题型六 金属及其化合物（2） ——2024届高考化学高频题型专项训练（含解析）

题型六 金属及其化合物（2）
——2024届高考化学高频题型专项训练
1.下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A.碱转化为酸式盐：
B.碱转化为两种盐：
C.过氧化物转化为碱：
D.盐转化为另一种盐：
2.侯氏制碱法工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的
B.煅烧时发生反应
C.“盐析”后溶液pH比“盐析”前溶液pH大
D.母液Ⅱ与母液Ⅰ所含粒子种类相同，但前者的浓度更大
3.部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是( )
A.a可与少量反应生成f
B.可用溶液检验c溶液中含有的f
C.在高温条件下，a与水蒸气反应可实现a→b的转化
D.c在溶液中可以和大量共存
4.已知：普通铁+水蒸气铁的氧化物+氢气，铁的氧化物+氢气“引火铁”+水蒸气，“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置（铁架台、铁夹、铁网、石棉网、加热仪器等略去）如图。
关于上述装置和实验，下列分析错误的是( )
A.I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰
B.A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁”
C.需要加热的仪器只有A、E
D.D用于收集氢气，F处的尾气需处理
5.一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水
6.以锌焙砂（主要成分为ZnO，含少量等离子）为原料制备的工艺流程如下：
下列说法错误的是( )
A.“浸取”过程为增大反应速率应适当加热，但温度不宜过高
B.“除杂”步骤也可选择或为沉淀剂，沉淀杂质离子
C.气体A为
D.“过滤3”所得滤液可循环使用，其主要成分的化学式是
7.一种利用玻璃窑炉替换下的锆废砖（主要成分为、、CaO等）提纯和的工艺流程如下。下列说法错误的是( )
A.“酸化”过程中加入的硫酸、硫酸铵可用硝酸、硝酸铵代替
B.滤渣1主要成分为
C.“中和1”调节pH范围为4~5.5的目的是沉淀锆离子
D.整个工艺过程中，硫酸铵可以实现循环利用
8.有A、B两个完全相同的装置，某学生在A的侧管中装入0.01 mol ，在B的侧管中装入0.01 mol ，并且A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入A、B中，下列叙述正确的是( )
A.A装置的气球膨胀速率大
B.若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2
C.若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1
D.最终两试管中的物质的量一定相同
9.工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。
（1）以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，经一系列操作可制得纯碱。
①食盐和浓硫酸加热反应的化学方程式为_______。
②硫酸钠和焦炭、石灰石高温下反应的化学方程式为_______（已知产物之一为CaS）。
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
①图1中的中间产物C是______，D是______（写化学式）。
②装置乙中发生反应的化学方程式为______。
（3）侯氏制碱法对氨碱法进行了改进，其优点是______。
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合图2的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行：______。
10.硫酸亚铁（）是中学化学常用试剂，可用于治疗缺铁性贫血症。
（1）实验室配制溶液时为防正硫酸亚铁变质，常采用的措施是________（填一种）。
（2）以为原料可制备碱式硫酸铁[]、铁红、硫酸亚铁铵[，俗名摩尔盐]，转化关系如图1所示。
①制备时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是_____。
②制备时，向溶液中加入过量的溶液，该反应的离子方程式为_____；铁红的化学式为_____。
③制备摩尔盐时将反应物混合，经蒸发浓缩、冷却结晶、_____、洗涤、干燥得到产品。
（3）隔绝空气条件下，分解时的物质转化关系如图2。
①关于M的成分提出三种猜想：
猜想1：M是；
猜想2：M是______；
