专题九 常见元素及其化合物
真题试做
1．(2012高考广东理综卷，10)下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C．工业上利用合成氨实现人工固氮
D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
2．(2012高考广东理综卷，12)下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2有漂白性
SO2可使溴水褪色
B
SiO2有导电性
SiO2可用于制备光导纤维
C
浓硫酸有强氧化性
浓硫酸可用于干燥H2和CO
D
Fe3＋有氧化性
FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
3．(2011高考广东理综卷，10)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )
A．将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活泼性
B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D．将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
4．(2009高考广东化学卷)广东正在建设海洋强省。下列说法不正确的是( )
A．从海带中提取碘单质的过程涉及氧化还原反应
B．往淡水中加入NaCl等配成人造海水，可用于海产品的长途运输
C．赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D．海洋经济专属区的资源开发可获得Fe、Co、K、Au、Mg、B等金属
5．(2010高考广东理综卷，32)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β—锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步骤Ⅰ前，β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是______________________。
(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入________(填“石灰石”“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________。
(4)步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为_______________________________________。
(5)从母液中可回收的主要物质是___________________________________________。
6．(2011高考广东理综卷，32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：
(NaCl熔点为801 ℃；AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前，需消除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质。相关的化学方程式为①____________和②____________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在__________。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为__________________。
(4)在铝电解池中，金属铝为______极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为__________________。
(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是______________________________。
考向分析
元素化合物知识是化学理论、化学实验与探究等的载体，在历年高考试题中得到很好的体现。从2012年广东理科综合试卷统计分析来看，这部分知识没有直接命题，主要以离子共存判断、化学反应方程式的书写、氧化还原反应规律的应用、化学实验综合探究和化学工艺流程等题型进行多元考查。试题将元素化合物知识与概念、原理、思想方法等知识整合起来，把“元素化合物的性质和应用”作为形成化学概念、掌握化学原理的载体，有一定的综合性与开放性。
热点例析
热点一 金属元素及其化合物的性质
【例1】(2011高考山东卷)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是( )
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
归纳总结1．金属冶炼的原理
把金属从矿石中提炼出来。由于矿石中的金属元素绝大多数都是以正化合价存在的，所以金属冶炼的实质是在高温下用还原剂将化合态的金属还原成单质。
2．金属冶炼的一般步骤
矿石的富集(除去杂质，提高矿石中有用成分的含量)；冶炼(Mn＋＋ne－===M)；精炼(提炼纯金属)。
3．金属冶炼的方法
(1)物理方法：用于提取最不活泼的金属。Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在，可用物理方法分离得到。如“沙中淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙子冲走，剩下密度很大的金砂，再进一步分离便可得到金属金(Au)。
(2)热分解法：该法可用于冶炼某些不活泼金属，在金属活动性顺序表的右端区域(如Hg、Ag)的金属可用此法。
(3)热还原法：用于冶炼较活泼的金属，在金属活动性顺序表中居于中间区域的金属可用此法。焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属等是常用的还原剂。
(4)电解法：用于冶炼金属活动性很强的金属，因为这类金属不能用一般的还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
