河南省商丘市化學(xué)高考2024-2025學(xué)年測(cè)試試卷與參考答案

2024-2025學(xué)年河南省商丘市化學(xué)高考測(cè)試試卷與參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的說(shuō)法正確的是()A.化學(xué)平衡常數(shù)K只與反應(yīng)本身有關(guān)，與溫度、反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)B.可逆反應(yīng)AgC.對(duì)于給定的可逆反應(yīng)，相同條件下，正、逆反應(yīng)方向的平衡常數(shù)互為倒數(shù)D.溫度越高，K值越大

本題主要考查化學(xué)平衡常數(shù)的意義及其影響因素。A選項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)K是描述化學(xué)反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度冪之積的比值，它只與反應(yīng)本身（即反應(yīng)物和生成物的種類以及它們的化學(xué)計(jì)量數(shù)）和溫度有關(guān)，與反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)等無(wú)關(guān)。因此，A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)，對(duì)于可逆反應(yīng)AgC選項(xiàng)，對(duì)于給定的可逆反應(yīng)，相同條件下（主要是溫度相同），正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。這是因?yàn)槠胶獬?shù)的定義就是正反應(yīng)速率常數(shù)與逆反應(yīng)速率常數(shù)的比值，而在給定條件下，這兩個(gè)速率常數(shù)是固定的。所以，C選項(xiàng)正確。D選項(xiàng)，溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響取決于反應(yīng)的熱效應(yīng)。對(duì)于放熱反應(yīng)，升高溫度會(huì)使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致平衡常數(shù)K減??；對(duì)于吸熱反應(yīng)，升高溫度會(huì)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致平衡常數(shù)K增大。因此，不能一概而論地說(shuō)“溫度越高，K值越大”。所以，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。綜上所述，正確答案是A和C。2、下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)2MgB.反應(yīng)N2g+3HC.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2l=MD.已知KspAgCl=1.8×10?答案：A解析：A．反應(yīng)2Mgs+CO2g=2MgOB．對(duì)于反應(yīng)N2C．對(duì)于反應(yīng)MgD．將AgCl與AgI的飽和溶液等體積混合，由于KspAgCl>KspAgI，所以溶液中cAg+：Ag綜上所述，正確答案為A。3、下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)2MgB.常溫下，pH=3的醋酸溶液與pHC.常溫下，0.1mol?LD.常溫下，AgCl在飽和NaCl溶液中的A．反應(yīng)2Mgs+CO2B．常溫下，pH=3的醋酸溶液與pH=C．常溫下，0.1mol?LD．溶度積常數(shù)Ksp只與溫度有關(guān)，溫度不變，則溶度積不變，所以常溫下，AgCl故選A。4、下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A.AlB.硅的導(dǎo)電性好，可用作光導(dǎo)纖維C.濃硫酸具有脫水性，可用作干燥劑D.SO2具有漂白性，可用于紙漿漂白A選項(xiàng)：氧化鋁（AlB選項(xiàng)：硅（Si）雖然是一種半導(dǎo)體材料，具有一定的導(dǎo)電性，但它并不是用作光導(dǎo)纖維的材料。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅（SC選項(xiàng)：濃硫酸確實(shí)具有脫水性，這是指濃硫酸能將有機(jī)物中的氫氧元素以2:D選項(xiàng)：二氧化硫（SO綜上所述，正確答案是A和D（但根據(jù)題目要求只選擇一個(gè)答案，且D選項(xiàng)的描述略有歧義，因此通常我們會(huì)選擇A作為最佳答案）。然而，為了符合題目要求（只生成第4題），我們?cè)谶@里只選擇A作為答案。答案：A。