《2025年学霸高考黑题化学人教版》

经典真题 1(2025·山东，13，4 分)
钢渣中富含 CaO、SiO₂、FeO、Fe₂O₃ 等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的 Ca、Si、Fe 元素，流程如下。已知：Fe₂(C₂O₄)₃ 能溶于水；Kₛₚ(CaC₂O₄)=2.3×10⁻⁹，Kₛₚ(FeC₂O₄)=3.2×10⁻⁷。下列说法错误的是(A)


A.试剂 X 可选用 Fe 粉
B.试剂 Y 可选用盐酸
C.“分离”后 Fe 元素主要存在于滤液Ⅱ中
D.“酸浸”后滤液Ⅰ的 pH 过小会导致滤渣Ⅱ质量减少

答案：
经典真题1A 解题思路
$Fe^{2+}$、$Fe^{3+}$、$Ca^{2+}$等①加入试剂X ②加入$H_2C_2O_4$，试剂X将$Fe^{2+}$氧化为$Fe^{3+}$，$H_2C_2O_4$使$Ca^{2+}$先沉淀，分离后，滤液Ⅱ含$Fe^{3+}$，滤渣Ⅱ$→CaC_2O_4$，钢渣经盐酸酸浸，得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ，滤渣Ⅰ经碱浸，得到浸取液含$Na_2SiO_3$，加入试剂Y转化为$H_2SiO_3$沉淀，最后转化为$SiO_2$。

解析：根据分析，加入试剂X的目的是将$Fe^{2+}$氧化为$Fe^{3+}$，试剂X应该是氧化剂，不可以是Fe粉，A错误；加入试剂Y，将$Na_2SiO_3$转化为$H_2SiO_3$沉淀，最后转化为$SiO_2$，试剂Y可以是盐酸，B正确；根据分析，“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中，C正确；“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小，酸性强，造成$C_2O^{2-}_4$浓度小，使$Ca^{2+}(aq)+C_2O^{2-}_4(aq)⇌CaC_2O_4(s)$平衡逆向移动，得到$CaC_2O_4$沉淀少，滤渣Ⅱ质量减少，D正确。

经典真题 2(2025·甘肃，11，3 分)
处理某酸浸液(主要含 Li⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Al³⁺)的部分流程如下：

下列说法正确的是(D)

A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式：2Fe + 3Cu²⁺ = 3Cu + 2Fe³⁺
B.“碱浸”过程中 NaOH 固体加入量越多，Al(OH)₃ 沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了 Li₂CO₃ 的溶解度比 Na₂CO₃ 小的性质

答案：
经典真题2D 解题思路
主要含$Li^+$、$Fe^{3+}$、$Cu^{2+}$、$Al^{3+}$的酸浸液中加入Fe粉沉铜，得到Cu，再加入NaOH碱浸，得到$Al(OH)_3$沉淀，把$Fe^{2+}$氧化为$Fe(OH)_3$沉淀，加入$H_2O_2$氧化，加入$Na_2CO_3$沉锂得到$Li_2CO_3$。

解析：“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式为$Fe + Cu^{2+}══Cu + Fe^{2+}$，A错误；$Al(OH)_3$是两性氢氧化物，NaOH过量，则$Al(OH)_3$会溶解，B错误；“氧化”过程中将$Fe^{2+}$氧化为$Fe^{3+}$，铁元素化合价升高，C错误；加入$Na_2CO_3$得到$Li_2CO_3$沉淀，利用了$Li_2CO_3$的溶解度比$Na_2CO_3$小的性质，D正确。

氧化铍是一种核反应器燃料基体和减速剂，还可用作有机反应催化剂，其化学性质与 Al₂O₃ 相似。以绿柱石(主要成分为 3BeO·Al₂O₃·6SiO₂，还有少量含铁化合物)为原料制备氧化铍的工艺流程如下。下列说法错误的是(D)


A.“滤渣 1”的主要成分为 SiO₂
B.“转化”时 H₂O₂ 作氧化剂
C.“调 pH”的目的是除去 Fe³⁺和 Al³⁺
D.“试剂 M”可以选用氨水或 NaOH 溶液

答案： 巩固训练1D 解题思路
酸浸时得到$Fe^{2+}$(可能有$Fe^{3+}$)、$Al^{3+}$、$Be^{2+}$，$SiO_2$成为滤渣1，$H_2O_2$作氧化剂，把$Fe^{2+}$氧化为$Fe^{3+}$，加入碳酸钙调pH的目的是除去$Fe^{3+}$和$Al^{3+}$，得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，加入氨水得到氢氧化铍，除杂、煅烧得到氧化铍。
解析：“滤渣1”的主要成分为$SiO_2$，A正确；$H_2O_2$作氧化剂，把$Fe^{2+}$氧化为$Fe^{3+}$，B正确；加入碳酸钙调pH的目的是除去$Fe^{3+}$和$Al^{3+}$，得到氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，C正确；氧化铍化学性质与$Al_2O_3$相似，过量的NaOH溶液与氢氧化铍反应，降低了BeO的产率，D错误。

金属冶炼所产生的酸污水中的 As 元素可采用亚铁盐石灰法以 FeAsO₄ 形式去除，其简化工艺流程如图 1 所示，若采用三根压缩空气管直接将空气通入氧化槽内液体中，回用水发绿；改进后的氧化槽布气管结构如图 2 所示，盲板的作用为堵塞气体，使压缩空气只能从底部开口区逸出。下列说法正确的是(C)

A.中和过程的离子方程式为 OH⁻ + H⁺ = H₂O
B.废渣的成分为 FeAsO₄
C.改进后的氧化工艺目的是氧化更充分
D.回用水可用于配制石灰乳，也可直接排放

答案： 巩固训练2C 解题思路
由题给流程可知，向含亚砷酸的酸性废水中加入石灰乳，中和溶液中的氢离子得到中和液，向中和液加入硫酸亚铁，并用三根压缩空气管直接将空气通入氧化槽内液体中，将溶液中的亚砷酸、亚铁离子转化为砷酸铁沉淀，分离得到含有砷酸铁、硫酸钙的废渣和含有亚铁离子的回用水。
解析：由分析可知，向含亚砷酸的酸性废水中加入石灰乳的目的是中和溶液中的氢离子得到中和液，反应的离子方程式为$Ca(OH)_2 + 2H^+══Ca^{2+} + 2H_2O$，A错误；分析可知，废渣的主要成分为砷酸铁、硫酸钙，B错误；由图可知，改进后的氧化工艺有利于增大压缩空气中氧气与中和液的充分接触，将溶液中的亚砷酸完全转化为砷酸铁沉淀，C正确；由分析可知，绿色的回用水中含有亚铁离子，不能配制石灰乳，若直接排放会造成水污染，D错误。