押无锡卷第26题 非选择题 物质的相互转化和制备 （解析版）-备战2024年中考化学临考题号押题

押无锡卷非选择题第26题物质的相互转化和制备题号/年份202220232024年一模2024年考向预测T26考点金属的化学性质；金属材料及其应用；溶液的酸碱性与pH的关系；合金与合金的性质燃烧的条件与灭火原理探究物质的相互转化和制备；过滤的原理、方法及其应用2024年无锡中考第26题是偏难题，预测考查物质的相互转化和制备一．燃烧的条件与灭火原理探究（共1小题）1．（2023•无锡•26T）兴趣小组对燃烧的条件进行探究。（1）利用图1所示装置进行实验，观察到的现象有：Ⅰ.试管中白磷燃烧；Ⅱ.水中白磷未燃烧；Ⅲ.试管中红磷未燃烧；Ⅳ.气球a先变大后变小。①由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是可燃物燃烧需要与氧气接触。②由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点。③从现象Ⅳ分析：气球a先变大的原因是白磷燃烧放出热量，试管内的气体受热膨胀，使气球a先变大。（2）利用图2所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图3所示。①写出红磷燃烧的化学方程式：4P+5O22P2O5。②红磷熄灭后，集气瓶内的氧气并未耗尽，氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是燃烧需要氧气达到一定浓度，当氧气浓度较低时，可燃物与氧气接触也不能燃烧。【答案】（1）①可燃物燃烧需要与氧气接触；②可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点；③白磷燃烧放出热量，试管内的气体受热膨胀，使气球a先变大；（2）①4P+5O22P2O5；②燃烧需要氧气达到一定浓度，当氧气浓度较低时，可燃物与氧气接触也不能燃烧。【解析】（1）①由现象Ⅰ试管中白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火点）燃烧；Ⅱ水中白磷（没有与氧气接触、温度达到白磷的着火点）未燃烧，说明可燃物燃烧需要与氧气接触；②由现象Ⅰ试管中白磷（与氧气接触、温度达到白磷的着火点）燃烧；Ⅲ试管中红磷（与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点）未燃烧，说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点；③从现象Ⅳ气球a先变大后变小，气球a先变大的原因是白磷燃烧放出热量，试管内的气体受热膨胀，气球a先变大，然后由于白磷燃烧消耗试管内的氧气，所以气球a又变小；（2）①红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；②红磷熄灭后，集气瓶内的氧气并未耗尽，氧气的含量约为10%。说明燃烧需要氧气达到一定浓度，当氧气浓度较低时，可燃物与氧气接触也不能燃烧。二．金属的化学性质（共1小题）2．（2022•无锡•26T）阅读下列短文，回答相关问题。飞行的金属现代先进的飞机与飞行器要飞得高、快、远、省，就必须靠轻、强、美的材料。铝、镁、锂、钛这些金属及其合金被称之为“飞行的金属”。铝、镁、锂、钛等金属在自然界中以化合物的形式存在，铝土矿含有Al2O3，光卤石含有MgCl2，锂辉石含有LiAl（Si2O6），金红石含有TiO2。元素的存在形态与环境条件有关，铝元素在pH＜4的溶液中以Al3+存在，在pH为4～7时以Al（OH）3的形态沉淀，在pH＞7的溶液中以[Al（OH）4]﹣存在。铝、镁、锂、钛的冶炼有电解法和还原法等。冶炼钛的部分生产流程如图1所示。金属及其合金的性质决定其用途。钛在盐酸、硫酸、硝酸溶液中耐腐蚀，在碱性溶液中可稳定存在。将1mm厚的不锈钢、钛浸在海水中，不锈钢4年后完全腐蚀，钛几十年不腐蚀。钛合金、铝合金、铜合金的耐海水腐蚀性能试验结果如图2所示。航空航天材料的选择，既要轻又要有足够的强度。铝、镁、锂、钛、铁的密度（g•cm﹣3）的值分别为2.7、1.74、0.54、4.51和7.87。比强度（MPa•cm3•g﹣1）越大，材料的性能越好。不锈钢、铝合金和钛合金的比强度分别为79、167和218。铝，姗姗来迟，给世界带来勃勃生机。镁、锂让飞行器变得更快更省。钛，力大无比的巨人，“全能”的钛帮助人类飞出地球，飞向太空！（1）Mg—Al合金属于a。a．金属材料b．合成材料c．复合材料（2）铝制品在空气中耐腐蚀的原因是常温下，铝与空气中的氧气反应生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了铝进一步被氧化。（3）锂和镁、铝相比，能让飞行器变得更快的原因是锂的密度比镁、铝的密度小、质轻；钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是钛。（4）写出由TiO2转化为TiCl4的化学反应方程式：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。（5）下列叙述正确的是ac（填序号）。a．自然界中，在酸性条件下，铝元素的存在形式有Al3+或Al（OH）3b．作为航空航天材料，与铝相比，钛在密度和强度方面都具有明显优势c．金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储量等因素有关【答案】（1）a；（2）常温下，铝与空气中的氧气反应生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了铝进一步被氧化；（3）锂的密度比镁、铝的密度小、质轻；钛；（4）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（5）ac。【解析】（1）金属材料包括纯金属单质以及它们的合金，Mg—Al合金属于金属材料，故选a。（2）铝制品在空气中耐腐蚀的原因是：常温下，铝与空气中的氧气反应生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了铝进一步被氧化。（3）锂和镁、铝相比，能让飞行器变得更快的原因是锂的密度比镁、铝的密度小、质轻；由图2可知，钛、铜镍合金、铝黄铜中耐腐蚀性最好的是钛。（4）由题中图1信息、质量守恒定律，TiO2转化为TiCl4发生的反应是TiO2、C和Cl2在800⁓1000℃条件下生成TiCl4和CO，反应的化学反应方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。