有的金属既可以用热还原法，又可以用电解法，在热还原法中，也可以采用不同的还原剂。对于一种金属的冶炼采用什么样的方法，选用什么样的还原剂，要根据生产原料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。
即时演练1铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称
黄铜矿
斑铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
(1)上表所列铜的化合物中，铜的质量百分含量最高的是__________。
(2)工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，反应的氧化剂是__________。
(3)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：_________________________________________。
(4)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是______(填字母)。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铜绿的主成分
是碱式碳酸铜
可用稀盐酸除铜
器表面的铜绿
Ⅰ对；Ⅱ对；有
B
铜表面易形
成致密的氧化膜
铜容器可以
盛放浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ对；有
C
铁比铜活泼
钉在铜板上的铁
钉在潮湿空气中
不易生锈
Ⅰ对；Ⅱ对；有
热点二 非金属元素及其化合物的性质
【例2】下列推断正确的是( )
A．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应
B．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同
C．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
D．新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
规律总结1．常见酸的重要特性
(1)H2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。
(2)硝酸、浓硫酸、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中浓硝酸、HClO见光受热易分解。
(3)浓硝酸和Cu(足量)、浓硫酸和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)发生反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。
(4)浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。
(5)常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
2．影响环境的几种污染物
酸雨
温室
效应
臭氧层
破坏
赤潮和水华
居室
污染
光化学烟雾
白色
污染
SO2、
NOx
CO2、
CH4
氟氯代烃、NOx
富含氮、磷的生活污水
甲醛
NOx、碳
氢化合物
塑料
3．重要物质的用途
(1)Na2O2可作呼吸面具和潜水艇中的供氧剂。
(2)Cl2、ClO2、NaClO和漂白粉等可用于自来水的消毒杀菌，明矾可用作净水剂。
(3)SO2可用于工艺品的漂白，但不能用于食品漂白。
(4)晶体硅可用作半导体材料、太阳能电池和硅合金。
(5)SiO2用作制造光导纤维、光学仪器、电子部件和压电材料，石英还可用于制玻璃。
(6)NaHCO3、Al(OH)3可用于治疗胃酸过多。
(7)NaHCO3用于制造发酵粉。
(8)Na2CO3用于制玻璃、造纸和食用碱。
(9)BaSO4在医疗上作造影剂——钡餐。
(10)AgBr用作感光材料。
(11)铝热剂可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属。
(12)FeCl3溶液可用作腐蚀印刷电路板。
即时演练2(2012高考江苏卷，16)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：
(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)N2O3(g)，其平衡常数表达式为K＝________。
(2)上述工艺中采用气—液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入，石灰乳从吸收塔顶喷淋)，其目的是__________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)＞1:1，则会导致________；若n(NO):n(NO2)＜1:1，则会导致________。
(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为____________________。
热点三 元素化合物与基本概念、基本理论
【例3】(2011高考山东卷)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是______ L。
(2)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝______ kJ·mol－1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝______。
(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH______0(填“＞”或“＜”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是____________________。
思路点拨1．反应速率理论在实际生产中的运用
