基础小专题6 无机物间的转化关系
角度一
【深研真题】
例1 D [解析] 根据转化关系:GHJKL,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,则J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;S和Na2SO3中S元素的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又具有还原性,B正确;M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;1 mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO23S+2H2O,1 mol H2S参加反应,转移2 mol电子,即转移2NA个电子,D错误。
例2 C [解析] X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R和固体Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液Z中含有Fe3+,溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体,溶液颜色会发生变化,B正确;FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在强酸性条件下进行,C错误;在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确。
例3 B [解析] 铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3不溶于水,A错误;硫燃烧生成SO2(氧化物1,可使品红溶液褪色),SO2被O2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,再与NaOH生成盐,转化关系成立,B正确;钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为Na2O2(氧化物2),Na2O2与水反应生成NaOH和O2,不会生成H2,C错误;碳与氧气反应先生成CO,最终生成CO2,CO2与水反应生成碳酸,再与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3,D错误。
例4 D [解析] Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;氧化铁与水不反应,不能直接生成氢氧化铁,C错误;溶洞中的石笋、钟乳石、石柱形成过程中,CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向下滴落时,水分蒸发、压强减小及温度的变化使二氧化碳溶解量减小,致使碳酸钙沉淀析出,Ca(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑,D正确。
【对点精练】
1.B [解析] 若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,则f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为Mg+2HClMgCl2+H2↑,该反应属于置换反应,可能为Mg+Cl2MgCl2,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误。e能转化为d,此时e为白色沉淀Fe(OH)2,d为红褐色沉淀Fe(OH)3,则g为FeO,f为亚铁盐,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确。能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体,若c为铝盐或四羟基合铝酸盐,加热其饱和溶液,不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系,故C错误。假设b为Al2O3,则d为Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成氯化铝,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,则d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成氯化铁,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误。
2.C [解析] Na与H2O反应生成NaOH和H2,NaOH与HCl反应生成NaCl,电解熔融NaCl生成Na,电解NaCl溶液生成NaOH,A正确;Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]溶液与CO2反应生成Al(OH)3,Al(OH)3加热生成Al2O3,Al(OH)3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],B正确;Si与O2加热反应生成SiO2,SiO2不能一步反应生成H2SiO3,C错误;N2与O2在高温或放电条件下反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与NH3在催化剂作用下加热反应生成N2,NO2与H2O反应生成NO,D正确。
3.A [解析] 固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl;H是白色固体,常用作钡餐,H是BaSO4,D是BaCl2,B是Ba(OH)2·8H2O。在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根离子浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;F(NO2)与水反应生成强酸硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;G是HNO3,常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确。
角度二
【深研真题】
例1 C [解析] 矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液中含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确; 生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确; 根据图示可知,“浸出”时,Fe元素的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误; “沉钴”后的上层清液中存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确。
