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第七单元 元素及其化合物综合测试
(75分钟　100分)
考情分析
高考对接点 元素及其化合物的性质是高考常考点，在高考中常以选择题或填空题的形式考查
单元疑难点 元素及其化合物的计算，元素化合物之间的转化关系
滚动知识点 氧化还原反应，离子反应，物质的结构分析
典型情境题 1、6、7、8、10、14、15、17
可能用到的相对原子质量：H 1　Li 7　C 12　N 14　O 16　S 32　Fe 56　Co 59　Cu 64　Sm 150
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.我国科研人员成功攻克了5G通信芯片制造中关键材料氮化镓的研制难题。氮化镓属于
A.传统无机非金属材料 B.金属材料
C.新型塑料 D.新型无机非金属材料
2.(NH4)2SO4是一种重要的氮肥。下列叙述错误的是
A.(NH4)2SO4与NaOH固体共热产生NH3
B.由NH3制(NH4)2SO4属于氮的固定
C.长期施用(NH4)2SO4，土壤酸性增强
D.饱和(NH4)2SO4溶液会降低蛋白质在水中的溶解度
3.ClO2可用于处理含CN-的污水，其反应的离子方程式为2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-。下列说法正确的是
A.该反应中ClO2被还原，氧化产物只有N2
B.还原性：CN-C.电子转移情况：
D.1 mol ClO2处理含CN-的污水，可以生成33.6 L气体
4.在岩层深处和海底中存在黄铁矿(FeS2)，下列说法错误的是
A.Fe位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B.Fe和S在加热条件下可得到FeS2
C.FeS2受氧气和水的长期作用，可转化为硫酸盐
D.工业上可以黄铁矿为原料制备硫酸
5.化学试剂的用量往往会影响化学反应的产物。下列离子方程式的书写正确的是
A.向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸：C+2H+H2O+CO2↑
B.向氨水中滴入少量CuSO4：Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O
C.向苯酚钠溶液中通入少量CO2：2C6H5O-+CO2+H2O2C6H5OH+C
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水：2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+
6.海洋是重要的“碳仓库”，海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。
下列叙述正确的是
A.CO2溶于海水后，无机碳的主要存在形式只有3种
B.温室效应导致海表温度上升，海洋吸收CO2的能力减弱
C.将水体污染物排入海洋不会影响海洋碳循环
D.塑料颗粒中含有的碳很难被降解进入海洋碳循环，不会造成污染
7.地球形成初期，大气中CO2含量较高，随着矿化反应的进行，其含量不断降低，迄今为止，矿化反应仍在缓慢发生(如图1)；研究人员在实验室中引入酸、碱辅助完成这一过程(如图2)。下列说法错误的是
A.矿化反应的总反应为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
B.图2中“酸”“碱”“盐”分别为HCl、NH3·H2O、NH4Cl
C.地球形成初期，因CO2浓度较高，该矿化反应速率比现在快
D.实验室引入的“酸”和“碱”起到了加速反应的作用
8.NH3是重要的化工原料，按如下流程可充分利用。
下列说法错误的是
A.工业上制HNO3，综合考虑物质X应为空气
B.制备氯化铵过程中，向饱和食盐水中先通入CO2，再通入NH3
C.尿素CO(NH2)2是常用的氮肥，不能与草木灰混合施用
D.物质Y属于有机高分子化合物，可用于生产火药、塑料和涂料
9.已知置换反应W+XY+Z(其中W、Y为单质，X和Z为化合物，反应条件已略去)。下列关于该反应的叙述正确的是
A.若X是氧化物，则Z也一定是氧化物
B.若X是不含金属元素的化合物，则Y一定是非金属单质
C.若W是金属单质，则Y一定是非金属单质
D.若X为含有金属元素的化合物，则Z一定是含有金属元素的化合物
10.推理是一种重要的学习方法。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是