将反应速率理论运用于实际生产中工艺条件的选择在近年试题中出现过多次，应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、催化剂等方面思考，思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。若是不同聚集状态之间的反应都会有接触面积的问题，而增大接触面积的具体措施有不同，如固体可以用粉碎的方法，液体可以用喷洒的方法，气体可以用多孔分散器等。接触机会一般受混合是否充分影响，如搅拌、混溶等措施。温度、浓度等措施在运用时须确保反应物或生成物的性质保持稳定。也有一些反应因为过快而要适当降低速率，常常从温度和浓度角度采取措施。加压一般是提高气体反应物浓度的措施，但在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。一般情况下，水溶液中发生的常见的离子反应除了控制合适的pH外很少考查催化剂的条件，而在有机反应、混合气体反应的情况下，催化剂常常是十分重要的影响因素。此外，在实际生产中反应速率问题往往放在生产效益的大背景下考查，因此通过加快反应速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍的，这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。
2．解决与化学平衡有关的实际运用类型简答题的一般程序
(1)阅读题目新情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；
(2)找出题目信息中与平衡体系有关变化的因素；
(3)利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，即平衡移动方向的判断；
(4)说明平衡发生移动后对实际问题体系产生的影响。
即时演练3(2011高考山东卷)科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为____________________。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是______。
(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na+xS===Na2Sx，正极的电极反应式为___________________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________________。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的__________倍。
(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为_______________________(用离子方程式表示)。
热点四 与元素化合物有关的工艺流程题
【例4】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3.2
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
(1)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有____________________(要求写出两条)。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分有________________。
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有__________。
思路点拨化学工艺流程题常见错误分析
化学工艺流程题看上去比较复杂，但设置的问题往往比较简单。考生在答题时，不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚，只需把握大的方向，理清每个环节的目的和结果，再根据题中所提的问题，结合题中信息和平时所学知识进行作答即可。常见的解题误区有：
(1)过度拘泥于流程图的细节，难以找到实验目的，不能明确有关图示信息。解题时应：快速浏览题干与转化过程，明确实验目的；关注箭头号：图1箭头表示的是反应物同时加入，图2表示反应物分步加入，图3表示循环反应；关注框内所列内容：根据实验目的，大致弄清从原料到产品的物质间的转化关系。
(2)只局限于题干，没有从设问的问题中提炼解题信息。解题时应：根据设问提炼出对解决问题有用的信息。有些题干中不很明了的信息可能会在问题中有所涉及而得以完善。有些信息问题涉及不到，属于无效信息，所以对题干中和流程图中不懂的信息要大胆跳过，对于解决问题有用的信息要重新梳理。
(3)不清楚化学工艺生产要解决的主要矛盾是什么。工艺生产主要解决的矛盾是：解决将原料转化为产品的生产原理；除去所有杂质并分离提纯产品；提高产量与产率；减少污染，考虑“绿色化学”生产；原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。
(4)分析方法单一，缺乏变化。化工工艺流程题的解题方法常用的有以下几种：
首尾
分析法
对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答
分段
分析法
对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工艺流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点
交叉
分析法
有些化工生产选用多组原材料，率先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题就适合用交叉分析法。就是将提供的工艺流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析
(5)不能规范作答，出现答非所问、表述不准确、不规范、化学名词出现错别字等情况。
即时演练4(2012高考天津卷)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请回答下列问题：
(1)第①步Cu与酸反应的离子方程式为____________；得到滤渣1的主要成分为________。
(2)第②步加H2O2的作用是______________________，使用H2O2的优点是____________________；调溶液pH的目的是使________生成沉淀。
