猜押10无机推断及性质综合题
猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据
以无机物质转化为主 (2025年1月第17题) (2023年6月第18题) 2023年6月选考、2024年1月和6月选考该题又有了微调，转向以简单工艺流程中无机物之间的转化，2025年1月又把“物质结构与性质”纳入其中，可谓变化多端。本题常以物质的转化、陌生无机综合推断、工艺流程等切入口，考查基本概念和基本理论、元素化合物、实验方案设计等，是浙江选考试题的非选择题中变动较大的题型。 考试通常会有一定的延续性和稳定性，本题将继续与“物质结构与性质”融合，重在对问题设计与呈现方式适度创新，考点分布有调整，做到稳中求新、稳中有变。
以矿物综合利用为主 (2024年6月第18题)
以废旧资料利用为主
陌生物质推断为主 (2024年1月第18题) (2023年1月第18题)
类型一 以无机物质转化为主
1．(2025·浙江省宁波市镇海中学高三选考模拟)NH3是重要的化工原料，可以按如下流程充分利用
已知：
N2H4具有较强的还原性
②水溶液中，ClO-可与NO2-反应生成Cl-；AgNO2是一种溶于稀硝酸的白色沉淀
(1)物质A的化学式为 。
(2) NaN3是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出NaN3的电子式 。
(3)写出途径Ⅰ的化学反应方程式 。
(4)下列说法不正确的是___________
A．工业上制备硝酸时，应该将NH3与纯O2混合反应
B．结合H+能力：N2H4＞CH3NH2
C．物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液
D．途径Ⅰ可以采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4
(5)途径Ⅱ除生成B外，另一种产物为HF，设计实验验证化合物B中含有Cl元素 。写出实验过程中涉及的第一个反应的离子方程式 。
2．(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)LiPF6是常用的锂离子电池电解质材料，有关的化合物的转换关系如下，请完成有关问题。
提示：为三角双锥结构，且为非极性分子。
(1)请尝试写出的化学式 ，的同分异构体有几种 。
(2)下列说法中，不正确的是_______。
A．PCl3易水解生成H3PO3与HCl
B．热稳定性：PBr5＞PCl5＞PF5
C．反应2可以看成是取代反应，反应1可以看成复分解反应
D．反应3能发生是因为PF5仍具有空轨道
(3)请写出反应1的化学反应方程式： 。
(4)磷酸根易发生脱水缩合多聚，如焦磷酸(H4P2O7)等，请写出链状多聚磷酸根的通式 。
(5)设计实验检验PCl5中的氯元素 。
3．某矿石的组成为Fe4Cu2Si8O23，以此为原料实现如下转化：
已知：矿石与HF反应时，元素化合价均未发生变化。
请回答：
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A．SiF4是由极性键形成的极性分子
B．[FeF6]3-的氧化性弱于Fe3+
C．矿石中Si与O形成相互独立的正四面体结构
D．固体A中含有FeF2
(2)与矿石中金属阳离子的配位能力由强到弱的顺序是 。
(3)生成深蓝色溶液的化学方程式为 。
(4) Na2FeO4遇酸会迅速分解，请设计实验证明氧化产物与还原产物 。Na2FeO4遇酸分解的离子方程式为 。
4．Na2SO3固体发生如下转化。
请回答：
(1) Na2SO3固体中所含的化学键为 ，写出加“过量氯水”后的溶液中的所有阴离子 。
(2)下列说法不正确的是_______。
A．SO32-的键角比SO42-的键角大
B．只用稀硝酸不能验证Na2SO3是否全部氧化为Na2SO4
C．气体1可用作高温炼铁的原料气
D．过滤时，滤纸要对折两次后打开成圆锥形，放入漏斗且紧贴内壁
(3)请依据非氧化还原反应，设计实验验证“固体混合物”中含硫元素的微粒 。
(4)写出Na2SO3与足量炭黑反应的化学方程式 。
类型二 以废旧资料利用为主
5．(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)某工业废液中含有Fe2(SO4)3、CuSO4，一定条件下可实现如下转化：
已知：①白色沉淀C中，Cu、S、N元素的物质的量相同。C的晶体中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。
②Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10－39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，水溶液中恰好完全沉淀时的。
③通常条件下，Au在FeCl3溶液中的溶解度极小。
请回答：
(1)依据步骤I的结果，与Cu2+的结合能力OH- NH3(填“>”、“<”或“=”)。当废液中Fe3+恰好完全沉淀时，溶液中 。
(2)D中的金属阳离子是 ；步骤Ⅲ中CS(NH2)2的作用为 。
(3)生成C的离子方程式 ，设计实验验证C中所含的阳离子 。
(4)下列说法正确的是___________。
A．溶液A呈深蓝色的原因是含有[Cu(NH3)4]2+
B．分子间氢键的强度CS(NH2)2弱于CO(NH2)2
C．离子恰好完全沉淀时对应溶液的pH：Fe3+＞Cu2+
D．CS(NH2)2与Au+形成配位键的是碳原子
6．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试)精炼铜产生的铜阳极泥含Cu、Ag、Au多种单质。某研究小组设计从Cu、Ag、Au的混合物中分离提收金和银的流程，如下图所示：
已知：电沉积时生成Ag的电极反应为：[Ag(S2O3)2]3-+ e-=Ag↓+2S2O32-。
回答下列问题：
(1)“浸出液1”中含有的阳离子主要是 。
(2)“浸取2”步骤中，单质Au转化为HAuCl4，其反应的化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是_______。
A．两次“浸取”所加的酸均可为硫酸或盐酸
B．“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-
C．在“浸取2”步骤中，加入适量可提高混合物中Au的收率
D．上述流程中的H2O2、N2H4、Na2S2O3均为还原剂
(4)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6，从物质结构的角度分析Na2S4O6中阴离子的结构应为下图中的 (填“甲”或“乙”)。
(5)设计实验验证Cu、Ag、Au混合物中含有Ag 。
7．(2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含PbC2O4、PbSO4)为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的工艺流程如下：
已知：Cr(OH)3性质与Al(OH)3类似；pH＞7时，Pb2+开始转化为Pb(OH)2沉淀。
请回答：
(1)“焙烧”时加入稍过量的碳酸钠是为了将硫酸铅转化为PbO，同时放出CO2，该转化过程的化学方程式为 。
(2)“滤渣2”的主要成分为 (填化学式)。
(3)下列说法不正确的是___________。
A．草酸泥渣“粉碎”的目的是加快反应速率
B．“氧化”工序中发生反应的离子方程式为2CrO2-+3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O
C．加入H2O2氧化后加热煮沸，是为了除去过量的H2O2
D．6 mol·L-1醋酸溶液可用浓度约为3 mol·L-1的硫酸代替
(4)“酸溶”过程中所加硝酸应适量，且混合后须用醋酸调至pH=5的原因是 。
(5)“滤液2”经一系列操作可制得CrO5(Cr为+6价)，1 mol该物质的过氧键个数为 。
(6)设计实验验证“滤液1”中含有的主要阴离子 。
8．(2025·浙江省强基联高三联考)1000多年前我国就利用“细菌氧化”法将铜矿石中的硫化物转化为硫酸盐，并用形成的天然“胆水”来冶炼铜。现代采用电解精炼铜会产生阳极泥，其中含有铜、金、银等金属单质。某科研小组设计提纯金和银的工艺流程如下：
已知：AgCl能与Na2S2O3反应生成[Ag(S2O3)2]3-。
(1)“胆水”的主要溶质是 ；浸出液1含有的金属离子主要是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．浸渣1的主要成分是金和银，浸渣2的主要成分是银
B．电沉积阴极反应式是[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2S2O32-
C．浸取2中盐酸有利于Au转化为HAuCl4，Ag转化为AgCl，实现有效分离