A.Br2的CCl4溶液和红色花瓣均褪色，都说明SO2具有漂白性
B.一段时间后试管内有白色沉淀产生，说明有BaSO3生成
C.将“某浓度的硫酸”换成“稀硝酸”，实验现象不变
D.干燥管中盛装碱石灰，可用于吸收尾气
11.雄黄(As4S4，)与雌黄(As2S3)在古代均曾可入药，二者可发生如下转化。
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.1 mol As4S4分子中，As—S极性共价键的数目为4NA
B.反应Ⅰ中每生成22.4 L SO2气体，转移的电子数目为7NA
C.反应Ⅲ中生成1 mol As2S3，消耗的H2S分子数目为3NA
D.1 L 1 mol·L-1 NaH2AsO3溶液中，Na+、H2As、As的数目之和为2NA
12.某无色透明溶液中可能含有N、Na+、Ba2+、Fe3+、Cl-、S、S中的几种。取100 mL该溶液，向其中加入少量溴水，溶液仍呈无色，继续滴加足量盐酸和Ba(NO3)2的混合液，产生沉淀，沉淀经洗涤、高温干燥后称得质量为4.66 g；向滤液中加入足量NaOH溶液，加热，生成的气体体积为1120 mL(标准状况)。下列推测正确的是
A.原溶液中可能含有Na+、S
B.原溶液中一定不含Ba2+、Fe3+、Cl-
C.原溶液中肯定含有N、S
D.另取试液，滴加足量盐酸、BaCl2溶液，即可确定离子组成
13.MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛。利用粗MnO2(含有MnO和MnCO3杂质)制取纯MnO2的流程如下：
下列说法错误的是
A.“酸浸”过程中有复分解反应发生
B.“操作X”用到的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯
C.“氧化”过程中，每生成1 mol MnO2，转移14 mol电子
D.以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液也可产生MnO2，阳极的电极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+
14.某化学学习小组探究FeSO4与“84”消毒液的反应过程，向酸化的FeSO4溶液中逐滴滴入“84”消毒液，780 s时停止滴入；滴加过程中bc、cd段产生有刺激性气味的气体。采用pH传感器测得溶液的pH随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.cd段产生有刺激性气味的气体，其反应的离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O
B.bc段的离子方程式为2Fe2++2ClO-+4H2O2Fe(OH)3↓+Cl2↑+2H+
C.cd段pH迅速增大的原因是Fe(OH)3消耗了H+
D.de段pH减小的原因是氯气与水反应，产生了酸性物质
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15.(14分)黄铜矿(CuFeS2)是一种铜铁硫化物矿物，常含微量的金、银等，它是冶炼铜及制备含铁氧化物的重要矿藏。以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红(氧化铁)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)CuFeS2(Cu显+2价)中Fe的化合价为　　　　；反应Ⅰ的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　，该反应中的氧化剂是　　　　　　。
(2)CuCl难溶于水，但可与过量的Cl-反应生成可溶于水的[CuCl2]-。该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)反应Ⅰ~Ⅳ中属于非氧化还原反应的是　　　　(填序号)。
(4)过滤2后得到的FeCO3固体应进行洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)反应Ⅲ在高温下进行，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
(6)反应Ⅴ中Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂，由此可推知溶液A中的溶质为　　　　　　(填化学式)。
