第三章物质在水溶液中的行为单元测试（含解析）2022-2023学年上学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修1

第三章 物质在水溶液中的行为 单元测试
一、单选题
1．室温下，部分酸的电离平衡常数如下表：
酸 (甲酸) (草酸)
电离平衡常数
下列离子方程式正确的是
A．草酸滴入足量溶液中：
B．少量通入溶液中：
C．少量甲酸滴入溶液中：
D．草酸与甲酸钠溶液混合：
2．下列叙述中正确的是
A．H3O+和OH-中具有不同的质子数和相同的电子数
B．BaSO4不溶于水，因此是弱电解质
C．和互为同素异形体，化学性质几乎相同，物理性质不同
D．和是中子数不同质子数相同的同种核素
3．下列有关沉淀溶解平衡的说法正确的是（ ）
A．Ksp(AB2)小于Ksp(CD)，则AB2的溶解度小于CD的溶解度
B．在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，氯化银的溶解度和Ksp均增大
C．在氯化银沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钠固体，氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
D．在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，溶解平衡不移动
4．下列各离子组在给定条件下能大量共存的是
A．使pH试纸显蓝色的溶液中：、、、
B．0.1mo/L溶液中：、、、
C．滴加KSCN显红色的溶液中：、、、
D．能与铝反应放出的溶液中：、、、
5．下列实验操作、实验现象、解释或结论都正确且有因果关系的是
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 向盛有2mL0.1mol L-1AgNO3溶液的试管中滴加3mL0.1mol L-1NaCl溶液，再向其中滴加一定量0.1mol L-1KI溶液 先有白色沉淀生成，后又产生黄色沉淀 常温下，溶度积：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B 向NaBr溶液中加入过量氯水，再加入淀粉—KI溶液 溶液变蓝 非金属性：Cl>Br>I
C 向某无色溶液中滴加浓盐酸 产生气体能使品红溶液褪色 原溶液中一定含有SO或HSO
D 向5mL0.1mol L-1FeCl3溶液中滴加3mL0.1mol L-1KI溶液，充分反应后，取少量反应后溶液于试管中，再滴入几滴KSCN溶液 溶液变红 KI与FeCl3的反应为可逆反应
A．A B．B C．C D．D
6．常温下，向溶液中逐滴加入的溶液，溶液中水电离出的浓度随加入溶液的体积变化如图所示，下列说法不正确的是
A．HA的电离平衡常数约为
B．b点时加入溶液的体积小于
C．c点溶液中离子浓度的大小关系为：
D．d点溶液的
7．用0.1026mol L-1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如图所示，正确的读数为
A．21.40mL B．21.45mL C．22.55mL D．22.60mL
8．羟胺的电离方程式为：NH2OH+H2ONH3OH＋ + OH－，用0.1 mol L 1的盐酸滴定20 mL0.1 mol L 1羟胺溶液，恒定25℃时，溶液AG与所加盐酸的体积( V)关系如图所示 [已知：AG]。下列说法错误的是
A．25℃时，羟胺的电离平衡常数Kb约为1.0×10 8
B．由c点到d点的过程中水的电离程度逐渐减小
C．图中b点V(盐酸)＜10mL
D．d点对应溶液中存在c(H＋) = c(OH－) + c(NH3OH＋) + c(NH2OH)
9．三氧化二铬是一种深绿色的固体，熔点很高，难溶于水，其化学性质类似于。下列说法错误的是
A．与稀硫酸发生反应
B．向溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成沉淀后沉淀溶解
C．在溶液中与可大量共存
D．金属性铝强于铬，且铬的熔点较高，故可用铝热法还原制取金属铬
10．设为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．100 2.0 -1 溶液中含有 的数目为 0.2
B．25℃时，=13的溶液中含有的数目为0.1NA
C．标准状况下，2.24庚烷含有的分子数为0.1
D．常温常压下，0.3与足量完全反应，则转移的电子数为0.2
11．下列反应的离子方程式书写正确的是
A．明矾溶液中加入过量溶液
B．溶液中滴加少量稀氨水：
C．用惰性电极电解水溶液：
D．石灰石与醋酸反应：
12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的