（5）a、pH＜7，溶液显酸性，铝元素在pH＜4的溶液中以Al3+存在，在pH为4～7时以Al（OH）3的形态沉淀，在pH＞7的溶液中以[Al（OH）4]﹣存在。所以自然界中，在酸性条件下，铝元素的存在形式有Al3+或Al（OH）3，故正确；b、钛的密度比铝的密度大，故错误；c、金属的冶炼与金属活动性、金属矿物的储量等因素有关，故正确。三．物质的相互转化和制备（共1小题）3．（2024•无锡一模•26T）电石渣是一种工业废渣，其主要成分为Ca（OH）2，含有少量MgO等杂质。以电石渣为原料生产纳米碳酸钙的制备方案如图1所示。已知：①电石渣中的杂质滩溶于水，也不与NH4Cl溶液反应，NH4Cl溶液呈酸性；②“浸取”时的主要反应为Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3•H2O；③“碳化”时的主要反应为CaCl2+2NH3•H2O+CO2═CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。（1）实验室进行过滤操作时，玻璃棒的作用是引流。（2）电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙[Ca3（OH）2（CO3）n]，化学式中的n的值为2。（3）过滤后向浸取液中加氨水碱化，对碳化通CO2的作用是增强溶液的碱性，更容易吸收二氧化碳。（4）结合制备方案判断可循环利用的物质是氯化铵。（5）如图2所示，工业上将碱化后的溶液进行喷雾碳化，为使碱化后的溶液与CO2充分接触，应从A（填“A”或“B”）处通入CO2。【答案】（1）引流。（2）2。（3）增强溶液的碱性，更容易吸收二氧化碳。（4）氯化铵。（5）A。【解析】（1）实验室进行过滤操作时，玻璃棒的作用是引流。故答案为：引流。（2）碱式碳酸钙[Ca3（OH）2（CO3）n]中，钙元素化合价是+2，氢氧根化合价是﹣1，碳酸根化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，化学式中的n的值为2。故答案为：2。（3）过滤后向浸取液中加氨水碱化，对碳化通CO2的作用是增强溶液的碱性，更容易吸收二氧化碳。故答案为：增强溶液的碱性，更容易吸收二氧化碳。（4）结合制备方案判断可循环利用的物质是氯化铵。故答案为：氯化铵。（5）如图2所示，工业上将碱化后的溶液进行喷雾碳化，为使碱化后的溶液与CO2充分接触，应从A处通入CO2，便于二氧化碳与氨水充分混合。故答案为：A。知识必备一、物质的相互转化和制备物质的相互转化和制备主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质之间的相互和制备．物质的相互转化关系和制备如图所示：

需要说明的是：图中的各规律为各物质间相互转化的一般规律，具体到某些物质时有些规律要具体分析，未必都能适用；例如，根据图示的物质的相互转化关系，来制备氯化锌和硫酸铜时，能够采用的方法分别有7种和3种（由于不同原因，图示的其它制备盐的方法就不可取了），具体转化是这样的：【解题技巧】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记物质的相互转化和制备方法，以及与之相关的知识．然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或实验、图表信息）等，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．同时，还需要注意以下几点：

1、一定要掌握好以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质的性质和用途等相关知识。

2、还要弄清各类物质之间的相互转化规律和典型物质的制备方法等。

3、要理解和熟记金属活动性顺序表及其应用、常见酸碱盐的溶解性表和元素周期表等有关图表的内容，并且还要学会利用它们来分析解决实际问题。二、自然界中的碳循环1、自然界中的碳循环概言之，就是碳元素以气体的形式通过光合作用和呼吸作用在自然界中循环。2、大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动。【解题技巧】答这类题目时，首先，要理解和熟记自然界中碳循环的原理和全部的过程等，以及其中涉及到的“生物的呼吸作用”、“岩石圈中的碳酸盐分解或酸化”、“物质的燃烧”、“食物、钢铁等的缓慢氧化”、“植物的光合作用”、质量守恒定律及其应用和“二氧化碳和氧气的用途”等方面的知识；然后，根据所给的问题情景或图示信息等，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。考点1物质的相互转化和制备1．（2024•梁溪区一模）某兴趣小组用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3，还含少量FeO、SiO2、CuO等）制备纯净的FeCl3溶液（SiO2不溶于硫酸）。流程如图：（1）稀硫酸与烧渣混合，发生反应的化学方程式为CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O或FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O（写出一个），该反应的基本类型是复分解反应。（2）实验室进行过滤操作时玻璃棒的作用是引流。（3）加入H2O2溶液将滤液1中的Fe2+转化为Fe3+，溶液温度不宜过高，原因是防止温度过高过氧化氢分解或过氧化氢受热分解，反应物减少产量低。（4）加入氨水调节溶液的pH，使Fe3+、Cu2+在不同pH条件下沉淀，固体2中物质的化学式为Cu（OH）2。（5）化学反应速率受多种因素的影响。下列说法正确的是ac。a.提高各反应物的浓度，可加快反应b.提高滤液2的温度，可加快反应c.稀硫酸与烧渣混合后进行搅拌，可加快反应【答案】（1）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O或FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；复分解反应；（2）引流；（3）防止温度过高过氧化氢分解或过氧化氢受热分解，反应物减少产量低；（4）Cu（OH）2；（5）ac。