2024届高三化学二轮复习——金属及其化合物
一、单选题
1.物质的性质决定其用途,下列有关物质的性质和用途的表述均正确且有因果关系的是( )
选项 性质 用途
A Na2O2具有强氧化性 Na2O2可用作供氧剂
B 钠可与TiCl4溶液反应置换出金属钛 钠可用于冶炼金属钛
C 氯气与过量的氨气反应生成NH4Cl 可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
D 硅的导电性介于导体和绝缘体之间 硅可用于制造光导纤维
A.A B.B C.C D.D
2.化学与生活密切相关。下列说法中的因果关系正确的是
选项 原因 结果
A 草酸钙是人体不能吸收的沉淀物 卤水豆腐不可与菠菜一起煮
B 三氯化铁具有氧化性 三氯化铁可作净水剂
C 聚氯乙烯塑料稳定性比聚乙烯塑料强 用聚氯乙烯塑料袋来盛装食品
D 天然气含碳量比液化石油气低 燃气灶将天然气改为液化石油气时需增大空气进入量
A.A B.B C.C D.D
3.华夏文明源远流长,上下五千年,勤劳智慧的中国人民为人类文明进步做出了巨大贡献。下列说法正确的是( )
A.四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酒和醋的主要化学成分相同
B.商代后期铸造出工艺精湛的后母戊鼎,该鼎属于铜合金制品
C.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其成分与水晶、玛瑙相同
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取青蒿素,该操作过程为蒸馏
4.广府文化是中华文明的重要组成,其代表有“广绣”、“广彩”、“镬耳屋”、“粤菜”等。下列说法错误的是( )
A.使用蚕丝制作“广绣”,蚕丝的主要成分是蛋白质
B.使用黏土烧制“广彩”,黏土中含有硅酸盐
C.使用青砖建造“镬耳屋”,青砖的青色来自
D.添加小苏打蒸制“粤菜”糕点,小苏打的化学式为
5.化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.合金材料中可以含有非金属元素
B.对垃圾填埋和焚烧处理可以减少对环境的污染
C.矿物油溅在衣物上可用热的纯碱溶液去除
D.电器起火应该用泡沫灭火器灭火
6.下列实验事实能证明相应性质的是( )
选项 实验或事实 性质
A HCOONH4溶液显碱性 电离平衡常数:Ka(HCOOH)>Kb(NH3 H2O)
B FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板 金属性:Fe>Cu
C 盐酸的导电能力比氢氟酸的强 酸性:盐酸>氢氟酸
D HNO2可与H2O2反应制得HNO3 氧化性:HNO2>HNO3
A.A B.B C.C D.D
7.下列有关实验的说法错误的是( )
A.取5mL0.1mol L-1KI溶液,加入1mL0.1mol L-1FeCl3溶液,萃取分离出碘单质后,向溶液中滴加5~6滴15%KSCN溶液变红,说明Fe3+并未完全转化为Fe2+
B.向淀粉溶液中加入硫酸溶液并加热4~5min得到水解液,冷却后加入少量新制氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,未观察到砖红色沉淀,说明淀粉没有水解
C.氯气和甲烷体积比为4∶1的混合气体,光照一段时间后发现瓶壁上有油状液滴附着
D.实验时不慎受溴腐蚀致伤应先用苯或甘油洗伤口,再用水洗
8.下列对古文献记载内容理解错误的是( )
A.《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作时如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是醋酸亚铁
B.唐代《真元妙道要略》中有云“以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手、面及屋舍者”,描述了黑火药制作过程
C.《开宝本草》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。文中对硝酸钾提取涉及到升华操作
D.《本草经集注》有记载:“以火烧之、紫青烟起,乃真硝石也”,区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),该方法利用了焰色反应
9.实验室为测定镁铝合金中镁、铝含量,设计如下流程:
下列说法错误的是( )
A.所加盐酸体积不少于100mL
B.沉淀1的质量为g
C.沉淀1加足量NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
