2019年高考化學一輪課時達標習題 第3章 金屬及其化合物（5）（含解析）.doc

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第3章金屬及其化合物（5） 1．金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應用。下列關于金屬的一些說法不正確的是(　B　) A．合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同 B．工業(yè)上金屬Mg、Cu都是用熱還原法制得的 C．金屬冶煉的本質是金屬陽離子得到電子變成金屬原子 D．越活潑的金屬越難冶煉 2．金屬及其化合物的轉化關系是化學學習的重要內容之一。下列各組物質的轉化關系中不全部是通過一步反應完成的是(　D　) A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3 C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 3．取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末，加入過量鹽酸，充分反應后過濾，得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是(　C　) A．上述四種氧化物對應的水化物中，Al(OH)3酸性最強 B．向沉淀X中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解 C．溶液Y中的陽離子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋ D．溶液Y中加入過量氨水，所得沉淀為Fe(OH)3和Mg(OH)2 4．下列實驗現(xiàn)象描述不正確的是(　D　) 選項 實驗 現(xiàn)象 A 加熱放在坩堝內的小塊鈉 鈉先熔化成光亮的小球，燃燒時，火焰為黃色，燃燒后，生成淡黃色固體 B 在酒精燈上加熱鋁箔 鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁并不滴落，好像有一層膜兜著 C 在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液 先生成白色沉淀，沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色 D 在空氣中久置的鋁條放入NaOH溶液中 立刻產(chǎn)生大量無色氣泡，鋁條逐漸變細，鋁條逐漸發(fā)熱 5．用下圖所示裝置不能達到有關實驗目的的是(　D　) A．用圖甲裝置證明密度：ρ(煤油)<ρ(鈉)<ρ(水) B．用圖乙裝置制備Fe(OH)2 C．用圖丙裝置制取金屬錳 D．用圖丁裝置比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性 解析 鈉放入裝有水和煤油的燒杯中，鈉在水和煤油的接觸界面處反應，說明鈉的密度介于二者之間，A項正確；利用煤油隔絕空氣，將滴管插入試管底部，可以觀察到白色的Fe(OH)2沉淀，B項正確；鎂條引燃，氯酸鉀助燃可以引發(fā)鋁熱反應，C項正確；NaHCO3被直接加熱，溫度較高，即使NaHCO3分解，也不能說明二者的穩(wěn)定性差異，D項錯誤。 6．已知Fe(OH)3在pH為3.7時完全沉淀，而Ni(OH)2在pH為6.9時才開始沉淀，現(xiàn)在為了除去NiSO4酸性溶液中的Fe3＋，可在攪拌的情況下加入一種試劑，過濾后用重結晶法來制備NiSO47H2O，則加入的試劑應是(　C　) A．NH3H2O 　　 B．NaOH C．NiCO3　　 D．CaCO3濁液 解析 加入的試劑必須能調節(jié)pH在3.7～6.9之間且不能引入新雜質，故C項正確。 7．鋅焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。下圖是工業(yè)上利用鋅焙砂制取金屬鋅的流程圖： (1)酸浸時ZnFe2O4會生成兩種鹽，該反應的化學方程式為__ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O__。 (2)凈化Ⅰ操作分為兩步：第一步是將溶液中少量的Fe2＋氧化；第二步是控制溶液的pH，使Fe3＋轉化為Fe(OH)3沉淀。 ①寫出酸性條件下H2O2與Fe2＋反應的離子方程式：__H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O__。 ②25 ℃時，pH＝3的溶液中，c(Fe3＋)＝__4.010－5__molL－1{已知25 ℃，Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38}。 ③凈化Ⅰ生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質，溶液中的懸浮雜質被共同沉淀的原因是__Fe(OH)3膠體具有吸附性__。 (3)本流程中可以循環(huán)利用的物質除硫酸鋅外還有__H2SO4、Zn__。 (4)若沒有凈化Ⅱ操作，則對鋅的制備帶來的影響是__制取的鋅含銅、鎳等雜質__。 解析 (1)根據(jù)信息，酸浸時ZnFe2O4會生成兩種鹽，這兩種鹽分別為硫酸鋅、硫酸鐵，即ZnFe2O4與硫酸反應的化學方程式為ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。(2)①亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子，反應的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；②已知25 ℃時，氫氧化鐵的溶度積Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38，pH＝3的溶液中，氫氧根離子的濃度為110－11 molL－1，c(Fe3＋)＝ molL－1＝4.010－5 molL－1。(3)通過制取金屬鋅的流程圖可知，可以循環(huán)利用的物質除硫酸鋅外，還有硫酸、鋅。