2022届高考化学二轮专题复习7金属及其化合物

这是一份2022届高考化学二轮专题复习7金属及其化合物，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
金属及其化合物
一、选择题（本题共14小题，每题只有一个选项符合题意）
1．我国古代地理名著《水经注》中有如下记载：“屈茨二百里有山，夜则火光，昼则旦烟，人取此山石炭冶此山铁，恒充三十六国用”，下列有关理解正确的是
A．“石炭”是焦炭 B．“山铁”是单质铁
C．“石炭”能用于还原铁矿石 D．“石炭”夜晚燃烧时不冒烟
【答案】C
【解析】A．由题文的内容可知，石炭是直接取于山中的，没有经过化学加工，而焦炭是煤经过加工而成的，所以石炭不应该为焦炭，故A项错误；B．山铁应为炼铁的铁矿石，而不是单质铁，故B项错误；C．由原文可知，人们用石炭冶炼山铁，而山铁是铁矿石，所以石炭应有还原性，它可以还原铁矿石，故C项正确；D．由“夜则火光，昼则旦烟”可知，石炭燃烧时有烟生成，只是晚上不能看到烟而已，故D项错误。故答案为C。
2．化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是
A．聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一种新型絮凝剂，可用于杀灭水中病菌
B．由于天然气是清洁能源，所以可以无限制地开采和使用
C．青铜是铜中加入铅、锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀
D．SO2是一种食品添加剂，添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
【答案】D
【解析】A．聚合硫酸铁[Fe2(OH)x(SO4)y]n能水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物而净水，但不能杀灭病菌，A错误；B．天然气是化石燃料，属于不可再生能源，不可无限制开采和使用，B错误；C．铅、锡比铜活泼，腐蚀时铜作正极，会减缓铜的腐蚀，C错误；D．SO2是一种食品添加剂，如葡萄酒中就可以添加适量二氧化硫抗氧化，添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，D正确；答案选D。
3．化学与生产、生活密切相关。下列相关说法正确的是
A．棉花和蚕丝的主要成分均是蛋白质 B．工业上电解MgCl2溶液可以制备Mg
C．活性炭兼具有除异味和杀菌的作用 D．Na2O2可用于潜水艇中O2的来源
【答案】D
【解析】A．棉花的主要成分是纤维素，蚕丝的主要成分是蛋白质，A错误；B．工业上电解熔融的MgCl2可以制备Mg，电解MgCl2溶液得不到Mg，只能得到Mg(OH)2，B错误；C．活性炭具有强吸附性，能够吸附一些有异味的分子，故具有除异味的作用，但没有强氧化性和毒性，故不能起杀菌消毒的作用，C错误；D．由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知，Na2O2可用于潜水艇中O2的来源，D正确；故答案为D。
4．下列有关物质的用途与对应的知识关系正确的是
选项
物质的用途
对应的知识
A
NaHCO3可用于制胃酸中和剂
NaHCO3受热易分解
B
SiO2可用于制光导纤维
SiO2熔点高硬度大
C
Al2O3可用作耐高温材料
Al2O3是两性氧化物
D
CaO可用作食品干燥剂
CaO能与水反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．NaHCO3可用于制胃酸中和剂是由于NaHCO3对人无刺激性，能够与胃酸（即盐酸）发生反应而降低胃酸的浓度，与其不稳定，受热易分解的性质无关，A错误；B．SiO2可用于制光导纤维是由于SiO2能够使光线发生全反射，而与其熔沸点高低无关，B错误；C．Al2O3可用作耐高温材料是由于Al2O3的熔点很高，而与其是否是两性氧化物无关，C错误；D．CaO可用作食品干燥剂是由于CaO能与水反应，因而可以吸收水分，保持食品干燥，防止食品受潮变质，D正确；故合理选项是D。
5．下列说法不正确的是
A．金属钠着火时，可用泡沫灭火器扑灭
B．在节假日里燃放的烟花利用了一些金属的焰色反应
C．FeCl3、FeCl2均能通过两种物质直接化合制取