D.镁铝合金中镁、铝质量之比为
10.下列实验的相关叙述正确的是( )
A.步骤①反应:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
B.步骤②生成的[Cu(NH3)4]2+中含有离子键
C.溶液Y呈深蓝色是因为c(Cu2+)增大
D.在X中滴加Na2S溶液会生成CuS黑色沉淀
11.化学与生活、生产密切相关,下列有关叙述错误的是 ( )
A.氢氧化铝、小苏打均可用作胃酸中和剂
B.过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
C.ClO2具有强氧化性,可用作自来水的净水剂
D.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率
12.2022年北京冬奥会火炬“飞扬”,首创以复合碳纤维为外壳材料,以氢气为燃料,并添加显色剂(如钠盐)调节火焰颜色。下列说法正确的是( )
A.石化产品碳纤维属于有机高分子材料
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低、易压缩
C.工业上可以通过甲烷的裂解生产氢气
D.添加显色剂调节火焰颜色是利用焰色反应的原理
13.化学与生活、生产、科技等息息相关,下列有关说法正确的是
A.制造蛟龙号潜艇载人舱的钛合金中的钛属于稀土金属
B.为了杀死自来水中的新冠病毒,可向其中加入一点明矾
C.笔墨纸砚中的“纸”特指宜纸,宣纸的主要成分是蛋白质
D.《本草纲目》记载“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸馏
14.下列“类比”合理的是( )
A.铜在氧气中燃烧生成氧化铜,则铜和硫粉混合加热中生成硫化铜
B.AlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液能产生沉淀,则FeCl3溶液中加入NaAlO2溶液也能产生沉淀
C. 能与氢气发生加成,则 也能与氢气发生加成
D.乙醇能被氧气在铜的作用下催化氧化,则所有的醇都能被氧气在铜的作用下催化氧化
15.宏观辨识与做观探析是化学学科核心素养之一,下列物质性质实验对应的反应方程式错误的是( )
A.溶液中加入足量溶液产生白色沉淀:
B.用饱和氨盐水和制备小苏打:
C.以为原料由铝热反应冶炼铬:
D.用硼酸中和溅在皮肤上的溶液:
16.下列有关物质性质与应用之间具有对应关系的有几种?( )
①氯化铁溶液具有酸性,可用作刻蚀铜电路板
②二氧化氯具有强氧化性,可用作饮用水消毒
③氧化钙具有很强的吸水性,可用作食品干燥剂
④石英坩埚耐高温,可用来加热熔化烧碱纯碱等固体
⑤活性炭具有极强的吸附能力,可用作制糖业的脱色剂
⑥铜的金属活泼性比铁弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
A.2 B.3 C.4 D.5
17.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.I、Ⅱ、III和IV都属于氧化还原反应
B.I、Ⅱ、III和IV都是氮的固定
C.反应Ⅵ的部分产物可在流程中循环利用
D.反应Ⅴ的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
18.A、B、C、D、E、F均为中学里常见的物质,一定条件下存在如图所示转化。已知:A是不含结晶水的酸式盐,气体D在标准状况下的密度为2.857g·L-1,溶液E的焰色反应呈黄色。下列有关推断错误的是( )
A.A的化学式为NaHSO3
B.气体D能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.固体B的化学式为Na2SO3
D.A,B,C,F均属于电解质
19.下列关于铝及其化合物说法,错误的是( )
A.不能用铝制容器腌咸菜,因为铝单质会和较浓的Cl-发生络合反应
B.铝热反应过程会放出大量的热,这说明构成氧化铝的微粒间存在着强烈的作用力
C.氢氧化铝不溶于过量氨水,但氢氧化铜、氢氧化银沉淀都溶于过量氨水
D.刚玉是一种高硬度、高熔点的化合物,刚玉坩埚不能用来熔融纯碱
20.下列说法错误的是( )
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9~10-7m之间
B.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应不可直接制得高纯度的硅
C.CuBr2溶液分别可以与氯水、氨水、AgNO3溶液、铁粉等发生反应
D.向电解氯化钠溶液所得的稀溶液中,加入浓盐酸,能恢复到原溶液浓度
二、综合题