(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是__________________。
(4)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小组设计了三种方案：
甲：Al2(SO4)3·18H2O
乙：Al2(SO4)3·18H2O
丙：Al2(SO4)3·18H2O
上述三种方案中，______方案不可行，原因是________________________；从原子利用率角度考虑，________方案更合理。
误区警示
1．只知道金属单质与非金属单质在发生置换反应中的一般规律，而忽略其中的特例。如一般不活泼的金属单质不与比较活泼的金属的盐溶液反应，但是FeCl3却可以和Cu反应。
一般活泼的金属可以把不活泼的金属从它的盐溶液中置换出来，但是碱金属不行；一般活泼的非金属可以把不活泼的非金属从它的化合物中置换出来，但是F2不能从NaCl的溶液中把氯置换出来。
一般是活泼的金属把不活泼的金属从其化合物中置换出来，但是在工业上却可用活动性比钾弱的钠把活泼的金属钾置换出来，这是因为此反应在高温下进行，此时钾是气体，它的放出可使平衡向生成钾的方向移动。
2．火焰为蓝色或淡蓝色的是：H2、CO、CH4、H2S、C2H5OH；火焰为苍白色的为Cl2在H2中燃烧产生的火焰；钠单质及其化合物灼烧时火焰都呈黄色；钾则呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
3．向一溶液中滴入碱液，先生成白色沉淀，进而变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe2＋。
4．与稀盐酸或稀硫酸反应生成无色无味气体，且此气体可使澄清的石灰水变浑浊，此气体一般是CO2，原溶液可能含有CO或HCO；与稀盐酸或稀硫酸反应生成刺激性气味的气体，且此气体可使澄清石灰水变浑浊，可使品红溶液褪色，该气体一般是二氧化硫，原溶液中含有SO或HSO或者含有S2O。
5．与碱溶液反应且加热时产生刺激性气味的气体，此气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，此气体是氨气，原溶液中一定含有NH。
6．CO2与BaCl2、CaCl2溶液不反应(因为若生成CaCO3、BaCO3，则就应该有盐酸生成，而CaCO3、BaCO3能溶解在盐酸中生成BaCl2、CaCl2溶液，因此不反应)，但是若在BaCl2、CaCl2溶液中先通入NH3或加入NaOH等碱性物质再通入CO2，则可以得到沉淀。将SO2通入BaCl2溶液时也是如此，如果要想得到沉淀，不仅可以加入碱性物质(NaOH、NH3等)，还可以用氧化剂如硝酸、氯水、溴水、过氧化氢、通NO2等。
7．二氧化硫和氯气都具有漂白性，但当两气体等物质的量混合后，却失去了漂白性：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
8．只以化合态存在的元素：金属元素——碱金属、镁、铝、铁；非金属元素——氢、卤素、硅、磷；既以化合态又以游离态存在的元素：氧、硫、碳、氮。
跟踪练习下列叙述错误的是____。
①海水提镁的主要步骤为：
CaCO3(s) 盐酸
↓ ↓
海水―→Mg(OH)2(s)―→MgCl2(aq)Mg(l)＋Cl2(g)
②废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
在上述溶解过程中，S2O被氧化成SO，LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为8LiCoO2＋Na2S2O3＋11H2SO4===4Li2SO4＋8CoSO4＋Na2SO4＋11H2O
③开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
该循环工艺过程的总反应方程式为2H2O＋SO2===H2SO4＋H2。在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是减小氢气的浓度，使HI分解平衡正向移动，提高HI的分解率。
④聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：
制备绿矾时，向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后，经过滤操作得到溶液Y，再将溶液Y蒸发至产生大量固体时停止加热，利用余热蒸干即得到绿矾。
1．溴是海水中重要的非金属元素，地球上90%的溴元素以Br－的形式存在于海水中，所以人们称溴为“海洋元素”。下列有关说法中正确的是( )
A．从海水中提取溴时，不涉及氧化还原反应
B．苯与溴水反应生成溴苯
C．可以用CCl4萃取溴水中的溴
D．向FeBr2溶液中通入Cl2时，一定会发生如下反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
2．下列说法错误的是( )
A．Fe在一定量稀硝酸溶液中可能生成Fe3＋和Fe2＋
B．Al(OH)3既能溶于盐酸也能溶于烧碱溶液
C．Cu和过量的S反应生成Cu2S
D．NaHCO3和Na2CO3受热都分解出CO2
3．下列表述Ⅰ和Ⅱ都正确，且存在因果关系的是( )
表述Ⅰ(因)
表述Ⅱ(果)
A
Si和Ge同主族且位于金属和非金属交界线两侧
Si为非金属元素，其单质是半导体；Ge为金属元素，其单质是导体
B
“硅胶”是硅酸钠的冻状凝胶经脱水后得到的，多孔、吸附水分能力强
硅胶常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂
C
打磨过的铝箔在空气中其表面会很快生成Al2O3薄膜，而且Al2O3的熔点高于Al
打磨过的铝箔在空气中燃烧会失去光泽但熔化的铝并不滴落
D
Fe2O3难溶于水
Fe(OH)3不能通过化合反应直接制得
4．下列叙述中，正确的是( )
A．在船舶的外壳上装铜块可防止其发生电化学腐蚀
B．MnO2、FeCl3和CuSO4都可加快H2O2的分解速率
C．FeCl3溶液和Fe(NO3)3溶液加热蒸干、灼烧都得到Fe2O3
D．用惰性电极分别电解CuCl2溶液和MgCl2溶液分别得到单质Cu和Mg
5．锂被誉为“高能金属”。工业上用硫酸与β锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在一定条件下反应生成Li2SO4(以及MgSO4、硅铝化合物等物质)，进而制备金属锂，其生产流程如下：