A．一定量的Na2O2溶于足量水，生成1.6gO2时转移电子的数目为0.2NA
B．在1.8gH2O与2.24LO2中含有的分子数相同，均为0.1NA
C．在1mol由C2H4和C3H6的混合物中，含C-H键的数目一定为5NA
D．在常温下，1LpH=10的Na2CO3溶液中含H+的数目一定为10-10NA
二、填空题
13．以粉煤灰(主要成分为，还含少量等)为原料，制取氧化铝的部分工艺流程如图：
上述流程中，可以循环利用的物质是_______。
14．铜是生物必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式_____________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用和稀硫酸的混合溶液溶出废旧卬刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用，写出溶出铜的离子方程式__________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法溶炼工艺生产铜，该工艺的中间过程会发生反应：，该反应的氧化剂是________；当生成时，反应中转移的电子为______。
（4）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样中（不含能与I-反应的氧化性杂质）的含量，取试样配成溶液，每次取，滴加溶液后有白色碘化物沉淀生成，写出该反应的离子方程式__________________________。
（5）继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I2用硫化硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为：，平均消耗的溶液。则试样中的质量分数为______________________。
15．回答下列问题
(1)常温下，浓度均为0.1的五种钠盐溶液的如下表所示：
溶质
8.8 9.7 11.6 10.3 11.1
①上述几种钠盐的阴离子，结合氢离子能力最强的是____________(填离子符号)。
②根据表中数据判断，将浓度均为0.01的下列四种酸的溶液分别稀释至原体积的100倍，变化最大的是____________。
a． B． C． D．
(2)实验室中常用氢氧化钠溶液进行洗气和提纯。
已知：几种离子开始沉淀时溶液的如下表所示：
离子
7.6 5.2 10.1
，。
①用1501溶液吸收标准状况下的2.24L，所得溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为____________。
②___________(填“>”“=”或“<”)。
③当向含有相同浓度的、、的溶液中滴加溶液时，_________(填离子符号)先沉淀。
④要使0.2溶液中沉淀完全，则应向溶液中加入溶液使溶液的不低于_________(保留1位小数)。
16．按要求回答下列问题：
(1)已知NaHSO3溶液显酸性，溶液中存在以下平衡：
HSO+H2O H2SO3+OH－　①
HSO H++SO　②
向0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液中加入少量氢氧化钠固体，则___________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，___________。
(2)氯常用作饮用水的杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25 ℃时氯气——氯水体系中存在以下平衡关系：
Cl2(g) Cl2(aq)　①
Cl2(aq) + H2OHClO + H+ + Cl－　②
HClOH+ + ClO－　③
其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。
①写出上述体系中属于电离平衡的平衡常数表达式：K=___________，由图可知该常数值为___________。
②用氯处理饮用水时，夏季的杀菌效果比冬季___________(填“好”或“差”)，请用勒夏特列原理解释：___________。
三、计算题
17．填空。
(1)某镍铜合金的立方晶胞结构如图所示。若该晶胞的棱长为anm(1nm=1×10-7cm)，ρ=_______g·cm-3(NA表示阿伏伽德罗常数，列出计算式)。
(2)已知室温时，Ksp［Mg(OH)2］=4.0×10 11.在0.1mol/L的MgCl2溶液中，逐滴加入NaOH溶液，当Mg2+完全沉淀时，溶液的pH是_______(已知lg2=0.3)。(已知：当溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L时认为沉淀完全)
