四川省宜宾市兴文第二中学2023-2024学年高二化学上学期开学考试试题（Word版附解析）

兴文二中高2022级高二上期开学考试化学试题可能用到的相对原子质量有：H1C12O16S32Cu64第一部分选择题(共42分)一、选择题(本题共14个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共42分)1.第31届世界大学生夏季运动会即将在成都举办。下列说法错误的是A.火炬“蓉火”使用的燃料丙烷，是一种清洁燃料B.奖牌“蓉光”绶带使用的丝绸，主要成分是纤维素C.场馆外地面使用的透水混凝土，主要成分是硅酸盐D.场馆通道使用的碲化镉太阳能发电玻璃，可将光能转化为电能【答案】B【解析】【详解】A．丙烷燃烧，产物为和，不污染环境，是一种清洁燃料，A正确；B．丝绸的主要成分是蛋白质，B错误；C．水泥与石沙组成的混凝土，主要成分是硅酸盐，C正确；D．碲化镉太阳能发电玻璃，可将吸收光能，使之转化为电能，D正确；故选B。2.下列工业过程属于物理变化的是A.石油分馏B.橡胶硫化C.湿法炼铜D.煤的干馏【答案】A【解析】【详解】A．石油分馏没有新物质生成，属于物理变化，故选A；B．橡胶硫化是线型橡胶分子链之间形成交联结构，有S-C键形成，属于化学变化，故不选B；C．湿法炼铜发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，有新物质生成，属于化学变化，故不选C；D．煤的干馏生成苯、甲苯、粗氨水等新物质生成，属于化学变化，故不选D；选A。3.下列化学用语表达正确的是A.的电子式：B.的结构示意图： C.四氯化碳的空间填充模型D.异戊烷的结构简式【答案】B【解析】【详解】A．的电子式：，A错误；B．镁原子的结构示意图：，失去2个电子后的结构示意图：，B正确；C．氯原子的半径大于碳原子半径，C错误；D．异戊烷的结构简式：，D错误；故选B。4.下列比较不正确的是A.沸点：甲烷>丁烷B.分散质微粒大小：胶体>溶液C.热稳定性：D.酸性：【答案】A【解析】【详解】A．甲烷和丁烷是结构相似的烷烃，甲烷的相对分子质量小于丁烷，所以沸点小于丁烷，故A错误；B．胶体分散质微粒直径在1nm—100nm之间，溶液分散质微粒直径小于1nm，则胶体分散质微粒直径大于溶液，故B正确；C．碳酸钠高温条件下受热不分解，而碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠，故C正确；D．醋酸与碳酸氢钠溶液反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，由强酸制弱酸的原理可知，醋酸的酸性强于碳酸，故D正确；故选A。5.NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是A.20g中含有的电子数目为9NAB.标准状况下，11.2L含有分子数目为0.5NAC.1mol甲烷与1mol氯气在光照条件下充分反应生成的数目为NA D.16.8gFe与足量的水蒸气完全反应转移的电子数目为0.8NA【答案】D【解析】【详解】A．一个含有10个电子，20g物质的量为，因此20g中含有的电子数目为10NA，故A错误；B．标准状况下，是非气态的物质，无法计算的物质的量，故B错误；C．甲烷与氯气光照条件下反应是发生一系列反应，得到四种氯代物，因此1mol甲烷与1mol氯气在光照条件下充分反应生成的数目小于NA，故C错误；D．3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2，3mol铁转移8mol电子，因此16.8gFe(物质的量)与足量的水蒸气光全反应转移的电子数目为0.8NA，故D正确。综上所述，答案为D。6.下列反应的离子方程式正确的是A.氨通入盐酸中：B.通入水中：C.铜片投入稀硝酸中：D.与溶液混合并加热：【答案】D【解析】【详解】A．氨通入盐酸中：，A错误；B．通入水中：，B错误；C．铜片投入稀硝酸中：，C错误；D．与溶液混合并加热：，D正确；故选D。 7.下列说法正确的是A.测定中和反应的反应热时，将碱缓慢倒入酸中，所测得ΔH偏大B.500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为ΔH＝－38.6kJ·mol－1C.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D.金刚石和石墨的燃烧热相等【答案】A【解析】【详解】A．