《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

1.(2023·湖南衡阳校联考三模)锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中，是电池制造中不可替代且相当重要的金属，以菱锌矿(主要成分为ZnCO₃、ZnO，含有少量SiO₂和Na₂SiO₃)制备锌单质的流程如图所示：

下列说法错误的是（ ）
A.SO₄²⁻的空间结构为正四面体
B.滤渣的主要成分为SiO₂和H₂SiO₃
C.“沉淀”步骤中，消耗CO₂的物质的量与消耗Na₂[Zn(OH)₄]的物质的量之比为1∶1
D.“热还原”过程发生了置换反应

答案： 1.C

2.(2024·长沙模拟)以黄铁矿(主要成分是FeS₂，含少量SiO₂)和软锰矿(主要成分是MnO₂，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃)为原料制备MnSO₄·H₂O的工艺流程如图。下列说法正确的是（ ）

A.酸浸和沉锰操作均应在较高温度下进行
B.滤渣1的成分中含有S和SiO₂
C.调pH的目的只为除去溶液中的Fe³⁺
D.沉锰操作中主要反应的离子方程式是2HCO₃⁻ + Mn²⁺ == MnCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

答案： 2.B　[酸浸时采用高温可以使反应速率加快，而沉锰时如果温度过高，氨水和NH₄HCO₃受热分解，MnCO₃溶解度增大，导致沉锰效率降低，因此应该在低温下进行沉锰，A错误；SiO₂、生成的S均不溶于稀硫酸，因此用稀硫酸溶解后的滤渣1的成分中含有S和SiO₂，B正确；调pH的目的是使溶液中的Fe³⁺、Al³⁺转化为Fe(OH)₃、Al(OH)₃沉淀，从而达到除去Fe³⁺、Al³⁺的目的，C错误；沉锰操作中加入NH₃·H₂O和NH₄HCO₃，反应的离子方程式为2HCO₃⁻ + Mn²⁺ + 2NH₃·H₂O = MnCO₃↓ + CO₃²⁻ + 2NH₄⁺ + 2H₂O，D 错误。]

3.钒元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中VO²⁺为蓝色，VO₂⁺为淡黄色，VO₂⁺具有较强的氧化性，Fe²⁺、SO₃²⁻等能把VO₂⁺还原为VO²⁺。向VOSO₄溶液中滴加酸性KMnO₄溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法不正确的是（ ）
A.在酸性溶液中氧化性：MnO₄⁻ ＞ VO₂⁺
B.FeI₂溶液与足量酸性(VO₂)₂SO₄溶液发生反应的离子方程式：Fe²⁺ + VO₂⁺ + 2H⁺ == Fe³⁺ + VO²⁺ + H₂O
C.向VOSO₄溶液中滴加酸性KMnO₄溶液反应的化学方程式为10VOSO₄ + 2H₂O + 2KMnO₄ == 5(VO₂)₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄ + K₂SO₄
D.向含1 mol VO₂⁺的酸性溶液中滴加1.25 mol FeSO₄的溶液完全反应，转移电子为1 mol

答案： 3.B

4.[2019·全国卷Ⅲ，26(1)(2)(3)(4)(5)]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c(Mⁿ⁺)=0.1 mol·L⁻¹]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

(1)“滤渣1”含有S和______；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：______________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是______________________。
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为______～6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn²⁺和Ni²⁺，“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF₂沉淀除去Mg²⁺。若溶液酸度过高，Mg²⁺沉淀不完全，原因是______________________。

答案： 4.
(1)SiO₂(或不溶性硅酸盐)　MnO₂ + MnS + 2H₂SO₄ = 2MnSO₄ + S + 2H₂O　
(2)将Fe²⁺氧化为Fe³⁺　
(3)4.7
(4)NiS和ZnS　
(5)F⁻与H⁺结合生成弱电解质HF，导致MgF₂(s)⇌Mg²⁺(aq) + 2F⁻(aq)平衡向右移动