18．“净化”时，浸出液中残留的Cu2+、Fe2+转化为沉淀除去。研究表明，该溶液中c(S2-)和pH的关系为：lgc(S2-)=pH-15.1。为了使溶液中的杂质离子浓度小于1.0×10-6mol·L-1，应控制溶液的pH不小于_______。(已知：pKsp=-lgKsp；CuS和FeS的pKsp分别为35.2和17.2)
四、工业流程题
19．电子工业常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如图：
(1)步骤(Ⅰ)中涉及反应的离子方程式：__；__。
(2)沉淀B中主要含有__，气体D是__。
(3)写出步骤(Ⅲ)中生成FeCl3的化学方程式__。
(4)步骤(Ⅲ)中，将氯气换成H2O2也能达到同样的目的，写出H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式：__。
(5)取FeCl3溶液加入少量KI溶液混合，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝。该氧化还原反应的离子方程式为__。
20．稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属，利用钛尾矿回收金属钪的工艺流程如图1所示。回答下列问题：
已知：xNH4Cl·yScF3·zH2O是“沉钪”过程中ScF3与氯化物形成的沉淀，在强酸中部分溶解。
(1)Sc元素在周期表中的位置_______。
(2)“焙烧”过程中使Sc2(C2O4)3充分氧化可采取的措施_______，_______。
(3)含钪元素的微粒与lgc(F-)、pH的关系如下图2所示，用氨水调节溶液的pH，控制pH的范围是3.5(4)xNH4Cl·yScF3·zH2O中存在的化学键类型有_______。
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．配位键 E.氢键
(5)“脱水除铵”是复盐沉淀(xNH4Cl·yScF3·zH2O)的热分解过程，其固体质量与温度的关系如图3所示。其中在380-400°C过程中会有白烟冒出，保温至无烟气产生，即得到ScF3。复盐沉淀(xNH4Cl·yScF3·zH2O)分解的总反应方程式为_______。
(6)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O沉淀，再高温脱水得ScF3，但通常含有ScOF杂质。流程中“沉钪”后“脱水除铵”可制得纯度很高的ScF3，其原因是_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．由表格数据可知， 酸性>，而HClO具有强氧化性，不能生成，A错误；
B．由表格数据可知，酸性<，则少量通入溶液中：，B错误；
C．由表格数据可知，酸性>，则少量甲酸滴入溶液中：，C正确；
D．由表格数据可知，酸性>>，则草酸与甲酸钠溶液混合：，D错误；
故选C。
2．A
【详解】A．H3O+所含质子数为11，电子数为10，OH-所含质子数为9，电子数为10，它们具有不同的质子数和相同的电子数，故A正确；
B．BaSO4属于盐，属于强电解质，电解质的强弱与溶解性无关，故B错误；
C．235U和238U互为同位素，核外电子排布相同，化学性质几乎相同，物理性质不同，故C错误；
D．核素是具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子，12C和13C是不同核素，故D错误；
答案为A。
3．C
【详解】A选项，同类型的Ksp(AB)小于Ksp(CD)，才能说AB的溶解度小于CD的溶解度，不同类型难溶电解质不能根据Ksp大小来说溶解度大小，因此A错误；
B选项，在氯化银的沉淀溶解平衡体系中，加入蒸馏水，平衡正向移动，但氯化银的溶解度和Ksp均不变，故B错误；
C选项，在氯化银沉淀溶解平衡体系中，加入碘化钠固体，生成碘化银，平衡正向移动，因此氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀，故C正确；
D选项，在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，溶液中的碳酸根离子不断被消耗，溶解平衡正向移动，故D错误；
综上所述，答案为C。
【点睛】沉淀溶解平衡，加水，沉淀平衡正向移动，不断溶解，但溶解度不变，Ksp不变；Ksp只与温度有关。
4．A
【详解】A．使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性，选项中的四种离子能大量共存，和OH-也能大量共存，故A选；
B．Na2SO3具有还原性，能被ClO-氧化，不能大量共存，故B不选；
