发结晶过滤得KClO3晶体
D．KClO3晶体中可能混有KCl、KClO等杂质
答案 D
解析电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]难溶于水，加水打浆步骤无法将电石渣配制成溶液，A错误；氯化步骤，发生的主要反应6Ca(OH)2＋6Cl2===Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O，B错误；转化步骤生成的KClO3受热易分解，将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得KClO3晶体，C错误；氯化时有部分次氯酸钙产生，根据反应过程物质转化可知，KClO3晶体中可能混有KCl、KClO等杂质，D正确。

命题角度三元素及其化合物的综合应用
1．(2020·山东高考)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。

下列说法错误的是()
A．浸出镁的反应为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2＋与Al3＋、Fe3＋是利用了它们氢氧化物K sp的不同
答案 B
解析高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以与铵根离子水解产生的氢离子反应，促进铵根离子的水解，所以得到氯化镁、氨气和水，化学方程式为MgO＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2O，故A正确；一水合氨受热易分解，沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解，挥发出氨气，降低利用率，故B错误；浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水，沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中，故C正确；Fe(OH)3、Al(OH)3的K sp远小于Mg(OH)2的K sp，所以当pH达到一定值时Fe3＋、Al3＋产生沉淀，而Mg2＋不沉淀，从而将其分离，故D正确。

2．(2020·江苏高考节选)实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。

其主要实验流程如下：
(1)酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。

若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有________(填序号)。

A．适当升高酸浸温度B．适当加快搅拌速度
C．适当缩短酸浸时间
(2)还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。

“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成________(填化学式)；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是__________________________________________________。

(3)沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。

①生成FeCO3沉淀的离子方程式为__________________________________。

②设计以FeSO4溶液、氨水—NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：_________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _____________________________________________________。

[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]
答案(1)AB
(2)H2取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色
(3)①Fe2＋＋HCO－3＋NH3·H2O===FeCO3↓＋NH＋4＋H2O(或Fe2＋＋HCO－3＋NH3===FeCO3↓＋NH＋4)
②在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
解析(1)适当升高酸浸温度，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，A正确；适当加快搅拌速率，增大铁泥与硫酸溶液的接触，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，B正确；适当缩短酸浸时间，铁元素的浸出率会降低，C不正确；答案选AB。

(2)为了提高铁元素的浸出率，“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量，故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，“还原”过程中除生成Fe2＋外，还有H2生成；通常用KSCN溶液检验Fe3＋，故检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是：取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色，若不呈血红色，则Fe3＋还原完全，若溶液呈血红色，则Fe3＋没有还原完全。

(3)②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以在FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含SO2－。

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3．(2020·山东高考节选)用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
已知：MnO2是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的K sp见下表。

(1)软锰矿预先粉碎的目的是__________________________________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为_____________________。

(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是______________________________________________。

(3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。

答案(1)增大接触面积，充分反应，提高反应速率MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO ＋S
(2)MnO2是两性氧化物，过量的MnO2消耗了产生的Ba(OH)2
(3)蒸发
解析(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由＋4价降低为＋2价，根据后续流程可知－2价的S元素被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1∶1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S。

(2)根据题目信息可知MnO2为两性氧化物，所以当MnO2过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2的量达到最大值后减小。

(3)滤液Ⅰ为结晶后剩余的Ba(OH)2饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用。

4．(2020·全国卷Ⅰ)钒具有广泛用途。

黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。

采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是__________________________。

(2)“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO＋2，同时还有________离子被氧化。

写出VO＋转化为VO＋2反应的离子方程式_______________________。

(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5·x H2O，随滤液②可除去金属离子K＋、Mg2＋、Na＋、________，以及部分的________。

(4)“沉淀转溶”中，V2O5·x H2O转化为钒酸盐溶解。

滤渣③的主要成分是______________。

(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是________________________________________。

(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是__________________________________________________。

答案(1)加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)
(2)Fe2＋VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋2＋Mn2＋＋H2O
(3)Mn2＋Fe3＋、Al3＋
(4)Fe(OH)3
(5)NaAlO2＋HCl＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓或
Na[Al(OH)4]＋HCl===NaCl＋Al(OH)3↓＋H2O
(6)增大NH＋4离子浓度，利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全
解析黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以
及SiO2、Fe3O4，用30% H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO＋和VO2＋被氧化成VO＋
，Fe3O4
2
与硫酸反应生成的Fe2＋被氧化成Fe3＋，SiO2此过程中不反应，滤液①中含有VO＋
、K＋、Mg2
2
＋、Al3＋、Fe3＋、Mn2＋、SO2－4；滤液①中加入NaOH调节pH＝3.0～3.1，钒水解并沉淀为V2O5·x H2O，根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3＋部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分Al3＋转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Mn2＋、SO2－4，滤饼②中含V2O5·x H2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH使pH>13，V2O5·x H2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl调pH＝8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。

5．(2020·全国卷Ⅲ节选)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。

采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是______________________________。

为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。

写出该反应的离子方程式__________________________________________。

(2)“滤液②”中含有的金属离子是____________。

(3)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。

写出该反应的离子方程式______________________________。