【解析】（1）硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3，还含少量FeO、SiO2、CuO等），稀硫酸与烧渣混合，氧化铁、氧化亚铁、氧化铜均可与稀硫酸反应，发生反应的化学方程式分别为：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O或FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4＝Fe2（SO4）3+3H2O；三个反应均满足“成分互换”的特点，三个反应均为复分解反应；（2）实验室进行过滤操作时玻璃棒的作用是引流；（3）防止温度过高过氧化氢分解或过氧化氢受热分解，反应物减少产量低，因此加入H2O2溶液将滤液1中的Fe2+转化为Fe3+，溶液温度不宜过高；（4）根据流程信息可知，加入氨水调节溶液的pH，使Fe3+、Cu2+在不同pH条件下沉淀，固体2中物质的化学式为Cu（OH）2；（5）a.提高各反应物的浓度，可加快反应，故正确；b.提高滤液2的温度，氨水易分解，氢氧根离子浓度减小，碱性减弱，反应速率减慢，故错误；c.稀硫酸与烧渣混合后进行搅拌，可加快反应，故正确；故选：ac。2．（2024•惠山区一模）K2SO4是含硫钾肥。以硫酸工业的尾气SO2制备K2SO4的工艺流程如图1：（1）反应釜Ⅰ中的反应包括：2CaCO3+2SO2+O22X+2CaSO4，X的化学式为CO2。（2）反应釜Ⅱ中发生反应的化学方程式为（NH4）2CO3+CaSO4＝CaCO3↓+（NH4）2SO4。操作a的名称是过滤。（3）反应釜Ⅲ：向反应釜Ⅱ所得（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，经蒸发浓缩、过滤、洗涤、干燥等操作即可制得K2SO4产品。图2为几种盐的溶解度曲线。①反应釜Ⅲ中能生成K2SO4的原因是硫酸钾的溶解度随温度的升高变化不大。②为提高K2SO4产品纯度，过滤时应控制反应液的温度范围为c（填序号）。a.0～10℃b.20﹣30℃c.80～90℃（4）上述工艺流程中可循夺制用的物质是碳酸钙。（5）施用含硫钾肥会提高某些农作物的产量和质量，使其淀粉含量丰富、糖分增多。则适宜用K2SO4为钾肥的农作物是葡萄（选填“棉花”或“葡萄”）。【答案】（1）CO2；（2）（NH4）2CO3+CaSO4＝CaCO3↓+（NH4）2SO4；过滤；（3）①硫酸钾的溶解度随温度的升高变化不大；②c；（4）碳酸钙；（5）葡萄。【解析】（1）反应釜Ⅰ中的反应包括：2CaCO3+2SO2+O22X+2CaSO4，根据反应前后原子总数不变，生成物还缺少2个C，4个O，X的系数为2，因此X的化学式为CO2；（2）反应釜Ⅱ中发生反应的化学方程式为碳酸铵与硫酸钙反应生成碳酸钙和硫酸铵，方程式为：（NH4）2CO3+CaSO4＝CaCO3↓+（NH4）2SO4；固体与液体分开的操作为过滤，因此操作a的名称是过滤；（3）反应釜Ⅲ：向反应釜Ⅱ所得（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，经蒸发浓缩、过滤、洗涤、干燥等操作即可制得K2SO4产品。图2为几种盐的溶解度曲线。①反应釜Ⅲ中能生成K2SO4的原因是硫酸钾的溶解度随温度的升高变化不大；②由题给的溶解度曲线可知，在80～90℃时，硫酸钾与其它物质的溶解度相差最大，所以过滤时应控制反应液的温度范围80～90℃时，得到的硫酸钾最纯，故选c；（4）既是反应物，又是生成物可循环利用，上述工艺流程中可循环利用的物质是碳酸钙；（5）施用含硫钾肥会提高某些农作物的产量和质量，使其淀粉含量丰富、糖分增多。则适宜用K2SO4为钾肥的农作物是葡萄。3．（2024•惠山区一模）天然气是一种重要的能源。我国开采的天然气除含CH4外，还含有少量的H2S，为减少对环境的影响，在使用之前必须对天然气进行脱硫处理。脱硫的方法主要有以下3种：方法一：金属氧化物催化法Fe2O3脱硫和Fe2O3再生的反应如图1所示。（1）Fe2O3脱硫过程。①脱硫后生成的物质除S、FeS固体外，还有SO2。②持续使用会使Fe2O3的脱硫效果减弱的原因可能是：生成的FeS附着在Fe2O3表面阻止了硫化氢与氧化铁的接触。（2）Fe2O3再生过程。在一定条件下，该过程反应的化学方程式为4FeS+7O22Fe2O3+4SO2。方法二：热分解法将H2S和CH4的混合气体通入反应容器中，发生的反应分两步进行，分别为：反应1：2H2S2H2+S2；反应2：CH4+S2CS2+2H2；在一定条件下，当反应相同时间后，测得容器中H2S、CH4、H2、S2和CS2五种气体分子的百分含量随温度的变化关系如图2所示。已知：气体分子百分含量＝×100%（3）图2中虚线X表示的反应物是CH4（选填“H2S”或“CH4”）。（4）温度低于1000℃时，CS2气体的含量几乎为0。原因可能是较低温度下，反应2没有发生。（5）在1100℃～1150℃范围内，其他条件不变，随着温度的升高，S2气体的含量下降的原因可能是高温下，主要发生反应2。方法三：光电催化法（6）光电催化脱除H2S气体的原理如图3，图中总反应的化学方程式为2H2S+2O2S2+2H2O2。（7）与热分解法相比，光电催化法的优点是利用太阳能催化法脱除H2S，耗能低。【答案】（1）①SO2；②阻止了硫化氢与氧化铁的接触；（2）4FeS+7O22Fe2O3+4SO2；（3）CH4；（4）较低温度下，反应2没有发生；（5）高温下，主要发生反应2；（6）2H2S+2O2S2+2H2O2；（7）利用太阳能催化法脱除H2S，耗能低。【解析】（1）①脱硫后生成的物质除S、FeS固体外，还有SO2。②生成的FeS附着在Fe2O3表面上，阻止了硫化氢与氧化铁的接触，减弱了Fe2O3的脱硫效果；（2）根据图示信息可知：Fe2O3再生过程是在一定条件下硫化亚铁与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫，反应的化学方程式为4FeS+7O22Fe2O3+4SO2；（3）硫化氢高温下分解得到氢气和S2气体，此时甲烷还没有反应，随着第一个反应结束，甲烷才与S2气体高温下发生反应，因此图2中虚线X表示的反应物是CH4；（4）温度低于1000℃时，CS2气体的含量几乎为0，原因可能是较低温度下，反应2没有发生；（5）在1100℃～1150℃范围内，其他条件不变，随着温度的升高，S2气体的含量下降的原因可能是主要发生反应2；（6）根据图3提供信息可知，硫化氢与氧气在一定条件下反应生成过氧化氢和S2，总反应的化学方程式为2H2S+2O2S2+2H2O2；（7）与受热分解法相比，光电催化法的优点是利用太阳能催化法脱除H2S，耗能低。4．（2024•惠山区校级一模）锗是一种重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。以锗精矿（含GeO2、GeS2、As2O3等）为原料制备金属锗的工艺流程如图：提示：GeS2能在加热条件下转化为GeO2，GeO2、As2O3分别能与盐酸反应生成GeCl4、AsCl3。