D．月饼包装中的脱氧剂主要成分是铁粉，为了防止月饼氧化而变质
【答案】A
【解析】A．钠能和水发生反应生成氢氧化钠和氢气，金属钠着火时，不能用泡沫灭火器扑灭，故A错误；B．因不同金属元素的焰色反应能呈现出不同的颜色，因此可用于制作烟花，故B正确；C．FeCl3可以用铁和氯气发生化合反应制备，FeCl2可以用FeCl3和铁发生化合反应制备，故C正确；D．铁具有还原性，能吸收氧气，月饼包装中的脱氧剂主要成分是铁粉，为了防止月饼氧化而变质，故D正确。
6．旅游景点售卖的藏银多是白铜（铜镍合金），下列说法正确的是
A．合金都容易形成原电池，都特别容易被腐蚀
B．藏银的熔点比铜要高
C．藏银的硬度比铜要大
D．可通过外观颜色区分藏银和白银
【答案】C
【解析】A．纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度，故不是所有的合金都易腐蚀，故A错误；B．藏银是铜镍合金，合金的熔点比其成分的熔点低，故藏银的熔点比铜要低，故B错误；C．藏银是铜镍合金，合金的硬度比其成分的硬度要大，故藏银硬度比铜要大，故C正确；D．藏银多是白铜也是银白色合金，与白银颜色一样，故不能通过颜色区分，故D错误；故答案为C。
7．下列方程式能正确解释相应现象的是
A．闪锌矿遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝：
B．金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：
C．铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生：
D．将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀：
【答案】A
【解析】A．根据沉淀转化原理，难溶物转化为更难溶的物质，故A正确；B．金属钠在空气中加热生成淡黄色固体过氧化钠，故B不正确；C．铝溶于氢氧化钠溶液，有无色气体产生的离子方程式为：，故C不正确；D．将二氧化硫通入氢硫酸中产生黄色沉淀，氢硫酸属于弱酸，在离子方程式中不拆写，故正确的离子方程式为：，故D不正确；故选答案A。
8．金属及其化合物在工农业和医药生产中应用广泛，下列关于金属及其化合物性质的说法正确的是
A．铝热反应可用于冶炼金属性比铝弱但熔点较高的金属单质
B．金属钠具有强还原性，可用金属钠和溶液制备金属
C．溶液可用于刻蚀铜制印刷电路板和作人体缺铁性补铁的补血剂
D．硫酸铜常用作防止藻类生长的除藻剂，硫酸铜溶液也常用作蔬菜的保鲜剂
【答案】A
【解析】A．铝热反应可用于冶炼金属性比铝弱但熔点较高的金属单质，选项A正确；B．金属钠能与水反应，应用金属钠和熔融高温条件下制备金属，选项B错误；C．人体缺铁性补铁的补血剂应选用，选项C错误；D．有毒，硫酸铜溶液不可用作蔬菜的保鲜剂，选项D错误。答案选A。
9．侯氏制碱法的工艺流程如图所示，下列说法错误的是

A．图中的“沉淀”为NaHCO3
B．向饱和食盐水中应先通入CO2，后通入NH3
C．过滤得到的“母液”中加入NaCl粉末、通入NH3，搅拌、降温后可析出副产品NH4Cl
D．实验室中“煅烧”操作所需的主要仪器为酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒等
【答案】B
【解析】首先在合成氨工厂合成氨气，考虑氨气的溶解度较大，故首先向饱和氯化钠溶液中通入氨气，之后再通入二氧化碳，再根据溶解度的差异得到碳酸氢钠固体，煅烧得产品。A．沉淀池中发生的反应为，溶解度较小的NaHCO3从溶液中析出，A正确；B．NH3在水中的溶解度较大，且其水溶液显碱性，能更好的吸收CO2，使反应物浓度大，反应速率快，故应先通入NH3，后通入CO2，B错误；C．过滤得到的“母液”中的溶质主要有NaHCO3、NH4Cl，向其中加入NaCl粉末、通入NH3，使和的量增多，降温后可析出副产品NH4Cl，C正确；D．“煅烧”操作所需的主要仪器为酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚、玻璃棒等，D正确；故选B。
10．下列说法正确的是
A．Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe
B．适量CO2通入NaClO溶液中生成Na2CO3和HClO
