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（3）制备还原铁粉：制备还原铁粉的工业流程如图所示。
①操作1的名称是_____，NH4HCO3和FeSO4溶液反应的化学方程式为_____。 ②若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量FexC）在氧气流中完全反应，得到0.22gCO2，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH2（FexC与稀硫酸反应不产生H2）。试通过计算确定FexC的化学式_____（请写出计算过程）。
③粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉，纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁，同时生成一种气体。其装置如图所示。
SAP材料吸水性强，湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气。实验开始一段时间后观察到在肥皂液中有大量的气泡产生，此气泡用火柴即能点燃，同时有肥皂泡飘到空中。生成的气体是_____，干燥的SAP材料作用是_____。 【答案】红 吸收SO2，防止污染环境
2FeSO4?7H2O 高温 Fe2O3?SO2??SO3??14H2O?
2NaOH?FeSO4=Fe(OH)2??Na2SO4 A 过滤
2NH4HCO3?FeSO4=?NH4?2SO4?FeCO3??H2O?CO2? Fe2C H2 吸收冷
凝水及多余的水蒸气，进而有利于进行氢气的验证 【解析】
【分析】
（1）制备Fe2O3：要知道Fe2O3是红色粉末要依据题给实验现象推断绿矾分解的产物。 （2）制备Fe3O4：关键步骤是制取Fe?OH?2，由于Fe?OH?2在空气中易被氧化，所以从制备原料到操作过程都要尽量避免接触空气，因此要选择A的操作。
（3）制备还原铁粉：要回看框图信息推出NH4HCO3和FeSO4反应的化学方程式；要确定FexC的化学式先要求得Fe、C中的Fe、C元素的质量，再换算为Fe、C原子的个数比；纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下制得Fe3O4，同时生成的气体是H2，用吹肥皂泡的方法验证氢气应该除去氢气中的水蒸气。 【详解】
（1）实验过程中发现：氧化铁是红棕色固体，所以A中有红色固体生成；氢氧化钠能和二氧化硫气体反应，装置E的作用是吸收SO2，防止污染环境；绿矾高温分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫和水蒸气，化学方程式为
2FeSO4?7H2O高温Fe2O3?SO2??SO3??14H2O?。
（2）FeSO4溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为
2NaOH?FeSO4=Fe(OH)2??Na2SO4，胶头滴管的正确使用方法是A。
（3）①分离固体和液体用过滤，操作1的名称是过滤，NH4HCO3和FeSO4溶液反应的化学方程式为2NH4HCO3?FeSO4=?NH4?2SO4?FeCO3??H2O?CO2?。 ②0.22gCO2中碳元素的质量为0.22g?0.48gH2计算铁的质量为
12?100%=0.06g，根据化学方程式利用4456?0.48g=13.44g。FexC中铁元素的质量为214.06g-13.44g-0.06g?0.56g，FexC中铁元素和铁元素的质量比
56x：12=0.56g:0.06g，x=2，化学式为Fe2C。
③生成的气体是H2，干燥的SAP材料作用是吸收冷凝水及多余的水蒸气，进而有利于进行氢气的验证。 【点睛】
（1）化学实验探究与综合应用，凸显实验观、定量观和STSE观。此类题要综合应用化学概念理论、化学物质、化学实验、化学计算等板块的知识是集物质的制备、检验、提纯、推断、计算以及实验设计和评价于一体的题型，综合性强需要选择多种方法应对。 （2）解答综合应用题的前提：要关注化学与科学、技术、社会、环境的相互关系，关注新科技新能源、新材料，关注社会、环境、健康中的社会热点问题。
（3）解答综合应用题的关键：是对题给信息（尤其是隐蔽信息）的处理。在解题时，也要借鉴“实验答题三步术”的答题思路，还要借助“三个环节”的信息处理攻略。
10．草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂。某小组用废镍催化剂（成分为Fe2O3、
Ni、Fe、SiO2等）制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：