21.碳酸镍是制备合成纳米镍的一种前驱体。以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料获得碳酸镍流程如图:
回答下列问题:
(1)“碱浸”时加入NaOH溶液的作用是 。
(2)“操作A”的名称是 。
(3)“酸浸”滤液中含有的阳离子主要为H+、 。
(4)“转化”时加入H2O2的目的是 (用离子方程式表示),该过程温度不宜过高,原因可能是 。
(5)请写出“沉镍”时的离子方程式 。
(6)若选用Na2CO3溶液“沉镍”,当溶液中总碳浓度[ c(C)T ]为0.1mol·L-1时,溶液中总镍浓度的对数[lgc(Ni)T]与溶液pH关系如图。
注:c(C)T=c(CO )+c(HCO )+c(H2CO3)
①a点(pH≈8.2)时溶液中析出的沉淀主要为 (填化学式)。
②b点溶液中Ni2+是否沉淀完全 (填“是”或“否”)[溶液中总镍浓度c(Ni)T≤10-5mol·L-1时,Ni2+沉淀完全] 。
(7)取“操作A”所得的NiSO4溶液VmL,用c mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)的标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗标准液20.00 mL,则“沉镍”过程中,当NiCO3开始沉淀时,溶液中CO 浓度为 。[已知常温下,Ksp(NiCO3)=1.42×10-7,只列计算式,不考虑杂质反应]。
22.MnO2是常用的电极材料和催化剂。由富锰废料(含MnO2、MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO)进行废气脱硫并制备MnO2的工艺流程如下:
已知:I.难溶物的溶度积常数如表所示。
难溶物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Ni(OH)2 Al(OH)3 MnS FeS NiS
溶度积常数(Ksp) 4×10-38 2×10-16 2×10-13 2×10-16 1×10-33 1×10-15 6×10-18 1×10-24
II.溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全
回答下列问题:
(1)“化浆”时生成气体的电子式为 。
(2)“吸收”时,浆液与含SO2废气通过逆流方式混合目的为 ;该过程中,MnO2发生反应的离子方程式为 。
(3)“吸收”所得溶液中c(Fe2+)=0.04mol·L-1、c(Ni2+)=0.00017mol·L-1、c(Al3+)=0.001mol·L-1、c(Mn2+)=0.12mol·L-1,滤液1中c(Mn2+)=0.2mol·L-1、c(Ni2+)=0.0002mol·L-1,则“调pH”的范围为 (溶液体积变化忽略不计,保留两位有效数字);从滤渣1中分离出Al(OH)3的方法为 。
(4)“除镍”时,将Ni2+转化为NiS而不是Ni(OH)2的原因为 。
(5)“转化"反应在pH=5的条件下进行,其主要反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
23.A,B,C,D,E,F六种物质的相互转化关系如图所示(反应条件未标出):
(1)若A是常见的金属单质,D、F是短周期元素的气体单质,反应①在水溶液中进行,则反应②(在水溶液中进行)的离子方程式是 ;F元素的原子结构示意图为 。
(2)若将E 的水溶液蒸干后再灼烧,最后得到的主要固体产物是 。
(3)D与F可制成新型的化学电源(KOH做电解质溶液),两个电极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电,则正极通入 气体;负极电极反应式为 。用该电池电解1L、1mol/LNaCl溶液,当转移0.1 mol电子时,溶液的pH为 。(不考虑氯气在水中的溶解)
(4)已知1 g D与适量F反应生成B时放出92.3 kJ热量,写出该反应的热化学方程式 。
24.工业上用氟磷灰石[Ca5F(PO4)3]制白磷(P4)的简略流程图如下:
部分物质的相关性质(数据)如下:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 部分化学性质
白磷(P4) 44 难溶于水 着火点低,在空气中易自燃
微溶于水 有强还原性,在空气中易自燃
易水解,生成和
部分物质的电离平衡常数:
回答下列问题:
(1)氟磷灰石中磷的化合价为 。
(2)实验室中的白磷通常保存在 中,“冷凝塔1”中白磷呈 态。
(3)“炉料”的成分是二氧化硅、过量焦炭和氟磷灰石的混合物,高温反应生成(炉渣)、白磷、以及另一种气体,“电炉”中发生该反应的化学方程式为 。