C．滴加KSCN显红色的溶液中存在Fe3+，Fe3+能和发生完全双水解反应而不能大量共存，Mg2+和也能生成微溶性的MgCO3而不能大量共存，故C不选；
D．能与铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，在碱性溶液中和OH-反应生成弱碱NH3 H2O而不能大量共存，故D不选；
故选A。
5．A
【详解】A．向盛有2mL0.1mol L-1AgNO3溶液的试管中滴加3mL0.1mol L-1NaCl溶液，AgNO3与NaCl完全反应，生成AgCl白色沉淀，再向其中滴加一定量0.1mol L-1KI溶液，白色的AgCl沉淀转化为黄色的AgI沉淀，由此可知常温下，溶度积：Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，A正确；
B．过量氯水会与KI反应，故产生的I2不一定是Br2与KI反应生成的，不能证明非金属性：Br>I，B错误；
C．ClO-与浓盐酸反应会生成氯气，氯气溶于水后生成的HClO能漂白品红，不能说明原溶液中一定含有SO或HSO，C错误；
D．5mL0.1mol L-1FeCl3溶液中滴加3mL0.1mol L-1KI溶液，FeCl3溶液过量，二者充分反应后，所得溶液中存在未反应完的Fe3+，取少量反应后溶液于试管中，再滴入几滴KSCN溶液，则可能是未反应完的Fe3+与KSCN反应生成红色的络合物，不能说明KI与FeCl3的反应为可逆反应，D错误；
答案选A。
6．D
【分析】当NaOH和HA恰好反应生成NaA时，水的电离程度最大，对应的为c点，溶液显碱性，则b点为HA和NaA的混合溶液，溶液显中性，d点为NaA和NaOH的混合溶液，溶液显碱性。
【详解】A. a点表示中水电离出氢离子浓度为10-10mol/L，则c(OH-)=10-10mol/L，c(H+)=10-4mol/L，则HA的电离平衡常数约为，故A正确；
B. 当加入溶液时，溶液中为等物质的量浓度的NaA和HA，HA的电离常数为10-8，A-的水解常数为，则A-的水解程度大于HA的电离程度，此时溶液显碱性，而b点溶液显中性，则b点时加入溶液的体积小于，故B正确；
C. c点恰好为NaA溶液，A-水解使溶液显碱性，此时溶液中离子浓度的大小关系为：，故C正确；
D. d点溶液显碱性，，故D错误；
故选C。
7．B
【详解】眼睛与凹液面最低处水平，如图读数为21.45mL，故答案为B；
8．D
【详解】A．25℃时，AG= 5，即c(H＋) =1.0×10 9.5 mol L 1，c(OH－) =1.0×10 4.5 mol L 1，则羟胺的电离平衡常数Kb，故A正确；
B．c点和盐酸恰好反应完，盐溶液水解而使得显酸性，促进水的电离，而d点盐酸过量，溶质是盐(NH3OHCl)和HCl且两者物质的量浓度相等，溶液显酸性，因此由c点到d点的过程中水的电离程度逐渐减小，故B正确；
C．图中b点溶液呈中性，当V(盐酸)=10mL，溶质是NH2OH和对应的盐酸盐，其Kh=1.0×10 6＞1.0×10 8，说明水解占主要即溶液显酸性，要使溶液呈中性，则加入的盐酸的体积小于10mL，故C正确；
D．d点溶质是盐(NH3OHCl)和HCl且两者物质的量浓度相等，根据电荷守恒得到c(H＋) + c(NH3OH＋) = c(OH－) + c(Cl－)，根据物料守恒得到c(Cl－)= 2 c(NH3OH＋) + 2c(NH2OH)，前者加后者得到c(H＋) = c(OH－) + c(NH3OH＋) + 2c(NH2OH)，故D错误。
综上所述，答案为D。
9．C
【详解】A．根据的性质，与稀硫酸发生反应，故A正确；
B．根据AlCl3的性质，向溶液中逐滴加入NaOH溶液，先生成沉淀后沉淀溶解，故B正确；
C．在溶液中与发生双水解反应生成Cr(OH)3和H2S，所以不能量共存，故C错误；
D．金属性铝强于铬，铝能还原生成金属铬，可用铝热法还原，故D正确；
选C。
10．D
【详解】A．在水溶液中会发生水解，所以100 2.0 -1 溶液中含有 的数目小于 0.2，A错误；
B．溶液的体积未知，无法准确计算溶液中的数目，B错误；
C．标准状况下，庚烷不是气体，无法利用气体摩尔体积计算其分子数，C错误；
D．二氧化氮与水反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以0.3与足量完全反应，则转移的电子数为0.2，D正确；
故选D。
11．C
【详解】A．明矾溶液中加入过量溶液会生成偏铝酸盐，不能生成氢氧化铝沉淀，故A错误；
B．NH3·H2O为弱碱，书写离子方程式时不能拆开写，故B错误；
C．惰性电极电解水溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，符合离子方程式的书写原则，故C正确；
D．石灰石为难溶盐，书写离子方程式时不能拆开写，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氧气，转移了0.1mol电子，转移电子的数目为0.1 NA，A项错误；