（1）“焙烧”过程中GeS2发生反应的化学方程式为，则X的化学式为SO2。（2）“除杂”步骤中用Cl2将溶液中的杂质AsCl3转化为HCl和不易挥发的H3AsO4，该反应的化学方程式为AsCl3+4H2O+Cl2＝H3AsO4+5HCl。（3）“操作Ⅰ”是加热混合溶液使GeCl4气化，再冷凝为液态。下列实验操作原理与“操作Ⅰ”相同的是c（填序号）。a.过滤b.升华c.蒸馏d.蒸发（4）该工艺流程中可以循环使用的物质是盐酸（除水以外）。【答案】（1）SO2；（2）AsCl3+4H2O+Cl2＝H3AsO4+5HCl；（3）c；（4）盐酸。【解析】（1）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目保持不变，反应前Ge、S、O的原子个数分别为1、2、6，反应后Ge、S、O的原子个数分别为1、0、4，缺少2个S原子、4个O原子，X的系数2，X为SO2；故答案为：SO2；（2）“除杂”步骤中通入Cl2将溶液中的杂质AsCl3转化为HCl和不易挥发的H3AsO2，由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类与数目保持不变，产物HCl和H3AsO，均含有氢元素，H3AsO2含有氧元素，故推测反应物除Cl2和AsCl，外还有H2O，则该反应的方程式为：AsCl3+4H2O+Cl2＝H3AsO4+5HCl；故答案为：AsCl3+4H2O+Cl2＝H3AsO4+5HCl；（3）加热混合溶液使GeCl4气化，再冷凝为液态，经过一系列转化得到GeO2，故操作GeCl4的方法用到了蒸馏，故选：c；（4）根据流程图知酸溶时有稀盐酸的加入，操作1有盐酸的产出，故工艺流程中可以循环使用的物质是盐酸；故答案为：盐酸。5．（2024•惠山区校级一模）对工业废气与废水的处理是化学学科研究的重要课题。（1）海水吸收法被认为是烟气脱硫最简单的途径（SO2与水反应类似于CO2）。在喷淋吸收塔内烟气与海水反应，然后在曝气池中释放回收二氧化硫，并使海水得以恢复。将海水喷淋吸收烟气的优点是接触面积大，吸收更充分。（2）向H2SO3溶液中滴加NaOH溶液，测得溶液中含硫微粒的浓度随pH变化如图。①由此可知NaHSO3溶液呈酸性（填“酸性”或“碱性”）。②M点溶液所含的溶质有NaHSO3、Na2SO3（填化学式）。③溶液的pH由0升至3的过程中，溶液中H2SO3与NaOH发生反应的化学方程式为H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O。（3）某烟气中含N2、O2、SO2等气体，以FeSO4催化处理其中的SO2，部分流程如图1所示。开始时需向“脱硫”装置中加入一定量的FeSO4溶液，并加入适量铁粉。保持其他条件相同，反应过程中吸收液的起始温度对脱硫率和吸收液pH的影响如图2所示：已知：“脱硫”时发生的主要反应有。①计算脱除32gSO2的同时会生成H2SO4的质量49g（写出计算过程）。②“脱硫”一段时间后，FeSO4溶液的浓度会升高，原因是脱硫过程中不断的消耗水，FeSO4溶液中的水逐渐减少，则FeSO4溶液的浓度会升高。③温度大于60℃时脱硫率下降，可能的原因是温度升高，SO2在水中的溶解度降低，导致反应不充分，所以脱硫率降低。【答案】（1）接触面积大，吸收更充分；（2）酸性；NaHSO3、Na2SO3；H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O；（3）①49g；②脱硫过程中不断的消耗水，FeSO4溶液中的水逐渐减少，则FeSO4溶液的浓度会升高；③温度升高，SO2在水中的溶解度降低，导致反应不充分，所以脱硫率降低。【解析】（1）将海水喷淋吸收烟气，可使烟气和海水充分接触，的优点是接触面积大，吸收更充分；（2）①从图中可以看出，NaHSO3溶液的pH＜7，因此溶液显酸性；②根据图像分析，M点溶液含有阴离子是，则溶质主要为NaHSO3、Na2SO3。③分析图像，溶液的pH由0升至3的过程中产生的阴离子是，H2SO3与NaOH反应产生硫酸氢钠和水，化学方程式为：H2SO3+NaOH＝NaHSO3+H2O；（3）①根据流程图可知，脱硫过程中发生的反应是：2SO2+O2+2H2O2H2SO4；脱除32gSO2产生的硫酸的质量为x，2SO2+O2+2H2O2H2SO412819632gx，x＝49g；答：脱除32gSO2产生的硫酸的质量为49g。②“脱硫”一段时间后，随着反应的进行，反应物中有水参加，即硫酸亚铁溶液中的溶剂质量减少，则FeSO4溶液的浓度会升高；③气体的溶解度随温度升高而降低，当温度大于60℃时，SO2在水中的溶解度降低，导致反应不充分，所以脱硫率降低。6．（2024•惠山区校级一模）温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。中国政府提出2060年前实现“碳中和”的目标，体现了大国担当。实现“碳中和”可以从多方面进行：Ⅰ.“碳减排”（1）下列做法符合节能减排的是abd。（填字母）a.提倡绿色出行b.提倡人走灯熄c.垃圾焚烧处理d.推广使用太阳能Ⅱ.“碳捕获”（2）“碳捕获”并封存被认为是目前减缓全球变暖最经济可行的方式。图1是一种利用NaOH溶液实现“碳捕获”的技术主要流程。①分离器中，发生的复分解反应的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。②将捕捉到的二氧化碳和氦气压入自动灭火陶瓷砖，用这种砖砌成的房屋发生火灾时，在高温烘烧下，砖会裂开并喷出氦气和二氧化碳，从而灭火。自动灭火陶瓷砖的灭火原理是隔绝氧气。Ⅲ.“碳转化”（3）2020年哥伦比亚大学化学团队开发出了镍基双金属催化剂，用来将二氧化碳和甲烷两种温室气体在一定条件下进行重整得到两种气体燃料。反应过程如图2所示，写出总反应的化学方程式，一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是反应过程中有碳覆盖在催化剂表面，阻碍了反应的进行。反应中各物质的量随温度变化的曲线如图3所示，纵坐标数值越大表示该物质越多，由此可知，反应应在较高（填“较低”或“较高”）温度下进行。【答案】（1）abd；（2）①Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；②隔绝氧气；（3）；反应过程中有碳覆盖在催化剂表面，阻碍了反应的进行；较高。