D．还原步骤中，N2H4与Au的物质的量之比为4∶3
(3)浸取1中相关反应的化学方程式是 。
(4)“细菌氧化”时，FeS2发生反应的离子方程式是 ，设计实验检验反应产物中的离子： 。
类型三 以矿物综合利用为主
9．(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)以锗石矿(成分为GeS、Cu2S、FeS)为原料，可以实现如下转化。
已知：①Ge与Si同族；②AgNO2是一种难溶于水的白色固体，可溶于稀硝酸；
③HNO2是一元弱酸，常温下易分解为NO、NO2。
请回答：
(1)固体氧化物C的化学式为 。步骤Ⅱ中，加入CuO的作用是 。步骤IV可以用来构建Ge-C键，写出该反应的化学方程式 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．工业生产中可以选择铝或铂作为盛装大量浓硝酸的罐体材料
B．在足量氧气情况下，1L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液最多可吸收92g气体A
C．步骤Ⅲ中浓盐酸的作用仅作为反应物
D．工业上可通过电解液体D制备金属Ge
(3)NOCl()是一种红褐色液体，易水解。设计实验验证该化合物中含有N、Cl元素。
①实验方案：取NOCl液体，加入足量NaOH溶液，然后 。
②写出NOCl与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
10．(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量Fe、Ag、Au、As等元素)的综合利用具有重要意义。
(1)下列说法正确的是___________。
A．黄铜矿粉末浮选时，浮选剂分子的一端与矿粉结合，另一端为烃基，属于亲水基团，插入空气泡中，随空气泡上浮至液体表层
B．工业上，气体A经催化氧化、用水吸收后制得一种用途十分广泛的强酸
C．炉渣C的主要成分为FeSiO3
D．B中主要含Cu2S，若忽略杂质参与的反应，每获得1mol Cu，转移的电子数为3NA
(2)粗铜经电解精炼可得到精铜和阳极泥(含有Ag、Au等贵金属)。
①工业上，在富氧条件下，可用NaCN溶液溶解Ag、Au。其中Au转化为[Ag(CN)2]-，写出Au溶解时的离子反应式： 。
②实验室分离金银合金中的Ag和Au。实验方案：取一定量合金，与足量 充分反应，过滤、洗涤沉淀并干燥，得到Au。滤液用N2H4还原得到Ag。
(3)一元酸D中的阴离子呈四面体，As2O3溶于浓盐酸的过程，体现As2O3的性质是 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性氧化物的性质”、“碱性氧化物的性质”、“热稳定性”之一)。B中除了Cu2S外，含有少量铁元素。验证B中含有铁元素的方法如下：取少量B与热的浓硝酸充分反应，然后 。写出Cu2S溶于热的浓硝酸时的离子方程式 。
11．(2025·浙江省金华第一中学高三选考模拟)以黄铜矿(主要成分为FeCuS2，含少量SiO2)为原料，相关转化关系如下。
已知：①反应1中Fe不变价，且固体A为单一化合物；
②Cu2(OH)3Cl具有疏松结构。
(1)固体A的化学式为 ；SOCl2的电子式为 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A．CuCl不溶于水，但溶于稀硝酸
B．在该环境生锈后，铜锈可隔绝空气，减缓生锈速度
C．气体B具有还原性所以能使品红溶液褪色
D．SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热可制得无水AlCl3
(3)反应2的化学方程式为 。
(4)①反应4生成的物质D难溶于水，同时生成两种酸性气体，则反应4的化学方程式为 。
②设计实验验证物质D中的氯元素 。
12．钒主要用于钢铁工业，钒钢用于国防尖端工业。钒钛磁铁矿精矿中主要有用物相为FeTiO3、Fe3O4、FeO、V2O3，主要杂质为MgO、Al2O3、SiO2和CaO，用钒钛磁铁矿精矿制备五氧化二钒的流程如图所示：
回答下列问题：
(1) V2O3中V的化合价为 价；基态V原子的价层电子排布式为 。
(2)在进行钠化焙烧时，钒转化为水溶性的偏钒酸钠(NaVO3)，写出“焙烧”时生成偏钒酸钠的化学方程式： 。
(3)常温下，在钒液中加入NH4HCO3和(NH4)2CO3溶液，通过两者的比例不同，调节适当的值进行沉钒，“沉钒”过程中不涉及氧化还原反应，“沉钒”时发生反应的离子方程式为 ；结合图中信息，获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和为 。
(4)钛渣可用于生产氮化钛，氮化钛广泛用于耐高温、耐磨损及航空航天等领域。氮化钛的一种晶胞结构如图所示，其中A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为，则晶胞中距离A点最远的白球的坐标参数为 ；若晶胞的棱长为，设阿伏加德罗常数的数值为NA，则该氮化钛的密度为 g· cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
(5)钒液流电池具有高安全性等优点，在电化学储能领域中脱颖而出，具有巨大的发展潜力。钒液流电池电解液由含有不同价态钒离子的硫酸溶液构成，放电时，发生还原反应生成，写出该电池正极的电极反应式： 。
类型四 陌生物质推断为主
13．某固态化合物Y的组成为Sr4FeMnO6(CO3)，以Y为原料可实现如下转化：
已知：溶液C中金属离子与NH3均不能形成配合物。请回答：
(1)写出溶液C中的所有阳离子 。
(2)步骤V中的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，请说明能够较完全转化为Fe3O4的两个原因是：①生成Fe3O4降低了体系的能量；② 。
(3)下列说法正确的是____________。
A．固体B中含有单质
B．步骤Ⅱ反应促进了NH4+水解平衡正向移动
C．步骤Ⅲ可推断碱性Sr(OH)2＞Mn(OH)2
D．直接加热SrCl2·6H2O不能得到SrCl2
(4)固体Y可与溶液反应，写出该反应的离子方程式 。
(5)设计实验方案检验气体中除H2以外的两种主要成分 。
14．某固体混合物A由FeSO4、ZnCl2和Cu(NO3)2组成，3种物质的物质的量之比为1∶1∶1。进行如下实验：
已知：①Zn2+的化学性质与Al3+相似，但会形成[Zn(NH3)4]2+。
②一些阳离子的开始沉淀至完全沉淀的范围：Fe2+(6.3～8.3)、Fe3+(1.5～2.8)、Zn2+(5.4～8.0)、Cu2+(4.7～6.2)。
③Ag2SO4微溶于硝酸。
请回答：
(1)气体B的主要成分为 ，2mol气体B与1mol Cl2化合生成2mol C，C的空间构型为 。
(2)溶液F中除OH-、Cl-外的阴离子还有 。
(3)下列说法正确的是 。
A．根据实验中的转化关系可得：Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2)]
B．调pH范围应控制在2.8～5.4
C．X可以使用氨水或NaOH
D．气体B是形成光化学烟雾的罪魁祸首之一
(4)请设计实验检验A中的氯离子 。
(5)新制蓝色沉淀的悬浊液中通入SO2，产生紫红色固体，写出该反应离子方程式： 。
15．已知难溶性化合物的化学式为Ba4MnFeO6CO3，对进行如下实验，部分产物已经略去。
已知：中的金属元素在该实验条件下不能与NH3产生配合物。
(1)高温下在H2气流中的反应 氧化还原反应(填“属于”或“不属于”)，中钡元素的化合价为 。
(2)步骤Ⅳ可以进行的原因除了生成Fe3O4降低体系的能量之外，从化学平衡的角度解释能够发生的原因 。
(3)下列说法正确的是________。
A．溶液D中阳离子只有NH4+
B．若磁铁能吸引反应Ⅳ的剩余固体，则证明铁有剩余
C．步骤Ⅱ中的氯化铵溶液也可以用盐酸代替
D．依据步骤Ⅲ可知碱性强弱Ba(OH)2＞Mn (OH)2
(4)固体在一定条件下也可以与溶液反应，写出反应的离子方程式 。
(5)设计实验检验混合气体A(除H2外)的成份 。
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以无机物质转化为主 (2025年1月第17题) (2023年6月第18题) 2023年6月选考、2024年1月和6月选考该题又有了微调，转向以简单工艺流程中无机物之间的转化，2025年1月又把“物质结构与性质”纳入其中，可谓变化多端。本题常以物质的转化、陌生无机综合推断、工艺流程等切入口，考查基本概念和基本理论、元素化合物、实验方案设计等，是浙江选考试题的非选择题中变动较大的题型。 考试通常会有一定的延续性和稳定性，本题将继续与“物质结构与性质”融合，重在对问题设计与呈现方式适度创新，考点分布有调整，做到稳中求新、稳中有变。
以矿物综合利用为主 (2024年6月第18题)
以废旧资料利用为主