(4)尾气中含有、、和。“洗气装置1”可除去、及 (填化学式,下同),除去的离子反应方程式为 ;“洗气装置2”可除去 。
(5)用10吨含磷量(以计)为40%的氟磷灰石矿生产白磷,若生产过程中磷的损耗为,则可制得白磷 吨。(保留3位有效数字)
25.由铁铬合金(主要成分Cr、Fe,含少量Co、Ni等)可以制取Cr2O3、FeC2O4·2H2O和LiFePO4。实验流程如下:
(1)“酸溶”时应先向反应器中加入硫酸,再分批加入铬铁合金粉末,同时需保持强制通风。
①分批加入铬铁合金粉末并保持强制通风的原因是 。
②其他条件相同,实验测得相同时间内铬铁转化率[×100%]、析出硫酸盐晶体的质量随硫酸浓度变化情况如图所示。当硫酸的浓度为9~11mol·L-1,铬铁转化率下降的原因: 。(已知硫酸浓度大于12mol·L-1时铁才会钝化)
(2)向酸溶所得溶液中加入0.5mol·L-1Na2S溶液,使Co2+和Ni2+转化为CoS和NiS沉淀。当上层清液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1时,c(Co2+)= 。[已知:Ksp(CoS)=1.8×10-22,Ksp(NiS)=3.0×10-21]
(3)在N2的氛围中将FeC2O4·2H2O与LiH2PO4按物质的量之比1:1混合,360℃条件下反应可获得LiFePO4,同时有CO和CO2生成。写出该反应的化学方程式: 。
(4)设计由沉铁后的滤液(含Cr3+和少量Fe2+)制备Cr2O3的实验方案: ,过滤、洗涤、干燥、500℃煅烧。已知:①P507萃取剂密度小于水,萃取Fe3+时萃取率与溶液pH的关系如图所示。②该实验中Cr3+在pH6.0时开始沉淀,pH=8.0时沉淀完全。pH=12时Cr(OH)3开始溶解。实验中须选用试剂:P507萃取剂、H2O2、NaOH溶液]
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.Na2O2可用作供氧剂是由于Na2O2能够与CO2、H2O反应产生O2,与其是否具有强氧化性无关,物质的性质和用途的表述没有因果关系,A不符合题意;
B.钠可与TiCl4溶液中的水反应产生NaOH、H2,NaOH再与TiCl4反应,因此Na不能与TiCl4溶液置换出金属钛,反应原理不符合题意,B不符合题意;
C.氯气与过量的氨气反应生成NH4Cl、N2,NH4Cl是白色固体,在空气中会形成白烟,因此二者有因果关系,故可以使用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,C符合题意;
D.硅的导电性介于导体和绝缘体之间,因此晶体硅是良好的半导体材料,而SiO2能够使光线发生全反射,因此二氧化硅可用于制造光导纤维,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.过氧化钠可作供氧剂是因为过氧化钠和水、二氧化碳反应均产生氧气;
B.钠与盐溶液反应时,先与水反应生成氢气和氢氧化钠,氢氧化钠再与对应的盐反应;
D.光导纤维的主要成分是二氧化硅。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.豆腐中含有钙离子,菠菜中含有较多草酸,两者一起煮,生成草酸钙,草酸钙是人体不能吸收的沉淀物,故A符合题意;
B.氯化铁可作净水剂,是利用Fe3+水解成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附凝聚水中悬浮固体小颗粒,因此氯化铁作净水剂,与氯化铁的氧化性无关,故B不符合题意;
C.在光照或加热条件下,聚氯乙烯塑料会释放出一些有毒的小分子,因此聚氯乙烯不能用于制作食品包装袋,故C不符合题意;
D.天然气、石油气均为碳氢化合物,一定质量的烃,烃的含碳量越小,完全燃烧消耗氧气的量越多,因此燃气灶将天然气改为液化石油气时,需要减小空气进入量,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.菠菜中含有丰富的草酸、草酸钠,豆腐中含有较多的硫酸钙等钙盐,相互反应生成草酸钙沉淀等物质;
B.氯化铁水解生成的氢氧化铁胶体具有较强的吸附性;
C.聚氯乙烯在长时间或受热的条件下会产生有毒的氯化氢;
D.1分子的天然气燃烧需要2分子氧气,而1分子液化石油气燃烧需要5分子氧气,由此可得知相同体积的液化石油气完全燃烧需要消耗氧气的体积大于相同体积的天然气。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.酒的主要化学成分为乙醇,醋的主要化学成分是乙酸,故A不符合题意;