解析：A選項(xiàng)正確描述了氧化鋁的高熔點(diǎn)特性與其作為耐高溫材料的對(duì)應(yīng)關(guān)系；B選項(xiàng)錯(cuò)誤地將硅的導(dǎo)電性與光導(dǎo)纖維的用途相聯(lián)系；C選項(xiàng)錯(cuò)誤地將濃硫酸的脫水性與干燥劑的用途相聯(lián)系；D選項(xiàng)雖然描述了二氧化硫的漂白性，但與紙漿漂白的實(shí)際原理（還原性）不完全對(duì)應(yīng)，但在本題中可視為正確。5、下列有關(guān)膠體的說(shuō)法正確的是()A.膠體屬于電解質(zhì)溶液B.膠體粒子不能透過(guò)濾紙C.膠體能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D.膠體粒子直徑比溶液中溶質(zhì)粒子直徑小答案：C解析：A.電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?。膠體是由分散質(zhì)和分散劑組成的混合物，不屬于電解質(zhì)溶液，故A錯(cuò)誤；B.膠體粒子的大小在1nm到100nm之間，這個(gè)尺寸是可以透過(guò)濾紙的（濾紙的孔徑通常大于這個(gè)尺寸），但不能透過(guò)半透膜（如滲析時(shí)用的膜，其孔徑小于這個(gè)尺寸），故B錯(cuò)誤；C.丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體的一種特性，當(dāng)一束光線透過(guò)膠體，從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”，故C正確；D.膠體粒子直徑的大小在1nm到100nm之間，而溶液中溶質(zhì)粒子直徑通常小于1nm，所以膠體粒子直徑比溶液中溶質(zhì)粒子直徑大，故D錯(cuò)誤。綜上所述，正確答案是C。6、某化學(xué)興趣小組利用反應(yīng)(Cu+2H2A.該反應(yīng)中銅元素被還原B.該反應(yīng)中硫酸只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性C.若有1moD.濃硫酸在常溫下不與銅反應(yīng)答案：D解析：A.在該反應(yīng)中，銅（CuB.硫酸在此反應(yīng)中既表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性（因?yàn)榱蛟氐幕蟽r(jià)從+6價(jià)降低到+4價(jià)），又表現(xiàn)了酸性（因?yàn)樯闪肆蛩徙~），故B錯(cuò)誤；C.若有1molD.濃硫酸在常溫下不與銅反應(yīng)，但在加熱條件下可以與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸銅、二氧化硫和水，故D正確。7、在里填上合適的單位名稱。一瓶可樂(lè)的容量大約是600（）。答案：毫升解析：本題考查的是對(duì)常見(jiàn)物品容量單位的理解。在日常生活中，當(dāng)我們描述液體的容量時(shí)，常用的單位有升和毫升。其中，升是一個(gè)相對(duì)較大的單位，通常用于描述較大容量的液體，如桶裝水、浴缸中的水等；而毫升則是一個(gè)相對(duì)較小的單位，常用于描述小容量的液體，如瓶裝飲料、注射器中的藥水等。對(duì)于本題中的“一瓶可樂(lè)”，其容量通常不會(huì)很大，因此更可能使用毫升作為單位。所以，一瓶可樂(lè)的容量大約是600毫升。綜上，答案為：毫升。8、下列關(guān)于元素周期表的說(shuō)法正確的是()A.元素周期表有7個(gè)主族，7個(gè)副族，1個(gè)0族，1個(gè)第VIII族，共16個(gè)縱列B.元素周期表共有18個(gè)族C.除短周期外，其他周期均有18種元素D.第IA族全是金屬元素答案：A解析：A選項(xiàng)：元素周期表是按照元素的原子序數(shù)進(jìn)行排序的。它包含了7個(gè)主族（IA到VIIA），7個(gè)副族（IB到VIIB，再加上VIII族），1個(gè)0族（也被稱為稀有氣體元素族），以及1個(gè)第VIII族（它實(shí)際上包含了3個(gè)縱列，但通常被看作一個(gè)族）。因此，總共有16個(gè)縱列，A選項(xiàng)正確。B選項(xiàng)：雖然元素周期表包含了多種族，但總共只有16個(gè)族，而不是18個(gè)。第VIII族雖然占據(jù)了3個(gè)縱列，但通常被看作一個(gè)族。因此，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。C選項(xiàng)：元素周期表的周期長(zhǎng)度并不是固定的。短周期（前三個(gè)周期）的元素?cái)?shù)量較少，但隨著周期數(shù)的增加，元素?cái)?shù)量也逐漸增加。特別是第六周期和第七周期，由于存在鑭系和錒系元素，它們的元素?cái)?shù)量遠(yuǎn)超過(guò)18種。因此，C選項(xiàng)錯(cuò)誤。D選項(xiàng)：第IA族并不全是金屬元素。例如，氫（H）就是第IA族的非金屬元素。因此，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。9、下列說(shuō)法正確的是()A.在相同條件下，1moB.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1moC.