C．将过氧化钠加入滴有酚酞的水中，溶液先变红后褪色并产生气泡
D．焰色反应用稀硫酸洗涤铂丝，并在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同
【答案】C
【解析】A．Mg和过量FeCl3溶液反应生成MgCl2和FeCl2，不能得到Fe，A项错误；B．Na2CO3和HClO还会继续反应，适量CO2和NaClO溶液反应生成NaHCO3和HClO，B项错误；C．过氧化钠与水反应会生成氢氧化钠和氧气，显碱性，所以酚酞变红，但过氧化钠有强氧化性，所以过氧化钠加入滴有酚酞的水中，溶液先变红后褪色并产生气泡，C项正确；D．焰色反应用稀盐酸洗涤铂丝，不是稀硫酸，D项错误；答案选C。
11．海水淡化技术迅速发展，苦卤水的充分利用显得尤其重要。下图是利用苦卤水制备无水MgCl2的过程，下列说法正确的是

A．向苦卤水中加入石灰的目的是生成和
B．煅烧产物是
C．固体单质Ⅰ为Mg（还原剂），气体单质Ⅱ为Cl2（氧化剂）
D．煅烧产物中的元素参与氯化反应时，其元素在反应前后无化合价变化
【答案】D
【解析】A．向苦卤水中加入石灰的目的是生成Mg(OH)2沉淀，利用Mg(OH)2煅烧生成MgO，故A错误；B．Mg(OH)2煅烧生成MgO，所以煅烧产物为氧化镁，故B错误；C．氯化反应，依据元素守恒，固体单质是C，气体单质为Cl2，反应方程式为：C + Cl2 + MgO→CO + MgCl2，故C错误；D．煅烧产物为MgO，根据反应C + Cl2 + MgO→CO + MgCl2，氧化镁在反应中化合价没有变化，故D正确；故选D。
12．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．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A．电解熔融的氧化铝制铝而不是氯化铝，A错误；B．氯化镁与氢氧化钙发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁受热分解生成氧化镁，B正确；C．铁与氯气反应生成，C错误；D．电解熔融的制取金属镁，D错误；故选B。
13．下列实验操作对应的现象与结论均正确的是

实验操作
现象
结论
A
常温下将铁片加入浓H2SO4中
生成有刺激性气味的气体
铁在常温下与浓H2SO4反应生成SO2
B
向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液
出现白色沉淀
溶液X中一定含有SO
C
向某溶液中加入KSCN溶液，再向溶液中加入新制氯水
溶液先不显红色，加入氯水后变红色
该溶液中含有Fe2+
D
向某溶液中加入CCl4，振荡后静置
液体分层，下层呈紫红色
该溶液中含有I-
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．常温下将铁片加入浓H2SO4中，发生钝化，不能放出二氧化硫气体，A错误；B．由于硝酸具有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，故先加硝酸再滴加Ba(NO3)2，溶液X中不一定含有SO，可能是含SO，B错误；C．向某溶液中加入KSCN溶液，溶液不显红色，说明不含Fe3+，再向溶液中加入新制氯水，溶液变红色，说明发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，则原溶液含有Fe2+，C正确；D．向某溶液中加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色，说明溶液中含有I2，D错误；答案选C。
14．印刷线路板废液（主要成分有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋、Cl-），可用来制备碱式碳酸铜（Cu2(OH) 2CO3），其流程如图所示，下列说法不正确的是

A．反应A的离子方程式为：6Fe2＋＋ClO＋6H＋= 6Fe3＋＋Cl-＋3H2O
B．铜在空气中被腐蚀生成铜锈，其主要成分是氧化铜
C．NaClO3中心原子杂化类型为sp3杂化
D．试剂X可为CuO，主要作用是通过调节pH把Fe3＋转化为Fe(OH)3过滤除去
【答案】B