B.后母戊鼎的主要成分为Cu,属于铜合金制品,故B符合题意;
C.瓷器的原料是黏土,其主要成分是硅酸盐,水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅,故C不符合题意;
D.青蒿素易溶于乙醚,为萃取操作,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.酒是乙醇,醋是乙酸;
C.瓷器是硅酸盐,水晶是二氧化硅;
D.乙醚萃取。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.蚕丝为动物蛋白,主要成分是蛋白质,A不符合题意;
B.黏土属于无机非金属材料,含有硅酸盐,B不符合题意;
C.是红色的,C符合题意;
D.小苏打为碳酸氢钠,化学式为,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.蚕丝的主要成分是蛋白质;
B.黏土的主要成分属于硅酸盐;
C.氧化铁为红棕色粉末;
D.小苏打是碳酸氢钠的俗称。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.合金材料中可以含有非金属元素,如钢中含有非金属元素碳,故A符合题意;
B.目前世界各国城市垃圾的处理方式主要是填埋或焚烧,但很容易给环境造成“二次污染”,故B不符合题意;
C.矿物油的成分为烃类物质,与纯碱不反应,不能用热的纯碱溶液除去衣物上的矿物油,故C不符合题意;
D.泡沫灭火器中加入的主要是碳酸氢钠和硫酸铝溶液,两者混合的时候发生双水解反应,生成大量的二氧化碳气体泡沫,可以用于一般性的灭火,但是喷出的二氧化碳气体泡沫中一定含水,形成电解质溶液,具有一定的导电能力,可能导致触电或电器短路,不适用于电器起火,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.合金中可以含有非金属元素;
B. 对垃圾填埋和焚烧处理会造成“二次污染”;
C.矿物油与纯碱不反应;
D.泡沫灭火器不适用于电器起火。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.HCOONH4溶液显碱性,说明HCOO-的水解程度小于 的水解程度,根据“越弱越水解”的原理,可知电离平衡常数:Ka(HCOOH)>Kb(NH3 H2O),故选A项;
B.FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板,这是因为Fe3+的氧化性强于Cu,故不选B项;
C.没有指明盐酸和氢氟酸的浓度,无法直接比较两种酸的酸性强弱,故不选C项;
D.根据表中信息,若HNO2可与H2O2反应制得HNO3,该反应中H2O2为氧化剂,HNO3为反应的氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:H2O2>HNO2,故不选D项;
故答案为:A。
【分析】A.HCOO-的水解程度小于 的水解程度;
B.FeCl3溶液可以刻蚀铜电路板与Cu和Fe的金属性无关;
C.没有浓度无法比较;
D.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物分析。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.结合5mL 0.1mol/LKI溶液和1mL 0.1mol/LFeCl3溶液知n(KI)=5×10-4mol,n(FeCl3)=1×10-4mol,又该反应离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,根据化学计量数得:若反应完全发生,Fe3+反应完,但萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,溶液变成血红色,说明溶液中存在Fe3+,说明Fe3+并未完全转化为Fe2+,故A不符合题意;
B.水解后检验葡萄糖在碱性溶液中,水解后没有加碱至碱性,再加入少量新制氢氧化铜悬浊液,不能检验,故B符合题意;
C.甲烷与氯气在光照的条件下,甲烷中H原子被氯原子取代生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯甲烷,其中只有一氯甲烷是气体,其余三种为液体,一段时间后发现瓶壁上有油状液滴附着,故C不符合题意;
D.苯、甘油都是有机溶剂,可以迅速溶解溴,使危害降到最低,所以受溴腐蚀致伤时,应先用苯和甘油洗伤口,再用水洗,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.氯化铁不足,反应后检验铁离子可证明不能完全转化;
B.水解后在碱性溶液中检验葡萄糖;
