钢渣中富含 C a O , S i O _ 2 , F e…——2025 高考化学第 13 题答案解析

2025_山东选择性考试

2025 山东 第 13 题 单选题 区分题
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13. 钢渣中富含 $\mathrm { C a O } , \mathrm { S i O } _ { 2 } , \mathrm { F e O } , \mathrm { F e } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 }$ 等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的 $\mathrm { C a } , \mathrm { S i } , \mathrm { F e }$ 元素,流程如下。已知: $\mathrm { F e } _ { 2 } \left( \mathbf { C } _ { 2 } \mathbf { O } _ { 4 } \right) _ { 3 }$ 能溶于水; $\mathrm { K _ { s p } } \left( \mathrm { C a C _ { 2 } O _ { 4 } } \right) = 2 . 3 \times 1 0 ^ { - 9 } , \mathrm { K _ { s p } } \left( \mathrm { F e C _ { 2 } O _ { 4 } } \right) = 3 . 2 \times 1 0 ^ { - 7 }$ 0下列说法错误的是()

A. 试剂 X 可选用Fe粉
B. 试剂Y可选用盐酸
C. “分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中
D. “酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
参考答案

B A选项 加入试剂X的目的可能是将 $F e ^ { 3 + }$ 还原为 $F e ^ { 2 + }$ ,因为后续加H2C204可能会与 $F e ^ { 2 + }$ 形成沉淀,而Fe 粉可以将 $F e ^ { 3 + }$ 还原为 $F e ^ { 2 + }$ ,反应方程式为 $F e ^ { 3 + } { + } \mathrm { F e { = } 3 } F e ^ { 2 + }$ ,A正确。 B选项 若试剂Y选用盐酸,会使生成的 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 沉淀溶解,因为 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 能与盐酸发生反应(虽然 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 是弱酸,但在一定条件下可与强酸反应),不能实现向 $S i O _ { 2 }$ 的转化,试剂Y应该选用能使 $\sin 3 ^ { 2 - }$ 转化为 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 沉淀且不溶解沉淀的物质,如 ${ \mathsf { C } } O _ { 2 }$ 等,B错误

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这道题真正考什么?

核心知识
流程中的分离与除杂
核心考法
守恒法
关键能力
分析工业流程题
最容易错
过量与少量未讨论
难度
区分题

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【答案】B

A选项

加入试剂X的目的可能是将 $F e ^ { 3 + }$ 还原为 $F e ^ { 2 + }$ ,因为后续加H2C204可能会与 $F e ^ { 2 + }$ 形成沉淀,而Fe 粉可以将 $F e ^ { 3 + }$ 还原为 $F e ^ { 2 + }$ ,反应方程式为 $F e ^ { 3 + } { + } \mathrm { F e { = } 3 } F e ^ { 2 + }$ ,A正确。

B选项

若试剂Y选用盐酸,会使生成的 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 沉淀溶解,因为 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 能与盐酸发生反应(虽然 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 是弱酸,但在一定条件下可与强酸反应),不能实现向 $S i O _ { 2 }$ 的转化,试剂Y应该选用能使 $\sin 3 ^ { 2 - }$ 转化为 $H _ { 2 } S i O _ { 3 }$ 沉淀且不溶解沉淀的物质,如 ${ \mathsf { C } } O _ { 2 }$ 等,B错误。

因为 $F e _ { 2 } ( C _ { 2 } O _ { 4 } )$ 3能溶于水,加入 $H _ { 2 } C _ { 2 } O _ { 4 }$ 后,Fe元素形成 $F e _ { 2 } ( C _ { 2 } O _ { 4 } )$ 3等可溶物进入滤液Ⅱ,C正确。
D选项

“酸浸”后滤液I的 pH过小, $H ^ { + }$ 浓度过大 $H ^ { + }$ 会 $\therefore C _ { 2 } O _ { 4 } ^ { 2 - }$ 结合形成 $H C _ { 2 } O _ { 4 } ^ { - }$ 甚至 $H _ { 2 } C _ { 2 } O _ { 4 }$ ,使${ C _ { 2 } O _ { 4 } } ^ { 2 - }$ 减小,根据沉淀-溶解平衡 $C a C _ { 2 } O _ { 4 } \ ( \mathrm { s ) } = C a ^ { 2 + } \ ( \mathrm { a q } ) + C _ { 2 } { O _ { 4 } } ^ { 2 - } \ ( \mathrm { a q } )$ ,平衡正向移动, $C a C _ { 2 } O _ { 4 }$ 沉淀溶解,导致滤渣Ⅱ(主要成分可能是 $C a C _ { 2 } O _ { 4 }$ 等)质量减少,D正确。

综上,本题选B

【分值】4分

✅ 来源:2025年 · 山东 · 2025_山东选择性考试 · 第 13 题 · 本题已通过全部自动发布校验

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