例2 C [解析] 将2 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合:AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3,得悬浊液1,经分离后,向AgCl中滴加6 mol·L-1的氨水,发生反应:AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]Cl+2H2O,加入2 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,发生反应:[Ag(NH3)2]Cl+KI+2H2OAgI↓+KCl+2NH3·H2O,得到AgI沉淀,由此分析。溶液1中的溶质主要是NaNO3,同时由于存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故溶液1中还存在极少量的Ag+、Cl-,根据电荷守恒关系,A正确;溶液2中含有[Ag(NH3)2]Cl,可能含NH3·H2O,若不考虑Ag+水解,根据元素守恒可知,c(Cl-)=)+ c(Ag+),若考虑Ag+水解,Ag+会水解生成其他含银的微粒,故c(Cl-)>),B正确;溶液3中存在NH3·H2O,溶液显碱性,可得c(H+)Ksp(AgI),D正确。
【对点精练】
1.B [解析] 有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓H2SO4溶液酸浸后,浸取液主要含有CuSO4、NiSO4,加入NaHSO3溶液提铜,滤液加入(NH4)2C2O4溶液沉镍得到NiC2O4。若较浓H2SO4溶液中H2SO4完全电离,则溶液中存在电荷守恒:c(H+)=2c(S)+c(OH-),但根据题给信息Ka(HS)=1.2×10-2知,在较浓的H2SO4溶液中H2SO4存在两步电离,且仅第一步电离完全,第一步电离出大量的H+会抑制第二步电离,第二步电离不完全,即溶液中存在HS,因此电荷守恒应表示为c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-),A错误;该反应的平衡常数K==·
===5.0×10-6,B正确;(NH4)2C2O4溶液中,N得到1个OH-生成NH3·H2O,C2得到1个H+生成HC2、得到2个H+生成H2C2O4,水电离出的H+与OH-浓度相等,即c水(H+)=c水(OH-),则溶液中存在质子守恒:c水(OH-)=c(NH3·H2O)+c(OH-)=2c(H2C2O4)+c(HC2)+c(H+)=c水(H+),C错误;“提铜”和“沉镍”过程中溶液中的少量Na+可能因吸附在沉淀表面被过滤除去,同时“沉镍”过程中加入了(NH4)2C2O4溶液,溶液体积增加,Na+浓度减小,因此c提铜(Na+)>c沉镍(Na+),D错误。
2.D [解析] 富集液中含有两种金属离子Cd2+、Mn2+,二者浓度相当,加入试剂X沉镉,由金属化合物的Ksp可知,CdCO3、MnCO3的Ksp接近,不易分离,则试剂X选择含S2-的试剂,得到CdS滤饼,加入NaHCO3溶液沉锰,发生反应:Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O,据此解答。粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;由分析可知,试剂X可以是Na2S溶液,B正确;若先加入NaHCO3溶液进行“沉锰”,由题中信息以及Ksp数据可知,金属离子Cd2+、Mn2+浓度相当,CdCO3、MnCO3的Ksp接近,则Cd2+也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C正确;“沉锰”时,发生反应的离子方程式是Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O,D错误。
3.C [解析] 铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu2++Cu+2Cl-2CuCl,过滤得到脱氯液。由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,故B错误;“脱氯”步骤中仅Cu元素化合价发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,Cu2+的化合价降低,发生归中反应,离子方程式为Cu2++Cu+2Cl-2CuCl,故C正确;脱氯液中主要含ZnSO4,经净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D错误。限时集训(六)
1.C [解析] Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2,A错误;HI是非氧化性酸,Fe与HI反应生成Fe2+,B错误;NO和O2反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3和NO,C正确;电解熔融MgCl2可以得到金属Mg,电解MgCl2溶液无法实现该步转化,D错误。
2.C [解析] 黄铁矿石和氧气在高温下反应生成二氧化硫,不是生成三氧化硫,A错误;由于铁也能被磁铁吸引,因此不能证明产物有磁性氧化铁,B错误;FeCl2与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀,C正确;实验室制溴苯涉及的物质转化:FeFeBr3,,D错误。
3.B [解析] H2SO4与Na2SO3反应,H2SO4表现酸性,S→SO2,S元素的化合价没有变化,A错误;向稀硝酸中加入少量铁粉,反应生成Fe(NO3)3,再加铜粉,硝酸反应完后,发生反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,B正确;加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物生成NH3,NH3与浓硫酸反应可生成(NH4)2SO4,N元素的化合价没有变化,C错误;氯元素的化合价由+5或-1→0→-1,D错误。
4.D [解析] 根据铁、钠、硫、铝等元素的单质及其化合物的转化关系,分析判断符合题图的物质组合,题图要求,常温下W能一步分别转化为X、Y、Z,且X、Y、Z能一步循环转化。铁在常温下不能直接生成Fe(OH)2且铁与氯气加热反应生成FeCl3,A项不符合题意;Na分别与氧气、水、氯气反应可生成Na2O2(需加热)、NaOH、NaCl(需加热),Na2O2与水反应生成NaOH,NaCl不能一步转化为Na2O2,B项不符合题意;S可燃烧生成SO2,但不能一步转化为SO3或H2SO4,SO2催化氧化生成SO3,SO3与水化合生成H2SO4,浓硫酸与铜或碳共热可生成SO2,C项不符合题意;Al分别与盐酸、NaOH溶液、H2SO4溶液反应生成AlCl3、Na[Al(OH)4]、Al2(SO4)3,AlCl3与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]与过量稀硫酸反应生成Al2(SO4)3,Al2(SO4)3与BaCl2反应生成AlCl3,D项符合题意。
5.C [解析] 根据硫元素形成物质的“价—类”二维图可知,A为H2S,B为S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,F为H2SO3,G为亚硫酸盐,H为硫酸盐。A的化学式是H2S,利用FeS和稀盐酸或稀硫酸反应制备,可以用启普发生器制备,A正确;S在自然界以游离态和化合态的形式存在,B正确;H是硫元素的最高价含氧酸的正盐,即硫酸盐,检验H中阴离子(S)的实验操作及现象是取少量H溶于水,先滴加稀盐酸,没有明显现象,再滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则可推断H中含有S,稀硝酸可将S氧化为S,不用稀硝酸酸化,C错误;食品中加入适量SO2可起到漂白、防腐、抗氧化的作用,D正确。