【解析】印刷线路板废液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl－）加入NaClO3发生氧化还原反应，将亚铁离子氧化为铁离子，加入CuO调节溶液的pH值，过滤，将Fe(OH)3除去，再向滤液中加入碳酸钠反应得到碱式碳酸铜。
A．反应A中Fe2+与ClO反应生成Fe3+和Cl－，其离子方程式为：6Fe2+++6H+
=6Fe3++Cl-+3H2O，故A正确；B．铜在空气中被腐蚀生成铜锈，主要是铜和氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜，故B错误；C．根据杂化轨道理论可知，NaClO3中Cl原子的价层电子对数为：3+=4，杂化轨道数为4，即采用sp3杂化，故C正确；D．加入X的目的是通过调节pH把Fe3+转化为Fe(OH)3过滤除去，试剂X可为CuO、Cu(OH)2等，故D正确；答案选B。
二、非选择题（本题共8小题）
15．除金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合物形式存在于自然界中，将金属元素从其化合物中还原出来的工业工程称为金属的冶炼。下列材料描述了部分常见金属的冶炼方法。
①工业上冶炼镁的方法有两种，电解法和皮江法。电解法是电解熔融的氯化镁；皮江法是硅在高温下还原氧化镁。
②霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石（Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950-970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧气。
③冶炼锰一般用铝热法，即在高温下用铝还原二氧化锰。
④相关各物质熔点见下表：
物质
Al2O3
AlCl3
MgO
MgCl2
Al
Mn
Mg
熔点/℃
2303
190
2800
712
660
1244
649
Ⅰ．根据上述信息回答下列问题：
（1）冶炼镁时电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO的原因是_______。
（2）将铝和镁作电极插入稀硫酸中，镁、铝分别作_______极、_______极；写出正极的电极反应式：_______。
Ⅱ．下面是皮江法冶炼镁的工业流程示意图：

（3）气体a是_______。
（4）还原炉需控制温度为1200℃左右，并抽空气到近似真空。还原炉中发生的主要反应有_______、_______。
（5）还原炉中抽空气到近似真空的原因是_______。
【答案】MgO的熔点比MgCl2更高，电解时需要更多的能量，故选用MgCl2 负 正 2H++2e-=H2↑ CO2 2MgO+Si2Mg↑+SiO2 SiO2+CaOCaSiO3 防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化
【解析】（1）冶炼镁时通常采用电解熔融MgCl2的方法而不是电解熔融MgO，是由于MgCl2的熔点比MgO低，电解时消耗的能量少，若采用电解熔融的MgO，就需消耗更多的能量；
（2）Mg、Al都是比较活泼的金属，能够与硫酸发生置换反应，由于金属活动性：Mg＞Al，所以若将铝和镁作电极插入稀硫酸中，活动性比较强的镁为负极，活动性比较弱的铝为正极，在负极上Mg失去电子变为Mg2+进入溶液，在正极上，溶液中的H+得到电子变为H2逸出，故正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；
（3）白云石在高温下煅烧，反应产生CaO、MgO和CO2气体，所以气体a是CO2；
（4）将回转炉煅烧产生的固体CaO、MgO与硅铁混合、粉碎研磨，并压制成球状，然后在1200℃高温条件下，抽成真空，发生主要反应是：2MgO+Si2Mg↑+SiO2，SiO2+CaOCaSiO3；
（5）Mg是活泼金属，在高温下能够与O2反应产生MgO，在还原炉中抽空气到近似真空，就可以防止已还原的Mg在高温条件下再次被氧化。
16．由黏土（主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O，含少量Fe2O3、CaO、MgO等杂质）与磷肥生产的含氟废气生产冰晶石Na3AlF6的工艺流程如图：

请回答下列问题：
（1）冰晶石在电解Al2O3制铝中的作用是_______，需定期更换石墨_______（填“阳”或“阴”）极。