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1moD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L任何氣體的物質(zhì)的量都是A．在相同條件下，氣體的Vm相同，由V=nVmB．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molC．標(biāo)況下水為液體，不能利用V=D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm=22.4L/綜上所述，本題答案是D。10、下列說(shuō)法正確的是()A.CO2的水溶液能導(dǎo)電，所以B.BaSOC.固態(tài)氯化鈉不導(dǎo)電，但氯化鈉是電解質(zhì)D.Cl2溶于水得到的溶液能導(dǎo)電，所以答案：C解析：A.CO2的水溶液能導(dǎo)電，但這是因?yàn)镃O2與水反應(yīng)生成了碳酸（H2B.BaSOC.固態(tài)氯化鈉中的鈉離子和氯離子被離子鍵緊密束縛在一起，不能自由移動(dòng)，因此不導(dǎo)電。但在水溶液中或熔融狀態(tài)下，氯化鈉可以電離出鈉離子和氯離子，從而導(dǎo)電，所以氯化鈉是電解質(zhì)，故C正確；D.Cl2溶于水得到的溶液能導(dǎo)電，這是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成了鹽酸（HCl）和次氯酸（11、下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A.二氧化硫具有漂白性，可用于紙漿的漂白B.碳酸氫鈉能與堿反應(yīng)，可用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑

、發(fā)酵粉C.明礬水解形成AlD.濃硫酸具有吸水性，可用作干燥劑，但不能干燥HI、HBrA．二氧化硫能夠與有機(jī)色素化合生成無(wú)色物質(zhì)，而具有漂白性，所以二氧化硫可用于紙漿的漂白，故A正確；B．碳酸氫鈉不穩(wěn)定受熱分解生成二氧化碳，以及能和酸反應(yīng)生成二氧化碳，所以可用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑，碳酸氫鈉與堿反應(yīng)不是其用作焙制糕點(diǎn)的膨松劑的原因，故B錯(cuò)誤；C．明礬水解形成AlD．濃硫酸具有吸水性，可用作干燥劑，但是濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘化氫、溴化氫，所以不能用濃硫酸干燥HI、H綜上所述，選：AD。12、下列有關(guān)金屬及其化合物的說(shuō)法正確的是()A.鋁熱反應(yīng)是金屬鋁與熔點(diǎn)較高的金屬氧化物發(fā)生的置換反應(yīng)，可用于焊接鋼軌B.氧化鐵是紅棕色固體，常用作紅色油漆和涂料C.金屬鈉著火時(shí)，應(yīng)立即用泡沫滅火器滅火D.向FeCl答案：B解析：A．鋁熱反應(yīng)是鋁與某些金屬氧化物（如Fe2O3、V2B．氧化鐵俗稱鐵紅，是紅棕色固體粉末，常用作紅色油漆和涂料，故B正確；C．金屬鈉著火時(shí)，由于鈉燃燒生成過(guò)氧化鈉，過(guò)氧化鈉能與水、二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，氧氣能助燃，所以鈉著火時(shí)不能用水或泡沫滅火器滅火，應(yīng)用沙土蓋滅，故C錯(cuò)誤；D．向FeCl故選：B。13、下列關(guān)于有機(jī)物的說(shuō)法中，不正確的是()A.乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原理相同B.石油裂解可以得到乙烯、丙烯、丁二烯等短鏈烴C.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，說(shuō)明苯分子中沒(méi)有碳碳雙鍵D.甲烷與氯氣在光照條件下反應(yīng)，生成物有CH3Cl、CH2答案：A解析：A.乙烯含有碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色；苯不含碳碳雙鍵，但可與溴水發(fā)生萃取，為物理過(guò)程，二者原理不同，故A錯(cuò)誤；B.石油裂解的目的是為了獲得乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔等短鏈不飽和烴，故B正確；C.苯分子中不含碳碳雙鍵，是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵，不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)，故C正確；D.甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氫，故D正確。綜上所述，本題選A。14、下列關(guān)于阿伏伽德羅常數(shù)的說(shuō)法正確的是()A.1mB.1mC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LHD.0.5mo答案：A解析：A選項(xiàng)，根據(jù)阿伏伽德羅常數(shù)的定義，1mol任何物質(zhì)都含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)基本單位，這里的“基本單位”對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)就是氣體分子。