将碱缓慢倒入酸中，导致热量损失，中和反应为放热反应，因此测得ΔH增大，故A正确；B．合成氨为可逆反应，题中无法判断放出19.3kJ热量时，消耗氮气或消耗氢气或生成氨气的物质的量，从而无法判断出1molN2、3molH2完全反应时的ΔH值，故B错误；C．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时释放的能量，水应是液态，故C错误；D．金刚石、石墨是不同物质，所具有能量不同，因此它们燃烧热不同，故D错误；答案为A。8.一种活性物质的结构简式为，下列有关该物质的叙述正确的是A.能发生取代反应，不能发生加成反应B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C.与互同分异构体D.分子中所有原子可能共平面【答案】C【解析】【详解】A．结构中含有羟基和羧基能发生酯化反应，即取代反应；又含有碳碳双键能发生加成反应，A错误；B．由同系物定义知该物质既不是乙醇同系物也不是乙酸同系物，B错误；C．和分子式均为C10H18O3但结构不同，即二者互为同分异构体，C正确；D．结构中含有多个sp3杂化的碳原子（例与羟基相连的碳等），所以分子中所有原子不可能共平面，D错误；故选C。 9.下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是A.冰晶石做助熔剂B.金属铁、铜的冶炼方法与铝类似C.氧化铝属于离子化合物D.利用铝的还原性可与Cr2O3冶炼Cr【答案】B【解析】【详解】A．冰晶石能够降低氧化铝熔点，作助熔剂，A正确；B．金属铁、铜采用热还原法冶炼，B错误；C．氧化铝由活泼金属与活泼非金属元素组成，属于离子化合物，C正确；D．铝的活泼性强于Cr，可以用铝热反应还原制得Cr，D正确；故选B。10.有机物肉桂酸有较多的用途，如用于食品添加剂、医药工业、制取香精香料等。肉桂酸(M)的结构简式如图所示，，另一有机物(N)的结构简式为HO-CH2CH=CHCH2-COOH，下列有关说法正确的是A.M的分子式为C9H10O2B.N在一定条件下能发生分子内酯化反应且生成五元环状的酯C.M、N各取1mol与足量Na反应时消耗等量的NaD.M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】D【解析】【详解】A．M的分子式为C9H8O2，故A错误；B．N在一定条件下能发生分子内酯化反应且生成六元环状的酯，故B错误；C．M、N各取1mol与足量Na反应，M中含有羧基，消耗1molNa，N中含有羧基和羟基，消耗2molNa，故C错误；D．M、N均含有碳碳双键，均能使酸性KMnO4溶液褪色，故D正确。 答案为：D。11.短周期主族元素W、X、Y、Z，它们在周期表中位置如图所示，X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体。下列说法正确的是XYWZTA.氢化物的稳定：Y>XB.Z不同价态氧化物对应的水化物中，Z的化合价越高氧化性越强C.W的氧化物是两性氧化物，因为它与碱、酸均能反应D.T单质具有半导体特性，与Y元素可形成两种化合物TY和TY2【答案】D【解析】【分析】X的一种氧化物是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，X为N，根据各元素在周期备中的位置可知，W为Si，T为Ge，Y为O，Z为Cl。【详解】A．非金属性越强，简单氢化物越稳定，因此稳定性H2O＞NH3，但O的氢化物H2O2易分解，稳定性比NH3差，A错误；B．Cl的氧化物对应的水化物中，HClO氧化性最强，B错误；C．SiO2酸性氧化物，不是两性氧化物，C错误；D．Ge位于周期表金属和非金属的分界线处，具有半导体特性，Ge与O能形成GeO和GeO2，D正确；故选D。12.煤、石油、天然气是重要的化工原料，下列说法正确的是A.煤的气化、液化和石油的分馏都是化学变化B.如图装置可模拟煤的干馏过程，产生的可燃性气体不能使溴水褪色 C.天然气是一种清洁能源，使用天然气做燃料可大量减少CO2气体的排放D.以煤、石油、天然气为原料，通过化学反应可获得许多性能优异的合成高分子材料【答案】D【解析】【详解】A．煤的气化、液化过程有新物质产生属于化学变化，石油的分馏是利用物质沸点不同进行物质分离，属于物理变化，故A错误；B．焦炉气是煤干馏的气体产物，主要含有甲烷、氢气、乙烯和一氧化碳，其中乙烯可使溴水褪色，故B错误；C．天然气中含有碳元素，燃烧后仍有CO2气体产生，不能减少CO2气体排放，故C错误；D．