陌生物质推断为主 (2024年1月第18题) (2023年1月第18题)
类型一 以无机物质转化为主
1．(2025·浙江省宁波市镇海中学高三选考模拟)NH3是重要的化工原料，可以按如下流程充分利用
已知：
N2H4具有较强的还原性
②水溶液中，ClO-可与NO2-反应生成Cl-；AgNO2是一种溶于稀硝酸的白色沉淀
(1)物质A的化学式为 。
(2) NaN3是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出NaN3的电子式 。
(3)写出途径Ⅰ的化学反应方程式 。
(4)下列说法不正确的是___________
A．工业上制备硝酸时，应该将NH3与纯O2混合反应
B．结合H+能力：N2H4＞CH3NH2
C．物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液
D．途径Ⅰ可以采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4
(5)途径Ⅱ除生成B外，另一种产物为HF，设计实验验证化合物B中含有Cl元素 。写出实验过程中涉及的第一个反应的离子方程式 。
【答案】(1) NH4HSO4
(2)
(3) 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
(4)ABD
(5)取样品与试管中，先滴加少许亚硝酸，再滴加硝酸银，发现有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，发现沉淀部分溶解，即证明化合物B中含有Cl元素 ClO-+NO2-=Cl-+NO3-
【解析】氨气和次氯酸钠反应，有N2H4生成，和亚硝酸钠反应生成NaN3，氨气和三氧化硫等物质的量反应，得到产物为NH4HSO4，氨气多步反应，催化氧化反应，会生成硝酸，硝酸和氟化氯反应生成氟化氢。
(1)流程图可知，NH3和SO3等物质的量反应，方程式为：NH3+H2O+SO3=NH4HSO4，得到产物为NH4HSO4。
(2)NaN3是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构。写出NaN3的电子式。
(3)氨气和次氯酸钠反应，有N2H4生成，依据氧化还原反应可知化学式为2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；
(4)A项，NH3和纯净的O2在一定条件下会发生反应：4NH3+3O22N2+6H2O，不利用制备HNO3，故A错误；B项，甲基为推电子基团，使得-NH2氮原子周围电子云密度比N2H4增大，易给出孤电子对与H+形成配位键，结合H+能力：N2H4＜CH3NH2，故B错误；C项，物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液，故C正确；D项，将氨水滴入NaClO溶液中，溶液中过量的HClO会氧化N2H4，不能生成N2H4，故D错误；故选ABD；
(5)验证化合物B中含有Cl元素，取样品与试管中，先滴加少许亚硝酸，再滴加硝酸银，发现有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，发现沉淀部分溶解，即证明化合物B中含有Cl元素，实验过程中涉及的第一个反应的离子方程式ClO-+NO2-=Cl-+NO3-。
2．(2025·浙江省第一届NBchem高三选考模拟考试)LiPF6是常用的锂离子电池电解质材料，有关的化合物的转换关系如下，请完成有关问题。
提示：为三角双锥结构，且为非极性分子。
(1)请尝试写出的化学式 ，的同分异构体有几种 。
(2)下列说法中，不正确的是_______。
A．PCl3易水解生成H3PO3与HCl
B．热稳定性：PBr5＞PCl5＞PF5
C．反应2可以看成是取代反应，反应1可以看成复分解反应
D．反应3能发生是因为PF5仍具有空轨道
(3)请写出反应1的化学反应方程式： 。
(4)磷酸根易发生脱水缩合多聚，如焦磷酸(H4P2O7)等，请写出链状多聚磷酸根的通式 。
(5)设计实验检验PCl5中的氯元素 。
【答案】(1) PF3Cl2 3种 (2)B
(3) PCl3+3HF=PF3+3HCl (4)或
(5)取样于试管，加入过量的H2O，加热试管，收集气体通入HNO3酸化的AgNO3中，若生成白色沉淀，则有Cl元素
【解析】根据元素守恒可得，反应1为，PCl3+3HF=PF3+3HCl，生成的A为PF3，PF3与Cl2物质的量之比1：1发生反应生成B，B为PF3Cl2，PF3Cl2与HF发生反应2生成C和HCl，且C为三角双锥结构的非极性分子，可得C为PF5，PF5与LiF发生反应3生成LiPF6。
(1)B的化学式PF3Cl2，PF3Cl2为不规则的三角双锥结构，相当于三角形的上下各有一个顶点的双锥体，P原子位于结构中心，与两个Cl原子与3个F原子相连，则其同分异构体有3种；
(2)A项，PCl3溶于水时，P原子与水分子中的羟基结合，而氯原子与水分子中的氢离子结合，生成H3PO3与HCl，A正确；B项，非金属性F>Cl>Br，且键长越短，键能越大，故键能P-F键> P-Cl键> P-Br键，所以热稳定性：PBr5＜PCl5＜PF5，B错误；C项，反应2为PF3Cl2与HF反应生成PF5和HCl，可以看成是取代反应，反应1为PCl3+3HF=PF3+3HCl，可以看成复分解反应，C正确；D项，PF5仍具有空轨道，才能与LiF发生反应3是再形成配位键从而生成LiPF6，D正确； 故选B；
(3)根据分析，反应1为PCl3+3HF=PF3+3HCl；
(4)磷酸根离子为PO43-，焦磷酸根离子为P2O74-，每增加一个P原子，O原子增加3个，离子所带负电荷数增加1，故可推出离子通式为，分子通式为；
(5)PCl5溶于水时水解产生HCl，要检验PCl5中的氯元素，可取样于试管，加入过量的H2O，加热试管，收集气体通入HNO3酸化的AgNO3中，若生成白色沉淀，则有Cl元素。
3．某矿石的组成为Fe4Cu2Si8O23，以此为原料实现如下转化：
已知：矿石与HF反应时，元素化合价均未发生变化。
请回答：
(1)下列说法正确的是________(填序号)。
A．SiF4是由极性键形成的极性分子
B．[FeF6]3-的氧化性弱于Fe3+
C．矿石中Si与O形成相互独立的正四面体结构
D．固体A中含有FeF2
(2)与矿石中金属阳离子的配位能力由强到弱的顺序是 。
(3)生成深蓝色溶液的化学方程式为 。
(4) Na2FeO4遇酸会迅速分解，请设计实验证明氧化产物与还原产物 。Na2FeO4遇酸分解的离子方程式为 。
【答案】(1)BD (2) Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
(3) H2[CuF4] +6NH3=[Cu(NH3)4]F2 +2NH4F
(4) 取少量Na2FeO4固体，加稀硫酸溶解，用带火星的木条检验气体，复燃，说明是氧化产物O2；取反应后的溶液，加KSCN，变红，说明还原产物是Fe3+ 4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O
【解析】Fe4Cu2Si8O23加入足量浓HF并加热，其中Si转化为SiF4，是稳定的气态物质，通过产物可以判断出Si为+4价，Cu为+2价，铁为+2和+3价，Cu2+、Fe3+与F-形成稳定的配合物H2[CuF4]和H3[FeF6]，Fe2+与F-生成固体A(FeF2)，溶液中加入足量氨水得到深蓝色溶液，说明生成了[Cu(NH3)4]2+，Fe4Cu2Si8O23也可直接通过多步处理得到Na2FeO4。
(1)A项，SiF4呈正四面体，是极性键形成的非极性分子，A项错误；B项，形成配合物后，[FeF6]3-中心离子Fe3+的电子云密度增大，对电子吸引力减小，氧化性弱于Fe3+，B项正确；C项，如果是独立的正四面体，则8个Si原子需要32个O原子，C项错误；D项，由固体组成Fe4Cu2Si8O23可知，Fe元素呈+2、+3价，故固体A中含有FeF2，D项正确；故选BD；
(2)由FeF2可知，F-不能与Fe2+形成配合物。[CuF4]2-的配体F-可被NH3替代，而[FeF6]3-不能，故与F-配位能力：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+；
(3)生成蓝色溶液是[CuF4]2-转化为[Cu(NH3)4]2+，据此可写出方程式：H2[CuF4] +6NH3=[Cu(NH3)4]F2 +2NH4F；
(4)由氧化还原知识可知，Na2FeO4分解生成Fe3+与O2，据此可设计实验进行证明：取少量Na2FeO4固体，加稀硫酸溶解，用带火星的木条检验气体，复燃，说明氧化产物是O2；取反应后的溶液，加KSCN，变红，说明还原产物是Fe3+。相应的方程式4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O。
4．Na2SO3固体发生如下转化。
请回答：
(1) Na2SO3固体中所含的化学键为 ，写出加“过量氯水”后的溶液中的所有阴离子 。