因此，1B選項(xiàng)，這里需要注意的是，1mC選項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水不是氣態(tài)，而是液態(tài)。因此，不能使用氣體摩爾體積22.4L/mD選項(xiàng)，硫酸的化學(xué)式為H2SO4，每個(gè)硫酸分子中含有4個(gè)氧原子。因此，0.5mol綜上所述，正確答案是A。15、下列說(shuō)法正確的是()A.溶液與膠體的本質(zhì)區(qū)別是能否發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)B.氯化銨溶液顯酸性，所以氯化銨是酸C.SO?和CO?都能與堿溶液反應(yīng)，因此它們都是酸性氧化物D.鋁比鐵活潑，所以鋁比鐵更容易被腐蝕答案：C解析：A.溶液與膠體的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑的大小，而不是能否發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)。丁達(dá)爾效應(yīng)只是膠體特有的一種性質(zhì)，用于區(qū)分溶液和膠體，但不是它們的本質(zhì)區(qū)別。故A錯(cuò)誤；B.氯化銨溶液顯酸性，是因?yàn)殇@根離子（NH4+）在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，生成了氫離子（HC.酸性氧化物是指能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。SO2和D.雖然鋁比鐵活潑，但在自然條件下，鋁比鐵更耐腐蝕。這是因?yàn)殇X在空氣中能與氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止鋁進(jìn)一步被氧化。而鐵在潮濕的空氣中容易生銹，形成疏松的鐵銹，不能阻止鐵進(jìn)一步被腐蝕。故D錯(cuò)誤。16、下列說(shuō)法正確的是()A.在化學(xué)反應(yīng)中，如果某元素的化合價(jià)發(fā)生變化，則該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B.在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑一定是兩種不同的物質(zhì)C.在氧化還原反應(yīng)中，失電子的元素化合價(jià)降低，被還原D.在氧化還原反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物一定是兩種不同的物質(zhì)

A．氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價(jià)的升降，在化學(xué)反應(yīng)中，如果某元素的化合價(jià)發(fā)生變化，則該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，故A正確；B．氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑可以是一種物質(zhì)，如氯氣與水的反應(yīng)中，氯氣既是氧化劑又是還原劑，故B錯(cuò)誤；C．在氧化還原反應(yīng)中，失電子的元素化合價(jià)升高，被氧化，而不是降低，故C錯(cuò)誤；D．氧化還原反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物可以是同種物質(zhì)，如氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氯離子，故D錯(cuò)誤；故答案為：A。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題題目：某實(shí)驗(yàn)小組擬從廢棄的鋰電池正極材料中回收Li、Co等金屬，設(shè)計(jì)了以下工藝流程：（工藝流程圖省略，但假設(shè)包含以下關(guān)鍵步驟：廢舊鋰電池正極材料→預(yù)處理→酸浸→過(guò)濾→濾液處理→沉鈷→過(guò)濾→鈷的化合物）請(qǐng)回答以下問(wèn)題：鋰電池正極材料中的Co位于元素周期表的第幾周期和第幾族？“酸浸”步驟中，常用的酸是什么？為什么選擇這種酸？“沉鈷”步驟中，為了得到純凈的鈷化合物，通常需要控制溶液的pH值。請(qǐng)解釋控制pH值的原因，并寫出可能發(fā)生的反應(yīng)方程式。已知在某一條件下，沉鈷后的濾液中主要含有LiCl。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)濾液中是否存在Cl^-離子。答案：Co位于元素周期表的第四周期和第VIII族。“酸浸”步驟中，常用的酸是稀硫酸（或稀鹽酸）。選擇這種酸的原因是因?yàn)樗鼈兡軌蛉芙庹龢O材料中的金屬化合物，同時(shí)不會(huì)引入難以去除的雜質(zhì)離子，如硝酸根離子等?！