(7)硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的主要反应为CuFeS2+4Fe3+Cu2++5Fe2++2S。下列说法正确的是　　　　(填字母)。
a.从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金
b.当转移1 mol电子时，有46 g CuFeS2参加反应
c.反应中，CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
16.(14分)用零价铁(Fe)去除含氮废水中的硝酸盐(N)是环境修复的重要方法。一种去除N的过程如下：
(1)步骤Ⅱ中充分反应后，分离混合物的方法是　　　　。
(2)步骤Ⅱ中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验发现，在Ⅱ中补充一定量的Fe2+可以明显提高N的去除率。向两份含氮废水[n(N)=8.1×10-5 mol]中均加入足量Fe粉，做对比研究。
实验序号 所加试剂 N的去除率
ⅰ Fe粉 ≈50%
ⅱ Fe粉、FeCl2(3.6×10-5 mol) ≈100%
①分析ⅱ中N的去除率提高的原因：
A.Fe2+直接还原N。
通过计算，说明电子得失数量关系：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，证明该原因不合理。
B.研究发现：Fe3O4(导电)覆盖在铁粉表面；随着反应的进行，产生FeO(OH)(不导电)，它覆盖在Fe3O4表面，形成钝化层，阻碍电子传输。
C.Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。
用57FeCl2做同位素示踪实验，证明该原因合理。
D.Cl-破坏了钝化层。
将ⅱ中的FeCl2替换为　　　　　　　　，N的去除率约为50%，证明该原因不合理。
②实验ⅰ、ⅱ中均能发生反应Fe+2H+Fe2++H2↑。该反应明显有助于ⅰ中N的去除，结合方程式解释原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)测定N含量
步骤1　取V mL含氮(N)水样，加入催化剂、V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量)，再加入稀H2SO4。
步骤2　用c2 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+(Cr2被还原为Cr3+)，终点时消耗V2 mL K2Cr2O7标准溶液。
①水样中N的含量为　　　　　　mol·L-1。
②溶液中O2影响测定。向步骤1中加入适量NaHCO3，产生的CO2会驱赶O2，否则会使测定结果　　　　(填“偏大”或“偏小”)。
17.(15分)碳酸钐Sm2(CO3)3(摩尔质量为480 g·mol-1)为难溶于水的白色粉末，可用于治疗高磷酸盐血症。实验室可利用如图所示装置(夹持装置已省略)制备一定量的Sm2(CO3)3·xH2O并测定x的值。
回答下列问题：
(1)仪器C的名称是　　　　　　，仪器A中的试剂是　　　　　　　　。
(2)装置的连接顺序是a→　　　　，　　　　←b(填接口字母)；若仪器B中盛有生石灰，则该装置中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
(3)仪器D的用途是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，尾气中的　　　　必须进行吸收处理。
(4)下图所示装置可测定样品组成中x的值，有关实验数据如表所示。
装置 E G
实验前仪器与试剂总质量/g m1 m3
实验后仪器与试剂总质量/g m2 m4
①加热前后均要通入一段时间的N2。加热前通入N2的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，装置H的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②x=　　　　　　　　(用含m1、m2、m3、m4的代数式表示)。
18.(15分)电池级碳酸锂是制造钴酸锂(LiCoO2)等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、S等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如下：