(2)下列说法不正确的是_______。
A．SO32-的键角比SO42-的键角大
B．只用稀硝酸不能验证Na2SO3是否全部氧化为Na2SO4
C．气体1可用作高温炼铁的原料气
D．过滤时，滤纸要对折两次后打开成圆锥形，放入漏斗且紧贴内壁
(3)请依据非氧化还原反应，设计实验验证“固体混合物”中含硫元素的微粒 。
(4)写出Na2SO3与足量炭黑反应的化学方程式 。
【答案】(1) 离子键，共价键 Cl-、SO42、ClO-、OH-
(2)AB
(3)取样，加水溶解，加硫酸铜溶液，产生黑色沉淀，则含S2-
(4) Na2SO3+3CNa2S+3CO↑
【解析】Na2SO3固体被氧气氧化为Na2SO4固体，Na2SO3固体与足量炭黑在1100℃时反应，生成CO和Na2S，即气体1为CO，固体混合物中有Na2S和未完全反应的炭黑，加水溶解后过滤，滤渣为炭黑，滤液为Na2S溶液，加入过量氯水，先将S2-氧化为S，即黄色沉淀，S被继续氧化为硫酸根离子，黄色沉淀消失。
(1)Na2SO3由Na+和亚硫酸根离子构成，所含的化学键为：离子键，共价键；由分析得，加“过量氯水”后，S2-最终被氧化为硫酸根，氯水中含有阴离子Cl-、ClO-、OH-，加“过量氯水”后的溶液中的所有阴离子为：Cl-、SO42、ClO-、OH-；
(2)A项，SO32-有1个孤电子对，为sp2杂化，SO42无孤电子对，为sp3杂化，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，SO42的键角更大，故A错误；B项，Na2SO3与稀硝酸反应生成Na2SO4和NO，NO与空气中的O2反应，生成红棕色气体NO2，用稀硝酸验证Na2SO3是否全部氧化为Na2SO4时，若有红棕色气体生成，即Na2SO3未全部氧化为Na2SO4，故B错误；C项，气体1为CO，可用作高温炼铁的原料气，故C正确；D项，过滤时，滤纸要对折两次后打开成圆锥形，放入漏斗且紧贴内壁，故D正确；故选AB。
(3)“固体混合物”中含硫元素的微粒为Na2S，验证S2-的操作为：取样，加水溶解，加硫酸铜溶液，产生黑色沉淀，则含S2-；(4)Na2SO3固体与足量炭黑在1100℃时反应，生成CO和Na2S，化学方程式为：Na2SO3+3CNa2S+3CO↑。
类型二 以废旧资料利用为主
5．(2025·浙江省湖州、衢州、丽水高三三地市一模)某工业废液中含有Fe2(SO4)3、CuSO4，一定条件下可实现如下转化：
已知：①白色沉淀C中，Cu、S、N元素的物质的量相同。C的晶体中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。
②Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10－39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，水溶液中恰好完全沉淀时的。
③通常条件下，Au在FeCl3溶液中的溶解度极小。
请回答：
(1)依据步骤I的结果，与Cu2+的结合能力OH- NH3(填“>”、“<”或“=”)。当废液中Fe3+恰好完全沉淀时，溶液中 。
(2)D中的金属阳离子是 ；步骤Ⅲ中CS(NH2)2的作用为 。
(3)生成C的离子方程式 ，设计实验验证C中所含的阳离子 。
(4)下列说法正确的是___________。
A．溶液A呈深蓝色的原因是含有[Cu(NH3)4]2+
B．分子间氢键的强度CS(NH2)2弱于CO(NH2)2
C．离子恰好完全沉淀时对应溶液的pH：Fe3+＞Cu2+
D．CS(NH2)2与Au+形成配位键的是碳原子
【答案】(1) < 1.8×106.2
(2) Fe3+ 与Au+形成配合物，促进Au在FeCl3中的溶解
(3)2[Cu(NH3)4]2++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓ +6NH4++SO42- 取少量固体C，加入稀硫酸溶解，若溶液呈蓝色且有紫红色不溶物生成，则含有Cu+；取溶解后的溶液于另一试管中加入浓NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有NH4+
(4)AB
【解析】含有Fe2(SO4)3、CuSO4废液中通入NH3，得到红褐色Fe(OH)3沉淀和深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液，红褐色Fe(OH)3沉淀加入盐酸，得到黄色的FeCl3溶液D，最后在加热和CS(NH2)2作用下将Au氧化溶解，深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2气体发生氧化还原反应，得到白色沉淀C，白色沉淀C中Cu、S、N元素的物质的量相同，C的晶体中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子，C为：NH4CuSO3。
(1)CuSO4中通入NH3，得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液，说明Cu2+结合NH3的能力大于结合OH-离子的能力，故与Cu2+的结合能力OH-(2)D中的金属阳离子是Fe3+，步骤Ⅲ中CS(NH2)2的作用为：与Au+形成配合物，促进Au在FeCl3中的溶解；
(3)由分析可知，白色沉淀为NH4CuSO3，生成C的离子方程式为2 2[Cu(NH3)4]2++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓ +6NH4++SO42-；C中的阳离子为NH4+和Cu+，Cu+遇酸发生歧化反应，生成Cu2+和Cu单质，NH4+遇碱加热生成氨气，验证C中所含的阳离子方案是：取少量固体C，加入稀硫酸溶解，若溶液呈蓝色且有紫红色不溶物生成，则含有Cu+；取溶解后的溶液于另一试管中加入浓NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有NH4+；
(4)A项，Cu2+与氨气反应，先生成Cu(OH)2沉淀，继续通入氨气，沉淀溶解得到[Cu(NH3)4]2+溶液，A呈深蓝色的原因是含有[Cu(NH3)4]2+，A正确；B项，O的电负性大于S，CO(NH2)2中的N-H键的极性强于CS(NH2)2中的N-H键的极性，极性越强，形成的氢键越强，分子间氢键的强度CS(NH2)2弱于CO(NH2)2，B正确；C项，根据Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10－39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20可知，Cu2+和Fe3+完全沉淀时，浓度为1×10-5mol/L，由Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10－39和c(Fe3+)=1×10-5mol/L，可以计算出Fe3+恰好完全沉淀时c(OH-)=，由Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20和c(Cu2+)=1×10-5mol/L可以计算出Cu2+完全沉淀时对应溶液的c(OH-)=，对应的pH：Fe3+＜Cu2+，C错误；D项，CS(NH2)2的C原子没有孤电子对，与Au+形成配位键的不是碳原子，D错误；故选AB。
6．(2025·浙江省嘉兴市高三基础测试)精炼铜产生的铜阳极泥含Cu、Ag、Au多种单质。某研究小组设计从Cu、Ag、Au的混合物中分离提收金和银的流程，如下图所示：
已知：电沉积时生成Ag的电极反应为：[Ag(S2O3)2]3-+ e-=Ag↓+2S2O32-。
回答下列问题：
(1)“浸出液1”中含有的阳离子主要是 。
(2)“浸取2”步骤中，单质Au转化为HAuCl4，其反应的化学方程式为 。
(3)下列说法正确的是_______。
A．两次“浸取”所加的酸均可为硫酸或盐酸
B．“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-
C．在“浸取2”步骤中，加入适量可提高混合物中Au的收率
D．上述流程中的H2O2、N2H4、Na2S2O3均为还原剂
(4)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6，从物质结构的角度分析Na2S4O6中阴离子的结构应为下图中的 (填“甲”或“乙”)。
(5)设计实验验证Cu、Ag、Au混合物中含有Ag 。
【答案】(1)Cu2+ (2)2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O
(3)BC (4)甲
(5)向混合物中加入稀硝酸浸取，过滤，向滤液中加入氯化钠溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有银