B．气体状况未知，气体摩尔体积未知，无法计算，B项错误；
C．一分子C2H4中含4条C-H键，一分子C3H6中含6条C-H键，在1mol由C2H4和CH6的混合物中，二者的比例未知，不能计算所含C-H键的数目，C项错误；
D．在常温下，1LpH=10的Na2CO3溶液中，c(OH-)=10-4mol/L，则c(H+)=10-10mol/L，含H+的数目一定为10-10NA，D项正确；
答案选D。
13．或盐酸
【分析】粉煤灰加浓盐酸酸浸，和溶解、不溶，过滤得滤渣，主要成分是，向滤液中加入，溶液中的与发生相互促进的水解反应使铁元素沉淀，向滤液中通入气体，使形成晶体析出，煅烧，由于大量挥发，促进了水解，煅烧最终生成了。
【详解】根据题述流程中，可以得知循环利用的物质是或盐酸。
14．
【详解】（1）Cu与稀硝酸发生氧化还原反应：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；
（2）过氧化氢具有氢氧化性，可将Cu氧化成Cu2+，该离子方程式为：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；
（3）由化合价降低的为氧化物，故该反应的氧化剂为Cu2O和Cu2S；反应物中，Cu都为+1价，生成19.2g（即0.3mol）Cu时，转移电子数也为0.3mol；
（4）碘离子具有强还原性，可将Cu2+还原并产生CuI白色沉淀，反应的离子反应方程式为：2Cu2++4I-=2CuI+I2;
（5）Cu2+和Na2S2O3的对应关系为Cu2+~Na2S2O3，故CuSO4·5H2O的质量分数为
15．(1) C
(2) < 6.7
【详解】（1）①上述几种钠盐的阴离子，pH越大，说明阴离子水解能力越强，结合氢离子能力越强，所以选；
②加水稀释促进弱酸电离，相同浓度的不同酸稀释相同的倍数，酸的酸性越强，酸的pH变化越大，酸性最强的酸是，则pH变化最大的是，故选C；
（2）①150mL 1molL-1的NaOH的物质的量为0.15mol，标准状况下2.24LCO2的物质的量为0.1mol，二者反应所得溶液为等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的混合液，碳酸根的水解程度大于碳酸氢根的水解程度，则溶液中离子浓度大小关系为：c（Na＋）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H＋）；
②开始沉淀的pH是7.6，即c(OH-)=10-6.4，开始沉淀的pH是10.1，c(OH-)=10-3.9，则<；
③pH小的离子先沉淀，溶度积常数小的物质越先沉淀，所以铜离子先沉淀。
④要使0.2溶液中沉淀完全，当铜离子完全沉淀时铜离子浓度为1×10-5mol/L，则氢氧根离子浓度为mol/L，pOH=8-lg=8-0.7，则pH=14-pOH=6.7。
16． 增大 减小 10 7.5 差 温度升高，(溶解)平衡①逆向移动，Cl2(aq)浓度减小，使得(化学平衡)②逆向移动，c(HClO)减小，杀菌效果变差
【详解】(1)向0.1 mol·L－1的NaHSO3溶液中加入少量氢氧化钠固体，氢氧根浓度增加，氢离子浓度减小，因此增大，没有加入NaOH固体时，由于亚硫酸氢根电离程度小，因此很大，加入NaOH固体，氢氧根不断消耗亚硫酸氢根生成亚硫酸根，假设恰好反应完生成亚硫酸钠，则比值等于2，因此减小；故答案为：增大；减小。
(2)①上述电离平衡的是HClOH+ + ClO－，其平衡常数表达式为K=
，根据图中pH=7.5时，次氯酸和次氯酸根的浓度相等，因此该常数值为K=；故答案为：；10 7.5。
②用氯处理饮用水时，由于夏季温度高，氯气在水中溶解度小，即(溶解)平衡①逆向移动，Cl2(aq)浓度减小，使得(化学平衡)②逆向移动，溶液中的次氯酸浓度小，因此夏季的杀菌效果比冬季差；故答案为：差；温度升高，(溶解)平衡①逆向移动，Cl2(aq)浓度减小，使得(化学平衡)②逆向移动，c(HClO)减小，杀菌效果变差。
17．(1)
(2)11.3
【解析】(1)
由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的镍原子个数为8×=1，位于面心的铜原子个数为6×=3，则晶胞的化学式为Cu3Ni，由晶胞的质量公式可得：=(a×10—7)3ρ，解得ρ=，故答案为：；
(2)
由溶度积可知，镁离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度为=2.0×—3，则溶液的pH为14—3+lg2=11.3，故答案为：11.3。
18．3.9