6.A [解析] 根据图中信息,a为Fe,b为FeO,e为Fe2O3,c为Fe(OH)2,f为Fe(OH)3,d为亚铁盐,g为铁盐,h为高铁酸盐(Fe)。向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性,发生反应:3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O,A正确;在空气中加热Fe(OH)2,Fe(OH)2会被O2氧化为Fe(OH)3,氢氧化铁热分解最终生成Fe2O3,不能得到FeO,B错误;铁与水蒸气反应生成Fe3O4,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C错误;Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体可吸附杂质净水,不能杀菌消毒,D错误。
7.B [解析] 将主要含PbSO4和PbO2的铅膏中加入NaHSO3溶液和硫酸,发生氧化还原反应得到PbSO4,再加入Na2CO3溶液进行脱硫转化为PbCO3沉淀,过滤后灼烧PbCO3,最终得到产品Pb3O4。Pb为82号元素,位于元素周期表中第六周期第ⅣA族,基态Pb原子的价层电子排布为6s26p2,A错误;“还原”时是利用在硫酸的酸性环境中,加入NaHSO3将PbO2还原得到PbSO4,则反应的化学方程式为PbO2+NaHSO3+H2SO4PbSO4+NaHSO4+H2O,B正确;“脱硫”是在PbSO4固体中加入Na2CO3溶液转化为PbCO3沉淀,说明Ksp(PbSO4 )>Ksp(PbCO3 ),C错误;灼烧操作需要用到的仪器包括坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架和酒精灯等,D错误。
8.B [解析] NaClO3在稀硫酸中溶解,通入SO2在发生器中发生氧化还原反应,生成ClO2和Na2SO4,通过鼓入空气,防止ClO2浓度过高,还可以将其吹进吸收塔,根据氧化还原反应规律可知,在吸收塔中ClO2与H2O2、NaOH反应生成NaClO2和氧气,再经过一系列操作得到NaClO2粗产品。NaClO3在酸性环境中具有强氧化性,可以氧化HCl产生氯气,则溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸,A正确;发生器中鼓入空气的主要目的是稀释ClO2,防止ClO2因浓度过高而分解爆炸,B错误;如果吸收塔中温度过高,会导致H2O2分解,从而导致NaClO2产率下降,C正确;ClO2与H2O2、NaOH反应生成NaClO2和氧气,过程中H2O2作还原剂,D正确。
9.C [解析] 天然独居石中,铈(Ce)主要以CePO4形式存在,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质,焙烧浓硫酸和独居石的混合物,CePO4转化为Ce2(SO4)3和H3PO4,SiO2与硫酸不反应,Al2O3转化为Al2(SO4)3,Fe2O3转化为Fe2(SO4)3,CaF2转化为CaSO4和HF,酸性废气含HF;水浸、过滤,滤液主要含H3PO4、Ce2(SO4)3、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,加氯化铁溶液除磷,滤渣Ⅱ为FePO4;聚沉将铝离子、铁离子转化为沉淀,过滤除去,滤渣Ⅲ中的主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁;加碳酸氢铵沉铈得Ce2(CO3)3·8H2O。可采用加热、搅拌等措施提高速率,从而提高“水浸”效率,故A正确;由分析可知,加入絮凝剂可促使铝离子转化为沉淀,故B正确;加碳酸氢铵沉铈得Ce2(CO3)3·8H2O,Ce3+沉淀,“沉铈”后剩余溶液中大量存在的阳离子有N和Mg2+,故C错误;用碳酸氢铵“沉铈”,则结合原子守恒、电荷守恒可知生成Ce2(CO3)3·8H2O的离子方程式为2Ce3++6HC+5H2OCe2(CO3)3·8H2O↓+3CO2↑,故D正确。
10.D [解析] 铼钼废渣(主要含ReS2、MoS2、FeS2和SiO2)中加入CaO,在空气中焙烧得到Ca(ReO4)2、CaMoO4、Fe2O3、CaSiO3,加硫酸酸浸,生成Re、Mo、Fe3+和滤渣1(硫酸钙与硅酸),调滤液的pH除铁离子,酸化后利用离子交换将铼转移至有机相,根据③中平衡,加入氯化铵溶液洗脱,使平衡逆向移动,得到NH4ReO4溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NH4ReO4固体,再在高温下用H2还原得到产品。基态Mn原子的价层电子排布为3d54s2,位于d区,Re与Mn同族,Re也位于d区(Re是75号元素,其基态原子的价层电子排布为5d56s2),A正确;ReS2与CaO空气焙烧后转化为Ca(ReO4)2和CaSO4,化学方程式为4ReS2+10CaO+19O22Ca(ReO4)2+8CaSO4,氧化剂(O2)与还原剂(ReS2)的物质的量之比为19∶4,B正确;根据分析可知,“洗脱”步骤中,使用的试剂A可能是NH4Cl溶液,C正确;已知混合液中存在反应Mo+4H+Mo+2H2O,则“酸化”过程中溶液的pH越大,c(H+)越少,平衡逆向移动,使Mo元素转变为阴离子,被阴离子交换树脂吸附,从而降低Re的提取率,D错误。
11.D [解析] 由流程可知,焙烧时发生反应BaSO4 (s)+4C(s)4CO(g)+BaS(s),得到的产物经盐酸酸浸过滤后可得到滤液,主要成分为BaCl2和HCl,气体1为H2S,再将滤液进行结晶即可得到氯化钡晶体,得到的H2S经过热解得到硫黄和H2,硫黄与焙烧产生的CO合成COS。未明确反应物用量,无法计算转移电子的物质的量,A错误;BaCl2不水解,“操作”过程中无需持续通入HCl,B错误;根据分析可知,气体2的主要成分为H2,C错误;将硫黄转化为气态,可增大反应物的接触面积,有利于提高合成反应的速率及产率,D正确。基础小专题6 无机物间的转化关系
角度一 基于“价—类”二维的转化关系
例1 [2025·陕青宁晋卷] 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏伽德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 ( )
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA
例2 [2025·河南卷] X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是 ( )
A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C.R→Q反应需要在强酸性条件下进行
D.Q可以通过单质间化合反应制备
例3 [2025·广东卷] 能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是 ( )
单质X氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B.X可为硫,氧化物1可使品红溶液褪色
C.X可为钠,氧化物2可与水反应生成H2
D.X可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
例4 [2024·安徽卷] 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是 ( )
选项 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
1.借助“价—类”二维图认识金属及其化合物的性质与转化
