【新高考】2021高考化学一轮考评特训：单元检测3 金属及其化合物
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单元检测3 金属及其化合物
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1．[2020·河南洛阳考试]下列有关金属及其化合物的说法正确的是( )
A．钠在空气中燃烧生成白色固体Na2O2
B．过量铁粉在氯气中燃烧，可以生成FeCl2
C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2
D．铝、铁、铜在潮湿的空气中易生锈生成对应的氧化物
2．[2019·福建三明一中期中考试]下列各项中，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能实现的是( )
A．除去氧化镁中混有的氧化铝
B．分离氯化铝和氯化铁的混合溶液
C．除去氧化铁中混有的二氧化硅
D．分离氯化亚铁和氯化铜的混合溶液
3．[2019·湖南师大附中摸底考试]下列示意图与对应的反应情况相符的是( )
A．向AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中逐滴加入氨水
B．向NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2
C．向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
D．向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸
4．某学习小组设计如图所示实验方案，相关推测不合理的是( )
A．试管②中滴入酚酞溶液后溶液可能变浅红
B．试管③中滴入FeCl3溶液后有红褐色沉淀生成
C．试管③中的变化是物理变化
D．上述反应说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
5．[2020·安徽六校联考]根据下列实验操作和现象所得出的结论或作出的解释均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向盐酸中滴加Na2SO3溶液
产生使品红溶液褪色的气体
非金属性：Cl>S
B
向废FeCl3蚀刻液X中加入少量Fe粉，振荡
未出现红色固体
X中一定不含Cu2＋
C
用c(Fe3＋)相同的Fe2(SO4)3和FeCl3溶液，分别清洗做完银镜反应的试管
FeCl3溶液清洗得较干净
Fe3＋＋AgFe2＋＋Ag＋是可逆反应，且溶解度AgCl
I2
12.如图所示的5种物质中均含同种金属元素，且在一定条件下(不含通电)能发生图示转化，则该金属元素可能是( )
①Na ②K ③Ca ④Fe ⑤Cu
A．①② B．③④
C．④⑤ D．①⑤
13．生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH、n[Al(OH)3]随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．生成沉淀的离子方程式为HCO－3＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3
B．b点与c点溶液所含微粒种类不同
C．a点溶液中大量存在的离子是Na＋、AlO－2、OH－
D．NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol/L
14．钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、
能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：
已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以VO＋2和VO－3的形式存在，且存在平衡VO＋2＋H2OVO－3＋2H＋。下列说法正确的是( )
A．工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水
B．可以推测VO2Cl的溶解度大于NH4VO3
C．焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全
D．将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后无明显现象，则磁性产品中一定不含铁元素
15．为测定某铁碳化合物X的组成，进行了如下实验：
①取18.0 g化合物X粉末在空气中高温煅烧，得到固体1；
②将固体1溶于过量稀盐酸中，并将溶液稀释到200 mL，得到溶液甲；
③向溶液甲中通入氯气，当氯气的消耗量为2 240 mL(标准状况下)时，溶液中的离子恰好完全反应，得溶液乙；
④将溶液乙加热蒸发，并灼烧，当灼烧至质量保持不变时，称量得到24.0 g固体2。
下列有关说法正确的是( )
A．铁碳化合物X的化学式为Fe3C，固体2的化学式为Fe2O3
B．若要检验溶液甲中存在Fe2＋，可用KSCN溶液和新制氯水作为检验试剂
C．溶液甲中n(Fe2＋):n(Fe3＋)＝2:1
D．18.0 g化合物X转化为固体1时，转移电子1.30 mol
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16．(13分)超顺磁性的Fe3O4粒子(平均直径为25 nm)在医疗上有重要作用，实验室制备方法如下：在有N2保护和剧烈搅拌条件下，向FeCl3、FeCl2的混合溶液中滴加氨水，可得到黑色的Fe3O4。实验装置如图所示：
请回答下列问题：
(1)恒压滴液漏斗的作用是________________________________________________________________________。