猜想3：M是和。
②已知三种气体的部分性质如表所示：
物质
熔点/℃ 16.8 -72.4 -210
沸点/℃ 44.8 -10 -195.8
利用图3装置探究硫酸亚铁部分分解产物。能否将低温浴槽A的温度控制在-72.4℃<44.8℃ ______（填“能”或“否”）。C中试剂可能是______。
11.碱式硫酸镁晶须[化学式为]是一种无机阻燃材料，其一种制备流程如图：
（1）“沉淀”是在50~60℃条件下进行的，适合的加热方式为______。
（2）“抽滤”在如图所示的装置中进行，装置X的作用是______。
（3）“洗涤”步骤中用无水乙醇洗涤的目的是______。
（4）以蛇纹石粉末（主要含MgO、FeO、等）为原料制备实验所需的溶液。请补充完整相应的实验方案：取一定量蛇纹石粉末，______，得到溶液。
已知：①该实验中pH=3.2时，完全沉淀；pH=8.5时，开始沉淀。②与溶液反应产生蓝色沉淀。
实验中可选用的试剂：1.0、1.0NaOH、3%粉末、溶液。
（5）通过下列方法测定碱式硫酸镁晶须化学式：
Ⅰ.准确称取1.8560g产品，溶于100.00mL0.5600HCl溶液，将所得溶液配成250.00mL溶液A；
Ⅱ.取25.00mL溶液A，调节溶液pH=10，用0.1000的标准溶液滴定其中的（离子方程式为），消耗EDTA标准溶液24.00mL；
Ⅲ.另取25.00mL溶液A，用0.0800NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液20.00mL。
计算碱式硫酸镁晶须的化学式______。
12.某实验小组同学探究“氧化剂对KSCN检验的影响”，进行如下实验：
实验 试剂 现象
试管 滴管（各一滴）
2 mL 0.5溶液与1滴0.5KSCN溶液 饱和氯水 Ⅰ.溶液立即变为浅红色
稀硝酸 Ⅱ.溶液立即变为红色
5%溶液 Ⅲ.溶液立即变为深红色，无气体产生
已知：与可在溶液中大量共存；易被氧化为。
（1）向2 mL0.5溶液中滴加1滴0.5KSCN溶液，无明显现象，通入，无明显变化。
①该实验的目的是______。
②用离子方程式表示Ⅰ中出现浅红色的原因：______、______。
（2）对Ⅰ中溶液为浅红色的原因，甲同学提出以下假设。
假设1：加入氯水的量少，生成的浓度低
假设2：氯水氧化性强，氧化了部分
继续以下实验：
ⅰ.取Ⅰ中浅红色溶液，_____（填写实验操作），溶液浅红色消失，从而排除了假设1。
ⅱ.向2mL水中滴加1滴0.5KSCN溶液，滴加1滴饱和氯水，加入_____，产生白色沉淀。
（3）为验证实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中硫氰化钾的被氧化程度，进行以下探究实验。
已知：溶解度AgSCN（白色）实验 试管 消耗溶液的体积/mL
Ⅳ 实验Ⅰ中溶液 1.52
Ⅴ 实验Ⅱ中溶液 1.60
Ⅵ 实验Ⅲ中溶液 1.84
Ⅶ 2mL水与1滴溶液和1滴0.5KSCN溶液 2.40
①用化学用语表示滴加后溶液红色褪去的原因________。
②由Ⅳ~Ⅶ可以得出的结论是________。
（4）借助紫外可见分光光度计可以测定浓度。已知：体系的吸光度与浓度呈线性正相关。丙同学利用上述方法测定了实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ体系的吸光度，数据如图所示。由上述实验可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液颜色分别呈现浅红色、红色和深红色的原因为________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A项题给离子方程式未配平且不是碱转化为酸式盐，A项错误；B项可视为向NaOH溶液中通入，离子方程式正确；过氧化物溶于水的离子方程式中，过氧化物应用化学式表示，C项错误；硅酸钠易溶于水，离子方程式中应用表示，D项错误。
2.答案：D
解析：氨气极易溶于水使溶液显碱性，饱和食盐水“吸氨”的目的是吸收更多二氧化碳，使“碳酸化”时产生更多的，A正确；碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水、二氧化碳，B正确；铵根离子水解生成氢离子使溶液显酸性，加入氯化钠“盐析”后溶液中铵根离子浓度减小，溶液酸性减弱，故“盐析”后溶液pH比“盐析”前溶液pH大，C正确；母液Ⅱ为加入氯化钠晶体，析出氯化铵后得到的，与母液Ⅰ所含粒子种类相同，但母液Ⅱ中碳酸氢根离子的浓度没有变大，故D错误。
3.答案：B
解析：Fe和反应只能生成，A错误；可用溶液检验溶液中含有的，B正确；在高温条件下，Fe与水蒸气反应得到，C错误；和在溶液中会发生相互促进的水解反应，不能大量共存，D错误。
4.答案：C
解析：根据上述分析可知，A正确；Fe和水蒸气反应生成磁性氧化铁，即四氧化三铁，结合上述分析可知，B正确；本实验中仪器B也需要加热，目的是提供水蒸气，C错误；D用于收集氢气，F处的尾气中含有，在室内达到一定浓度可能发生爆炸，所以尾气需要处理，D正确。