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：________。
(2)沉淀X主要成分为CaCO3和________。
(3)写出盐酸与Li2CO3反应的离子方程式：____________________。
(4)写出电解熔融LiCl时阴极的电极反应式：____________________。
(5)流程中两次使用了Na2CO3溶液，试说明前后浓度不同的原因：前者是________；后者是________。
6．辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：
(1)写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式____________________。
(2)回收S过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是___________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该反应的化学方程式为____________________________________；向滤液M中加入(或通入)下列________(填字母)物质，得到另一种可循环利用的物质。
a．铁
b．氯气
c．高锰酸钾
(4)保温除铁过程中加入CuO的目的是______________________；蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH，其理由是_________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案
命题调研·明晰考向
真题试做
1．D 解析：Na2O2与CO2反应有氧气生成，属于氧化还原反应，A错误；由氧化铝转化为铝，铝元素化合价降低，属于氧化还原反应，B错误；合成氨是由单质参与的化合反应，属于氧化还原反应，C错误。
2．D 解析：SO2可使溴水褪色是因为SO2的还原性，A错误；SiO2是共价化合物不能导电，B错误；浓硫酸可用于干燥H2和CO是因为吸水性，C错误。
3．B 解析：稀释浓硫酸时应是将密度大的浓硫酸加入到密度较小的水中，若将水加入到浓硫酸中，会因为稀释放出大量的热使水暴沸而发生危险，A错误；在溶液中Mg2＋与OH－会生成白色沉淀氢氧化镁，B正确；进行过滤实验时必须用玻璃棒引流，不能直接倒入，C错误；实验时，蒸干溶液必须在通入HCl气体的气氛中进行，D错误。
4．D 解析：海带中含碘离子(I－)，要从海带中提取碘单质(I2)必然会涉及元素化合价的升降，所以一定涉及氧化还原反应，A正确；赤潮主要是由生活污水和工农业生产的废水任意排放引起水中N、P元素增高，造成水域的水体富营养化，C正确；B是非金属元素不是金属元素，D错误。
5．答案：(1)增大样品与H2SO4的接触面积，加快化学反应速率
(2)石灰石
(3)Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋
(4)2Li＋＋CO===Li2CO3↓
(5)Na2SO4
解析：本题以流程图的形式考查了物质的分离提纯、离子反应、氧化还原反应等基础知识。(1)固体粉碎后接着进行酸浸，要发生化学反应，故其目的是增大固体与硫酸的接触面积，增大反应速率。(2)因为酸浸后得到的酸性溶液，若要调节溶液的pH到6.0～6.5，必须加入能与酸反应的物质，所以石灰石、氯化钙或稀硫酸三种物质中只能选择石灰石；(3)由题意可知步骤Ⅱ可以使Fe3＋、Al3＋完全转化为氢氧化物沉淀，溶液中还含有Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋，加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入石灰乳的目的是使Fe3＋、Mg2＋转化为氢氧化物沉淀，加入Na2CO3使溶液中原有的及引入的Ca2＋转化为碳酸钙沉淀；由流程图不难看出步骤Ⅲ得到了碳酸锂和母液，由此可判断加入碳酸钠生成了碳酸锂沉淀，离子方程式为2Li＋＋CO===Li2CO3↓；(4)由流程图分析可知步骤Ⅲ以前已经除去Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋，溶液中还存在Li＋、Na＋和加入硫酸引入的SO，加入碳酸钠生成了碳酸锂沉淀，母液中的溶质主要是Na2SO4。
6．答案：(1)Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe 3SiO2＋4Al2Al2O3＋3Si
(2)HCl、AlCl3 NaCl
(3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，H＋＋OH－===H2O
(4)阳 Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl
(5)致密氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生
解析：(1)由题给信息“防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质”说明两个反应的反应物分别是Fe2O3和铝、二氧化硅和铝，生成物分别是Al2O3和Fe、Al2O3和Si，已知反应物和生成物，可书写配平置换反应的化学方程式。(2)由题意可知粗铝的成分中含有一定量的钠和氢气，在700 ℃时通入氯气，氯气则会与Na、Al、H2反应分别生成氯化钠固体(浮渣)、氯化氢和氯化铝气体(AlCl3在181 ℃升华)。(3)气体A经冷凝只含氯化氢和氯气，可与废碱液发生离子反应。(4)镀铝电解池中金属铝为阳极，书写电极反应式时一定要注意电镀时“溶液的浓度”要保持不变，所以结合题意可得铝在AlCl作用下放电转化为Al2Cl，Al2Cl在阴极放电转化为铝和AlCl，铝附着在钢材表面形成镀层。(5)钢铁在空气中主要发生化学腐蚀和电化学腐蚀，腐蚀的发生主要是与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气接触有关，由于钢材表面附着的铝转化为氧化铝隔绝了铝及钢材与空气、二氧化碳和水蒸气的接触，防止钢材腐蚀。