C.光照下发生取代反应生成卤代烃;
D.溴易溶于苯和甘油。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.根据题意可知,铁华粉是由打磨后的铁与醋反应制得,铁与醋酸反应生成醋酸亚铁,故A不符合题意;
B.黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的,文中描述的应为制备黑火药的过程,故B不符合题意;
C.水淋为溶解过程、煎炼为蒸发、结晶过程,故C符合题意;
D.钾的焰色反应为紫色,真硝石中含有钾元素,而朴硝(Na2SO4)的焰色反应为黄色,利用钾元素和钠元素的焰色反应不同来鉴别KNO3和Na2SO4,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】C中没有涉及升华,升华为固体加热直接变为气体的过程
9.【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知,镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol,则溶解合金加入5mol/L盐酸的体积不少于×103mL/L=100mL,故A不符合题意;
B.由分析可知,镁铝合金中镁、铝的物质的量都为0.1mol,则氢氧化镁、氢氧化铝沉淀的质量之和为mg+0.5mol×17g/mol=(m+8.5)g,故B符合题意;
C.由分析可知,沉淀1加足量氢氧化钠溶液发生的反应为氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应生成为四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,故C不符合题意;
D.由分析可知,合金中镁、铝质量之比为48:54=8:9,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.依据化学方程式判断;
B.利用化学组成和得失电子守恒判断;
C.氢氧化铝是两性物质;
D.依据混合物的计算方法分析。
10.【答案】D
【解析】【解答】A. 一水合氨为弱碱,步骤①反应: ,A不符合题意;
B. 步骤②生成的[Cu(NH3)4]2+中不含有离子键、含N-H极性共价键、铜离子和N原子之间的配位键,B不符合题意;
C. 溶液Y呈深蓝色是因为形成了[Cu(NH3)4]2+,C不符合题意;
D. 在X中含有过量的硫酸铜、滴加Na2S溶液、硫离子和铜离子反应会生成CuS黑色沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 一水合氨为弱碱,不拆;
B. 依据配离子的结构分析;
C.依据现象分析;
D.硫离子和铜离子反应会生成CuS。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.碳酸氢钠俗名小苏打,氢氧化铝、碳酸氢钠的碱性较弱,并且能与盐酸反应,可用作胃酸中和剂,A不符合题意;
B.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,可用作呼吸面具或潜水艇的供氧剂,B不符合题意;
C.ClO2具有强氧化性,可使蛋白质变性,可用作自来水的杀菌、消毒剂,而不是作净水剂,C符合题意;
D.在海轮外壳上镶入锌块,Zn、Fe和海水能形成原电池,Zn作负极,Fe作正极,Fe电极上发生得电子的反应而被保护,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.氢氧化铝、碳酸氢钠均可与胃酸反应且对身体无害;
B.过氧化钠可与水、二氧化碳反应生成氧气;
C.ClO2具有强氧化性,可与杀菌消毒;
D.根据原电池原理分析;
12.【答案】D
【解析】【解答】A.碳纤维是由碳元素组成的,属于碳单质,不属于有机高分子材料,A不符合题意;
B.不选丙烷选氢气,主要是后者的燃点低,B不符合题意;
C.甲烷裂解需要较高温度才能达到满意的氢气产率,同时系统能耗且导致温室气体难以排放,所以该技术在工业上不推广,C不符合题意;
D.由分析可知,添加显色剂焰色反应调节火焰颜色是利用焰色反应的原理,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.注意碳纤维只由碳元素组成。
B.注意氢气不易压缩。
C.工业上不使用甲烷裂解制氢气。
D.焰色反应是指某些金属元素在灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.钛合金不是稀土金属,故A不符合题意;
B.明矾不具有杀菌的目的,可做净水剂,故B不符合题意;