(2)通入N2的目的是__________________________，反应温度应控制在50 ℃，加热方法为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)制备超顺磁性的Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)充分反应后，将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离，然后水洗，最后用无水乙醇洗涤。用无水乙醇洗涤的目的是____________________________；为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，实验操作：________________________________________。为了检验超顺磁性粒子中含有＋2价的铁元素，需要的化学试剂为________(填序号)。
A．KSCN溶液 B．HCl溶液
C．H2O2溶液 D．K3[Fe(CN)6]溶液
(5)实验制得的超顺磁性的Fe3O4粒子中含有少量的Fe(OH)3，为测定Fe3O4的含量，称取m g试样放在小烧杯中，用足量稀硫酸溶解后定容于100 mL容量瓶中，准确量取20.00
mL溶液置于锥形瓶中，然后用c mol·L－1 KMnO4溶液进行滴定，当______________________________________停止滴定，然后重复滴定操作，平均消耗KMnO4溶液V mL，该样品的纯度为________(已知MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O)。
17．(12分)利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO杂质)制取金属锌的工艺流程如下。
回答下列问题：
(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料，也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是________；从物质分类角度来说，ZnFe2O4属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4＋2CO2↑＋4CO↑＋6H2O制备ZnFe2O4。该反应中氧化产物是________(填化学式)。每生成1 mol ZnFe2O4，转移电子的物质的量是________。
(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施是________________________________(任答一条)；已知ZnFe2O4能溶于硫酸，则酸浸后溶液中存在的金属离子有______________________________。
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为____________________；试剂X的作用是____________________________________。
18．(11分)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)的过程如下：
(1)提高“酸浸”速率的措施是____________________________(答一条即可)。
(2)操作1的名称为________。
(3)滤渣的主要成分除了S单质，还含有________；“酸浸”产生单质S的化学方程式为______________________________________。
(4)由溶液Z得到聚铁胶体温度应控制在70～80 ℃，采用的合适加热方式是____________。
(5)从溶液Y得到绿矾的操作2为________________________________。
19．(10分)工业上以黄铜矿(CuFeS2)为原料制备CuSO4·5H2O的主要工艺流程如下：
(1)下列装置可用于吸收气体X的是____________(填标号)。
(2)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。
________________________________________________________________________。
(3)向粗铜中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为________。
(4)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量，称取a g样品配成100 mL溶液，取出20.00 mL，用c mol·L－1滴定剂EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应)，消耗滴定剂b mL。滴定时反应方程式：Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋。则CuSO4·5H2O的质量分数为________。滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果________(填“偏高”或“偏低”)。
20．(14分)[2019·北京海淀区期中考试]某学习小组学习了亚铁盐的性质后，欲探究FeSO4溶液分别与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液的反应。已知：Fe(OH)2和FeCO3均为白色沉淀，不存在Fe(HCO3)2。实验操作及现象记录如下：
实验
试剂
操作及现象
试管(Ⅰ)
试管(Ⅱ)
实验a
1.0 mol·L－1 FeSO4溶液24 mL
1.0 mol·
L－1 Na2CO3溶液24 mL
倾倒完后，迅速用橡胶塞塞紧试管(Ⅰ)的口部，反复上下颠倒摇匀，使反应物充分混合。反应过程中无气泡产生，有白色絮状沉淀生成。放置1.5～2 h后，白色絮状沉淀转化为白色颗粒状沉淀