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【例1】C 解析：Al2O3是两性氧化物不是碱性氧化物，A错误；Cu和Fe在空气中还可能生成铜绿和铁锈，B错误；因为阳离子水解，且水解产物中含有挥发性酸——盐酸，将溶液蒸干将会水解彻底从而得到氢氧化物，C正确；Al3＋的放电能力小于H＋的放电能力，在阴极析出H2不会析出Al，Fe3＋在阴极放电生成Fe2＋而不是Fe，D错误。
【即时演练1】答案：(1)Cu2S
(2)Cu2O、Cu2S
(3)电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2＋进入溶液中Cu－2e－===Cu2＋；阴极上发生还原反应，Cu2＋得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2＋＋2e－===Cu，从而达到精炼Cu的目的
(4)A
解析：(1)题表所列铜的化合物中，铜的质量百分含量如下：
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu(OH)2
铜的质量
百分含量
34.8%
63.5%
80%
57.6%
由表中数据不难得出答案为Cu2S。
(2)由反应方程式不难判断，Cu2O、Cu2S中的Cu元素化合价由＋1降为0价，Cu2S中的S元素化合价由－2价升高为＋4价，所以Cu2O、Cu2S是反应的氧化剂，Cu2S是反应的还原剂。
(3)电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上Fe、Cu失去电子发生氧化反应变为阳离子进入溶液中，Ag、Au等金属形成阳极泥沉在溶液底部；阴极上仅Cu2＋得到电子发生还原反应，在阴极上析出Cu单质，从而达到精炼Cu的目的。
(4)稀盐酸可以同Cu(OH)2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿[CuCO3·Cu(OH)2]，A正确；铜表面不能和铁、铝一样因为钝化形成致密氧化膜，铜和浓硫酸在常温下缓慢反应，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程放热，随着反应的进行，速率会越来越快，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误；因为Fe比Cu活泼，所以二者形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生锈，C错误。答案选A。
【例2】A 解析：酸性氧化物能够跟强碱反应，生成盐和水，A正确；Na2O与CO2反应只生成Na2CO3，Na2O2与CO2反应除生成Na2CO3外，还生成O2，B错误；NO在空气中会发生反应2NO＋O2===2NO2，故C错误；因新制氯水中含有HCl和HClO，HClO具有强氧化性，故滴入少量紫色石蕊试液的现象是先变红，后褪色，D错误。
【即时演练2】答案：(1)c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)
(2)使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
(3)排放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高
(4)3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O
解析：(1)平衡常数等于生成物平衡浓度幂之积与反应物平衡浓度幂之积的比值，根据题给反应方程式，平衡常数表达式为c(N2O3)/c(NO)·c(NO2)；(2)逆流可以增大尾气与石灰乳的接触面积，有利于气体的吸收；滤渣应为没有溶解的物质，结合流程中涉及的相关物质可知滤渣主要成分为氢氧化钙；(3)根据化合价的升降情况分析，当一氧化氮和二氧化氮物质的量之比为1:1，刚好转化为Ca(NO2)2；当大于1:1时，一氧化氮过量；当小于1:1时，将会有高价氮氧化物生成Ca(NO3)2；(4)在酸性溶液中Ca(NO2)2转化为NO，氮元素化合价降低，由氧化还原反应的规律可知必有氮元素的化合价的升高，即有NO生成，由此可得离子方程式为：3NO＋2H＋===NO＋2NO↑＋H2O。
【例3】答案：(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 6.72
(2)－41.8 b 2.67或
(3)＜ 在1.3×104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失
解析：(1)NO2中的化合价由＋4降低到0，所以1 mol NO2参加反应转移4 mol电子，当转移1.2 mol电子时，消耗0.3 mol的NO2。
(2)(前式－后式)÷2即得，所以ΔH＝(－196.6＋113.0)÷2＝－41.8 kJ·mol－1。此反应是等体积反应，a不能说明；只要平衡移动，NO2的浓度一定发生变化，颜色也一定发生变化，b可以；SO3与NO的体积不论平衡与否，均为1:1，c不能说明；消耗SO3和生成NO2均表示逆反应速率，d不能。
(3)CO的转化率随温度升高而降低，所以正反应为放热反应。选择250 ℃、1.3×104 Pa的反应条件主要是250 ℃，1.3×104 Pa时CO转化率已接近最大值，没有必要再加大压强增加生产成本。
【即时演练3】答案：(1)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ CS2(或热NaOH溶液)
(2)xS＋2e－===S(或2Na＋＋xS＋2e－===Na2Sx) 离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5
(3)c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋) 减小 2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－