Ⅰ.活泼的金属——钠及其化合物 ①2Na+O2Na2O2 ②2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ ③2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 ④CO2+2NaOHNa2CO3+H2O ⑤CO2+NaOHNaHCO3 ⑥Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3
Ⅱ.变价金属——铁及其化合物 ①2Fe+3Cl22FeCl3 ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 或Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 ③Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2 或Fe+2FeCl33FeCl2 ④2FeCl2+Cl22FeCl3 ⑤4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
2.借助“价—类”二维图认识非金属及其化合物的性质与转化
Ⅰ.多价态的非金属元素——氯及其化合物 ①Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl ②Cu+Cl2CuCl2 ③Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O ④2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ⑤MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ⑥2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
Ⅱ.多价态的非金属元素——硫及其化合物 ①2SO2+O22SO3 ②Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ③C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ④2Na2SO3+O22Na2SO4
Ⅲ.多价态的非金属元素——氮及其化合物 ①Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O ②4NH3+5O24NO+6H2O ③3NO2+H2O2HNO3+NO ④C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
1.[2024·广东卷] 部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
2.[2025·安徽安庆二模] 下列选项中的物质不能按图示关系实现一步转化的是( )
选项 X Y Z
A Na NaOH NaCl
B Al2O3 Na[Al(OH)4] Al(OH)3
C Si SiO2 H2SiO3
D N2 NO NO2
3.[2025·湖北卷] 如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是 ( )
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液pH升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
角度二 与工艺“微流程”相关的分析
例1 [2025·黑吉辽内蒙古卷] 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)=10-20.4,下列说法错误的是( )
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4
例2 [2025·重庆卷] 某兴趣小组探究沉淀的转化。将2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是 ( )
A.溶液1中,c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(N)+c(OH-)
B.溶液2中,c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)
C.溶液3中,c(H+)=c(OH-)
D.上述实验可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
1.掌握教材经典无机化工“微流程”
(1)纯碱制备
饱和NaCl溶液 NaHCO3晶体Na2CO3
(2)绿矾制备
(3)从铝矿石中获得铝
(4)海水提镁
海水浓缩液Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2·6H2OMgCl2Mg
2.熟知化学工艺“微流程”中常用的操作方法
(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用
操作 目的及分析
研磨 减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率
水浸 与水接触反应或溶解
酸浸 与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去
灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质
煅烧 改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
(2)常用的控制反应条件的方法
①调节溶液的pH:常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点:
a.能与H+反应,使溶液pH增大;
b.不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
②控制温度:根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
3.明确化学工艺“微流程”常用的分离方法
方法 原理及分析
过滤 分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法
萃取 和分液 液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。将萃取后的两层液体分开的操作叫作分液。 固-液萃取是利用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程
蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl
冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等
蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油
4.抓住“六个”关键,突破化学工艺“微流程”类题
1.[2025·江苏卷] 室温下,有色金属冶炼废渣(含Cu、Ni、Si等的氧化物)用过量的较浓H2SO4溶液酸浸后,提取铜和镍的过程如下所示。
已知:Ka(HS)=1.2×10-2,Ka1(H2SO3)=1.2×10-2,Ka2(H2SO3)=6.0×10-8。下列说法正确的是 ( )
A.较浓H2SO4溶液中:c(H+)=2c(S)+c(OH-)