【解析】（1）提倡绿色出行、提倡人走灯熄、推广使用太阳能均符合节能减排，垃圾焚烧处理会污染空气，故选：abd；（2）①分离器中，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙和氢氧化钠（复分解反应），反应的化学方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；故答案为：Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；②氦气和二氧化碳均不能燃烧也不支持燃烧，故自动灭火陶瓷砖的灭火原理是隔绝氧气；故答案为：隔绝氧气；（3）由图可知，反应为甲烷先分解生成氢气和碳，碳再和二氧化碳生成一氧化碳，则总反应的反应物是甲烷和二氧化碳，生成物是氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为：；反应一段时间后该催化剂的催化效果降低的原因是反应过程中有碳覆盖在催化剂表面，阻碍了反应的进行；根据图3可知，温度较高是产生的氢气和一氧化碳较多，因此反应应在较高温度下进行；故答案为：；反应过程中有碳覆盖在催化剂表面，阻碍了反应的进行；较高。7．（2024•江阴市模拟）工业上制取高锰酸钾的工艺流程如图所示，请回答下列问题。（1）高锰酸钾不属于（填“属于”或“不属于”）氧化物。（2）“加热”步骤中使MnO2和KOH形成熔融物的目的是增大反应物接触面积，反应更快、更充分。（3）“氧化”步骤中的反应物为MnO2、KOH和O2（填化学式）。（4）“电解”步骤中生成高锰酸钾的化学反应方程式为2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。（5）流程中可循环利用的物质是氢氧化钾。（6）已知：高锰酸钾能与过氧化氢发生复杂的反应：①2KMnO4+H2O2═2KOH+2MnO2+2O2↑②2KMnO4+3H2O2═2KOH+2MnO2+3O2↑+2H2O通过对比①②，可认为反应后产物的种类与反应物质量的配比有关。结合产物中MnO2的性质分析，也可认为②中生成水和更多氧气是因为在二氧化锰催化作用下过氧化氢分解生成了水和氧气。【答案】（1）不属于。（2）增大反应物接触面积，反应更快、更充分。（3）O2。（4）2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。（5）氢氧化钾。（6）在二氧化锰催化作用下过氧化氢分解生成了水和氧气。【解析】（1）高锰酸钾中含有三种元素，不属于氧化物。故答案为：不属于。（2）“加热”步骤中使MnO2和KOH形成熔融物的目的是增大反应物接触面积，反应更快、更充分。故答案为：增大反应物接触面积，反应更快、更充分。（3）“氧化”步骤中的反应物为MnO2、KOH和O2。故答案为：O2。（4）“电解”步骤中生成高锰酸钾的化学反应方程式为2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。故答案为：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑。（5）流程中可循环利用的物质是氢氧化钾。故答案为：氢氧化钾。（6）通过对比①②，可认为反应后产物的种类与反应物质量的配比有关。结合产物中MnO2的性质分析，也可认为②中生成水和更多氧气是因为在二氧化锰催化作用下过氧化氢分解生成了水和氧气。故答案为：在二氧化锰催化作用下过氧化氢分解生成了水和氧气。8．（2024•江阴市模拟）实验室用辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2）制备碱式碳酸Cu2（OH）2CO3的主要实验流程如下。已知：二氧化硅不溶于水，也不溶于酸。（1）浸取前辉铜矿粉碎成细颗粒，目的是增大接触面积，加快反应速率。（2）硫酸浸取时，Cu2S被MnO2氧化的化学方程式为：2MnO2+Cu2S+4H2SO4＝2MnSO4+2CuSO4+S↓+4H2O。滤渣I的成分为MnO2、S和SiO2（写化学式）；（3）浸取时，Fe2O3溶于硫酸反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；（4）沉锰时，温度不宜过高，理由是防止NH4HCO3分解（任写一条）；（5）经过滤得到的产品碱式碳酸铜需要洗涤、烘干，其中洗涤的方法是向盛有碱式碳酸铜固体的过滤器中加入蒸馏水，洗涤2～3次。检验产品是否洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液，滴加③（填序号）如果无明显的现象，说明已经洗涤干净。①稀盐酸②Na2SO4溶液③BaCl2溶液【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率；（2）SiO2；（3）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；（4）防止NH4HCO3分解；（5）③。【解析】（1）浸取前辉铜矿粉碎成细颗粒，目的是：增大接触面积，加快反应速率；（2）二氧化硅不溶于水，也不溶于酸，所以滤渣Ⅰ的成分为MnO2、单质S和SiO2；（3）浸取时，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O；（4）碳酸氢铵热稳定性差，沉锰时温度不宜过高，除了防止氨水挥发外，还能防止NH4HCO3分解；（5）检验产品是否洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，如果无明显的现象，说明已经洗涤干净，故选：③。9．（2024•新吴区校级一模）以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯MgO，流程如下：已知：①H2O2+2FeSO4+H2SO4＝Fe2（SO4）3+2H2O②金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：pHFe（OH）3Mg（OH）2开始沉淀1.99.1完全沉淀3.211.1（1）“溶解”时，将菱镁矿粉碎的目的是增大接触面积，使反应更快更充分。（2）“转化”过程中，FeSO4转化率随反应温度的变化关系如图所示。①FeSO4转化率在75℃比在40℃时大的原因可能是温度升高，FeSO4转化的反应速率增大。②温度大于75℃，随着温度的升高，FeSO4转化率减小。某同学猜想其主要原因是H2O2受热分解，请设计实验证明该同学的猜想：取2份等体积等质量分数的过氧化氢溶液，将其中一份用75℃以上水浴加热，观察到75℃以上水浴加热的液体中气泡产生的速率快（写出操作和现象）。（3）“调pH”时，溶液pH不宜过大。其原因除pH过大将增加氨水的使用量，还可能的是pH过大，会生成Mg（OH）2，导致高纯MgO产品产量降低。