【解析】由题给流程可知，向铜、银、金的混合物中加入稀硫酸和过氧化氢的混合溶液浸取，将铜转化为硫酸铜，银、金不反应，过滤得到含有硫酸铜的浸出液1和含Ag、Au的浸渣1；向滤渣1中加入盐酸和过氧化氢的混合溶液浸取，将银转化为氯化银，金转化为HAuCl4，过滤得到含有氯化银的浸渣2和含有HAuCl4的浸出液2；向浸渣2中加入硫代硫酸钠溶液，将氯化银转化为[Ag(S2O3)2]3-离子，过滤得到含有[Ag(S2O3)2]3-的浸出液3；浸出液3电沉积得到银；向含有HAuCl4的浸出液2中加入肼，将溶液中HAuCl4转化为金。
(1) “浸出液1”中含有的阳离子主要是Cu2+；
(2)加入盐酸和过氧化氢的混合溶液浸取的目的是将金转化为HAuCl4，反应的化学方程式为2Au+8HCl+3H2O2=2HAuCl4+6H2O；
(3)A项，浸取1加入稀硫酸和过氧化氢的混合溶液浸取的目的是将铜转化为硫酸铜，浸取2加入盐酸和过氧化氢的混合溶液浸取的目的是将银转化为氯化银，金转化为HAuCl4，所以两次“浸取”所加的酸不同，故A错误；B项，加入硫代硫酸钠溶液的目的是将氯化银转化为[Ag(S2O3)2]3-离子，故B正确；C项，在“浸取2”步骤中，加入适量氯化钠，有利于增大溶液中氯离子浓度，使金尾气转化为HAuCl4，从而提高混合物中金的收率，故C正确；D项，浸取1和浸取2中加入的过氧化氢使反应的氧化剂，故D错误；故选BC；
(4)甲结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，乙结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且离子中存在过氧根，过氧根的氧化性大于单质碘，不能被碘单质氧化，所以Na2S4O6中阴离子的结构应为图中的甲；
(5)Cu和Ag能与稀硝酸反应生成Cu2+和Ag+，Au不溶于稀硝酸，溶液中Cu2+不能与Cl-反应，Ag+能与Cl-反应生成AgCl白色沉淀，所以证明混合物中含有Ag的实验方案为向混合物中加入稀硝酸浸取，过滤，向滤液中加入NaCl溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有Ag。
7．(2025·浙江省Z20名校联盟高三第二次联考)以含铬废水(含Cr3+、Fe3+、Cu2+)和草酸泥渣(含PbC2O4、PbSO4)为原料制备铬酸铅(PbCrO4)的工艺流程如下：
已知：Cr(OH)3性质与Al(OH)3类似；pH＞7时，Pb2+开始转化为Pb(OH)2沉淀。
请回答：
(1)“焙烧”时加入稍过量的碳酸钠是为了将硫酸铅转化为PbO，同时放出CO2，该转化过程的化学方程式为 。
(2)“滤渣2”的主要成分为 (填化学式)。
(3)下列说法不正确的是___________。
A．草酸泥渣“粉碎”的目的是加快反应速率
B．“氧化”工序中发生反应的离子方程式为2CrO2-+3H2O2+10OH-=2CrO42-+8H2O
C．加入H2O2氧化后加热煮沸，是为了除去过量的H2O2
D．6 mol·L-1醋酸溶液可用浓度约为3 mol·L-1的硫酸代替
(4)“酸溶”过程中所加硝酸应适量，且混合后须用醋酸调至pH=5的原因是 。
(5)“滤液2”经一系列操作可制得CrO5(Cr为+6价)，1 mol该物质的过氧键个数为 。
(6)设计实验验证“滤液1”中含有的主要阴离子 。
【答案】(1)PbSO4+Na2CO3Na2SO4+CO2↑+PbO
(2)Fe(OH)3、Cu(OH)2
(3)BD
(4)调为弱酸性，可以防止产生Pb(OH)2沉淀；pH过小，c(H+)增大，平衡2CrO42-+H2OCr2O72-+2H+右移，CrO42-含量降低，导致沉铬率降低
(5)2NA
(6)取滤液1少许于试管中，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤，在沉淀中滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解且产生无色无味气体，说明溶液中含有的阴离子为SO42-、CO32-
【解析】由题给流程可知，向烘干粉碎的草酸泥渣中加入碳酸钠焙烧，将铅元素转化为PbO，将焙烧渣水洗得到的PbO溶于硝酸溶液得到硝酸铅溶液；向含铬废水中加入过量氢氧化钠溶液调节溶液pH，将溶液中的铬离子转化为偏铬酸钠，铁离子和铜离子转化为氢氧化铁、氢氧化铜沉淀，过滤得到含氢氧化铁、氢氧化铜的滤渣和含偏铬酸钠的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液，将溶液中的偏铬酸钠转化为铬酸钠，加热煮沸除去过量的过氧化氢溶液，向硝酸铅和铬酸钠混合溶液中加入醋酸溶液调节溶液pH为5，将溶液中的铬酸根离子和铅离子转化为铬酸铅沉淀，过滤得到铬酸铅和滤液；滤液经再处理达标排放。
(1)由题意可知，“焙烧”时发生的反应为硫酸铅和碳酸钠高温条件下煅烧反应生成硫酸钠、氧化铅和二氧化碳，反应的化学方程式为PbSO4+Na2CO3Na2SO4+CO2↑+PbO；
(2)由分析可知，“滤渣2”的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铜；
(3)A项，草酸泥渣粉碎可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快反应速率，故A正确；B项，加入过氧化氢溶液的目的是将溶液中的偏铬酸钠转化为铬酸钠，反应的离子方程式为2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O，故B错误；C项，加热煮沸的目的是除去过量的过氧化氢溶液，防止过氧化氢干扰铬酸铅沉淀的生成，故C正确；D项，硫酸溶液能与溶液中的铅离子反应生成硫酸铅沉淀，所以不能用硫酸溶液替代醋酸溶液，故D错误；故选BD；
(4)加入醋酸将溶液调为弱酸性，可以防止产生Pb(OH)2沉淀，若溶液pH过小，溶液中c(H+)增大，平衡2CrO42-+H2OCr2O72-+2H+右移，溶液中CrO42-含量降低，不利于铬酸铅沉淀的生成，导致沉铬率降低，所以“酸溶”过程中所加硝酸应适量，且混合后须用醋酸调至pH为5；
(5)设过氧化铬中—1价、—2价氧元素的个数分别为a、b，由化学式可得：a+b=5，由化合价代数和为0可得：a+2b=6，解得a=4、b=1，则1mol过氧化铬中含有过氧键个数为1mol×2×NAmol—1=2NA；
(6)由题意可知，“焙烧”时发生的反应为硫酸铅和碳酸钠高温条件下煅烧反应生成硫酸钠、氧化铅和二氧化碳，则滤液1中含有硫酸钠和碳酸钠，检验溶液中硫酸根离子和碳酸根离子的操作为取滤液1少许于试管中，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤，在沉淀中滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解且产生无色无味气体，说明溶液中含有的阴离子为SO42-、CO32-。
8．(2025·浙江省强基联高三联考)1000多年前我国就利用“细菌氧化”法将铜矿石中的硫化物转化为硫酸盐，并用形成的天然“胆水”来冶炼铜。现代采用电解精炼铜会产生阳极泥，其中含有铜、金、银等金属单质。某科研小组设计提纯金和银的工艺流程如下：
已知：AgCl能与Na2S2O3反应生成[Ag(S2O3)2]3-。
(1)“胆水”的主要溶质是 ；浸出液1含有的金属离子主要是 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．浸渣1的主要成分是金和银，浸渣2的主要成分是银
B．电沉积阴极反应式是[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2S2O32-
C．浸取2中盐酸有利于Au转化为HAuCl4，Ag转化为AgCl，实现有效分离
D．还原步骤中，N2H4与Au的物质的量之比为4∶3
(3)浸取1中相关反应的化学方程式是 。
(4)“细菌氧化”时，FeS2发生反应的离子方程式是 ，设计实验检验反应产物中的离子： 。
【答案】(1) 硫酸铜 Cu2+ (2)BC
(3) Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
(4)4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO42-+4H+
取样于三支试管中，向A试管滴加KSCN溶液，若溶液变红，则有Fe3+；向B试管中滴加稀盐酸，无现象，再滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则有SO42-
【解析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+进入浸出液1中，Ag、Au不反应，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取，Au转化为HAuCl4进入浸出液2，Ag转化为AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸出液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2中加入Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，得到浸出液3，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。