（2） 不用98%硫酸进行“反应1”的可能原因是_______。
A．不易发生离子反应，造成浸出率下降
B．反应速率太快太剧烈，造成了操作危险
C．产生较多酸性废液，也提高了原料成本
（3） 保持其他条件不变，反应1的铝浸出率在不同温度下随时间变化如图所示。“反应1”的最佳温度与时间分别是_______℃、_______min。

（4）“除杂”步骤产生的“滤渣”中含有BaSO4、CaSO4、S等难溶物，写出产生S的离子方程式_______。
（5）若按“黏土滤液溶液”来制备Al2(SO4)3·18H2O，该方案的原料利用率比原方案更_______ （填“高”或“低”）。
（6）“反应2”所得“滤液”中含氟物质主要为_______ （写化学式）。
【答案】助熔剂 阳 AC 70 90 BaS+2Fe3++SO=BaSO4+2Fe2++S 低 NH4F
【解析】黏土中加入硫酸，Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO与硫酸反应生成Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、CaSO4、MgSO4，SiO2不反应，加入BaS将Fe3+还原为Fe2+，同时生成硫酸钡沉淀和硫单质，过滤除去沉淀BaSO4、CaSO4、S、SiO2等难溶物，滤液中主要含Al2(SO4)3、FeSO4、MgSO4，再浓缩结晶得到Al2(SO4)3·18H2O；含氟废气SiF4、HF与饱和氯化钠溶液和氨水反应，主要生成NH4F和Na2SiF6，滤液NH4F中加入Al2(SO4)3·18H2O，调节pH值，再通过转变后得到冰晶石Na3AlF6。
（1）由于Al2O3熔点高，为节约能源，加入冰晶石能降低Al2O3的熔点，以便Al2O3能熔化后电解，所以作用是助熔剂；冰晶石在电解Al2O3制铝中的作用是助熔剂，电解时阳极上O2-失电子发生氧化反应生成O2，阳极材料石墨与该极上生成的O2反应被消耗，需定期更换石墨阳极。故答案为：助熔剂，阳；
（2）不用98%硫酸进行“反应1”的可能原因98%硫酸浓度太高，水较少，使得离子反应不易发生，造成浸出率下降，同时硫酸过量产生了较多酸性废液，也提高了原料成本，故答案为：AC；
（3）根据反应1的铝浸出率在不同温度下随时间变化图知，保持其他条件不变，时间越长浸出率越高，温度越高，浸出率越高，但浸出90min后，浸出率变化不大，70℃和90℃浸出率变化不大，且时间过长、温度过高导致成本较大，所以最佳温度是70℃，时间是90min。故答案为70，90；
（4）“除杂”步骤加入BaS将Fe3+还原为Fe2+，同时生成BaSO4沉淀和S单质，产生S的离子方程式为BaS+2Fe3++SO=BaSO4+2Fe2++S，故答案为：BaS+2Fe3++SO=BaSO4+2Fe2++S；
（5）该方案中，还生成了硫酸钠，原子利用率更低。故答案为：低；
（6）含氟废气SiF4、HF与饱和氯化钠溶液和氨水反应，主要生成NH4F和Na2SiF6，“滤液”中含氟物质主要为NH4F，故答案为：NH4F。
17．铬污染是土壤和水体重金属污染的主要原因之一，含铬废水（主要含CrO和Cr2O）的处理受到普遍关注，目前主要有铁氧体法。过程如图：

（1）操作1的名称是___。
（2）加入稀硫酸酸化的目的是使CrO转化为Cr2O，写出离子反应方程式___。
（3）加入绿矾（FeSO4·7H2O）时发生反应的离子方程式为___。
（4）已知磁性材料铁氧体的化学式为Cr2Fe3O7，其中Cr为+3价，则该铁氧体中Fe3+与Fe2+的物质的量之比为___。
（5）此方法中，加入的绿矾的量需控制在合理范围，其原因为___。
（6）此方法中，加入NaOH溶液碱化时___（填“可以”或“不可以”）改用石灰乳，原因是___。
【答案】（1）过滤
（2）2CrO+2H+=Cr2O+H2O
（3）Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
（4）2︰1
（5）调节Fe2+和Fe3+比例，使之共沉淀成铁氧体
（6）不可以 会生成微溶物CaSO4使产物铁氧体不纯