（4）“煅烧”是MgSO4与C的反应，该反应生成一种固体氧化物和两种气体氧化物，一种为温室效应的气体，另一种为形成酸雨的气体。则反应的化学方程式是2MgSO4+C2MgO+CO2↑+2SO2↑。【答案】（1）增大接触面积，使反应更快更充分；（2）温度升高，FeSO4转化的反应速率增大；取2份等体积等质量分数的过氧化氢溶液，将其中一份用75℃以上水浴加热，观察到75℃以上水浴加热的液体中气泡产生的速率快；（3）pH过大，会生成Mg（OH）2，导致高纯MgO产品产量降低；（4）2MgSO4+C2MgO+CO2↑+2SO2↑。【解析】（1）“溶解”时，将菱镁矿粉碎的目的是增大接触面积，使反应更快更充分；（2）①40～75°℃范围内，随温度升高，FeSO4转化的反应的速率增大；②要验证温度大于75°C，随着温度的升高，H2O2受热分解导致FeSO4转化率减小的猜想，可以设计对比实验：取2份等体积等质量分数的过氧化氢溶液，将其中一份用75℃以上水浴加热，观察到75℃以上水浴加热的液体中气泡产生的速率快；（3）由上表可知pH为1.9时氢氧化铁开始沉淀，pH为9.1时氢氧化镁沉淀，要制得高纯氧化镁首先应除去杂质离子铁离子，所以加氨水调节pH时，应先调在1.9～9.1之间，让铁离子沉淀，镁离子不沉淀，除去铁离子，如过量加入氨水，pH过大，会生成Mg（OH）2，导致高纯MgO产品产量降低；（4）根据质量守恒定律和题意可知，生成物中一种为温室效应的气体即CO2，另一种为形成酸雨的气体即SO2，生成的氧化物为MgO，所以硫酸镁与碳反应生成氧化镁、二氧化碳和二氧化硫，化学方程式为2MgSO4+C2MgO+CO2↑+2SO2↑。10．（2024•新吴区校级一模）中国将在2030年前实现“碳达峰”；2060年前实现“碳中和”。为了实现“双碳”目标，全社会各个领域开始行动起来。其中碳转化和碳封存是实现碳中和的主要途径之一。Ⅰ．碳转化（1）科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。例如我国研发的“液态太阳燃料合成技术”，甲醇（化学式为CH3OH）等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。利用二氧化碳和氢气作为原料在纳米纤维催化剂的作用下，生成甲醇和水，请写出该反应的化学方程式3H2+CO2CH3OH+H2O。一定条件下，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。由如图可知，为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为210℃时有分子筛膜时。Ⅱ．碳封存化学链燃烧技术是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，利用化学链燃烧技术捕捉甲烷燃烧所产生的CO2，再利用NaOH溶液喷淋捕捉CO2的工艺流程图如下：（2）在高温条件下，燃料反应器中发生反应的化学方程式是CH4+CaSO4CO2+2H2O+CaS。（3）化学链燃烧与CH4直接在空气中燃烧相比，优势之一是排放出的CO2浓度更高，原因是在空气反应器中分离出了氮气。（4）为提升捕捉室中CO2吸收效果，可采取的措施有bc（填字母）。a．加快气体的流速b．采用喷淋的方式添加NaOH溶液c．提高NaOH溶液浓度（5）整个工艺流程中可以循环利用的物质除了CaS、CaSO4外还有氢氧化钠溶液、生石灰。（6）在该工艺流程中，欲完全燃烧160t甲烷，理论上消耗氧气的质量为多少？（写出计算过程）【答案】（1）3H2+CO2CH3OH+H2O；210℃时有分子筛膜时；（2）CH4+CaSO4CO2+2H2O+CaS；（3）在空气反应器中分离出了氮气；（4）bc；（5）氢氧化钠溶液、生石灰；（6）640t。【解析】（1）二氧化碳和氢气在纳米纤维催化剂的作用下，生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：3H2+CO2CH3OH+H2O；根据图像，210℃时在有分子筛膜时甲醇的产率最高；（2）在高温条件下，燃料反应器中甲烷和硫酸钙反应生成硫化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式是：CH4+CaSO4CO2+2H2O+CaS；（3）化学链燃烧与CH4直接在空气中燃烧相比，优势之一是排放出的CO2浓度更高，原因是在空气反应器中分离出了氮气，使得到的二氧化碳的浓度更高；（4）a、加快气体的流速，反应不充分，故a错误；b、采用喷淋的方式添加NaOH溶液，可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，故b正确；c、提高NaOH溶液浓度，能更多的吸收二氧化碳，故c正确；故选bc；（5）反应①生成的氢氧化钠可以重新用于捕捉室；反应②生成的生石灰可用于制取石灰乳，所以整个工艺流程中可以循环利用的物质除了CaS、CaSO4外还有氢氧化钠溶液和生石灰；（6）设理论上消耗氧气的质量为x，x＝640t答：理论上消耗氧气的质量为640t。11．（2024•锡山区一模）高纯氧化镁可用于制药。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的流程如图：已知：“氧化”步骤发生的化学反应为：H2SO4+2FeSO4+H2O2═Fe2（SO4）3+2H2O。（1）FeCO3中铁元素的化合价为+2，MgCO3与稀硫酸反应的化学方程式为MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。（2）“酸溶”步骤中加入过量的硫酸的目的是使MgCO3和FeCO3完全反应。（3）滤渣2的成分是Fe（OH）3。（4）补充完整“…”部分的实验操作：将滤液蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤、干燥，将得到的硫酸镁煅烧得到氧化镁。【答案】（1）+2；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑；（2）使MgCO3和FeCO3完全反应；（3）Fe（OH）3；（4）蒸发浓缩，降温结晶，过滤。【解析】（1）碳酸亚铁（FeCO3）中，碳元素为+4价，氧元素为﹣2价，根据化合物中各元素的化合价为0可知，铁元素的化合价为+2价；碳酸镁与硫酸反应生成硫酸镁、水和二氧化碳，反应方程式为MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑；（2）稀硫酸需要过量的目的是将MgCO3和FeCO3完全反应；（3）加入氨水后，氨水与硫酸铁反应生成硫酸铵和氢氧化铁沉淀，故滤渣2为氢氧化铁，化学式为Fe（OH）3；（4）流程中“…”主要过程为：蒸发浓缩，降温结晶，过滤、洗涤、干燥，将得到的硫酸镁和木炭一起煅烧得到氧化镁。