(1)“胆水”的主要溶质是硫酸铜；由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2+以及过量的酸进入浸取液1中，故浸出液1含有的金属离子主要是Cu2+；
(2)A项，浸渣1的主要成分是金和银，浸渣2的主要成分是AgCl，故A错误；B项，电沉积步骤中，阴极发生还原反应，[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag，电极反应式为[Ag(S2O3)2]3-+e-=Ag+2S2O32-，故B正确；C项，浸取2中浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取，Au转化为HAuCl4进入浸出液2，Ag转化为AgCl，实现有效分离，故C正确；D项，还原步骤中，N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2，根据化合价升降可知，N2H4与Au的物质的量之比为3∶4，故D错误；故选BC；
(3)浸取1中是铜在硫酸作用下被双氧水氧化生成硫酸铜和水，相关反应的化学方程式是Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；
(4)“细菌氧化”时，将铜矿石中的硫化物转化为硫酸盐，FeS2发生反应的离子方程式是4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO42-+4H+，设计实验检验反应产物中的离子，铁离子、硫酸根离子，实验为：取样于三支试管中，向A试管滴加KSCN溶液，若溶液变红，则有Fe3+；向B试管中滴加稀盐酸，无现象，再滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则有SO42-。
类型三 以矿物综合利用为主
9．(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)以锗石矿(成分为GeS、Cu2S、FeS)为原料，可以实现如下转化。
已知：①Ge与Si同族；②AgNO2是一种难溶于水的白色固体，可溶于稀硝酸；
③HNO2是一元弱酸，常温下易分解为NO、NO2。
请回答：
(1)固体氧化物C的化学式为 。步骤Ⅱ中，加入CuO的作用是 。步骤IV可以用来构建Ge-C键，写出该反应的化学方程式 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．工业生产中可以选择铝或铂作为盛装大量浓硝酸的罐体材料
B．在足量氧气情况下，1L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液最多可吸收92g气体A
C．步骤Ⅲ中浓盐酸的作用仅作为反应物
D．工业上可通过电解液体D制备金属Ge
(3)NOCl()是一种红褐色液体，易水解。设计实验验证该化合物中含有N、Cl元素。
①实验方案：取NOCl液体，加入足量NaOH溶液，然后 。
②写出NOCl与足量NaOH溶液反应的离子方程式 。
【答案】(1)GeO2 调节溶液的pH使Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀析出
GeCl4+C6H5MgCl→C6H5GeCl3+MgCl2
(2)B
(3)加入足量的稀硝酸，若出现红棕色气体，则有氮元素；再加入AgNO3溶液，若出现白色沉淀，则有氯元素。(其他合理答案也给分) NOCl+2OH-=NO2-+Cl-+H2O
【解析】在锗石矿(成分为GeS、Cu2S、FeS)中加入足量浓硝酸，根据流程图可知得到三部分成分，一是得到气体A，根据后面与HCl反应得到产物为NOCl可知气体A为NO2；二是得到溶液B，结合流程图可知其中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2和过量HNO3，加入CuO消耗硝酸调节溶液pH使Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀析出与Cu2+分离；三是得到固体氧化物C，根据题目，可知C中含Ge元素，则固体氧化物C为GeO2，加入浓盐酸将GeO2转化为液体D(GeCl4)后通过分液进行分离，再将GeCl4与等物质的量的C6H5MgCl反应得到MgCl2和最终产物化合物E：C6H5GeCl3。
(1)固体氧化物C的化学式为GeO2；在步骤Ⅱ中，加入CuO的作用为消耗硝酸调节溶液的pH使Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀析出与Cu2+分离；根据分析，步骤IV为GeCl4与等物质的量的C6H5MgCl反应得到MgCl2和最终产物化合物E C6H5GeCl3，则该反应的化学方程式为：GeCl4+C6H5MgCl→C6H5GeCl3+MgCl2。
(2)A项，工业生产中可以选择铝或铂作为盛装大量浓硝酸的罐体材料：铂为贵重金属，从安全和成本考虑一般不能用作盛放大量浓硝酸罐体材料，A错误；B项，在足量氧气情况下，1L0.1mol·L-1 Na2CO3溶液最多可吸收92g气体A：1L0.1mol·L-1 Na2CO3为1mol，气体A为NO2，根据反应2Na2CO3+4NO2+O2=4NaNO3+2CO2可知需要消耗NO2为2mol，质量为92g，B正确；C项，步骤Ⅲ中浓盐酸的作用仅作为反应物：浓盐酸还作为水相的萃取剂使用，C错误；D项，工业上可通过电解液体D制备金属Ge：液体D为液态GeCl4，属于分子晶体，不电离，所以无法用电解液体D制备金属Ge，D错误；故选B。
(3)根据NOCl液体易水解得2种酸：NOCl+H2O=HNO2+ HCl，得到其在碱性中会完全水解后得到相应的盐：NOCl+2NaOH=NaNO2+ NaCl+H2O。①要验证该化合物中含有N、Cl元素，具体操作为：取NOCl液体，加入足量NaOH溶液，然后加入足量的稀硝酸将NaNO2转化为HNO2，根据题目已知③HNO2是一元弱酸，常温下易分解为NO、NO2，此时若出现红棕色气体，则证明有氮元素；再加入AgNO3溶液，若出现白色沉淀，则有氯元素；②根据NOCl液体在碱性中水解的方程式，得到NOCl与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：NOCl+2OH-=NO2-+Cl-+H2O。
10．(2025·浙江省绍兴市高三第一次模拟)黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量Fe、Ag、Au、As等元素)的综合利用具有重要意义。
(1)下列说法正确的是___________。
A．黄铜矿粉末浮选时，浮选剂分子的一端与矿粉结合，另一端为烃基，属于亲水基团，插入空气泡中，随空气泡上浮至液体表层
B．工业上，气体A经催化氧化、用水吸收后制得一种用途十分广泛的强酸
C．炉渣C的主要成分为FeSiO3
D．B中主要含Cu2S，若忽略杂质参与的反应，每获得1mol Cu，转移的电子数为3NA
(2)粗铜经电解精炼可得到精铜和阳极泥(含有Ag、Au等贵金属)。
①工业上，在富氧条件下，可用NaCN溶液溶解Ag、Au。其中Au转化为[Ag(CN)2]-，写出Au溶解时的离子反应式： 。
②实验室分离金银合金中的Ag和Au。实验方案：取一定量合金，与足量 充分反应，过滤、洗涤沉淀并干燥，得到Au。滤液用N2H4还原得到Ag。
(3)一元酸D中的阴离子呈四面体，As2O3溶于浓盐酸的过程，体现As2O3的性质是 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性氧化物的性质”、“碱性氧化物的性质”、“热稳定性”之一)。B中除了Cu2S外，含有少量铁元素。验证B中含有铁元素的方法如下：取少量B与热的浓硝酸充分反应，然后 。写出Cu2S溶于热的浓硝酸时的离子方程式 。
【答案】(1)CD
(2) 4Au+O2+8CN-+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH- 硝酸
(3)碱性氧化物的性质 加入足量浓氨水，过滤；沉淀用稀硫酸溶解，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明含有铁元素 Cu2S+12H++10NO3-=2Cu2++10NO2↑+SO42-+6H2O
