【2026版化学高考步步高大二轮专题复习讲义江苏专用版专题七第26练无机物综合应用中热点题空强化

[分值：50分]

1.(12分)MnSO₄·H₂O在工业、农业等方面有广泛的应用，工业上可由高铁菱锰矿(主要成分为MnCO₃，还含有FeCO₃、Al₂O₃、MgO、SiO₂、CaO等杂质)制备，部分工艺流程如图所示：

已知：

①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L^-1计算)

②常温下，CaF₂、MgF₂的溶度积分别为1.48×10^-10、7.40×10^-11。

(1)酸浸时需将高铁菱锰矿粉碎，目的是；滤渣1的主要成分是。 

(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为。 

“调pH”的范围是。 

(3)“除杂”过程中加入MnF₂的目的是。 

(4)“沉锰”过程中发生反应的离子方程式为。 

(5)生成的MnCO₃沉淀需经充分洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。 

答案　(1)增大接触面，加快酸浸速率(或增大浸出率)　SiO₂、CaSO₄　(2)2Fe²⁺+4H⁺+MnO₂===2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O　5.2≤pH<8.8　(3)将Ca²⁺、Mg²⁺转变为CaF₂、MgF₂沉淀除去　(4)Mn²⁺+HC+NH₃·H₂O===MnCO₃↓+H₂O+N　(5)取少量最后一次的洗涤液于试管中，先向其中滴加盐酸，再加BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净

2.(4分)工业上用高硫铝土矿(主要成分为Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂，少量FeS₂)为原料制备聚合硫酸铁的部分工艺流程如下：

氧化过程中加入双氧水的目的为， 

实际生产过程中温度不宜过高且要控制H₂O₂的投加速度，其原因为。 

答案　将Fe²⁺氧化为Fe³⁺　温度过高时H₂O₂易分解，投加速度过快时，H₂O₂在Fe³⁺作用下发生分解

3.(5分)实验室以二氧化铈CeO₂废渣为原料制备Cl^-含量少的Ce₂(CO₃)₃，其部分实验过程如下：

通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备Cl^-含量少的Ce₂(CO₃)₃。已知Ce³⁺能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为

Ce³⁺(水层)+3HA(有机层)Ce(A)₃(有机层)+3H⁺(水层)

(1)加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是。 

(2)反萃取的目的是将有机层Ce³⁺转移到水层。使Ce³⁺尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有(填两项)。 

(3)与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce₂(CO₃)₃溶液的滤液中，物质的量减小的离子有(填化学式)。 

答案　(1)降低溶液中氢离子的浓度，促进Ce³⁺萃取平衡正向移动，提高Ce³⁺萃取率　(2)适当提高稀硝酸的浓度，多次萃取　(3)Ce³⁺、H⁺

4.(9分)(2025·南通、泰州、镇江、盐城部分学校调研)一种以软锰矿(主要含MnO₂和少量Fe₂O₃、MgO、CaCO₃、SiO₂等)和黄铁矿(主要成分为FeS₂)为原料制备Mn₃O₄的流程如下：

(1)酸浸。将软锰矿、黄铁矿与H₂SO₄溶液混合搅拌，反应过程中铁元素的变化为FeS₂²⁺³⁺。90 ℃下酸浸，锰元素浸出率及Fe³⁺、Fe²⁺的ρ(质量浓度)随时间的变化如图所示。

①0~20 min内，FeS₂中的硫元素被氧化为。此时，FeS₂和MnO₂发生主要反应的离子方程式为

。 

②0~20 min内，ρ(Fe²⁺)逐渐增大的原因是。 

③100 min后，ρ(Fe²⁺)逐渐减小的原因是。 

(2)除铁。向“酸浸”所得浸出液中加入过量H₂O₂，调节溶液pH，充分反应后过滤。H₂O₂的实际用量比理论计算用量大得多，其原因是。 

(3)制Mn₃O₄。向“除镁、钙”后的溶液中滴加适量氨水，充分反应后过滤、洗涤。将所得沉淀加水制成悬浊液，向其中通入空气可制得Mn₃O₄。若通入空气时间过长，所得Mn₃O₄样品中锰元素的质量分数会降低，其原因是。 

答案　(1)①2FeS₂+15MnO₂+28H⁺===2Fe³⁺+4S+15Mn²⁺+14H₂O　②FeS₂与酸反应生成Fe²⁺的速率大于Fe²⁺被MnO₂氧化的速率

③Fe²⁺被空气中的氧气氧化为Fe³⁺　(2)溶液中Fe³⁺催化H₂O₂分解　(3)部分锰元素被氧化成高价态锰氧化物

5.(10分)(2025·淮安一模)一种以废铜渣(主要是CuO，含有少量Fe₂O₃杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]的流程如图。

(1)“酸浸”时，采取下列措施一定能提高铜元素浸出率的有(填字母)。 

A.升高酸浸温度B.加快搅拌速度

C.缩短酸浸时间D.粉碎废铜渣

(2)“除铁”时滤渣主要成分为(填化学式)。 

(3)“蒸氨”过程中生成CuO，该过程发生反应的化学方程式为。 

(4)①制备碱式碳酸铜时，不采取向“除铁”后的溶液中直接加入NaHCO₃溶液的原因是。 

②“沉铜”时发生反应的离子方程式为。 

③“沉铜”时也可以利用Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液，已知25 ℃时，碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5，溶液中H₂CO₃、、的分布系数δ随pH的变化如图所示。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时，溶液中c()∶c()=。 

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