12．（2024•锡山区一模）过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）兼具碳酸钠和过氧化氢双重性质，广泛应用于洗涤、纺织、医药等领域。一种制备过碳酸钠的流程如图1。已知：过碳酸钠在异丙醇中的溶解度较低。（1）工业碳酸钠中含有的铁离子会消耗过氧化氢，从而干扰过碳酸钠的合成。①图2为铁离子消耗过氧化氢的反应机理，铁离子所起的作用是催化作用。②结晶发生的化学反应方程式为2Na2CO3+3H2O2＝2Na2CO3•3H2O2，加入异丙醇的作用是减少过碳酸钠的溶解。（2）过碳酸钠中有效氧的含量越高，产品的品质越高。已知有效氧[O]%定义为：[O]%＝×100%。过碳酸钠的理论有效氧为15.29%。在过碳酸钠的制备过程中，温度对产品有效氧[O]%的影响如图3所示。取某次制备的产品，测量其有效氧的实验步骤如下：步骤1：称量一定质量的样品加入锥形瓶中，加入10%硫酸至不再产生气体，将所得气体依次通过浓硫酸和碱石灰（由烧碱和氧化钙组成），充分吸收后碱石灰质量增加17.6g。步骤2：称量与步骤1等质量的样品，放入坩埚中，加热，每隔10分钟测量一次坩埚和坩埚内固体的总质量，记录数据如下：测量时间/min010203040坩埚和坩埚内固体总质量/g109.4102.295.892.492.4①计算样品的有效氧，写出计算过程。②产品有效氧低于理论有效氧的可能原因是温度升高，导致过碳酸钠的有效氧降低。【答案】（1）①催化作用；②2Na2CO3+3H2O2＝2Na2CO3•3H2O2；减少过碳酸钠的溶解；（2）①21.65%；②温度升高，导致过碳酸钠的有效氧降低；【解析】（1）①图1为铁离子消耗过氧化氢的反应机理，过氧化氢在铁离子的催化下分解生成水和氧气，则铁离子所起的作用是催化作用；②结晶发生的反应是过氧化氢和碳酸钠反应生成过碳酸钠，反应的化学方程式为2Na2CO3+3H2O2＝2Na2CO3•3H2O2，过碳酸钠在异丙醇中的溶解度较低，加入异丙醇的作用是减少过碳酸钠的溶解；（2）①碱石灰增加的质量就是二氧化碳的质量，则产生二氧化碳的质量为17.6g，设碳酸钠的质量为x，Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2↑+H2O10644x17.6g＝x＝42.4g即碳酸钠的质量为42.4g，则过碳酸钠的质量为42.4g×＝42.4g×＝62.8g，根据质量守恒定律，产品分解产生氧气和水的质量之和为109.4g﹣92.4g＝17g，根据化学方程2（2Na2CO3•3H2O2）4Na2CO3+6H2O+3O2↑可知，生成水和氧气的质量比为（6×18）：（3×16×2）＝9：8，则氧气的质量为17g×＝8g，则样品的有效氧为×100%≈12.74%；②根据图示，随着温度的升高，过碳酸钠的有效氧含量降低，则产品有效氧低于理论有效氧的可能原因是温度升高，导致过碳酸钠的有效氧降低。13．（2024•无锡模拟）铜是人类使用最早的金属，铜及铜的化合物在生产、生活中应用广泛。Ⅰ.对铜制品的认识（1）深埋于地下的古代青铜器能保存至今的原因除了铜的金属活动性弱，不易生锈外，从金属制品锈蚀的条件分析还可能是深埋于地下，隔绝空气。（2）《吕氏春秋•别类篇》载有“金柔锡柔，合两柔则刚”，表明我们的祖先已认识到铜锡合金与纯铜的硬度不同。Ⅱ.铜的冶炼如图1为古法炼铜流程，以孔雀石[主要成分为Cu2（OH）2CO3]和木炭为原料，经高温煅烧，冷却得到块状金属铜。查阅资料：①孔雀石受热分解生成CuO、H2O和CO2。②铜的熔点为1083.4℃，氧气充足时炭火温度可达1200℃左右。（3）Cu2（OH）2CO3受热分解反应的化学方程式是Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。（4）冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，原因是煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜熔化成液体，冷却至室温后凝固成块状。Ⅲ.硫酸铜制取及应用方案一：。方案二：将废铜屑倒入稀硫酸中，控温80℃并通入氧气制备硫酸铜。（5）图2是方案二实验室模拟工业制备硫酸铜的装置。反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。（6）从绿色化学的观点出发，上述两个方案中，你认为比较合理的是方案二（填“方案一”或“方案二”）。（7）切割钢板时，通常利用硫酸铜溶液在钢板上先画出红线，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu。（8）工业上用含有硫酸铜的微蚀刻废液（含有一定量Cu2+、H+、、H2O2和微量Fe3+）来制备高纯度碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，用于生产木材防腐剂等。其制备过程如图3所示：①第二次“沉淀”时的反应为2CuSO4+2Na2CO3+H2O═Cu2（OH）2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑。②第二次“沉淀”时，若有少量5Cu（OH）2•2CuCO3生成，则产品中铜元素的质量分数偏大。（填“偏大”“偏小”或“不变”）③加入Na2CO2进行反应时，反应液pH对产品中的含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如图4所示，此时溶液pH最好控制在8.5左右。【答案】（1）深埋于地下，隔绝空气；（2）硬度；（3）Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；（4）煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜熔化成液体，冷却至室温后凝固成块状；（5）2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O；（6）方案二；（7）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（8）①Na2SO4；②偏大；③8.5左右。