【解析】本工艺流程题为利用含铬废水来制备磁性材料铁氧体，加稀硫酸酸化的目的是将CrO转化为Cr2O，反应原理为：2CrO+2H+=Cr2O+H2O，加入绿矾的目的是将Cr2O还原为Cr3+，同时也将Fe2+氧化为Fe3+，反应原理为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，加入NaOH溶液碱化的目的是生成磁性材料铁氧体，最后过滤、洗涤、干燥得到产品。
（1）由题干信息可知，操作1分离出固体和滤液，故操作1的名称是过滤，故答案为：过滤；
（2）加入稀硫酸酸化的目的是使CrO转化为Cr2O，该反应的离子反应方程式为：2CrO+2H+=Cr2O+H2O，故答案为：2CrO+2H+=Cr2O+H2O；
（3）加入绿矾（FeSO4·7H2O）时发生反应即将Fe2+氧化为Fe3+，Cr2O中的Cr自身被还原为Cr3+，根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O；
（4）已知磁性材料铁氧体的化学式为Cr2Fe3O7，其中Cr为+3价，根据化学式中所有元素的化合价代数和为0，设Fe3+为x，则Fe2+为(3-x)，故有：2×3+3x+2(3-x)+7×(-2)=0，解得x=2，则该铁氧体中Fe3+与Fe2+的物质的量之比为2∶(3-2)=2∶1，故答案为：2∶1；
（5）由（4）分析可知，该磁性材料铁氧体中既有Fe3+也有Fe2+，故此方法中，加入的绿矾的量需控制在合理范围，其原因为调节Fe2+和Fe3+比例，使之共沉淀成铁氧体，故答案为：调节Fe2+和Fe3+比例，使之共沉淀成铁氧体；
（6）由于CaSO4是微溶物，容易与磁性材料铁氧体一起沉淀下来，使获得的产物不纯，故此方法中，加入NaOH溶液碱化时不可以改用石灰乳，故答案为：不可以；会生成微溶物CaSO4使产物铁氧体不纯。
18．黄钠铁矾［Na3Fe3(SO4)3(OH)6]被用于作净水剂。以高品质的硫铁矿（主要成分为FeS2，含少量SiO2）为原料制取黄钠铁矾，工艺流程如图：

（1）“盐浸”时的反应为FeS2+Fe2(SO4)3→FeSO4+S↓(未配平)，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______；滤渣的主要成分为SiO2和_______。
（2）“氧化”时发生反应的离子方程式为_______；用空气代替NaClO进行该反应具有成本低等优点，但存在_______的缺点。
（3）“沉铁”过程，控制不同条件可以得到不同的沉淀，所得沉淀与温度、pH的关系如图所示（图中阴影部分表示黄钠铁矾稳定产生的区域）。

①80℃时，加入碳酸钠偏多时得到的黄钠铁矾中含有的杂质是_______。
②生成黄钠铁矾的离子反应方程式_______。
③由图在pH=2时，温度过高或过低，不易制得黄钠铁矾。试解释其原因_______。
（4）测定黄钠铁矾样品中铁的质量分数：称取样品2.000g置于锥形瓶中，加入足量稀H2SO4溶解，滴入稍过量的KI溶液，待充分反应后，调节溶液近中性，滴入几滴淀粉溶液，用0.1500mol·L-1Na2S2O3溶液平行滴定，平均消耗20.00mL。（已知：I2+2S2O=2I-+S4O）
①滴定终点的实验现象是_______。
②样品中铁的质量分数为_______。
【答案】（1）1∶1 S
（2）2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O 空气氧化速率小
（3）FeOOH 3Fe3++3Na++3SO+3CO+3H2O=Na3Fe3(SO4)3(OH)6↓+3CO2↑ 温度过高，Fe3+水解程度增大并分解为Fe2O3导致产率低；温度过低，Fe3+水解程度小，不易生成黄钠铁矾
（4）滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且30s内颜色不复原 8.400%
【解析】由题干工艺流程图可知，“盐浸”是FeS2和Fe2(SO4)3反应生成FeSO4和S，进行氧化还原反应配平可得反应原理为：FeS2+Fe2(SO4)3=3FeSO4+2S，过滤I得到滤渣成分为SiO2和S，向滤液中加入NaClO和H2SO4，将Fe2+氧化为Fe3+，反应原理为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，“沉铁”中是将Fe2(SO4)3与Na2CO3、Na2SO4反应生成黄钠铁矾沉淀，反应离子方程式为：3Fe3++3Na++3SO+3CO+3H2O=Na3Fe3(SO4)3(OH)6↓+3CO2↑，过滤、洗涤、干燥得到纯净的黄钠铁矾[Na3Fe3(SO4)3(OH)6]。