已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应为Fe3++3HRFeR3+3H+；
②常温时，1 mol·L-1的LiOH溶液的pH=14。
回答下列问题：
(1)有机层的主要成分为　　　　　　(填化学式，下同)；滤渣1中含有的物质为　　　　　　　　；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)某种HR的结构简式为，该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有　　　　。
(3)加适量草酸的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)“混合沉锂”中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料LiCoO2。写出相应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)含Li、Co元素的晶胞结构如图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。该晶体的化学式为　　　　。
参考答案
1.D
【解题分析】氮化镓是一种新型陶瓷材料，不属于传统无机非金属材料，A项不符合题意；金属单质和合金属于金属材料，氮化镓是化合物，不属于金属材料，B项不符合题意；氮化镓不含碳元素，不属于有机物，塑料属于有机物，C项不符合题意；氮化镓是一种新型陶瓷材料，属于新型无机非金属材料，D项符合题意。
2.B
【解题分析】(NH4)2SO4与NaOH固体共热发生反应产生NH3，A项正确；氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，由NH3制(NH4)2SO4不属于氮的固定，B项错误；(NH4)2SO4属于强酸弱碱盐，N发生水解，溶液呈酸性，长期施用(NH4)2SO4会使土壤酸性增强，C项正确；饱和(NH4)2SO4溶液会降低蛋白质在水中的溶解度，发生盐析，D项正确。
3.C
【解题分析】由反应2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-可知，二氧化碳和氮气均为氧化产物，A项错误；结合分析可知，还原性强弱为CN->Cl-，B项错误；反应中电子转移情况为，C项正确；没有指明是标准状况，不能利用标准气体摩尔体积来计算产生气体的体积，D项错误。
4.B
【解题分析】Fe是26号元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，A项正确；Fe和S在加热条件下反应生成FeS，而不是FeS2，B项错误；FeS2受氧气和水的长期作用，可被氧气氧化，转化为硫酸盐，C项正确；工业上制备硫酸的过程为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2OH2SO4，D项正确。
5.B
【解题分析】向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸生成碳酸氢钠，离子方程式为C+H+HC，A项错误；向氨水中滴入少量CuSO4，离子方程式为Cu2++4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O，B项正确；酸性强弱为碳酸>苯酚>碳酸氢根离子，则向苯酚钠溶液中通入少量CO2的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2OC6H5OH+HC，C项错误；还原性强弱为I->Fe2+，则向FeI2溶液中滴入少量氯水的离子方程式为Cl2+2I-2Cl-+I2，D项错误。
6.B
【解题分析】CO2溶于海水后，无机碳的主要存在形式为CO2、H2CO3、HC、C，A项错误；温室效应导致海表温度上升，温度升高不利于二氧化碳的溶解吸收，B项正确；将水体污染物排入海洋，其中所含的有些物质会影响浮游动物的生存，结合碳循环示意图可知，最终影响碳循环，C项错误；塑料颗粒中含有的碳虽然很难被降解进入海洋碳循环，但仍会造成白色污染，D项错误。
7.A
【解题分析】矿化是指CO2矿化，总反应的化学方程式为CaSiO3+CO2CaCO3+SiO2，A项错误；由图2可知，发生的反应分别为CaSiO3+2HClCaCl2+SiO2+H2O、CaCl2+(NH4)2CO3CaCO3↓+2NH4Cl、NH4ClNH3+HCl，2NH3·H2O+CO2(NH4)2CO3+H2O，则图中“酸”“碱”“盐”分别为HCl、NH3·H2O、NH4Cl，B项正确；地球形成初期，CO2浓度较高，反应速率快，C项正确；实验室引入“酸”和“碱”后均在溶液中进行，能起到加速反应的作用，D项正确。