以煤、石油为原料可以获得许多不饱和的小分子化合物，再通过化学反应可以获得许多性能优异的合成高分子材料，故D正确；答案选D。13.海水提溴的流程如图所示。下列说法正确的是A.用吸收蒸气发生反应的离子方程式为B.每提取1mol溴，理论上消耗氯气22.4L(标准状况)C.工业溴中含少量，可用溶液除去D.步骤③中可用亚硫酸钠溶液代替【答案】D【解析】【分析】①将溶液中的Br-氧化为Br2。步骤②将Br2吹出。步骤③将Br2进行还原富集。步骤④将溶液中的Br-再次氧化为Br2。步骤⑤进行提纯获得Br2。【详解】A．SO2将Br2还原为Br-而自身被氧化为，反应为Br2+SO2+2H2O=+2Br-+4H+，A项错误；B．步骤①中关系式为Br2~Cl2，即1mol溴消耗1molCl2（体积为22.4L）。步骤④中关系式为Br2~Cl2即1mol溴消耗1molCl2（体积为22.4L），所以每提取1molBr2消耗22.4+22.4=44.8LCl2，B项错误；C．X2（Cl2、Br2、I2）能与NaOH溶液发生反应，所以工业溴中含少量Cl2，不能用NaOH溶液除去，C项错误； D．亚硫酸钠溶液和SO2中的硫元素均为+4，具有还原性，能将Br2还原，所以可用亚硫酸钠溶液替代SO2，D项正确；故选D。14.有X、Y、Z、M四种金属，按如下装置进行实验，实验现象如表中装置现象金属X不断溶解Z的质量增加X上有气体产生下列说法不正确的是A.装置甲中电子从X极流出，经外电路流入Y极B.装置乙的正极反应式为：C.装置丙溶液中阳离子往M极移动D.四种金属活动性由强到弱的顺序是：M>X>Y>Z【答案】C【解析】【详解】A．装置甲中金属X不断溶解，说明X为负极，活泼性X>Y，电子由负极X流向正极Y，A正确；B．装置乙中金属Z质量增加，说明Z为正极，活泼性Y>Z，正极反应式为：，B正确；C．装置丙中X上有气体产生，说明X为正极，活泼性M>X，阳离子移向正极X，C错误；D．由上述三个选项分析可知，四种金属活动性由强到弱的顺序是：M>X>Y>Z，D正确。故选C。第二部分非选择题(共58分)二、非选择题(本题包括15~19题，共5题)15.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度，下图是硫及其部分化合物的“价类二维图”。 回答下列问题：（1）图中七种物质中，属于非电解质的是___________(填化学式)，的物质类别属于___________。（2）写出与浓硫酸混合加热发生反应的化学方程式___________。（3）从氧化还原的角度分析，欲制备硫代硫酸钠，下列方案合理的是___________(填编号)。a．和b．和浓c．和d．和（4）欲将直接转化为，可以选择下列试剂中的___________(填编号)。a．酸性b．溶液c．溶液d．溶液（5）焦亚硫酸钠可用于葡萄酒的抗氧化剂。①的水溶液在酸性条件下会放出气体，写出该反应的离子方程式___________。②固体在保存时易被空气中的氧气氧化，请设计实验检验其是否变质___________(简述实验操作、现象和结论)。③向溶液中加入少量后生成沉淀，使溶液变浑浊，该沉淀的化学式为___________。【答案】（1）①.②.氢化物（2）（3）a（4）（5）①.②.取少量固体于试管中，滴加足量稀盐酸无明显现象，再加入溶液，若产生白色沉淀，则证明有，样品被氧化。③.S【解析】小问1详解】七种物质H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4中，在水溶液或者熔融态下，能导电的化合物有 H2S、H2SO3、H2SO4、Na2SO4，这些属于电解质，S不是化合物，所以既不属于电解质也不属于非电解质，而SO2、SO3在水溶液或熔融态下不能导电，属于非电解质，所以非电解质的是SO2、SO3；H2S属于S的非含氧酸，但后面有酸，所以H2S归为硫的氢化物；【小问2详解】S的化合价是0价，发生反应时化合价升高，浓硫酸中S的化合价是+6价，发生反应时化合价降低，二者混合加热发生反应的化学方程式S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O；【小问3详解】Na2S2O3中的S的化合价是+2价，依据氧化还原反应的化合价变化的特征，SO2和浓H2SO4想要得到+2价的S，它们的化合价都要降低，没有化合价升高的，不符合；SO2和Na2SO3的S都是+4价，反应时化合价都要降低，不符合；Na2SO3和Na2SO4反应是化合价都得要降低，也不符合，所以S和Na2SO3反应时，化合价既有升高的也有降低的，故选a；【小问4详解】欲将SO2直接转化为，就是将硫从+4价的变为+6价，化合价升高做还原剂，所以要选择加入氧化剂即可，KMnO4和H2O2是常见的氧化剂，所以选a与b；【小问5详解】Na2S2O5的水溶液在酸性条件下会放出SO2气体，写出该反应的离子方程式为+2H+=2SO2↑+H2O；Na2S2O5固体在保存时易被空气中的氧气氧化成，所以取少量固体于试管中，滴加足量稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明有，样品被氧化。