C.纸张主要成分是纤维素,故C不符合题意;
D.蒸馏是利用熔沸点的不同,故D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据钛合金组成判断;
B.明矾不能消毒杀菌;
C.纸张主要是纤维素;
D.蒸馏的原理考查。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.根据元素周期律,S的氧化性弱于O的,所以铜和硫粉混合加热生成硫化亚铜。A不符合题意。
B.AlCl3溶液中滴加NaAlO2溶液能产生沉淀,是因为Al3+水解呈酸性,提供了H+,类比,Fe3+也可以水解,提供H+,所以FeCl3溶液中加入NaAlO2溶液也能产生沉淀。B符合题意。
C. ,这是肽键,不能与氢气加成。C不符合题意。
D.并不是所有的醇都可以发生催化氧化反应,只有与羟基直接相连的C上还有H,醇才可以发生催化氧化反应。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、铜与硫粉反应生成Cu2S;
B、Al3+、Fe3+都能与AlO2-发生双水解反应;
C、肽键中的碳氧双键不能与H2发生加成反应;
D、与羟基直接相连的碳原子上不含有氢原子,则不可发生催化氧化反应;
15.【答案】A
【解析】【解答】A.溶液中加入足量溶液产生白色沉淀的离子方程式为,A项符合题意;
B.用饱和氨盐水和制备小苏打时,小苏打以沉淀形式存在,离子方程式为,B项不符合题意;
C.铝热反应可冶炼部分难熔金属,故以为原料由铝热反应冶炼铬的化学方程式为,C项不符合题意;
D.硼与铝同主族,用硼酸中和溅在皮肤上的溶液,发生中和反应的离子方程式为,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、氢氧化镁的溶解度更大;
B、碳酸氢钠溶解度更小,形成晶体;
C、铝热反应可以制备比铝活泼性弱的金属;
D、硼酸可以中和氢氧化钠。
16.【答案】B
【解析】【解答】①氯化铁溶液具有氧化性,铁离子与铜单质可以反映,可用作刻蚀铜电路板,①不符合题意;②二氧化氯具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用作饮用水消毒,②符合题意;③氧化钙具有很强的吸水性,可用作食品干燥剂,③符合题意;④石英坩埚耐高温,与强碱纯碱能发生反应,不可用来加热熔化烧碱纯碱等固体,④不符合题意;⑤活性炭具有多孔结构,有极强的吸附能力,可用作制糖业的脱色剂,⑤符合题意;⑥铜的金属活泼性比铁弱,可在海轮外壳上装若干铜块以加快铁的腐蚀,⑥不符合题意;故②③⑤符合题意,
故答案为:B。
【分析】①氯化铁溶液具有氧化性;②二氧化氯具有强氧化性;③氧化钙具有吸水性;④石英坩埚高温条件下与强碱纯碱能发生反应;⑤活性炭有极强的吸附性;⑥利用牺牲阳极的阴极保护法。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.I、Ⅱ、III和IV中氮元素的化合价都发生了变化,故都属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B.氮的固定是氮气转化为化合物,反应Ⅱ、III和IV都是没有氮气参与的反应不属于氮的固定,故B符合题意;
C.碳酸氢钠受热分解生成纯碱、水和二氧化碳,二氧化碳在上述流程中能被再次利用,故C不符合题意;
D.氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】N2和H2可以合成NH3,所以甲是N2,氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,加热分解可以得到碳酸钠纯碱;氨气和氧气反应,催化氧化得到NO,NO遇到氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水之间反应生成硝酸,硝酸和氨气之间反应得到硝酸铵,属于一种氮肥,所以乙是NO,丙是NO2,丁是NaHCO3,据此回答。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.由以上分析知,A的化学式为NaHSO3,A不符合题意;
B.气体D为SO2,它具有较强的还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B不符合题意;
C.固体B的化学式为Na2S2O5,若为Na2SO3,则D与F的物质的量应相等,C符合题意;
D.A、B、C、F都是电解质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.易分解的酸式盐,且D密度较大,故A是亚硫酸氢钠;