实验b
1.0 mol·L－1 FeSO4溶液10 mL
1.0 mol·
L－1
NaHCO3溶液20 mL
倾倒完后，迅速产生白色颗粒状沉淀和大量气泡。振荡，经2～4 min后液面上方试管内壁粘附的白色颗粒状沉淀物变成红褐色
(1)甲同学认为实验a中白色颗粒状沉淀是FeCO3，写出该反应的离子方程式：________________；他为了证实自己的观点，进行实验：取少量白色颗粒状沉淀，加入________，发现产生大量气泡。
(2)乙同学推测实验a的白色颗粒状沉淀中还可能含有Fe(OH)2，他将实验a中两种溶液体积均改成15 mL后再进行实验，证实了他的推测。能证明Fe(OH)2存在的实验现象是________________。
(3)实验b中白色颗粒状沉淀的主要成分也为FeCO3，写出生成FeCO3的离子方程式：________________________。
(4)实验b中液面上方试管内壁附着的白色颗粒状沉淀物变成红褐色，主要原因是潮湿的FeCO3被氧气氧化，写出该反应的化学方程式：________________________。
(5)乙同学反思，实验a中含有Fe(OH)2，实验b中几乎不含有Fe(OH)2，对比分析出现差异的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
单元检测3 金属及其化合物
1．C 本题考查铁、钠、铜的性质。钠在空气中燃烧的产物是过氧化钠，过氧化钠是淡黄色固体，故A错误；氯气的氧化性较强，无论铁粉是否过量，在氯气中燃烧均生成FeCl3，故B错误；铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故C正确；铝的性质比较活泼，在空气中表面形成致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝进一步被氧化，铜在潮湿的空气中易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，故D错误。
2．D MgO是碱性氧化物，不能与NaOH反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应，过滤后洗涤、干燥，就得到纯净的MgO，A项不符合题意；向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向滤液中加入适量的盐酸，当沉淀量达到最大时，过滤，得到Al(OH)3，再加入适量的盐酸，就得到氯化铝溶液，可以分离二者，B项不符合题意；二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不能发生反应，加入过量的NaOH溶液，然后过滤、洗涤、干燥，就得到纯净的氧化铁，C项不符合题意；二者都可以与NaOH发生反应，再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离二者，D项符合题意。
3．B A项，向AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中逐滴加入氨水，开始时，AgNO3和Mg(NO3)2与氨水反应均会生成沉淀，沉淀量逐渐增大，继续滴加氨水，AgNO3生成的沉淀会溶解形成银氨溶液，沉淀量逐渐减小，Mg(NO3)2与氨水反应生成的沉淀不会溶解，最终沉淀量不变，A项错误；CO2首先与Ca(OH)2反应，产生CaCO3沉淀，此时沉淀量逐渐增大，CO2再和NaOH反应，此时无沉淀生成，之后二氧化碳会先和Na2CO3、H2O反应，生成酸式盐，当反应完全后再和CaCO3、H2O反应，生成碳酸氢钙，从而出现沉淀溶解现象，所以图像应该是“等腰梯形”的形状，B项正确；假设溶液中含1 mol KAl(SO4)2，加入1.5 mol的Ba(OH)2时生成1.5 mol BaSO4和1 mol Al(OH)3，沉淀的物质的量最大，为2.5 mol，再加入0.5 mol Ba(OH)2，生成0.5 mol BaSO4，溶解1 mol Al(OH)3，故沉淀的总物质的量减少，最后只剩下硫酸钡沉淀，C项错误；向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸，NaAlO2与HCl的物质的量之比≤1:1时，只生成白色的氢氧化铝沉淀，如果继续加入盐酸，沉淀开始溶解，当NaAlO2与HCl的物质的量之比达到1:4时，氢氧化铝完全溶解，故曲线中不存在“平台区”，D项错误。
4．C Mg(OH)2是难溶于水的物质，但是溶于水的部分会使溶液显碱性，故试管②中滴入酚酞溶液后溶液可能变浅红，A项推测合理；试管③中滴入FeCl3溶液后有红褐色的Fe(OH)3沉淀生成，B项推测合理；试管③中是Mg(OH)2转化为Fe(OH)3的过程，是化学变化，C项推测不合理；Mg(OH)2能够转化为Fe(OH)3，说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶，D项推测合理。
5．C 比较元素的非金属性强弱，可根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来比较，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，而亚硫酸也不是硫元素的最高价氧化物对应的水化物，无法根据两者的反应比较Cl和S的非金属性强弱，A项错误。氧化性：Fe
3＋>Cu2＋，加入少量Fe粉，Fe先与Fe3＋发生反应，所以未出现红色固体不能说明溶液中不含Cu2＋，B项错误。Fe3＋具有氧化性，能够氧化金属银使其溶解，溶解度：AgClI2，D项正确。