8.B
【解题分析】工业上制HNO3，原料氨气先催化氧化生成NO，NO进一步被氧化生成NO2，用空气作氧化剂，降低成本，A项正确；制备氯化铵时，向饱和食盐水中先通入NH3，再通入CO2，有利于CO2在溶液中的溶解，B项错误；草木灰的主要成分为K2CO3，水解呈碱性，与CO(NH2)2混合施用，会导致氮元素成分流失，C项正确；物质Y为纤维素硝酸酯，属于有机高分子化合物，可用于生产火药、塑料和涂料，D项正确。
9.B
【解题分析】若X是氧化物，则Z可能是氧化物，如铝与二氧化锰反应，也可能是碱，如钠与水反应，A项错误；从组成元素来看，若X是不含金属元素的化合物，则Y一定是非金属单质，B项正确；若W是金属单质，则Y可能是非金属单质，如镁与二氧化碳反应，也可能是金属单质，如铝与氧化铁反应，C项错误；若X是含有金属元素的化合物，则Z可能是含有金属元素的化合物，也可能是含有非金属元素的化合物，如氢气还原金属氧化物，D项错误。
10.D
【解题分析】反应生成SO2，Br2的CCl4溶液褪色，说明Br2氧化SO2，体现SO2的还原性，A项错误；SO2被Br2氧化生成SO3，SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，试管内也会产生白色沉淀，B项错误；将硫酸换成稀硝酸，稀硝酸与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成Na2SO4、NO和H2O，C项错误；干燥管的作用是吸收SO2，防止污染环境，可以盛装碱石灰，D项正确。
11.C
【解题分析】由As4S4分子结构可知，黑球表示As原子，白球表示S原子，1个As4S4分子中含有8个As—S极性共价键，则1 mol As4S4含有8NA个As—S极性共价键，A项错误；反应Ⅰ的化学方程式为As4S4+7O24SO2+2As2O3，反应过程中每生成4 mol SO2，转移28 mol电子，但是没有指明是否处于标准状况，无法计算转移的电子数目，B项错误；反应Ⅲ的化学方程式为2H3AsO3+3H2SAs2S3+6H2O，反应过程中每生成1 mol As2S3，消耗H2S的物质的量为3 mol，分子数为3NA，C项正确；根据元素质量守恒有c(Na+)=c(H3AsO3)+c(H2As)+c(HAs)+c(As)=1 mol·L-1，但H2As、As的物质的量浓度无法求得，故无法计算溶液中Na+、H2As、As的数目之和，D项错误。
12.A
【解题分析】溶液呈无色，说明原溶液中无Fe3+，向100 mL该溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，说明溶液中有还原性离子还原Br2，则溶液中一定含有S、不含Ba2+；继续滴加足量HCl和Ba(NO3)2的混合液，产生的沉淀为BaSO4，沉淀经洗涤、高温干燥后称得质量为4.66 g，即BaSO4的物质的量为0.02 mol，0.02 mol BaSO4中的S可能全部来自被氧化的S，也可能来自原溶液中的S；向滤液中加入足量NaOH溶液，加热，生成的气体为NH3，说明原溶液中一定含有N，N的物质的量为0.05 mol，由以上分析可知，溶液中一定含有0.02 mol S或0.02 mol S和S的混合物、0.05 mol N，一定不含Fe3+、Ba2+，根据溶液呈电中性可知，一定含有Cl-，可能含有Na+。原溶液中可能含有Na+、S，A项正确；原溶液中一定不含Ba2+、Fe3+，一定含有Cl-，B项错误；原溶液中肯定含有N、S，可能含有S，C项错误；另取试液，滴加足量盐酸、BaCl2溶液，能确定原溶液中是否含有S，但不能确定是否含有Na+，即无法确定离子组成，D项错误。
13.C
【解题分析】粗MnO2(含有MnO和MnCO3杂质)样品中加入稀硫酸，MnO2不溶于硫酸，MnO和MnCO3分别与硫酸反应生成可溶性的MnSO4，同时产生CO2，过滤后得到MnO2固体和含MnSO4的滤液，向滤液中加入氯酸钠，将Mn2+氧化为MnO2。加稀硫酸时，MnO和MnCO3分别与硫酸反应生成可溶性的MnSO4、H2O、CO2，属于复分解反应，A项正确；“操作X”为过滤，用到的玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯，B项正确；氯酸钠将Mn2+氧化为MnO2，每生成1 mol MnO2，转移2 mol电子，C项错误；电解酸化的MnSO4溶液生成MnO2，说明Mn2+在阳极被氧化为MnO2，阳极的电极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+，D项正确。