解析：(1)乙醇中含有羟基可以与金属钠反应放出氢气，化学方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应，因此要清洗附着在试管壁上的硫，可选用CS2或热的氢氧化钠溶液；(2)由电池反应可以看出金属钠失去电子作为负极，单质硫得电子被还原成S，所以正极的电极反应式为xS＋2e－===S；由于原电池内部要靠离子的定向移动而导电，同时钠和硫极易化合，所以也必须把二者隔离开，因此M的作用是导电(导电或电解质)和隔离钠与硫；在铅蓄电池中铅作负极，反应式为Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)，因此当消耗1 mol即207 g铅时转移2 mol电子，而207 g钠失去的电子数为9，所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2＝4.5倍。(3)Na2S属于强碱弱酸盐，S2－水解显碱性，所以c(H＋)最小。但由于水解程度很小，大部分S2－还在溶液中。因为氢硫酸属于二元弱酸，所以S2－水解时分两步进行且以第一步水解为主，方程式为S2－＋H2O===HS－＋OH－、HS－＋H2O===H2S＋OH－，因此Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H＋)；由于S2－极易与Cu2＋结合形成CuS沉淀而抑制S2－水解，因此若加入少量固体CuSO4溶液碱性会降低，酸性会增强，方程式为S2－＋Cu2＋===CuS↓。S2－中硫元素处于最低化合价－2价，极易失去电子而被氧化，空气中含有氧气可氧化S2－而生成单质硫，方程式为2S2－＋O2＋2H2O===2S↓＋4OH－。
【例4】答案：(1)增大硫酸浓度；加热升高温度；边加硫酸边搅拌(要求写出两条)
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)CaSO4、Na2SO4
解析：(1)固体溶解及反应完全的措施一般是加热、振荡或搅拌，或是增大硫酸的浓度，所以答案应该从这些方面分析回答。(2)从题给信息可以看出pH调到5.5时Fe3＋和Al3＋沉淀完全，所以滤渣Ⅰ应该是氢氧化铁和氢氧化铝。(3)因废料浸出用到硫酸，可知滤液中应该含有硫酸根离子；从废料成分中含有CaMg(CO3)2和两次调节pH均用到氢氧化钠，可知滤液中阳离子应该有钠离子和钙离子，所以从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质是硫酸钠和硫酸钙。
【即时演练4】答案：(1)Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O Au、Pt
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ 不引入杂质，对环境无污染 Fe3＋、Al3＋
(3)加热脱水
(4)甲 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质 乙
解析：(1)第①步加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2＋、Al3＋、Fe2＋。所以滤渣1的成分是Pt和Au，滤液1中的离子是Cu2＋、Al3＋、Fe2＋。Cu和酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(2)第②步加H2O2的作用是把Fe2＋氧化为Fe3＋，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境无污染。调溶液pH的目的是使Fe3＋和Al3＋形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2＋，滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
(3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水。
(4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行；乙方案先在滤渣中加H2SO4，生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3，再加适量Al粉与Fe2(SO4)3反应得到Al2(SO4)3溶液，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，乙方法可行；丙方案先在滤渣中加NaOH溶液，NaOH溶液和Al反应生成NaAlO2溶液，再在滤液中加适量的H2SO4，得到Al2(SO4)3溶液，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，丙方法可行。但从原子利用角度考虑方案乙更合理，因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系，造成试剂浪费。
【跟踪练习】答案：①④
解析：①对于熟悉的工艺流程要注意对物质状态和所加试剂等细节的分析，海水提镁的流程中第一步加CaCO3固体错误，应该是向苦卤中加入CaO，第3步错误，应该电解熔融的氯化镁得到镁，错误；②流程图中的信息较多，要根据设问提炼信息，应用信息。问题要求写出LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式，由信息“S2O被氧化成SO”可知，硫元素的化合价由＋2价升高到＋6价，发生氧化反应，关键问题是要搞清钴元素和锂元素反应后的价态，从流程图中的产物“Co(OH)2”和“Li2CO3”中可获得这一信息，从而迅速判断出钴元素发生还原反应，根据化合价升降总数相等配平即可，正确；③从流程图中的各方框的进出箭头可以迅速得出总反应的反应物是SO2和H2O，生成物是H2SO4和H2，I2是循环使用的物质，可以迅速写出反应的总方程式为2H2O＋SO2===H2SO4＋H2，碘化氢的分解反应是可逆反应，应从化学平衡角度分析分离出氢气的目的，正确；④因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，故溶液X中含有Fe3＋，故应先加入过量的铁粉，然后过滤除去剩余的铁粉。由硫酸亚铁溶液制绿矾应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，而不应该采用蒸发结晶法，错误。
创新模拟·预测演练
1．C 解析：从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤，A错误；苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应，B错误；FeBr2与Cl2反应时，因Cl2的量不同，生成物不同，题目中没有说明Cl2与FeBr2的相对用量，D错误。