（1）由分析可知，“盐浸”时的反应为：FeS2+Fe2(SO4)3→3FeSO4+2S↓，其中FeS2还原剂，Fe2(SO4)3是氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为：1∶1，滤渣的主要成分为SiO2和S，故答案为：1∶1；S；
（2）由分析可知，“氧化”时发生反应的离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，由于空气中氧气含量低，O2本身氧化Fe2+的速率较慢，则用空气代替NaClO进行该反应具有成本低等优点，但存在空气氧化速率小的缺点，故答案为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；空气氧化速率小；
（3）①80℃时，加入碳酸钠偏多时则溶液中的碱性较强，由题干信息图中可知，此条件下得到的黄钠铁矾中含有的杂质是FeOOH；②由分析可知，生成黄钠铁矾的离子反应方程式为：3Fe3++3Na++3SO+3CO+3H2O=Na3Fe3(SO4)3(OH)6↓+3CO2↑；③由图在pH=2时，温度过高或过低，不易制得黄钠铁矾，这是由于Fe3+水解是一个吸热反应，温度过高，Fe3+的水解程度增大，生成的Fe(OH)3易分解为Fe2O3导致产率低；温度过低，Fe3+水解程度小，不易生成黄钠铁矾；
（4）①本实验使用淀粉溶液作指示剂，I2遇到淀粉溶液显蓝色，原溶液中含有I2，反应后没有I2，故滴定终点的实验现象是滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且30s内颜色不复原，故答案为：滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液由蓝色变为无色，且30s内颜色不复原；②已知黄钠铁矾[Na3Fe3(SO4)3(OH)6]中铁为+3价，则有：2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，I2+2S2O=2I-+S4O，可知：2Fe3+~~I2~~2 S2O，则有：n(Fe3+)=n(S2O)=0.1500mol·L-1 ×20.00×10-3L=3×10-3mol，则黄钠铁矾中Fe的质量分数为：=8.400%，故答案为8.400%。
19．高纯二氧化锰广泛应用于电子工业。工业上以碳酸锰矿（主要成分为MnCO3，含少大量SiO2、Al2O3、FeCO3、PbCO3等杂质）为原料制备高纯二氧化锰的流程图如下：

已知：常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示：
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
开始沉淀pH
1.5
3.3
6.5
8.3
完全沉淀pH
3.7
5.2
9.7
10.0
回答下列问题：
（1）“酸浸”时需将碳酸锰矿粉碎的目的是_______，滤渣I的主要成分是_______（填化学式）。
（2）“氧化”时反应的离子方程式为_______。
（3）“除杂”时需控制溶液的pH范围是_______。
（4）“沉锰”时生成MnCO3沉淀，其反应的离子方程式为_______；常温下，Ksp[Mn(OH)2]=_______[已知：当c(Mn2+)=10-5mol·L-1，认为Mn2+沉淀完全]。
（5）“焙烧”时反应的化学方程式为_______。
（6）MnO2含量测定：准确称取mgMnO2样品于锥形瓶中，加入25.00mL0.2000mol·L-1草酸钠溶液和适量硫酸，加热将MnO2转化为MnSO4。待样品完全溶解后，冷却，立即用0.1000mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的草酸钠溶液，消耗KMnO4溶液16.00mL。
①滴定终点的现象是_______。
②MnO2样品的纯度为_______（用含m的式子表示）。
【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率 SiO2 和PbSO4
（2）4H+ + MnO2 +2Fe2+=2Fe3+ + Mn2+ +2H2O
（3）5. 2≤pH