【解析】（1）古代青铜器能保存至今的原因除了铜的金属活动性弱，不易生锈外，还可能是深埋于地下，隔绝空气；（2）“金柔锡柔，合两柔则刚”，铜锡合金与纯铜的硬度不同；（3）Cu2（OH）2CO3受热分解生成氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑；（4）冶炼产物是铜块而不是散落在炭粉中的铜颗粒，是因为煅烧的温度高于铜的熔点，反应过程中铜熔化成液体，冷却至室温后凝固成块状；（5）80℃时，铜、氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜和水，该反应的化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O；（6）方案二比较合理，因为方案二中没有二氧化硫生成，比较环保；（7）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；（8）①根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前Cu、S、O、Na、C、H的原子个数分别为2、2、15、4、2、2，反应后Cu、S、O、Na、C、H原子个数分别为2、0、7、0、2、2，还缺少2个硫原子、8个氧原子和4个钠原子，则横线上物质的化学式为Na2SO4；②1个碱式碳酸铜分子中有2个铜原子，而1个3Cu（OH）2•2CuCO3分子中有5个铜原子，所以“沉淀”时若有少量5Cu（OH）2•2CuCO3生成，所以产品中铜元素的质量分数偏大；③由图可知，溶液pH为8.5左右时，硫酸根离子含量最低，溶液中铜离子沉淀效率最高，因此第二次沉淀时溶液pH最好控制在8.5左右。14．（2024•无锡模拟）从古至今，铁及其化合物一直被人类广泛应用。（一）铁及其化合物的应用（1）明代科学著作《天工开物》中记载：“泥固塞其孔，然后使水转釉”是指高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖。该转化的化学方程式为3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2。（2）铁的化合物在现代更多领域发挥着重要作用。①碳酸亚铁（FeCO3）不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成FeCl2被人体吸收，促进血红蛋白的生成。②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水，其理由为FeOOH中存在H、O元素。③活性FeOOH可除去石油开采过程中的有害气体H2S，并获得S，原理如下。FeOOHFe2S3•H2OFeOOH+S吸收中生成的另一种物质的化学式为H2O，再生时发生反应的化学方程式为2（Fe2S3•H2O）+3O2＝4FeOOH+6S。（二）FeOOH的制备用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3和FeCO3）制备FeOOH主要流程如下。（3）酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度，目的是加快反应速率，产生的气体为氢气和二氧化碳的混合气体。（4）还原发生的反应为Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4。沉淀发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O═2FeOOH↓+2H2SO4。沉淀时反应温度不宜太高，原因是防止过氧化氢受热分解。（三）FeOOH的含量测定已知：FOOH及铁的氧化物加热分解的温度如下。FeOOHFe2O3Fe3O4FeO称取含Fe3O4的FeOOH样品76.6g，进行热分解实验。控制不同的温度对样品加热，测得剩余固体质量随温度的变化如图所示。（5）样品中FeOOH的含量为69.7%（精确到0.1%）。（6）当加热到T4℃时，M点固体的成分是Fe3O4和FeO。【答案】（1）3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2；（2）①FeCl2；②FeOOH中存在H、O元素；③H2O；2（Fe2S3•H2O）+3O2＝4FeOOH+6S；（3）加快反应速率；氢气和二氧化碳的混合气体；（4）防止过氧化氢受热分解；（5）69.7；（6）Fe3O4和FeO。【解析】（1）高温下CO将红砖中的Fe2O3转化为Fe3O4而形成青砖，该转化的化学方程式为3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2；故答案为：3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2；（2）①碳酸亚铁（FeCO3）不溶于水，可作补血剂，服用后与胃酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）被人体吸收，促进血红蛋白的生成；故答案为：FeCl2；②火星探测器发回的信息表明，火星上存在FeOOH，从而证明火星表面曾经存在过水（分子式为H2O），其理由为FeOOH中存在H、O元素；故答案为：FeOOH中存在H、O元素；③根据流程过程知，发生反应的方程式为：2FeOOH+3H2S＝Fe2S3•H2O+3H2O，则吸收中生成的另一种物质的化学式为H2O；根据流程过程知，再生时发生反应的化学方程式为2（Fe2S3•H2O）+3O2＝4FeOOH+6S；故答案为：H2O；2（Fe2S3•H2O）+3O2＝4FeOOH+6S；（3）酸溶时适当提高反应温度和H2SO4浓度，目的是加快反应速率；铁与稀硫酸反应生成氢气，碳酸亚铁与稀硫酸反应生成二氧化碳，因此产生的气体为氢气和二氧化碳的混合气体；故答案为：加快反应速率；氢气和二氧化碳的混合气体；（4）过氧化氢具有氧化性，把亚铁离子氧化为FeOOH，但是过氧化氢在高温下发生分解，氧化能力减弱，因此沉淀时反应温度不宜太高，原因是防止过氧化氢受热分解；故答案为：防止过氧化氢受热分解；（5）由图像可知，生成氧化铁的质量为71.2g；设FeOOH的质量为x。2FeOOHFe2O3+H2O17818x76.6g﹣71.2g＝5.4gx＝53.4g样品中FeOOH的含量为：×100%≈69.7%故答案为：69.7；（6）由图像看出，当加热到T4℃时，Fe3O4还没有完全反应，M点固体的成分是Fe3O4和FeO；故答案为：Fe3O4和FeO。15．（2024•锡山区模拟）湿法炼锌过程中的净化钴液中含有Zn、Co、Cu和Fe的单质及Zn（OH）2，可利用过硫酸钠氧化水解法实现钴的富集，同时分别回收