(4)由于鋅焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物，酸浸后溶液中存在鈣離子、亞鐵離子、銅離子、鎳離子，如果沒有凈化Ⅱ操作，則電解制取的鋅中會含有銅、鎳等雜質。 8．某地煤矸石經(jīng)預處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等，一種綜合利用煤矸石的工藝流程如圖所示。 (1)寫出“酸浸”過程中主要反應的離子方程式：__Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O__、__Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O__。 (2)“酸浸”時鋁浸出率的影響因素可能有__鹽酸的濃度__反應溫度__煤矸石的顆粒大小__是否充分攪拌__反應時間(任選2個即可)__(寫出2個)。 (3)物質X的化學式為__CO2__?！皦A溶”時反應的離子方程式為__Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O__。 (4)已知Fe3＋開始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2，Al3＋開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4。為了獲得Al(OH)3產(chǎn)品，從煤矸石的鹽酸浸取液開始，若只用CaCO3一種試劑，后續(xù)的操作過程是__加入CaCO3調節(jié)pH到3.2，過濾除去Fe(OH)3，再加入CaCO3調節(jié)pH到5.4，過濾得到Al(OH)3__。 (5)以煤矸石為原料還可以開發(fā)其他產(chǎn)品，例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后，常溫下向AlCl3飽和溶液中不斷通入HCl氣體，可析出大量AlCl36H2O晶體。結合化學平衡移動原理解釋析出晶體的原因：__AlCl3飽和溶液中存在溶解平衡：AlCl36H2O(s)Al3＋(aq)＋3Cl－(aq)＋6H2O(l)，通入HCl氣體使溶液中的c(Cl－)增大，平衡向析出晶體的方向移動，從而析出AlCl36H2O晶體__。 解析 (1)SiO2不溶于鹽酸；Al2O3是兩性氧化物，能夠溶于鹽酸；Fe2O3是堿性氧化物，能與鹽酸反應。(3)氯化鋁和氯化鐵水解都生成鹽酸，碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和二氧化碳，所以物質X是二氧化碳?！皦A溶”時利用Al(OH)3的兩性，將Fe(OH)3、Al(OH)3分開。(4)若只用CaCO3處理酸浸的溶液，可根據(jù)Fe(OH)3和Al(OH)3的沉淀pH差異進行分步沉淀，從而得到較純的Al(OH)3。(5)氯化鋁在其飽和溶液中存在溶解平衡，通入氯化氫后溶液中的氯離子濃度增大，抑制氯化鋁的溶解，所以可促進氯化鋁晶體的析出。 9．過氧化鈣可以用于改善地表水質，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下： 已知CaO28H2O呈白色，微溶于水，加熱至350 ℃左右開始分解放出氧氣。 (1)用上述方法制取CaO28H2O的化學方程式是__CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO28H2O↓＋2NH4Cl__。 (2)檢驗“水洗”是否合格的方法是__取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀__。 (3)沉淀時常用冰水控制溫度在0 ℃左右，其可能原因是(寫出兩種)：①__溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率__；②__該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO28H2O的產(chǎn)率__。 (4)測定產(chǎn)品中CaO2含量的實驗步驟 第一步：準確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入少量2 molL－1的H2SO4溶液，充分反應。 第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入濃度為c molL－1的Na2S2O3溶液至反應完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。 (已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O) ①CaO2的質量分數(shù)為____(用字母表示)； ②某同學第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測得的CaO2的質量分數(shù)可能__偏高__(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)，原因是__滴速太慢，S2O在滴定過程中被氧氣氧化__。 10．工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下： 試回答下列問題： (1)濾液X中含有的金屬陽離子是__Fe2＋、Fe3＋__(填離子符號)。 (2)步驟Ⅲ中可選用__B__(填字母)調節(jié)溶液的pH。 A．稀硝酸　　 B．氨水 C．氫氧化鈉溶液　　 D．高錳酸鉀溶液 (3)步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，檢驗Fe2＋的方法是__取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色__。 (4)步驟Ⅳ的反應溫度一般需控制在35 ℃以下，其目的是__防止NH4HCO3分解，減少Fe2＋的水解__。 (5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學方程式為__4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2__。