B.NaHSO3溶液中:2HSS+H2SO3的平衡常数K=5.0×10-6
C.(NH4)2C2O4溶液中:c(NH3·H2O)+c(OH-)=c(H2C2O4)+c(HC2)+c(H+)
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中:c提铜(Na+)=c沉镍(Na+)
2.[2025·湖南卷] 工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下,金属化合物的Ksp:
金属化合物 CdS CdCO3 MnS MnCO3
Ksp 8.0×10-27 1.0×10-12 2.5×10-13 2.3×10-11
下列说法错误的是 ( )
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是Na2S溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为Mn2++HCMnCO3↓+H+
3.[2024·黑吉辽卷] 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl-
浓度/(g·L-1) 145 0.03 1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O22Cu2++H2↑+2H2O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-2CuCl
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn 限时集训(六) 基础小专题6 无机物间的转化关系
角度一 基于“价—类”二维的转化关系
1.[2025·安徽淮南、淮北二模] 下列物质的转化均能一步实现的是 ( )
A.Na(s)Na2O(s)NaOH(aq)
B. Fe(s)FeI3(aq)Fe(OH)3(胶体)
C.NO(g)NO2(g)HNO3(aq)
D.Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
2.[2025·安徽“江南十校”联考] 关于铁及其化合物,下列说法正确的是 ( )
A.用黄铁矿石制硫酸可经过两步转化实现:FeS2SO3H2SO4
B.铁与水蒸气在高温下反应后的剩余固体能被磁铁吸引,证明产物有磁性氧化铁
C.FeCl2与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀
D.实验室制溴苯涉及的物质转化:FeFeBr2,
3.下列实验方案中元素化合价转化正确的是 ( )
选项 实验方案 同元素不同 化合价之间转化
A 向Na2SO3粉末中滴加70%硫酸,将气体通入氯水 S:+6→+4→+6
B 向稀硝酸中加入少量铁粉,再加入过量铜粉 Fe:0→+3→+2
C 加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物,将气体通入浓硫酸中 N:-3→0→+4
D 在KClO3中加入浓盐酸,将气体通入KI淀粉溶液中 Cl:-1→0→+5
4.[2025·广东三校一模] 如图W、X、Y、Z为四种物质,若箭头表示能一步转化的常见反应,其中常温下能实现图示转化关系的是 ( )
选项 W X Y Z
A Fe Fe(OH)2 FeCl3 FeCl2
B Na Na2O2 NaOH NaCl
C S SO2 SO3 H2SO4
D Al AlCl3 Na[Al(OH)4] Al2(SO4)3
5.[2025·山西部分学校二模] 物质类别和核心元素的价态是我们学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。以下是硫元素形成物质的“价—类”二维图及含硫物质相互转化的部分信息。下列说法不正确的是 ( )
A.实验室制备A可以用启普发生器
B.硫元素在自然界以游离态和化合态的形式存在
C.H中阴离子的检验试剂为稀硝酸和氯化钡溶液
D.食品中加入适量的C可起到漂白、防腐、抗氧化等作用
6.[2025·湖北部分高中协作体一模] 铁元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸,可实现d→g的转化
B.在空气中加热c,可实现c→b的转化
C.高温下a与水蒸气反应可得到e
D.在水中g易水解,在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒
角度二 与工艺“微流程”相关的分析
7.[2025·辽宁沈阳模拟] 铅丹(Pb3O4 )是中国古代炼丹术中常出现的角色。工业上以废旧铅酸蓄电池的铅膏(主要成分是PbSO4和PbO2)为原料制备Pb3O4的流程如图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.基态Pb原子的价层电子排布为5d106s26p2
B.“还原”时的化学方程式为PbO2+NaHSO3+H2SO4PbSO4+NaHSO4+ H2O
C.加入碳酸钠溶液“脱硫”是利用了Ksp(PbSO4)D.实验室进行“灼烧”操作需要用到的全部仪器包括坩埚、酒精灯、玻璃棒
8.[2025·吉林部分学校二模] 便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如图。已知纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。下列说法错误的是 ( )
A.溶解过程中不可以用盐酸代替稀硫酸
B.发生器中鼓入空气的主要目的是提供O2
C.吸收塔中温度过高,会导致NaClO2产率下降
D.吸收塔中H2O2作还原剂
9.[2025·江苏连云港模拟] Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以CePO4形式存在,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·8H2O的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是 ( )
A.可采用加热、搅拌等措施提高“水浸”效率
B.加入絮凝剂可促使铝离子沉淀
C.“沉铈”后剩余溶液中大量存在的阳离子只有N
D.“沉铈”的离子方程式为2Ce3++6HC+5H2OCe2(CO3)3·8H2O↓+3CO2↑
10.[2025·黑龙江大庆模拟] 铼(Re)被誉为21世纪的超级金属,广泛应用于航天航空领域。一种由铼钼废渣(主要含ReS2、MoS2、FeS2和SiO2)为原料提取铼的工艺流程如图所示。
已知:①焙烧后的产物中有Ca(ReO4)2、CaMoO4,均难溶于水。
②硫酸酸浸后,生成Re、Mo。
③离子交换中采用阴离子交换树脂,存在平衡:QCl(有机相)+Re(aq)QReO4(有机相)+Cl-(aq)。
下列说法不正确的是 ( )
A.已知Re和Mn同族,它们位于元素周期表的d区
B.若焙烧产物中无硫单质,则ReS2参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为19∶4
C.“洗脱”步骤中,使用的试剂A可能是NH4Cl溶液
D.已知混合液中存在反应Mo+4H+Mo+2H2O,则“酸化”过程中溶液的pH越大,离子交换后铼的提取率越高
11.[2025·辽宁名校联盟联考] 重晶石的主要成分是BaSO4,我国学者以重晶石为原料设计氯化钡晶体和羰基硫的联合生产以实现节能减排,其工艺流程如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.“焙烧”反应中转移电子的物质的量为8 mol