俺菱挕辈襟E中，控制溶液的pH值是為了使鈷離子與溶液中的其他陰離子（如氫氧根離子）反應(yīng)生成不溶性的鈷化合物沉淀，從而與溶液中的其他金屬離子分離?？赡馨l(fā)生的反應(yīng)方程式為：Co^2++2OH^-→Co(OH)_2↓（注意：這只是一個(gè)示例反應(yīng)，實(shí)際反應(yīng)可能涉及更復(fù)雜的配位化合物或絡(luò)合物）。檢驗(yàn)濾液中是否存在Cl-離子的實(shí)驗(yàn)方案如下：取少量濾液于試管中，向其中加入適量的稀硝酸酸化，然后滴加幾滴硝酸銀溶液。如果觀察到有白色沉淀生成，則說(shuō)明濾液中存在Cl-離子。反應(yīng)方程式為：Cl^-+Ag^+→AgCl↓（白色沉淀）。解析：Co的原子序數(shù)為27，根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，它位于第四周期的第VIII族。在進(jìn)行“酸浸”步驟時(shí)，需要選擇一種能夠溶解正極材料中金屬化合物的酸。稀硫酸和稀鹽酸是常用的選擇，因?yàn)樗鼈兡軌蛴行У厝芙饨饘傺趸锘螓}類，并且不會(huì)引入難以去除的雜質(zhì)離子。“沉鈷”步驟的目的是將鈷離子從溶液中分離出來(lái)。通過(guò)控制溶液的pH值，可以使鈷離子與氫氧根離子反應(yīng)生成不溶性的氫氧化鈷沉淀。這樣可以有效地將鈷與其他金屬離子分離。需要注意的是，實(shí)際反應(yīng)可能更加復(fù)雜，因?yàn)槿芤褐锌赡艽嬖谄渌庪x子和金屬離子，它們可能會(huì)影響沉淀的形成和性質(zhì)。檢驗(yàn)Cl-離子的常用方法是利用其與銀離子的反應(yīng)生成不溶性的氯化銀沉淀。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要先將濾液酸化以排除其他可能干擾的陰離子（如碳酸根離子、亞硫酸根離子等）。然后滴加硝酸銀溶液，并觀察是否有白色沉淀生成。如果有白色沉淀生成，則說(shuō)明濾液中存在Cl-離子。第二題題目：某實(shí)驗(yàn)小組擬從廢棄的鋰電池正極材料中回收Li、Co等金屬，并設(shè)計(jì)了以下工藝路線。請(qǐng)完成以下問(wèn)題：Co位于元素周期表的第____周期，第____族。燒渣是LiCl、FeCl_2和CoCl_2的混合物，在“500℃焙燒”后，剩余的FeCl_2應(yīng)先除去，否則水浸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧。請(qǐng)用化學(xué)方程式表示其原因。鑒別洗凈的“濾餅3”（含Co）和固體LiCl的常用方法是什么？已知在“沉鈷過(guò)濾”的pH控制為10.0時(shí)，求溶液中Li^+的濃度為多少？（假設(shè)溶液體積不變，且忽略其他離子影響）寫出“850℃煅燒”時(shí)的化學(xué)方程式。答案：第四周期，第VIII族(2)2解釋：FeCl_2在高溫下易被空氣中的氧氣氧化為Fe_2O_3，并產(chǎn)生有毒的Cl_2氣體，導(dǎo)致大量煙霧產(chǎn)生。焰色反應(yīng)解釋：LiCl中含有Li元素，而Li元素的焰色反應(yīng)呈紅色，而Co元素則沒(méi)有特殊的焰色反應(yīng)，因此可以通過(guò)焰色反應(yīng)鑒別兩者。由于沒(méi)有給出具體的溶液體積、初始濃度或其他相關(guān)條件，無(wú)法直接計(jì)算出Li+的濃度。但一般思路是，在pH=10.0的條件下，Co2+會(huì)形成Co(OH)_2沉淀，而Li+由于離子半徑小、電荷密度大，在堿性條件下不易形成沉淀。因此，可以通過(guò)沉淀平衡計(jì)算Li+的濃度，但具體數(shù)值需要更多信息。(5)2解釋：在850℃的高溫下，Li_2CO_3會(huì)與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成Li_2O和CO_2。這是鋰的碳酸鹽在高溫下的熱解反應(yīng)。解析：本題考查了元素周期表的位置、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的鑒別方法、沉淀平衡計(jì)算以及熱解反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)。Co元素的原子序數(shù)為27，根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，其位于第四周期第VIII族。FeCl_2在高溫下不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化為Fe_2O_3，并產(chǎn)生有毒的Cl_2氣體。這個(gè)反應(yīng)不僅會(huì)造成環(huán)境污染，還會(huì)影響后續(xù)的水浸步驟，因此需要先除去FeCl_2。Li元素具有特殊的焰色反應(yīng)，即火焰呈紅色，而Co元素則沒(méi)有這一特性。因此，可以通過(guò)焰色反應(yīng)來(lái)鑒別含有Li元素的物質(zhì)和不含Li元素的物質(zhì)。在pH=10.0的條件下，Co^2+會(huì)形成Co(OH)_2沉淀而析出，而Li+由于離子半徑小、電荷密度大，在堿性條件下不易形成沉淀。因此，可以通過(guò)控制溶液的pH值來(lái)分離Co2+和Li+。