2．D 解析：Fe与稀硝酸反应时生成Fe(NO3)3，当Fe过量时，又会发生反应Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，A正确；Al(OH)3为两性氢氧化物，可溶于强酸、强碱，B正确；S的氧化性较弱，当与Cu、Fe反应时，只能生成低价态的金属硫化物，C正确；Na2CO3受热不分解，D错误。
3．C 解析：Si和Ce均是良好的半导体材料，A错误；“硅胶”应是硅酸的冻状凝胶经脱水后得到，B错误；通过化合反应可制备Fe(OH)3，如4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，D错误。
4．BC 解析：船舶的外壳为钢铁，主要成分为Fe，而Cu的金属活泼性较Fe弱，故船舶外壳上装铜块，会形成原电池且铜块作正极，加快船舶的电化学腐蚀，A错；MnO2、FeCl3、CuSO4对H2O2的分解都具有催化作用，B正确；FeCl3溶液和Fe(NO3)3溶液加热蒸干时，因水解生成的HCl、HNO3都具有挥发性，会使Fe3＋水解完全而得到Fe(OH)3，灼烧则分解生成Fe2O3，C正确；电解MgCl2溶液时，因阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故得不到Mg，D错。
5．答案：(1)Li2O·Al2O3·4SiO2
(2)Mg(OH)2
(3)Li2CO3＋2H＋===2Li＋＋CO2↑＋H2O
(4)Li＋＋e－===Li
(5)浓度过大会使部分Li＋沉淀 此时浓度大则有利于Li2CO3沉淀的生成(其他合理答案均可)
典型错误：(1)(Li2O)0.5·(Al2O3)0.5·(SiO2)2；1/2Li2O·1/2Al2O3·2SiO2(表达不符合要求，应为Li2O·Al2O3·4SiO2)
(2)MgCO3〔Mg(OH)2比MgCO3更难溶，应生成Mg(OH)2沉淀〕
(3)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(因Li2CO3为沉淀，书写离子方程式时不能拆分)
(4)2Cl－－2e－===Cl2↑(错写为阳极电极反应)
(5)用于沉淀少量杂质；沉淀少量Ca2＋，浓度不宜太大；沉淀Ca2＋、Mg2＋；(未读懂工艺流程的生产原理，从Li2CO3的溶解平衡考虑，如CO浓度过大会使部分Li＋沉淀，而导致锂元素损失)为了生成Li2CO3沉淀。(应突出回答浓度大的原因，有利于生成Li2CO3沉淀，充分利用锂元素，减少锂元素的损失)
解析：本题以“硫酸与β-锂辉矿为主要原料制备金属锂的工业生产流程”为背景设计问题，将元素化合物知识、氧化物形式表示化合物组成的方法、离子方程式的书写、电极反应式的书写、流程中间产物的判断、沉淀的溶解平衡与试剂浓度的选择等知识融合在实际生产工艺之中加以考查。以氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成时，可将其化学式中所有原子的数目扩大为2倍，再行改写即可得到Li2O·Al2O3·4SiO2。β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)经焙烧、加浓硫酸、水浸、用碳酸钙调节溶液pH＝6，经过滤后所得滤液中主要含Li＋、SO和少量的Ca2＋、Mg2＋等离子。加入Ca(OH)2调节pH＝11可生成Mg(OH)2沉淀除去Mg2＋，再加适量稀碳酸钠溶液可以生成CaCO3沉淀除去Ca2＋，所以沉淀X为Mg(OH)2和CaCO3。此步骤使用稀碳酸钠溶液是为了防止生成Li2CO3沉淀而导致锂元素的损失。而在后续操作中向20% Li2SO4溶液中加入饱和碳酸钠溶液(增大CO离子浓度)的目的是为了让溶液中Li＋尽可能转化为Li2CO3沉淀，以减少锂元素的损耗，达到充分利用锂元素的目的。盐酸与Li2CO3反应的离子方程式为：Li2CO3＋2H＋===2Li＋＋CO2↑＋H2O，因Li2CO3为沉淀不能拆分；熔融LiCl电解时阴极的电极反应式为：Li＋＋e－===Li。
6．答案：(1)Cu2S＋4Fe3＋===2Cu2＋＋4Fe2＋＋S
(2)温度高苯容易挥发，温度低溶解速率小
(3)4NOx＋(5－2x)O2＋2H2O===4HNO3 b
(4)调节溶液的pH，使铁元素(Fe3＋)完全转化为Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2＋的水解(不带入其他杂质)
典型错误：(1)Cu2S＋2Fe3＋===2Cu2＋＋Fe2＋＋FeS(因Fe3＋氧化性较强，可以将氧化为S单质，不会生成FeS)
(2)温度低反应速率小(因苯与S不发生化学反应，应回答“温度低溶解速率小”)
(3)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(应按照NOx参加反应书写化学方程式)
(4)除去过量的铁〔答题不够明确，是通过加CuO来“调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀”〕
解析：本题以“辉铜矿为原料制取硝酸铜的工艺流程”为背景设计问题，将元素化合物知识、离子方程式的书写、控制反应条件的目的、化学反应原理(反应速率、盐类水解)等知识融合在实际生产工艺中加以考查。用FeCl3溶液浸取辉铜矿的原理是利用Fe3＋氧化Cu2S生成可溶性的Cu2＋和Fe2＋，不溶的单质S可以用苯溶解回收，根据氧化还原反应的原理写出该离子方程式：Cu2S＋4Fe3＋===2Cu2＋＋4Fe2＋＋S。回收S的温度控制在50～60 ℃的原因是：如温度过低溶解速率太小，而温度过高则导致溶剂苯挥发损失。用Fe置换浸取液所得的滤液M中含Fe2＋，可以通入Cl2将其氧化生成FeCl3而循环利用，且不会引入新的杂质；置换所得Cu及过量的Fe加HNO3后生成氮氧化物NOx，与氧气、水反应生成硝酸可循环利用，化学方程式为：4NOx＋(5－2x)O2＋2H2O===4HNO3。保温除铁过程中加入CuO的目的是调节溶液的pH，使溶液中Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去，并且不会引入新的杂质离子；蒸发浓缩Cu(NO3)2时加入硝酸调节溶液的pH，可以抑制Cu2＋的水解。
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