B.“操作”过程中需持续通入HCl
C.气体2的主要成分为H2和Cl2
D.先将硫黄转化为气态,有利于提高合成反应的速率(共66张PPT)
基础小专题6
无机物间的转化关系
01
角度一 基于“价—类”二维的转化
关系
02
角度二 与工艺“微流程”相关的分析
深研真题
考点透析
对点精练
深研真题
考点透析
对点精练
角度一
基于“价—类”二
维的转化关系
例1 [2025·陕青宁晋卷] 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏伽德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 ( )
A.G、K均能与NaOH溶液反应
B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同
D.1 mol G与足量的J反应,转移电子数为NA
√
[解析]根据转化关系:G H J K L,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,则J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;
S和Na2SO3中S元素的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又具有还原性,B正确;
M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种
类相同,C正确;
1 mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S+2H2O,1 mol H2S参加反应,转移2 mol电子,即转移2NA个电子,D错误。
例2 [2025·河南卷] 是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如
图所示的四步反应转化为 (略去部分参与反应的物质和反应条件)。
已知和 的组成元素相同。下列说法错误的是( )
A. 常用作油漆、涂料等的红色颜料
B.溶液 加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行
D. 可以通过单质间化合反应制备
√
[解析] 是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液、 和固体
的颜色可知中含有铁元素，根据固体颜色可知是， 是，
溶液中含有，溶液中含有，是。
可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；
含有 的溶液加热转化为胶体，溶液颜色会发生变化，B正确；
可溶于酸，所以反应不能在强酸性条件下进行，C错误；
在加热条件下和 化合生成 ，D正确。
例3 [2025·广东卷]能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的
是( )
单质氧化物氧化物酸(或碱) 盐
A. 可为铝，盐的水溶液一定显酸性
B. 可为硫，氧化物1可使品红溶液褪色
C.可为钠，氧化物2可与水反应生成
D.可为碳，盐的热稳定性：
√
[解析] 铝单质与生成后无法再被 氧化，无法形成氧化物2，
且不溶于水，A错误；
硫燃烧生成 (氧化物1，可使品红溶液褪色)，被氧化为(氧化
物2)，与水生成 ，再与生成盐，转化关系成立，B正确；
钠与氧气常温反应生成 (氧化物1)，进一步氧化为(氧化物2)，
与水反应生成和，不会生成，C错误；
碳与氧气反应先生成 ，最终生成，与水反应生成碳酸，再与碱
反应可生成盐，但 热稳定性强于 ，D错误。
例4 [2024·安徽卷] 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，
且甲和水可以直接生成乙的是( )
√
选项 甲 乙 丙
A
B
C
D
[解析] 与水反应生成和 ，无法直接生成，
A错误；
与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；
氧化铁与水不反应，不能直接生成氢氧化铁，C错误；
溶洞中的石笋、钟乳石、石柱形成过程中， 与水反应生成碳酸，碳
酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水从溶洞顶向下滴落时，
水分蒸发、压强减小及温度的变化使二氧化碳溶解量减小，致使碳
酸钙沉淀析出， ，D正确。
1.借助“价—类”二维图认识金属及其化合物的性质与转化
Ⅰ.活泼的金属——钠及其 化合物 ______________________________________________________________
Ⅱ.变价金属——铁及其化 合物 _______________________________________________________________
续表
2.借助“价—类”二维图认识非金属及其化合物的性质与转化
Ⅰ.多价态的非金属元素——氯及其化合物 __________________________________________________
Ⅱ.多价态的非金属元 素——硫及其化合物 ______________________________________________________________
续表
Ⅲ.多价态的非金属元 素——氮及其化合物 _________________________________________________________________
续表
1.[2024·广东卷]部分含或或 物质的
分类与相应化合价关系如图。下列推断合理
的是( )
A.若在沸水中可生成，则 的反应一定是化合反应
B.在 转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C.加热 的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若和均能与同一物质反应生成，则组成 的元素一定位于周期
表 区
√
[解析] 若在沸水中可生成，此时 为，为，则为镁盐，
的反应有多种，可能为 ，该反应属
于置换反应，可能为 ，该反应属于化合反应，综
上 的反应不一定是化合反应，故A错误。
能转化为，此时为白色沉淀， 为红褐色沉淀，
则为，为亚铁盐，说明在 转化过程中，一定存在
物质颜色的变化，故B正确。
能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，
若 为铝盐或四羟基合铝酸盐，加热其饱和溶液，不
会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，故C错误。
假设为，则 为，为铝盐，、 与稀盐酸反
应均生成氯化铝，此时组成 的元素为，位于周期表区；假设 为
，则为， 为铁盐，、 与稀盐酸反应均生
成氯化铁，此时组成的元素为 ，位于周期表 区，故D错误。
2.[2025·安徽安庆二模] 下列选项中的物质不能按图示关系实现一步
转化的是( )
√
选项
A
B
C
D
[解析] 与反应生成和， 与反应生成
，电解熔融生成 ，电解溶液生成，A正确；
与 溶液反应生成， 溶液与反应生
成，加热生成，与 溶液反应生成
，B正确；
与加热反应生成， 不能一步反应生成，C错误；
与 在高温或放电条件下反应生成，与反应生成，与
在催化剂作用下加热反应生成，与反应生成 ，D正确。
3.[2025·湖北卷]如图所示的物质转化关系中，固体A与固体B研细
后混合，常温下搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下降。气体C能