【解析】黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含少量Fe、Ag、Au、As等元素)，粉碎浮选后得到精矿，通入空气焙烧，主要发生反应2CuFeS2+O2Cu2S+ 2FeS+SO2，混合气冷却后，气体A为SO2，固体为As2O3，固体加入浓盐酸的反应为As2O3+6HCl(浓)=2AsCl3+3H2O，得到一元酸D，且D中的阴离子呈四面体，则其杂化方式为sp3，则该阴离子为[AsCl4]-，则一元酸D为H[AsCl4]；含Cu2S、FeO等固体加入沙子(主要成分是SiO2)高温反应生成熔渣C为FeSiO3，B中主要含Cu2S，通入一定量的空气发生反应Cu2S+O22Cu+SO2。
(1)A项，烃基为疏水基团，A错误；B项，气体A为SO2，经催化氧化、用浓硫酸吸收后制得一种用途十分广泛的强酸，即H2SO4，B错误；C项，FeO与SiO2高温反应生成FeSiO3，则熔渣C主要成分为FeSiO3，C正确；D项，由方程式可知，氧元素和铜元素化合价均降低，Cu2S+O22Cu+SO2，则每获得1mol Cu，转移的电子数为3NA，D正确；故选CD；
(2)①在富氧条件下，可用NaCN溶液溶解Ag、Au。其中Au转化为[Au(CN)2]-，其中氧气做氧化剂，CN-做配离子，配平反应为4Au+O2+8CN-+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-；②由已知信息可知，分离Ag和Au，最后得到的沉淀为Au，则Ag被溶解过滤除掉，能溶解Ag则选用硝酸，得到硝酸银后，用N2H4还原得到Ag；
(3)由分析可知，一元酸D为H[AsCl4]；则As2O3溶于浓盐酸的过程，发生的反应是As2O3+6HCl(浓)=2AsCl3+3H2O，体现的是碱性氧化物的性质；取少量B与热的浓硝酸充分反应，此时溶液中含有剩余的硝酸，具有强氧化性，若直接加入KSCN溶液，KSCN溶液会被硝酸氧化，故应加入足量浓氨水，过滤；沉淀用稀硫酸溶解，滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明含有铁元素；Cu2S溶于热的浓硝酸时的离子方程式，Cu元素被氧化为Cu2+，S元素被氧化为SO42-，浓硝酸被还原为NO2，根据得失电子守恒，配平离子反应为Cu2S+12H++10NO3-=2Cu2++10NO2↑+SO42-+6H2O。
11．(2025·浙江省金华第一中学高三选考模拟)以黄铜矿(主要成分为FeCuS2，含少量SiO2)为原料，相关转化关系如下。
已知：①反应1中Fe不变价，且固体A为单一化合物；
②Cu2(OH)3Cl具有疏松结构。
(1)固体A的化学式为 ；SOCl2的电子式为 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A．CuCl不溶于水，但溶于稀硝酸
B．在该环境生锈后，铜锈可隔绝空气，减缓生锈速度
C．气体B具有还原性所以能使品红溶液褪色
D．SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热可制得无水AlCl3
(3)反应2的化学方程式为 。
(4)①反应4生成的物质D难溶于水，同时生成两种酸性气体，则反应4的化学方程式为 。
②设计实验验证物质D中的氯元素 。
【答案】(1) FeSiO3
(2)BC
(3)4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl
(4) SOCl2+CH3CH2OH→CH3CH2Cl+ SO2+HCl 取少量CH3CH2Cl与NaOH溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性。再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明CH3CH2Cl中有氯元素
【解析】根据流程可知气体B中含S元素，B为SO2，固体A中含Fe和Si，黄铜矿反应的化学方程式为：2FeCuS2+SiO2+5O2Cu+2FeSiO3+4SO2，故B为SO2，A为FeSiO3；粗铜与HCl和氧气反应得到CuCl，CuCl与O2和水反应得到Cu2(OH)3Cl，反应方程式为：4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl；SO2与等物质的量的氯气反应得C：SO2Cl2，SO2Cl2与SCl2反应得到SOCl2，SOCl2与乙醇反应得到D，方程式为：SOCl2+CH3CH2OH→CH3CH2Cl+ SO2+HCl，D为CH3CH2Cl。
(1)根据分析，固体A的化学式为：FeSiO3；SOCl2中S原子的价层电子对数为：，电子式为：。
(2)A项，CuCl不溶于水，但能与稀硝酸发生氧化还原反应，故能溶于稀硝酸，A正确；B项，Cu在该环境生锈后，铜锈为多孔结构，不能隔绝空气，故不能减缓生锈速度，B错误；C项，气体B为二氧化硫，具有漂白性，能使品红溶液褪色，C错误；D项，SOCl2与AlCl3·6H2O混合共热可制得无水AlCl3、HCl和SO2，D正确；故选BC。
(3)反应2的化学方程式为：4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+2HCl。
(4)①根据分析，反应4的化学方程式为：SOCl2+CH3CH2OH→CH3CH2Cl+ SO2+HCl；②卤代烃需要先在碱性条件下水解，再用硝酸调至酸性后加硝酸银溶液，观察沉淀颜色，故实验方案为：取少量CH3CH2Cl与NaOH溶液共热至溶液不再分层，加稀硝酸酸化至溶液呈酸性。再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则证明CH3CH2Cl中有氯元素。
12．钒主要用于钢铁工业，钒钢用于国防尖端工业。钒钛磁铁矿精矿中主要有用物相为FeTiO3、Fe3O4、FeO、V2O3，主要杂质为MgO、Al2O3、SiO2和CaO，用钒钛磁铁矿精矿制备五氧化二钒的流程如图所示：
回答下列问题：
(1) V2O3中V的化合价为 价；基态V原子的价层电子排布式为 。
(2)在进行钠化焙烧时，钒转化为水溶性的偏钒酸钠(NaVO3)，写出“焙烧”时生成偏钒酸钠的化学方程式： 。
(3)常温下，在钒液中加入NH4HCO3和(NH4)2CO3溶液，通过两者的比例不同，调节适当的值进行沉钒，“沉钒”过程中不涉及氧化还原反应，“沉钒”时发生反应的离子方程式为 ；结合图中信息，获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和为 。
(4)钛渣可用于生产氮化钛，氮化钛广泛用于耐高温、耐磨损及航空航天等领域。氮化钛的一种晶胞结构如图所示，其中A点原子的坐标为(0，0，0)，B点原子的坐标为，则晶胞中距离A点最远的白球的坐标参数为 ；若晶胞的棱长为，设阿伏加德罗常数的数值为NA，则该氮化钛的密度为 g· cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
(5)钒液流电池具有高安全性等优点，在电化学储能领域中脱颖而出，具有巨大的发展潜力。钒液流电池电解液由含有不同价态钒离子的硫酸溶液构成，放电时，发生还原反应生成，写出该电池正极的电极反应式： 。
【答案】(1) +3 3d34s2
(2)V2O3+O2+ Na2CO32NaVO3+CO2
(3) VO3-+NH4+=NH4VO3↓ 15℃、9.34
(4) (1，1，1)
(5) VO2++2H＋＋e-=VO2++H2O
【解析】(1)V2O3中O的化合价为-2价，则V的化合价为+3价；V的原子序数为23，基态V原子的价层电子排布式为3d34s2；
(2)“焙烧”过程中V的化合价发生改变，该反应属于氧化还原反应，化学方程式为V2O3+O2+ Na2CO32NaVO3+CO2；
(3)钒液中含有VO3-，加入铵盐发生复分解反应生成难溶的盐，则“沉钒”时发生反应的离子方程式为VO3-+NH4+=NH4VO3↓；由图可知，获得偏钒酸铵晶体的最佳温度和pH值为15℃、9.34；(4)由图可知，距离A点最远的白球的坐标为(1，1，1)；N原子位于晶胞的8个顶点和6个面的面心位置，所以晶胞中N原子的个数为，Ti原子位于12条棱的中点和晶胞的中心，所以晶胞中Ti原子的个数为，则晶胞的密度为；(5)放电时，电池的正极发生还原反应，因而正极的电极反应式为VO2++2H＋＋e-=VO2++H2O。
类型四 陌生物质推断为主
13．某固态化合物Y的组成为Sr4FeMnO6(CO3)，以Y为原料可实现如下转化：
已知：溶液C中金属离子与NH3均不能形成配合物。请回答：
(1)写出溶液C中的所有阳离子 。
(2)步骤V中的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，请说明能够较完全转化为Fe3O4的两个原因是：①生成Fe3O4降低了体系的能量；② 。
(3)下列说法正确的是____________。
A．固体B中含有单质
B．步骤Ⅱ反应促进了NH4+水解平衡正向移动
C．步骤Ⅲ可推断碱性Sr(OH)2＞Mn(OH)2
D．直接加热SrCl2·6H2O不能得到SrCl2
(4)固体Y可与溶液反应，写出该反应的离子方程式 。
(5)设计实验方案检验气体中除H2以外的两种主要成分 。