已知：①Ni能和稀H2SO4反应。
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Ni 2+开始沉淀的pH 1.1 5.8 6.7 完全沉淀的pH 3.2 8.8 9.5 ③H2O2能将Fe氧化为Fe
（1）废镍催化剂“粉碎”的目的是______。
（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如图，“酸浸”的适宜温度与时间分别为 _______(填字母)。
A．30℃、30min B．90℃、150min C．70℃、120min D．90℃、120min
2+
3+
（3）“酸浸”中发生的复分解反应方程式为________。
（4）“浸出液”得到“溶液x”过程中，加入试剂先后顺序是_____（填字母）。 A．先加H2O2溶液，再加NaOH溶液 B．先加NaOH溶液，再加H2O2溶液
加NaOH溶液调节pH_____（填范围），充分反应后得到滤渣的操作是______，该操作中所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_________。
（5）将“沉镍”工序：①主要过程为：蒸发浓缩、_____ 、过滤，所得固体用75%乙醇洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体。
②用75%乙醇洗涤的目的是洗去杂质、___________； ③烘干温度不超过110℃的原因是______。
【答案】增大与硫酸的接触面积，加快反应速率，充分反应CFe2O3 + 3H2SO4 ===Fe2(SO4)3 + 3H2OA3.2≤pH＜6.7（或3.2~6.7）过滤漏斗降温结晶减少草酸镍晶体的损失防止草酸镍失去结晶水 【解析】
（1）把废镍催化剂粉碎，增大了反应的接触面积，加快反应速率，提高镍的浸出率；
（2）根据镍浸出率随时间变化图可知，70℃时，镍浸出率很大，从时间看，120min时镍浸出率已经很高，再延长时间对镍浸出率没有实质性提高，选择70℃和120min为宜； （3）废镍催化剂成分为Fe2O3、Ni、Fe、SiO2等，其中Ni、Fe与硫酸发生置换反应，SiO2与硫酸不反应，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁和水，属于复分解反应方程式为Fe2O3 + 3H2SO4 =Fe2(SO4)3 + 3H2O；
（4）“浸出液”得到“溶液x”过程中，要出去铁离子和亚铁离子，所以先加H2O2溶液，将亚铁离子转化为铁离子，再加NaOH溶液除去，要出去铁离子，并且保留镍离子，调节溶液3.2≤pH≤6.7，将固体和液体分开需要过滤操作，所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗；
（5）①“沉镍”时蒸发浓缩、降温结晶、过滤，所得固体用75%乙醇洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体。
②“沉镍”工序生成了（NH4）2SO4，用乙醇洗涤，能洗去（NH4）2SO4的水水溶液、便于烘干，减少草酸镍晶体的损失；
③烘干温度不超过110℃，如果温度过高，草酸镍晶体会失去结晶水。
11．下图是用绿色粉末A制取红色金属H的两种流程，其中白色固体F是一种常见的建筑材料，固体乙是目前用途最广、产量最高的金属。
请回答下列问题：
⑴写出有关物质的化学式：B____；乙____。
⑵写出转化①的化学方程式______________________， F的其他用途有_______。 ⑶转化②的过程中生成红色固体H的化学方程式为__________________；如果在转化②中同时产生气体，则原因是(用化学方程式说明)_____________________。 ⑷转化③发生的反应方程式为_________________。
⑸如果在实验室中由物质A制取H，上述两种流程中，操作比较简便的是流程______。 【答案】CuO Fe CaCO3FeCl2 +H2 ↑ CuO+CO【解析】
（1）绿色粉末A制取红色金属H，实际是碱式碳酸铜制取铜的过程；碱式碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和水和二氧化碳，因此黑色固体B是氧化铜；固体乙是目前用途最广、产量最高的金属，因此乙是铁；故填：CuO、Fe；（2）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧
CaO+ CO2↑ 干燥剂 Fe+CuCl2===Cu+ FeCl2 Fe +2HCl== Cu+ CO2↑ 一