向Na2S溶液中加入少量Na2S2O5后生成沉淀，二者发生氧化还原反应中的归中反应，生成物硫的化合价会由二者硫的价态的中间价态转变，后使溶液变浑浊，可知该沉淀的化学式为S16.硫及其部分化合物的“价类二维图”如下图所示，回答下列问题： （1）向A的水溶液中滴加NaOH溶液并加热，产生一种能使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，则A物质的化学式为___________，含有的化学键类型为___________。（2）某实验小组为了验证固体A中含有碳酸钠杂质，选用下列装置进行实验：①实验装置的连接顺序为___________(填选项字母)，丁中反应的离子方程式___________。A．abcfhdeB．afhedbcC．afhdebc②能证明固体A中含有碳酸钠的实验现象是___________。（3）向的水溶液中通入气体，会产生少量淡黄色沉淀，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。（4）某实验小组设计了两种制备硫酸铜的方案。方案Ⅰ：方案Ⅱ：方案___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更合理，理由为___________。【答案】（1）①.(NH4)2SO3②.离子键和共价键（2）①.C②.5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+③. 丙的品红溶液颜色变浅或不褪色，乙的澄清石灰变浑浊（3）1:2（4）①.方案Ⅱ②.方案Ⅰ产生有害气体，酸的利用率也不高【解析】【分析】结合硫及其部分化合物的“价类二维图”，A为亚硫酸盐，据此解答。【小问1详解】A为亚硫酸盐，向A的水溶液中滴加NaOH溶液并加热，产生一种能使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，则A物质的化学式为(NH4)2SO3，铵根离子和亚硫酸根离子之间存在离子键，铵根离子和亚硫酸根离子内含有共价键，则含有的化学键类型为离子键和共价键；【小问2详解】A为(NH4)2SO3，为了验证固体A中含有碳酸钠杂质，先用甲中70%浓硫酸和固体反应，反应生成SO2、CO2，再用丁的酸性高锰酸钾溶液除去SO2，然后丙的品红溶液检验SO2是否除尽，最后用乙的澄清石灰水验证CO2的存在；①根据分析，实验装置的连接顺序为afhdebc，故选C；用丁的酸性高锰酸钾溶液除去SO2，丁中反应的离子方程式为：5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+；②能证明固体A中含有碳酸钠的实验现象是丙的品红溶液颜色变浅或不褪色，乙的澄清石灰变浑浊；【小问3详解】将H2S与SO2混合，发生反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O，H2S中S元素化合价升高，H2S是还原剂，SO2中S元素化合价降低，SO2是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2；【小问4详解】方案Ⅰ：浓硫酸与铜加热反应生成硫酸铜、二氧化硫，会生成污染性的气体且消耗的原料多；方案Ⅱ：铜与氧气反应生成CuO，CuO和稀硫酸反应，不产生污染性气体，且消耗的硫酸量较少，因此，最佳方案是方案Ⅱ，理由是方案Ⅰ产生有害气体，酸的利用率也不高；故答案为：方案Ⅱ；方案Ⅰ产生有害气体，酸的利用率也不高。17.汽车尾气作为空气污染的主要来源之一，尾气中含有大量的有害物质，包括氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物和固体悬浮颗粒，其直接危害人体健康，还会对人类生活的环境产生深远影响。研究氮的氧化物和碳的氧化物等大气污染物的处理具有重要意义。