使湿润的红色石蕊试纸变蓝。是一种强酸。 是白色固体，常用作
钡餐。下列叙述错误的是( )
A.在C的水溶液中加入少量固体A，
溶液 升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C. 溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装 的浓溶液
√
[解析] 固体A与固体B研细后混合，常温下搅拌产生气体C和固体D，
温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则C为，
是强酸，则是，是，是，和 可转化为
，则A是；是白色固体，常用作钡餐， 是，
D是，B是。
在 的水溶液(氨水) 中加入少量固体，铵根离子浓度增大，抑制了 的电离，浓度减小，溶液减小，A错误；
易溶于水，溶于水电离出，钡是重金属，有毒，B正确； 与水反应生成强酸硝酸，故 溶于雨水可形成硝酸型酸雨，C正确；
是，常温下 遇浓硝酸发生钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，D正确。
角度二
与工艺“微流程”
相关的分析
例1 [2025·黑吉辽内蒙古卷]某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿
(含、和少量 )中提取金属元素，流程如图。已知
“沉钴”温度下 ，下列说法错误的是( )
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来
源广泛且可再生
C.“浸出”时，3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中
√
[解析] 矿石(含、、 )经过硫酸和稻草浸出过滤得到
滤液，滤液中含有、、，加入沉铁得到 ，
过滤，滤液再加入沉钴得到 ，过滤最后得到硫酸锰溶液。根
据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确；
生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确；
根据图示可知，“浸出”时，元素的化合
价没有变化， 元素没有被还原，C错误；
“沉钴”后的上层清液中存在 的沉淀溶解平衡，满足
，D正确。
例2 [2025·重庆卷] 某兴趣小组探究沉淀的转化。将2 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合,得悬浊液1,然后进行如下实验。下列叙述错误的是 ( )
A.溶液1中,c(Ag+)+c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(N)+c(OH-)
B.溶液2中,c(Cl-)>c([Ag(NH3)2]+)
C.溶液3中,c(H+)=c(OH-)
D.上述实验可证明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
√
[解析] 将2 mL 0.1 mol·L-1的AgNO3溶液与同浓度同体积的NaCl溶液混合:AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3,得悬浊液1,经分离后,向AgCl中滴加6 mol·L-1的氨水,发生反应:AgCl+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]Cl+2H2O,加入2 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,发生反应:[Ag(NH3)2]Cl+KI+2H2O=AgI↓+KCl+ 2NH3·H2O,得到AgI沉淀,由此分析。溶液1中的溶质主要是NaNO3,同时由于存在沉淀溶解平衡:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq),故溶液1中还存在极少量的Ag+、Cl-,根据电荷守恒关系,A正确;
溶液2中含有[Ag(NH3)2]Cl,可能含NH3·H2O,若不考虑Ag+水解,根据元素守恒可知,c(Cl-)=)+ c(Ag+),若考虑Ag+水解,Ag+会水解生成其他含银的微粒,故c(Cl-)>),B正确;
溶液3中存在NH3·H2O,溶液显碱性,可得c(H+)由实验操作可知,存在转化AgCl [Ag(NH3)2]Cl AgI,由此说明AgI更难溶,故可得出结论Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确。
1.掌握教材经典无机化工“微流程”
(1)纯碱制备
饱和溶液/m>晶体
(2)绿矾制备
(3)从铝矿石中获得铝
(4)海水提镁
浓缩液 溶液
2.熟知化学工艺“微流程”中常用的操作方法
(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用
操作 目的及分析
研磨 减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加
快反应速率
水浸 与水接触反应或溶解
酸浸 与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通
过过滤除去
操作 目的及分析
灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的
灼烧就是为了除去可燃性杂质
煅烧 改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、
分解,如煅烧高岭土
续表
(2)常用的控制反应条件的方法
①调节溶液的 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节
所需的物质一般应满足两点:
.能与反应,使溶液 增大;
.不引入新杂质。
例如:若要除去中混有的,可加入、 、
等物质来调节溶液的,不可加入 溶液、氨水等。
②控制温度：根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的
方向移动。
3.明确化学工艺“微流程”常用的分离方法
方法 原理及分析
过滤 分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或抽
滤等方法
方法 原理及分析
萃取和分液
蒸发结晶
续表
方法 原理及分析
冷却结晶
蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油
续表
4.抓住“六个”关键，突破化学工艺“微流程”类题
1.[2025·江苏卷]室温下，有色金属冶炼废渣(含、、 等的氧
化物)用过量的较浓 溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如下所示。
已知：, ,
。下列说法正确的是( )
A.较浓溶液中：
B.溶液中： 的平衡常数
C. 溶液中：
D.“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中：
√
[解析] 有色金属冶炼废渣(含、、 等的氧化物)用过量的较浓 溶
液酸浸后，浸取液主要含有、，加入 溶液提铜，滤液
加入溶液沉镍得到。若较浓溶液中 完全电
离，则溶液中存在电荷守恒： ，但根据题给信
息知，在较浓的溶液中 存在两步电离，
且仅第一步电离完全，第一步电离出大量的 会抑 制第二步电离，第二步
电离不完全，即溶液中存在 ，
因此电荷守恒应表示为
，A错误；