5.答案：D
解析：苦卤水中有，沉镁时加入生石灰，CaO与反应生成，与反应生成Mg(OH)2，A正确；是离子化合物，熔点不是很高，电解熔融时发生反应，B正确；煅烧生成MgO，“氯化”时加入C、，反应生成和CO，C正确；加热MgCl溶液会促进水解生成，最终得不到无水，D错误。
6.答案：B
解析：
7.答案：A
解析：若硫酸、硫酸铵用硝酸、硝酸铵代替，则反应过程中硝酸和CaO反应产生，不能使形成沉淀而除去，A错误；根据上述分析可知，滤渣1主要成分为，B正确；“中和1”调节pH范围为4～5.5的目的是使锆离子转化为沉淀，C正确；滤液2含硫酸铵和氨水，用硫酸酸化后可以返回“酸化”循环使用，故D正确。
8.答案：B
解析：碳酸氢钠和盐酸反应产生气体更快，所以A装置的气球膨胀速率小，A项错误；A、B中加入的和均为0.01 mol，根据知，若最终两气球体积相同，则氯化氢的物质的量大于或等于0.02mol，其浓度大于或等于2，若最终两气球体积不同，则其浓度小于2，B项正确、C项错误；和的物质的量相同，所以和中钠离子的物质的量不同，则最终两试管中Na+的物质的量一定不相同，D项错误。
9.答案：（1）①或；②或
（2）①；；②
（3）提高了食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物
（4）不可行；因为的溶解度较大，且在常温下与KCl的溶解度相差较小，当温度高于35℃时，的溶解度大于，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾
解析：（1）①食盐和浓硫酸反应可制取挥发性HCl。②和C在高温下反应，其中一种产物为CaS，说明该反应为氧化还原反应，C被氧化成CO或。
（2）①由图可知，甲中分解产生CaO和，则A为CaO，B为，丙中CaO与反应生成的C为，丁中与反应生成并产生，故D为。②乙中发生的反应为。
10.答案：（1）加适量铁粉
（2）①部分铁离子转化成；②；；③过滤
（3）①；②否；碱石灰
解析：（1）配制溶液时，硫酸亚铁变质的实质是被氧化，加适量铁粉可防止被氧化。
（2）①制备时，若pH过高，则部分铁离子转化为，导致碱式硫酸铁的产率偏低。②与亚铁离子反应生成碳酸亚铁、水和二氧化碳；铁红为。
（3）①分解时生成固体氧化物、和，部分S元素化合价降低，则Fe元素化合价升高，中Fe为+2价，所以固体氧化物可能是、或和。②图3装置设置两个低温浴槽的目的是利用物理方法将和分离，因此不能将低温浴槽A的温度设置在-72.4℃<44.8℃；C是尾气处理装置，可使用碱石灰吸收和。
11.答案：（1）50～60℃水浴加热
（2）安全瓶或防倒吸
（3）洗去晶体表面的水分，有利于后期快速干燥
（4）边搅拌边向其中加入一定量1.0，直至固体不再溶解，过滤；向滤液中滴加3%，直至向取出的少量溶液中滴加溶液不再出现蓝色沉淀时，向原滤液中分批加入粉末，搅拌并测定溶液pH，当测得pH介于3.2~8.5时，过滤
（5）
解析：（1）在50～60℃条件下进行，可选择易控制温度且加热均匀的水浴加热。
（3）乙醇易挥发，用无水乙醇洗去晶体表面的水分，有利于后期快速干燥。
（4）根据已知信息、实验目的及物质性质知，应先边搅拌边向蛇纹石粉末中加入一定量1.0，直至固体不再溶解，过滤（除去），向滤液中滴加3%（将氧化为，便于后续除铁），直至向取出的少量溶液中滴加溶液不再出现蓝色沉淀，向原滤液中分批加入粉末（调pH，沉淀），搅拌并测定溶液pH，当测得pH介于3.2～8.5时（使得全部转化为沉淀），过滤，即可得到硫酸镁溶液。
（5）由Ⅱ知，1.8560g产品中；由Ⅰ、Ⅲ知，1.8560g产品中；根据电荷守恒可知，；根据质量守恒知产品中。则，故碱式硫酸镁晶须的化学式为。
12.答案：（1）①排除在此条件下氧气氧化的可能性；②；
（2）继续滴加饱和氯水稀盐酸和氯化钡溶液
（3）①(或）；②以上三种氧化剂都可以氧化，饱和氯水氧化能力最强，5%双氧水氧化能力最弱
（4）由实验Ⅳ、V、Ⅵ可知，氧化后，剩余的SCN-物质的量大小关系为Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ；从吸光度图可知，被氧化生成的浓度大小关系为I<Ⅱ<Ⅲ。Ⅰ中浓度和浓度均最小，颜色最浅，Ⅲ中浓度和Fe3+浓度均最大，颜色最深
解析：（1）①与表中数据对比知，该实验是为了排除在此条件下氧气氧化的可能性。②饱和氯水可将氧化为，与结合生成，使溶液变为浅红色。
（2）若是因为生成的浓度低，则继续滴加饱和氯水会使溶液颜色加深，反之则假设1不成立；结合已知信息知，氯水可将氧化为，检验用稀盐酸酸化的氯化钡溶液。
（3）①滴加溶液后发生反应：，溶液红色褪去，生成白色沉淀。②对比实验Ⅳ~Ⅶ的数据知，饱和氯水、稀硝酸、5%溶液都可以氧化，且反应后溶液消耗溶液的体积逐渐升高，故饱和氯水氧化能力最强，5%双氧水氧化能力最弱