（1）高温情况下，气缸中1molN2和1molO2反应生成2molNO的能量变化如图所示。 该条件下反应生成2molNO(g)___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ的热量。（2）为减少汽车尾气的排放，在排气管内安装的三元催化转化器可使尾气的主要污染物NO和CO转化为无毒无害的大气循环物质。在一定温度下，恒容密闭容器中发生反应如下：，将0.8molNO和1.2molCO充入2L密闭容器中，模拟尾气转化，容器中NO物质的量随时间变化关系如图所示：①图中A、B、C三点未达到化学平衡状态的点是___________；②反应0~10min内，___________；CO的转化率为___________(保留三位有效数字)。③只改变下列某一反应条件时，能使上述转化速率加快的是___________(填序号)。a．使用高效催化剂b．向容器中充入氩气c．降低温度d．减小NO的物质的量④下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。A．CO的浓度保持不变B．C．D．NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1（3）在碱性条件下，NH3和NO可设计为原电池装置，将一氧化氮转化为N2，电池的总反应为。其工作原理如图所示： ①电极A为___________极(填“正”“负”)。②电极B发生的电极反应为___________。③标准状况下，若电极B上消耗44.8L一氧化氮时，则转移的电子总数为___________。【答案】（1）①.吸收②.180（2）①.A②.0.01③.33.3%④.a⑤.AC（3）①.负②.③.4NA【解析】【分析】（3）在碱性条件下，NH3和NO可设计为原电池装置，将一氧化氮转化为N2，电池的总反应为，则负极为氨气失电子发生氧化反应，正极为NO得电子发生还原反反应，电极反应：；【小问1详解】根据能量变化图可知，断裂1mol氮氮键需要吸收946kJ能量，断裂1mol氧氧键需要吸收498kJ能量，生成2molNO放出632×2kJ能量，则，即吸收180kJ能量；【小问2详解】①可逆反应达化学平衡时物质的量不再变化，所以在A点，尚未达到化学平衡；②反应0~10min内△n(NO)=0.4mol，则，根据速率比等于化学计量数之比，可知；△n(CO)=△n(NO)=0.4mol，则转化率；③a．使用高效催化剂可以通过降低活化能而加快反应速率，故a正确；b．向容器中充入氩气，反应气体浓度不变，反应速率不变，故b错误；c．降低温度会降低化学反应速率，故c错误；d．减小NO的物质的量，反应速率会减慢，故d错误；答案选a；④A．反应过程中CO浓度不断变化，当CO的浓度保持不变，可以说明反应达到平衡，故A正确；B．，没有注明反应进行方向，故B错误；C．表示不同反应进行方向，且速率比符合计量数之比，可以说明反应达到平衡，故C正确；D．各个物质的物质的量比值不能证明反应达到平衡状态，故D错误； 答案选AC；【小问3详解】①根据电池的总反应为可知A为原电池负极；②正极为NO得电子发生还原反反应，电极反应：；③标准状况下，根据，若电极B上消耗44.8L一氧化氮时，则转移的电子总数为4NA。18.X、A、B、C、D为常见有机物，它们之间存在如下转化关系(部分条件省略)，已知有机物X能催熟水果。回答下列问题：（1）CH≡CH的电子式为_________，A的结构简式为_________。（2）反应③属于_______(填标号)。A.氧化反应B.取代反应C.加成反应D.酯化反应（3）反应④的化学方程式为______________。（4）已知乙烯能被酸性氧化成，在短线上填上适当的系数，配平下列离子方程式：_______。_____CH2=CH2+_______+_____H+=______CO2↑+_____Mn2++_____H2O（5）欲去除甲烷中的乙烯杂质，宜选用的试剂为___(填标号)。A.酸性溶液B.水C.溴水D.氢气（6）某小组用如图装置制取，实验中使用饱和溶液收集产物，饱和溶液的作用除了吸收乙酸乙酯中的杂质乙醇外，还有两个作用是_______。 【答案】（1）①.