【详解】CuS和FeS的pKsp分别为35.2和17.2，则Ksp(CuS)=10-35.2，Ksp(FeS)=10-17.2，要使Cu2+浓度小于1.0×10-6mol·L-1，则S2-浓度大于mol/L=10-29.2mol/L，要使Fe2+浓度小于1.0×10-6mol·L-1，则S2-浓度大于mol/L=10-11.2mol/L，综述：c(S2-)＞10-11.2mol/L，c(S2-)=10-11.2mol/L时，lg(10-11.2)=pH-15.1，pH=15.1-11.2=3.9。
19．(1) 2Fe3++Fe=3Fe2+ Cu2++Fe=Fe2++Cu
(2) Fe、Cu H2
(3)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
(4)Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++4H2O
(5)2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【分析】腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中的FeCl3、CuCl2都能和铁反应：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，滤液A中的溶质为FeCl2，沉淀B中有铜和铁，B中加入过量盐酸，铁溶于盐酸生成FeCl2和氢气，滤液C的溶质为FeCl2，和滤液A合并，通入足量氯气，生成FeCl3。
(1)
由流程可知，步骤(Ⅰ)中涉及反应有铁和铁离子生成亚铁离子，2Fe3++Fe=3Fe2+；铁和铜离子生成铜和亚铁离子，Cu2++Fe=Fe2++Cu。
(2)
步骤(Ⅰ)铁过量且生成铜，故沉淀B中主要含有Fe、Cu；铁和稀盐酸生成氢气，气体D是H2。
(3)
步骤(Ⅲ)中生成FeCl3的反应为氯气和氯化亚铁生成氯化铁：2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
(4)
步骤(Ⅲ)中，将氯气换成H2O2也能达到同样的目的，滤液C中含有过量的酸和生成的氯化亚铁，A中也含有氯化亚铁；H2O2具有氧化性，和Fe2+反应生成水和Fe3+：2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++4H2O。
(5)
取FeCl3溶液加入少量KI溶液混合，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝说明生成碘单质，反应为铁离子和碘离子生成碘和亚铁离子：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
20．(1)第四周期第IIIB族(或第4周期第IIIB族)
(2) 粉碎废渣 充分搅拌或通入足量空气
(3)防止Sc3+与OH-结合
(4)ABD
(5)3NH4Cl·ScF3·6H2O3NH3↑+ 3HCl↑ + ScF3+ 6H2O
(6)“除铵”时NH4Cl分解生成HCl，抑制Sc3+的水解
【分析】钛尾矿经一系列处理后得到Sc2(C2O4)3，在空气中焙烧后用浓盐酸酸溶，再用氨水调节pH值，往该溶液加入NH4F进行沉钪，经过脱水除铵，加入Ca可以置换出Sc。
(1)
Sc元素原子序数是21，在周期表中的位置是第四周期第IIIB族(或第4周期第IIIB族)。
(2)
“焙烧”过程中得到CO2，欲使Sc2(C2O4)3充分氧化可采取粉碎废渣、充分搅拌或通入足量空气等措施。
(3)
由图2所示可知，pH大于4.2，Sc3+离子易于OH-结合，不利于后续沉钪操作得到沉淀。
(4)
xNH4Cl·yScF3·zH2O中存在的化学键类型有N-H极性键、O-H极性键、NH与Cl-离子键、Sc3+与F-离子键、NH内部其中一个N-H键是配位键，故选ABD。
(5)
由图中数据可知，37.05g的xNH4Cl·yScF3·zH2O随温度升高到300°C降到26.25g，此时失去的是结晶水的质量，有37.05g-26.25g=10.8g，物质的量为0.6mol；随温度升高到400°C固体质量降到10.20g，此时失去的是NH4Cl的质量，有26.25g-10.20g=16.05g，物质的量为0.3mol；剩余固体ScF3质量是10.20g，物质的量为=0.1mol，则x：y：z=0.3：0.1：0.6=3：1：6，则复盐沉淀(xNH4Cl·yScF3·zH2O)分解的总反应方程式为：3NH4Cl·ScF3·6H2O3NH3↑+ 3HCl↑ + ScF3+ 6H2O。
(6)
ScF3·6H2O高温脱水通常含有ScOF杂质，是因为Sc3+水解结合了氧元素所致，流程中“沉钪”后“脱水除铵”过程，NH4Cl分解生成HCl，可抑制Sc3+的水解，从而制得纯度很高的ScF3。
答案第1页，共2页
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