【答案】(1) Sr2+、Mn2+、NH4+、H+
(2)水蒸气带出H2，促进平衡正向移动
(3)BC
(4)Sr4FeMnO6(CO3)+2I-+14H+=4Sr2++Fe2++Mn2++CO2↑+I2+7H2O
(5)将生成的气体通入盛有CuSO4粉末的硬质玻璃管中，固体变蓝，说明有水蒸气，再继续通入澄清石灰水中，变浑浊，说明有CO2气体。
【解析】固体D和水在高温下反应生成Fe3O4，则D为Fe，溶液C和一水合氨反应生成Mn(OH)2和溶液E，溶液E经一系列操作得到SrCl2·6H2O，则溶液E中含Sr2+，溶液C中含有Sr2+、Sr2+，固体B为Fe、MnO、SrO，气体A为H2、CO2和水蒸气。
(1)由步骤Ⅳ知，溶液E中含Sr2+，由步骤Ⅱ和步骤Ⅲ知，则溶液C中的所有阳离子：Sr2+、Mn2+、NH4+、H+；
(2)由反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可推测，Fe能够较完全转化为Fe3O4的两个原因：①生成Fe3O4降低了体系的能量；②水蒸气带出H2，促进平衡正向移动；
(3)A项，固体B中含有MnO而不含Mn单质，A错误；B项，步骤Ⅱ中，MnO、SrO可与NH4+水解产生的H+反应，从而促进了NH4+水解平衡正向移动，B正确；C项，步骤Ⅲ生成了Mn(OH)2沉淀而未生成Sr(OH)2沉淀，说明碱性：Sr(OH)2＞Mn(OH)2，C正确；D项，Sr与Ca处于同一主族，Sr比Ca活泼，SrCl2属于强酸强碱盐，直接加热SrCl2·6H2O可得到SrCl2，D错误；故选BC。
(4)固体Y中Mn元素的化合价为+4价，Y具有氧化性，HI溶液中的I-离子具有还原性，Y与HI溶液可发生氧化还原反应，根据化合价升降守恒、电荷守恒及原子守恒可得到反应的离子方程式：Sr4FeMnO6(CO3)+2I-+14H+=4Sr2++Fe2++Mn2++CO2↑+I2+7H2O；(5)气体A为H2、CO2和水蒸气，除H2以外的两种气体为CO2和水蒸气，检验方法：将生成的气体通入盛有CuSO4粉末的硬质玻璃管中，固体变蓝，说明有水蒸气，再继续通入澄清石灰水中，变浑浊，说明有CO2气体。
14．某固体混合物A由FeSO4、ZnCl2和Cu(NO3)2组成，3种物质的物质的量之比为1∶1∶1。进行如下实验：
已知：①Zn2+的化学性质与Al3+相似，但会形成[Zn(NH3)4]2+。
②一些阳离子的开始沉淀至完全沉淀的范围：Fe2+(6.3～8.3)、Fe3+(1.5～2.8)、Zn2+(5.4～8.0)、Cu2+(4.7～6.2)。
③Ag2SO4微溶于硝酸。
请回答：
(1)气体B的主要成分为 ，2mol气体B与1mol Cl2化合生成2mol C，C的空间构型为 。
(2)溶液F中除OH-、Cl-外的阴离子还有 。
(3)下列说法正确的是 。
A．根据实验中的转化关系可得：Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2)]
B．调pH范围应控制在2.8～5.4
C．X可以使用氨水或NaOH
D．气体B是形成光化学烟雾的罪魁祸首之一
(4)请设计实验检验A中的氯离子 。
(5)新制蓝色沉淀的悬浊液中通入SO2，产生紫红色固体，写出该反应离子方程式： 。
【答案】(1) NO V形
(2) SO42-、NO3-、ZnO2-
(3)AD
(4)取少量固体A用蒸馏水溶解，加入过量Ba(NO3)2溶液后过滤，取滤液滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，说明有Cl-(或取少量固体A用蒸馏水溶解，滴加少量硝酸银，产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，说明有Cl-)
(5) Cu(OH)2+SO2+2OH-=Cu+SO42-+2H2O
【解析】混合物中的NO3-遇到H+可表现强氧化性，被Fe2+还原成NO气体，Fe2+被氧化为Fe3+，无色气体B为NO，溶液D加入NaOH生成Fe(OH)3红褐色沉淀；若加入过量NaOH溶液，Zn2+与过量的OH-反应生成ZnO2-，Cu2+与过量的OH-反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，若加入过量氨水，Zn2+、Cu2+都转化为配离子，没有沉淀产生。
(1)B为NO无色气体，2NO+Cl2=2NOCl，NOCl分子中，以N为中心原子，价层电子对数=，则空间构型为V形。
(2)根据分析，Fe2+最终生成Fe(OH)3沉淀，Zn2+与过量的OH-生成ZnO2-，则溶液F中含有的阴离子有OH 、Cl 、SO42-、NO3-、ZnO2-。
(3)A项，溶液D中加入NaOH溶液调节溶液的pH时，先生成Fe(OH)3沉淀，则Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2)]，A正确；B项，调pH范围时，要确保Fe3+完全沉淀，而Cu2+、Zn2+不能生成沉淀，也就是溶液的pH应控制在2.8～4.7，B不正确；C项，X可以使用NaOH，但不能使用氨水，否则没有蓝色沉淀产生，C不正确；D项，气体B为NO，它是形成光化学烟雾的罪魁祸首之一，D正确；故选AD。
(4)在溶液中，检验Cl-时，通常加入Ag+，但SO42-也能与Ag+产生白色沉淀，从而干扰Cl-的检验，所以设计实验时，应注意排除SO42-的干扰。Ag2SO4微溶于HNO3，也可不使用Ba(NO3)2，而是直接加入AgNO3溶液，将生成的沉淀中加入足量稀硝酸。从而得出检验A中的氯离子的实验方案为：取少量固体A用蒸馏水溶解，加入过量Ba(NO3)2溶液后过滤，取滤液滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，说明有Cl-(或取少量固体A用蒸馏水溶解，滴加少量硝酸银，产生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，说明有Cl-)。
(5)新制蓝色沉淀Cu(OH)2的悬浊液中通入SO2，产生紫红色固体Cu，则SO2被氧化为SO42-，该反应离子方程式：Cu(OH)2+SO2+2OH-=Cu+SO42-+2H2O。
15．已知难溶性化合物的化学式为Ba4MnFeO6CO3，对进行如下实验，部分产物已经略去。
已知：中的金属元素在该实验条件下不能与NH3产生配合物。
(1)高温下在H2气流中的反应 氧化还原反应(填“属于”或“不属于”)，中钡元素的化合价为 。
(2)步骤Ⅳ可以进行的原因除了生成Fe3O4降低体系的能量之外，从化学平衡的角度解释能够发生的原因 。
(3)下列说法正确的是________。
A．溶液D中阳离子只有NH4+
B．若磁铁能吸引反应Ⅳ的剩余固体，则证明铁有剩余
C．步骤Ⅱ中的氯化铵溶液也可以用盐酸代替
D．依据步骤Ⅲ可知碱性强弱Ba(OH)2＞Mn (OH)2
(4)固体在一定条件下也可以与溶液反应，写出反应的离子方程式 。
(5)设计实验检验混合气体A(除H2外)的成份 。
【答案】(1)属于 +2价
(2)水蒸气流不断带出生成的氢气促进反应正向移动
(3)D
(4)Ba4MnFeO6CO3+14H++2I-=4 Ba2++Mn2++Fe2++I2+CO2↑+7H2O
(5)先将混合气体通过无水硫酸铜粉末，若变蓝，说明有水蒸气，再将混合气体通过澄清的石灰水，若出现浑浊，说明有二氧化碳气体。
【解析】固体单质C和水在高温下反应生成Fe3O4，C为Fe，混合溶液C和氨水反应生成Mg(OH)2和NH4Cl溶液，混合溶液C中含有Mg2+，固体混合物B中含有Fe和MgO，气体混合物A为H2和CO2。
(1)Y高温下在氢气气流中高温分解生成了Fe，元素价态发生变化，属于氧化还原反应，根据化合物化合价代数和为0，可知钡元素价态为+2。
(2)步骤Ⅳ能够进行的原因，从化学平衡角度进行解释的话是因为通入氢气气流，带走了水蒸气产物，平衡正移。
(3)A项，溶液D的阳离子除了铵根离子，还有氢离子和钡离子，故A错误；B项，发生反应Ⅳ后固体有四氧化三铁，磁铁能吸引四氧化三铁，因此不能证明有铁剩余，B错误；C项，步骤II中的氯化铵溶液有两个作用，一是防止铁离子水解，二是调节pH，因此不能用盐酸代替，C错误；D项，由步骤III可以判断出氢氧化钡的碱性大于氢氧化锰的碱性，D正确；故选D。
(4)固体Y在HI溶液下发生反应，生成碘单质，钡离子，锰离子，亚铁离子和二氧化碳，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：Ba4MnFeO6CO3+14H++2I-=4 Ba2++Mn2++Fe2++I2+CO2↑+7H2O 。(5)混合气体A除了氢气外还含有二氧化碳和水蒸气。首先可以通过无水硫酸铜，若呈蓝色，则证明混合气体中含有水蒸气。接着再将混合气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊则说明有二氧化碳。
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