14.C
【解题分析】cd段产生的有刺激性气味的气体为Cl2，说明ClO-和Cl-反应生成了Cl2，其离子方程式为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O，A项正确；bc段有红褐色沉淀生成，并产生有刺激性气味的气体，则生成Fe(OH)3沉淀和Cl2，溶液呈酸性，其离子方程式为2Fe2++2ClO-+4H2O2Fe(OH)3↓+Cl2↑+2H+，B项正确；cd段发生的反应为ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O，cd段pH迅速增大的原因是ClO-和Cl-反应消耗了H+，C项错误；de段pH减小，可能的原因是氯气溶于水后与水发生反应，其化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO，产生了酸性物质，D项正确。
15.(1)+2(1分)；CuFeS2+3Fe3++Cl-4Fe2++CuCl+2S(2分)；CuFeS2、FeCl3(1分)
(2)Cl-+CuCl[CuCl2]-(2分)
(3)Ⅱ、Ⅳ(1分)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则证明沉淀已洗涤干净，若有白色沉淀生成，则证明沉淀还未洗涤干净(2分)
(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2(2分)
(6)CuCl2、NaCl(1分)
(7)b(2分)
【解题分析】(1)由流程图可知，反应Ⅰ的反应物为CuFeS2、FeCl3，部分生成物为CuCl和S，由反应Ⅱ的产物FeCO3可推知FeCl2也是反应Ⅰ的产物，故反应Ⅰ的离子方程式为CuFeS2+3Fe3++Cl-4Fe2++CuCl+2S；该反应中化合价降低的元素是FeCl3中的Fe和CuFeS2中的Cu，故氧化剂是CuFeS2和FeCl3。
(3)反应Ⅱ是FeCl2和Na2CO3反应生成FeCO3和NaCl，属于复分解反应，即非氧化还原反应，反应Ⅳ为Cl-+CuCl[CuCl2]-，属于非氧化还原反应。
(4)生成FeCO3沉淀时，溶液中含有钠离子、氯离子，则要检验FeCO3沉淀是否洗涤干净，只需要检验洗涤液中是否含有氯离子即可。
(5)反应Ⅲ中，Fe的化合价由+2升高到+3，FeCO3为还原剂，O的化合价由0降低到-2，O2为氧化剂，则该反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
(6)由信息“Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂”及生成物中有单质Cu可知，Na[CuCl2]中Cu的化合价既降低，又升高，故生成物中有CuCl2，另一种生成物为NaCl。
(7)合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，黄铜矿不属于合金，a项错误；根据方程式可知1 mol(184 g) CuFeS2参与反应，转移4 mol电子，则转移1 mol电子时，有46 g CuFeS2参加反应，b项正确；CuFeS2中只有S的化合价升高，因此只作还原剂，c项错误。
16.(1)过滤(1分)
(2)3Fe+N+2H++H2OFe3O4+N(2分)
(3)①还原N所需电子的物质的量为3.24×10-4 mol，Fe2+最多提供的电子的物质的量为3.6×10-5 mol，Fe2+失去的电子数明显小于N所需电子数(2分)；7.2×10-5 mol NaCl(2分)
②Fe2++2FeO(OH)Fe3O4+2H+，Fe2+破坏了钝化层(2分)
(4)①(3分)
②偏大(2分)
【解题分析】(1)步骤Ⅱ产生四氧化三铁和废水，由四氧化三铁难溶于水可知，步骤Ⅱ中的分离操作为过滤。
(2)步骤Ⅱ是铁粉和N在酸性条件下发生反应，该反应的离子方程式为3Fe+N+2H++H2OFe3O4+N。
(3)①根据得失电子守恒可知，Fe2+~Fe3+~e-，Fe2+最多提供的电子的物质的量为3.6×10-5 mol，N~N~8e-，N所需电子的物质的量为3.24×10-4 mol，Fe2+失去的电子数明显小于N所需电子数；为说明是否是Cl-破坏钝化层，根据控制变量法，将3.6×10-5 mol FeCl2[n(Cl-)=7.2×10-5 mol]替换为7.2×10-5 mol NaCl，看是否能达到同样的去除率，若不能达到同样的去除率，则说明Cl-不能破坏钝化层。