12．C ①硝酸钠无法一步转化成氢氧化钠，氢氧化钠也无法一步转化成氧化钠，氯化钠也无法一步转化成金属钠(除电解方法)，错误；②硝酸钾无法一步转化成氢氧化钾，氢氧化钾也无法一步转化成氧化钾，氯化钾也无法一步转化成金属钾(除电解方法)，错误；③硝酸钙无法一步转化成氢氧化钙，氢氧化钙也无法一步转化成氧化钙，氯化钙也无法一步转化成金属钙(除电解方法)，错误；④Fe能够与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与氢氧化钠反应可生成氢氧化铁沉淀，灼烧氢氧化铁可生成氧化铁，氧化铁与盐酸反应可生成氯化铁，氯化铁与锌反应可生成铁，正确；⑤Cu与硝酸反应可生成硝酸铜，硝酸铜与氢氧化钠溶液反应可生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热分解可生成氧化铜，氧化铜与盐酸反应可生成氯化铜，氯化铜与铁反应可生成铜，正确。
13．BD A项，偏铝酸根离子促进碳酸氢根离子电离，生成沉淀的离子方程式为HCO－3＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3，故正确；B项，b点与c点溶液中的溶质均为Na2CO3
与NaAlO2，故溶液中所含微粒种类相同，故错误；C项，a点溶液显碱性，溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠，溶液中大量存在的离子是Na＋、AlO－2、OH－，故正确；D项，加入40 mL碳酸氢钠溶液时沉淀最多，沉淀为0.032 mol，因为氢氧化钠溶液过量，滤液中含有氢氧化钠，由氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸根离子和水可知，加入前8 mL NaHCO3溶液时没有沉淀生成，之后HCO－3＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3，则NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.032 mol÷0.032 L＝1.0 mol/L，故错误。
14．B 氨水不能溶解氧化铝，故A错误；用盐酸溶解后的溶液中含有VO＋2、VO－3、Cl－，加入氯化铵会生成NH4VO3沉淀，反应向`生成更难溶的物质的方向进行，可以推测VO2Cl的溶解度大于NH4VO3，故B正确；溶液中存在平衡VO＋H2OVO－3＋2H＋，盐酸过量平衡逆向移动，会抑制NH4VO3的生成，不能加入过量的盐酸，故C错误；加入的稀硝酸不足时，铁元素被硝酸氧化生成亚铁离子，亚铁离子遇KSCN溶液无明显现象，故D错误。
15．AC 本题考查无机物的推断、氧化还原反应等。由反应过程分析可知，固体2为氧化铁，其化学式为Fe2O3；再由固体2的质量结合其化学式，可得X中含有铁元素的质量为24.0 g×＝16.8 g，n(Fe)＝＝0.3 mol，可知18.0 g化合物X中碳元素的质量为18.0 g－16.8 g＝1.2 g，n(C)＝＝0.1 mol，则n(Fe):n(C)＝3:1，即X的化学式为Fe3C，A正确。由步骤③可知，溶液甲中含有还原性离子，应为Fe2＋，第③步反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，若反应消耗0.1 mol Cl2，则说明溶液甲中含有0.2 mol Fe2＋，样品中共含铁0.3 mol，则溶液甲中含有Fe3＋ 0.1 mol，在检验含有H＋、Fe2＋、Fe3＋、Cl－溶液中的Fe2＋时，可选用铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液，取少量溶液甲于试管中并滴加几滴铁氰化钾溶液，若有蓝色沉淀生成，则含有Fe2＋，否则不含，若用KSCN和氯水检验将会被Fe3＋干扰而无法确定是否存在Fe2＋，B错误；n(Fe2＋):n(Fe3＋)＝2:1，C正确；X为Fe3C，若在高温煅烧时完全转变为Fe2O3和CO2，则转移电子的物质的量为1.30 mol，现在产物中有部分铁元素为＋2价，所以转移电子的物质的量小于1.30 mol，D错误。
16．答案：(1)能保证氨水顺利地滴入三颈烧瓶中
(2)防止FeCl3、FeCl2的混合溶液中Fe2＋被氧化 水浴加热
(3)Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3·H2O===Fe3O4＋8NH＋4H2O
(4)能快速得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子 将得到的固体分散在水中，观察是否有丁达尔效应 BD
(5)滴入最后一滴标准液，溶液变成淡红色且半分钟内不恢复原色 ×100%
解析：本题考查超顺磁性的Fe3O4粒子的实验制备及产品中Fe3O4的含量测定。(1)恒压滴液漏斗可以使液体物质的液面上下气体压强一致，液体能顺利滴下。(2)空气中的氧气能够将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，通入N2可以将装置内的空气排出，防止三颈烧瓶内FeCl3、FeCl2的混合溶液中Fe2＋被氧化；由于反应温度控制在50 ℃，所以采用的加热方法可以为水浴加热。(3)在有N2保护和剧烈搅拌条件下，向FeCl3、FeCl2的混合溶液中滴加氨水，可得到黑色的Fe3O4，同时产生NH4Cl，根据原子守恒和电荷守恒，可得制备超顺磁性的Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为Fe2＋＋2Fe3＋＋8NH3·H2O===Fe3O4＋8NH＋4H2O。(4)充分反应后，将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离，然后水洗，最后用无水乙醇洗涤，由于无水乙醇容易挥发，所以用无水乙醇洗涤的目的是快速得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子；超顺磁性的Fe3O4粒子平均直径为25 nm，溶于水可形成胶体，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其分散在水中，观察是否有丁达尔效应；为了检验超顺磁性粒子中含有＋2价的铁元素，可先用盐酸溶解，再加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则说明含有＋2价的铁元素。