然而，要計(jì)算Li+的具體濃度，需要知道溶液的初始濃度、體積以及反應(yīng)過(guò)程中的其他條件。Li_2CO_3在高溫下會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生熱解反應(yīng)，生成Li_2O和CO_2。這是鋰的碳酸鹽在高溫下的一個(gè)典型反應(yīng)。第三題題目：利用某酸性含砷廢水（含AsO33-，H+，SO4^2-）可提取三氧化二砷（As2O3），該物質(zhì)可用于治療急性早幼粒白血病。提取工藝流程如下：加入Na2S和FeSO4得到As2S3和FeS沉淀，過(guò)濾后，As2S3和FeS在空氣中焙燒得到As2O3、SO2以及鐵的氧化物。加入NaOH溶液溶解焙燒產(chǎn)物，As2O3反應(yīng)生成Na3AsO3形成溶液，過(guò)濾得到的濾渣Y為鐵的氧化物。加入雙氧水將Na3AsO3氧化得到Na3AsO4，通入SO2和稀硫酸將Na3AsO4還原得到As2O3。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是什么？（寫化學(xué)式）（2）“堿浸”的目的是什么？（3）“氧化”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是什么？（4）“還原”過(guò)程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？（5）“還原”后加熱溶液，H3AsO3分解為As2O3，同時(shí)結(jié)晶得到粗As2O3。為了提高粗As2O3的沉淀率，“結(jié)晶”過(guò)程應(yīng)進(jìn)行的操作是什么？答案：（1）該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是SO2。（2）“堿浸”的目的是將As2O3轉(zhuǎn)化為Na3AsO3，以便與鐵的氧化物分離。（3）“氧化”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：AsO3^3-+H2O2=AsO4^3-+H2O。（4）“還原”過(guò)程中H3AsO4轉(zhuǎn)化為H3AsO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4。（5）為了提高粗As2O3的沉淀率，“結(jié)晶”過(guò)程應(yīng)進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)硫酸濃度約為7mol/L，冷卻至25°C，然后進(jìn)行過(guò)濾。解析：（1）在焙燒過(guò)程中，As2S3和FeS會(huì)被氧化生成As2O3、SO2以及鐵的氧化物。其中，SO2在后續(xù)的還原步驟中作為還原劑，將Na3AsO4還原為As2O3，因此SO2是該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)。（2）“堿浸”步驟中，利用NaOH溶液與As2O3反應(yīng)，生成可溶性的Na3AsO3，而鐵的氧化物不溶于NaOH溶液，因此可以通過(guò)過(guò)濾將As元素與鐵的氧化物分離。（3）在“氧化”步驟中，Na3AsO3被雙氧水（H2O2）氧化為Na3AsO4。根據(jù)電子守恒和電荷守恒，可以寫出該反應(yīng)的離子方程式為：AsO3^3-+H2O2=AsO4^3-+H2O。（4）在“還原”步驟中，酸性條件下SO2將H3AsO4還原為H3AsO3。根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)，可以寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4。（5）為了提高粗As2O3的沉淀率，需要讓其溶解度最低。根據(jù)As2O3在不同溫度和不同濃度硫酸中的溶解度曲線，可以確定在硫酸濃度約為7mol/L、溫度約為25°C時(shí)，As2O3的溶解度最低。因此，“結(jié)晶”過(guò)程應(yīng)進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)硫酸濃度至7mol/L，然后冷卻至25°C，最后進(jìn)行過(guò)濾以得到粗As2O3。第四題題目：某實(shí)驗(yàn)小組利用廢棄的含鎘（Cd）廢水制備硫酸鎘（CdSO?），并探究其性質(zhì)。廢水主要成分為CdCl?，含有少量ZnCl?和FeCl?雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：向廢水中加入過(guò)量鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾。將濾渣溶于鹽酸，再加入過(guò)量H?O?溶液，充分反應(yīng)后調(diào)節(jié)溶液pH至5左右，過(guò)濾。向?yàn)V液中加入適量碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到CdCO?沉淀。將CdCO?沉淀與稀硫酸反應(yīng)，制得CdSO?。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）步驟1中加入鐵