②生成的Fe3O4(导电)覆盖在铁粉表面，随着反应的进行，产生FeO(OH)(不导电)，它覆盖在Fe3O4表面，形成钝化层，阻碍电子传输。而反应Fe2++2FeO(OH)Fe3O4+2H+破坏了钝化层，有利于内层的铁继续与N反应。
(4)①步骤1中发生的反应为3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O，步骤2中发生的反应为6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O，根据K2Cr2O7标准溶液的用量可得剩余FeSO4的物质的量为6c2V2×10-3 mol，则参与步骤1反应的FeSO4的物质的量为(c1V1-6c2V2)×10-3 mol，根据反应3Fe2++N+4H+3Fe3++NO↑+2H2O可得，反应中消耗的n(N)= mol，所以原水样中c(N)= mol·L-1= mol·L-1。
②因为溶液中存在O2，O2也会消耗FeSO4，所以K2Cr2O7的用量偏小，FeSO4总量一定，参与步骤1反应的FeSO4的物质的量偏大(计算造成的误差)，计算出来的水样中N的含量也偏大。
17.(1)三颈烧瓶(1分)；饱和NaHCO3溶液(2分)
(2)c(1分)；d(1分)；NH3·H2O+CaOCa(OH)2+NH3↑(2分)
(3)防止NH3溶解产生倒吸(2分)；NH3(1分)
(4)①打开K4、K5和K6，关闭K7，缓缓通入一段时间的N2(2分)；防止空气中的CO2、H2O进入装置G中干扰实验(1分)
②(2分)
【解题分析】将集气瓶中的CO2和仪器B中产生的NH3通入仪器C中，与SmCl3溶液反应生成Sm2(CO3)3·xH2O。
(1)仪器C的名称是三颈烧瓶，将仪器A中的溶液滴入集气瓶中驱出CO2，因此CO2不能溶解在相应的溶液中，也不能与相应的溶液反应，故仪器A中的试剂应为饱和NaHCO3溶液。
(2)由于氨气极易溶于水，需要防倒吸装置，氨气从d口进入，故装置的连接顺序是a→c，d←b；在题给的制气装置中，制备NH3的试剂是CaO和浓氨水，反应的化学方程式为NH3·H2O+CaOCa(OH)2+NH3↑。
(4)①加热时Sm2(CO3)3·xH2O分解为H2O、CO2和Sm2O3，H2O用浓硫酸吸收，CO2用碱石灰吸收。加热前通入N2的操作是打开K4、K5和K6，关闭K7，缓缓通入一段时间的N2。装置H的作用是防止空气中的二氧化碳、水进入装置中干扰实验。
②由表中数据可知，m(CO2)=(m4-m3) g，E中固体质量减少了(m1-m2) g，与生成的CO2、H2O质量和相等，故m(H2O)=(m1-m2) g-m(CO2)=(m1+m3-m2-m4) g，Sm2(CO3)3·xH2O分解的化学方程式为Sm2(CO3)3·xH2OSm2O3+3CO2↑+xH2O，故有n(CO2)∶n(H2O)=3∶x，解得x=。
18.(1)FeR3和HR(1分)；Li2CO3、MgCO3(2分)；消耗萃取反应时生成的H+，促进萃取反应正向进行，提高萃取率(2分)
(2)O、N(2分)
(3)使钙离子生成草酸钙，便于除去钙离子(2分)
(4)2Li++HC+OH-H2O+Li2CO3↓(2分)
(5)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2(2分)
(6)LiCoO2(2分)
【解题分析】(1)根据平衡Fe3++3HRFeR3+3H+可知，有机层中主要成分是FeR3和HR；根据流程可知，滤渣1主要是Li2CO3、MgCO3；加入氢氧化钠后氢离子会被消耗，从而使平衡正向移动。
(2)由结构可知，氧原子、氮原子都有孤对电子，所以能形成配位键的是N、O。
(3)加入草酸的目的是沉淀多余的钙离子。
(4)由流程可知，碳酸氢锂和氢氧化锂反应生成碳酸锂和水，离子方程式为2Li++HC+OH-H2O+Li2CO3↓。
(5)Co3O4中Co的化合价为+2和+3，LiCoO2中Co的化合价为+3，Co(Ⅱ)被氧化，有氧气参加反应，其化学方程式为6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2。
(6)晶胞中Li+的个数为 8×+2=3，Co3+的个数为4×+2=3，O2-的个数为8×+4=6，该晶体的化学式为LiCoO2。

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