(5)Fe3O4与稀硫酸反应产生的离子中含有Fe2＋、Fe3＋，而Fe(OH)3与稀硫酸反应只产生Fe3＋，所以用酸性KMnO4溶液滴定时，当Fe2＋反应完全，再滴入KMnO4溶液，溶液变为淡红色，故滴定终点为滴入最后一滴标准液，溶液变成淡红色，且半分钟内不恢复原色。根据Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O，MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，可得关系式：5Fe3O4～5Fe2＋～MnO，n(KMnO4)＝c mol·L－1×V×10－3 L＝cV×10－3 mol，则n(Fe3O4)＝5n(KMnO4)×＝25cV×10－3 mol，故m g试样的纯度w＝×100%＝×
100%。
17．答案：(1)①＋3 盐 ②ZnFe2O4、CO2 4mol
(2)适当增大硫酸的浓度(其他合理答案也可) Zn2＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋
(3)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 调节溶液的pH，促进Fe3＋水解
解析：①ZnFe2O4中Zn为＋2价，O为－2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可推知Fe的化合价是＋3。从物质分类角度来说，ZnFe2O4属于盐。②该反应中Fe元素由＋2价升为＋3价，C元素一部分由＋3价升为＋4价、一部分降为＋2价，故氧化产物是ZnFe2O4、CO2。每生成1 mol ZnFe2O4，转移电子的物质的量为4 mol。(2)酸浸时，为了提高酸浸效率，还可以适当增大硫酸的浓度、升高温度、搅拌等。酸浸时，锌焙砂中ZnO、ZnFe2O4转化成Zn2＋、Fe3＋，CuO、FeO转化成Cu2＋、Fe2＋。(3)净化Ⅰ中H2O2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。试剂X的作用是调节pH，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去。
18．答案：(1)把烧渣粉碎、适当提高硫酸的浓度等
(2)过滤
(3)SiO2 4FeS＋3O2＋6H2SO4===2Fe2(SO4)3＋6H2O＋4S
(4)热水浴
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
解析：(1)“提高酸浸速率的措施”常用的方法有把烧渣粉碎、适当提高硫酸的浓度。(2)结合操作1后面出现滤渣和溶液X，可推出该操作为过滤。(3)烧渣的成分中含有SiO2，该物质不能与硫酸反应，因此滤渣中含有SiO2；滤渣中的S来自于烧渣中FeS与O2、H2SO4反应。(4)过程中温度要保持在70～80 ℃，所以采取的加热方式为热水浴。(5)从溶液Y得到绿矾固体的方法为加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。
19．答案：(1)b
(2)取少量熔渣装入试管中，加入适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，可证明熔渣中含有FeO
(3)32 (4)% 偏高
解析：(1)气体X是SO2，SO2在碱性溶液中的溶解度较大，需要防倒吸，可用b装置吸收。(2)根据熔渣的成分，检验熔渣中含有FeO的操作为取少量熔渣于试管中，加入适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，可证明熔渣中含有FeO。(3)由离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O知，混酸中H2SO4与HNO3的物质的量之比为32时，NO全部转化为NO，即混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3:2。(4)根据题给反应知n(Cu2＋)＝n(H2Y2－)，故CuSO4·5H2O的质量分数为×100%＝%。若滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致滴定管内溶液浓度变小，消耗标准溶液的体积增大，导致测定结果偏高。
20．答案：(1)Fe2＋＋CO===FeCO3↓ 稀硫酸(或稀盐酸等其他合理答案)
(2)放置在空气中，沉淀颜色由白色变为灰绿色，最终变为红褐色
(3)Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
(4)4FeCO3＋O2＋6H2O===4Fe(OH)3＋4CO2
(5)混合以后，虽然实验b中c(NaHCO3)比实验a中c(Na2CO3)大，但Na2CO3溶液的碱性(或水解程度)比NaHCO3溶液的强
解析：(1)实验a中生成白色沉淀FeCO3，发生Fe2＋、CO之间的沉淀反应。证明白色沉淀为FeCO3，可以加入稀硫酸或稀盐酸，可观察到产生大量气泡。(2)Fe(OH)2白色沉淀不稳定，在空气中放置，易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。(3)NaHCO3溶液中HCO存在电离平衡：HCOH＋＋CO，FeSO4溶液与NaHCO3溶液反应，Fe2＋与CO结合为FeCO3沉淀，溶液中c(CO)减小，HCO的电离平衡向正反应方向移动，溶液中c(H＋)增大，H＋与HCO反应生成H2O、CO2，故生成FeCO3
的离子方程式为Fe2＋＋ 2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。(4)潮湿的FeCO3被氧气氧化生成的红褐色沉淀为Fe(OH)3，配平化学方程式为4FeCO3＋O2＋6H2O===4Fe(OH)3＋4CO2。