②.CH2=CHCl（2）C（3）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O（4）5CH2=CH2+12MnO+36H+=10CO2↑+12Mn2++28H2O（5）C（6）除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度【解析】【分析】乙炔与HCl发生加成反应，根据反应②可知，A的结构简式为CH2=CHCl，B和C反应生成乙酸乙酯，B能够被氧化成D，因此B为乙醇，C为乙酸，D为乙醛，X为乙烯，据此分析；【小问1详解】CH≡CH的电子式为；根据上述分析，A的结构简式为CH2=CHCl；故答案为；CH2=CHCl；【小问2详解】X为乙烯，B为乙醇，反应③是乙烯与水在一定条件下发生加成反应，得到乙醇，选项C正确；故答案为C；【小问3详解】反应④为乙醇的催化氧化，其反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故答案为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；【小问4详解】乙烯中C化合价为-2价，被酸性高锰酸钾溶液氧化成+4价，C的化合价升高6，整体升高12价，Mn的化合价由+7价降低为+2价，化合价降低5，最小公倍数为60，即乙烯的系数为5，MnO的系数为12，由原子守恒、电荷守恒，得到5CH2=CH2+12MnO+36H+=10CO2↑+12Mn2++28H2O，故答案为5CH2=CH2+12MnO+36H+=10CO2↑+12Mn2++28H2O； 【小问5详解】A．酸性高锰酸钾溶液将乙烯氧化成CO2，产生新的杂质，故A不符合题意；B．常温下乙烯与水不反应，也不溶于水，甲烷不溶于水，因此不能用水除去甲烷中的乙烯，故B不符合题意；C．乙烯与溴水发生加成反应，生成液态1，2-二溴乙烷，能够实现乙烯和甲烷的分离，故C符合题意；D．乙烯与氢气一定条件下发生加成反应生成乙烷，且氢气无色，引入新的杂质，故D不符合题意；答案为C；【小问6详解】乙酸乙酯制备中碳酸钠的作用是吸收乙醇，因为乙酸的酸性强于碳酸，碳酸钠能除去乙酸，碳酸钠的另一个作用是降低乙酸乙酯的溶解度，便于后续分离；故答案为除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度。19.FeOOH可用于脱硫工序，脱除效果较好。工业上利用冶金废渣(主要成分为FeSO4，还含有少量的Fe2(SO4)3、MgSO4及TiOSO4)为主要原料生产FeOOH的一种工艺流程如下：（1）FeOOH中Fe的化合价为_______。（2）冶金废渣“溶解”时一般要粉碎，目的是_______，TiOSO4与水反应生成难溶于水的H2TiO3和一种常见的酸，该反应的化学方程式为_______。（3）“除杂”时，加入NaF溶液的作用为沉淀Mg2+，则滤液Y中的主要含有的溶质为_______。（4）“氧化”时，试剂X最佳选择为_______(填序号)。a.KMnO4b.HNO3c.Cl2d.空气（5）工业上冶炼Fe的方法是_______，铝与四氧化三铁的反应方程式：_______。【答案】（1）+3（2）①.增大接触面积，加快反应速率②.TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4（3）Na2SO4（4）d（5）①.热还原法②.8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe【解析】【分析】冶金废渣溶于水，TiOSO4与水反应生成难溶于水的H2TiO3，再加入NaF除去Mg2+，过滤后滤液中加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入NaOH溶液将Fe3+沉淀，最终得到FeOOH。【小问1详解】根据正负化合价代数和为0的原则，FeOOH中的铁的化合价为+3价。 【小问2详解】将冶金废渣粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率；TiOSO4与水反应生成难溶于水的H2TiO3和一种常见的酸，该酸为硫酸，该反应的化学方程式为：TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4。【小问3详解】冶金废渣中的阴离子主要是硫酸根离子，在除杂过程中加入了NaF和NaOH，所以在过滤出FeOOH后的滤液Y中主要含硫酸钠。【小问4详解】“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH溶液将Fe3+转化为FeOOH。KMnO4能将Fe2+氧化为Fe3+，但KMnO4被还原为Mn2+，引入新杂质；HNO3的还原产物NOx会污染环境；氯气有毒，且从经济角度看不如空气，所以最佳选择为空气，故选d。【小问5详解】