该反应的平衡常数
，B正确；
溶液中，得到1个生成 ，得到1个
生成 、得到2个生成 ，水电离出的与 浓度相等，
即 ，则溶液中存在质子
守恒:
，
C错误；
“提铜”和“沉镍”过程中溶液中的少量 可能因吸附在沉淀表面被过
滤除去，同时“沉镍” 过程中加入了溶液，溶液体积增加，
浓度减小，因此 ，D错误。
2.[2025·湖南卷]工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现
资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下：
已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。
②常温下，金属化合物的
金属化合物
下列说法错误的是( )
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂可以是 溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换
D.“沉锰”时，发生反应的离子方程式为
√
[解析] 富集液中含有两种金属离子、 ，二者浓度相当，加
入试剂沉镉，由金属化合物的可知，、的 接近，
不易分离，则试剂选择含的试剂，得到滤饼，加入
溶液沉锰，发生反应： ，
据此解答。粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积，有利于
提高金属元素的浸出率，A正确；
由分析可知，试剂可以是 溶液，B正确；
若先加入溶液进行“沉锰”，由题中信息以及 数据可知，金
属离子、浓度相当，、的 接近，则也
会沉淀，后续流程中无法分离和 ，所以“沉镉” 和“沉锰”的顺序
不能对换，C正确；
“沉锰”时，发生反应的离子方程式是
，D错误。
3.[2024· 黑吉辽卷]某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备 ，
流程如下。
“脱氯”步骤仅 元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
145 0.03 1
A.“浸铜”时应加入足量 ，确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应：
C.“脱氯”反应：
D.脱氯液净化后电解，可在阳极得到
√
[解析] 铜屑中加入和 得到 ，反应的离子方程式为
，再加入锌浸出液进行“脱氯”，
“脱氯”步骤中仅元素化合价发生改变，得到 固体，可知“脱氯”
步骤发生反应的离子方程式为 ，过滤得到
脱氯液。
由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全， 在“脱氯”步骤还需要充
当还原剂，故A错误；
“浸铜”时，铜屑中加入和得到 ，反应的离子方程式
为 ，故B错误；
“脱氯” 步骤中仅 元素化合价发生改变，得到固体，即 的
化合价升高， 的化合价降低，发生归中反应，离子方程式为
，故C正确；
脱氯液中主要含 ，经净化后电解，
应在阴极得到电子变为 ，故D错误。
1.已知甲、乙为单质，丙为化合物。不能实现下述转化关系的是( )
甲乙丙丙的溶液 甲
A.若丙的溶液中滴加溶液有蓝色沉淀生成，则甲可能为
B.若丙的溶液遇放出气体，则甲可能是
C.若丙的溶液中滴加溶液显红色，则甲可能为
D.若丙的溶液中滴加溶液有白色沉淀生成，则甲可能是
√
[解析] 若丙的溶液中滴加 溶液有蓝色沉淀生成，则丙为铜盐，
电解时铜盐中、阴离子或放电，则该铜盐可以是 等，
电解氯化铜溶液生成与氯气， 在氯气中燃烧生成氯化铜，符合
转化关系，即甲可能为，A正确；
若丙的溶液遇 ，产生气体，丙可以为 ，电解盐酸生成
氢气与氯气，氢气在氯气中燃烧生成，符合转化关系，即甲可能
为 ，B正确；
甲乙丙丙的溶液 甲
若丙的溶液中滴加溶液显红色，则丙中含有 ，短时间电解
铁盐溶液不能生成单质，不符合转化关系，C错误；
若丙的溶液中滴加 溶液有白色沉淀生成，白色沉淀可以为
或 ，丙可能为或,电解溶液或
溶液可生成，或在 中燃烧生成或 ，符合转化关
系，D正确。
甲乙丙丙的溶液 甲
2.[2025·安徽池州一模] 下列物质不能按图示路径一步
转化得到的是( )
选项 甲 乙 丙
A
B
C
D
√
[解析] 不溶于水，不能一步生成 ，也不能一步
生成，A符合题意；
和氧气反应生成，与水反应生成，
稀 与金属铜反应生成，B不符合题意；
过量 与氢氧化钠反应生成，受热分解生成，
与稀盐酸反应生成，C不符合题意；
与水反应生成， 与氧气发生氧化还原反应生成，
浓与金属铜反应生成 ，D不符合题意。
3.[2025·山东卷]钢渣中富含、 、、 等氧化物，
实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的、、 元素，流程如图。
已知： 能溶于水；,
。下列说法错误的是( )
A.试剂可选用 粉
B.试剂 可选用盐酸
C.“分离”后 元素主要存在于滤液 Ⅱ 中
D.“酸浸”后滤液 Ⅰ 的 过小会导致滤渣 Ⅱ 质量减少
√
[解析] 钢渣经“酸浸”后所得滤液Ⅰ中含、、 ，根据已知，
能溶于水， 、是沉淀，为分离、 元素，
加入试剂将氧化为，防止后续加时与 同时
沉淀，而粉可以将还原为 ，反应方程式为
，A错误；
钢渣经“酸浸”后所得滤渣Ⅰ含 ，加
溶液“碱浸”所得浸取液中含，
若试剂 选用盐酸，会与硅酸钠反应生成
沉淀，加热分解实现向 的转化，B正确；
因为 能溶于水，加入后，元素形成
可溶物进入滤液Ⅱ，C正确；
“酸浸”后滤液Ⅰ的过小，浓度过大， 会与结合形成
甚至 ，使 减少，根据沉淀溶解平衡
，
减小，平衡正向移动，
沉淀溶解，导致滤渣Ⅱ (主要
成分是 )质量减少，D正确。
4.[2024·湖南卷]中和法生产 的工艺流程如下：
已知：的电离常数： ，
， ；
易风化。
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入 溶液
B.“调”工序中为或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
√
[解析] 铁是较活泼金属，可与 反应生成氢气，故“中和”工序
若在铁质容器中进行，应先加入 溶液，A项正确。
若“中和” 工序加入过量，则需要加入酸性物质来调节 ，为
了不引入新杂质，可加入；若“中和”工序加入 过量，则
需要加入碱性物质来调节，为了不引入新杂质，可加入，所
以“调 ” 工序中为或 ，B项正确。
“结晶”工序中溶液为饱和溶液，由已知①可知的
，，则 的水解常数
，由于，则 的水
解程度大于其电离程度，溶液显碱性，C项错误。
由于 易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温
下进行，D项正确。
5.[2025·河北张家口二模] 是一种常用的氧化还原滴定试剂。
以硝酸铈铵 为原料制备硫酸铈的流程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.“溶解”时，采用热水的目的是抑制硝酸铈铵水解
B.“浓缩”时，加热至大量晶体析出为止
C.“碱解”中发生反应的离子方程式为
D.“溶解”“过滤”和“浓缩”中玻璃棒的作用相同
√
[解析] 升温可以加快硝酸铈铵的溶解速率，“溶解”中，采用热水的目的是加快溶
解速率，升高温度会促进水解，A错误；
“浓缩”时，加热至有晶膜出现，然后冷却结晶析出晶体，而不是加热至大量晶
体析出为止，B错误；
“碱解”中和弱碱一水合氨生成 沉淀和 ，发生反应的离子方
程式为 ，C正确；
“溶解”“过滤” 和“浓缩”中玻璃棒的作用分别为加速溶解、引流、搅拌和防暴沸，
作用不同，D错误。