B.二氧化硫与高锰酸钾会发生氧化还原反应,使其褪色;
C.假设解题即可,可根据DF的量判断;
D.ABCF均满足电解质的定义。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.由于氧化铝是两性的,所以产生的酸性物质会破化氧化膜,从而破化铝制餐具,同时产生有毒物质,而不是因为铝单质会和较浓的Cl-发生络合反应,A选项符合题意;
B.铝热反应过程会破坏氧化铝的离子键,放出大量的热,说明构成氧化铝的微粒间存在的离子键具有强烈的作用力,B选项不符合题意;
C.氨水是弱碱,氢氧化铝不溶于过量氨水,但氢氧化铜、氢氧化银沉淀都溶于过量氨水形成配合物,C选项不符合题意;
D.Al2O3高温下与纯碱会发生反应,因此刚玉坩埚不能用来熔融纯碱,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.铝制餐具表面有一层致密的氧化膜,平时可以用来保护餐具,但如果长时间蒸煮或存放具有酸性,碱性,或咸味的东西
B.氧化铝为离子晶体,存在着离子键
C.氢氧化铝不溶于氨水,但是溶于强碱,氢氧化铜氢氧化银溶于氨水形成溶于水的铜氨银氨络合物
D.刚玉的主要成分是Al2O3,是一种高硬度、高熔点的化合物,与碱反应
20.【答案】D
【解析】【解答】A.溶液,胶体,浊液的本质区别是分散质的直径大小,其中胶体的直径在10-9~10-7m之间,故A不符合题意;
B.焦炭高温下还原二氧化硅,生成硅和一氧化碳,故B不符合题意;
C.氯水具有氧化性,能氧化溴离子变成溴单质;氨水和溴化铜能反应生成氢氧化铜沉淀,过量的氨水还能使氢氧化铜溶解;硝酸银溶液能与溴化铜产生溴化银沉淀;铁粉能与溴化铜发生置换反应生成铜单质;故C不符合题意;
D.电解氯化钠溶液会产生氢氧化钠,氢气,氯气,应向溶液中通入氯化氢气体,能使恢复到原溶液浓度,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.溶液,胶体,浊液的本质区别是分散质的直径大小;
B. C高温下与SiO2反应生成Si和CO;
C.氨水和溴化铜能反应生成氢氧化铜沉淀,硝酸银溶液能与溴化铜产生溴化银沉淀,铁粉能与溴化铜发生置换反应生成铜单质;
D.电解离开体系的是H2和Cl2,应加入HCl气体;
21.【答案】(1)除去Al和Al2O3
(2)过滤
(3)Fe2+、Ni2+、Fe3+
(4)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;温度过高时,H2O2分解,导致除铁不完全
(5)Ni2++2HCO =NiCO3↓+CO2↑+H2O
(6)NiCO3;否
(7) mol/L
【解析】【解答】(1)由分析可知,“碱浸”时发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故加入NaOH溶液的作用是除去Al和Al2O3,故答案为:除去Al和Al2O3;
(2)由分析可知,“操作A”的名称是过滤,故答案为:过滤;
(3)由分析可知,“酸浸”时发生的反应有:Ni+H2SO4=NiSO4+ H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑,Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4等,故滤液中含有的阳离子主要为H+、Fe2+、Ni2+、Fe3+,故答案为:Fe2+、Ni2+、Fe3+;
(4)由分析可知,“转化”时即将Fe2+转化为Fe3+,便于调节pH值来除去,加入H2O2的目的是H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,由于该步骤使用的H2O2在高温下易分解,将使Fe3+除不干净,故该过程温度不宜过高,原因可能是温度过高时,H2O2分解,导致除铁不完全,故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;温度过高时,H2O2分解,导致除铁不完全;
(5)由分析可知,“沉镍”时的离子方程式为:Ni2++2HCO =NiCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:Ni2++2HCO =NiCO3↓+CO2↑+H2O;
(6)①由于a点是NiCO3对应的c(Ni2+)小于Ni(OH)2对应的c(Ni2+),说明以NiCO3沉淀更完全,故a点(pH≈8.2)时溶液中析出的沉淀主要为NiCO3,故答案为:NiCO3
②由溶液中总镍浓度的对数[lgc(Ni)T]与溶液pH关系图可知,b点溶液中Ni2+的总浓度不管是NiCO3还是Ni(OH)2对应的数值均大于10-5mol·L-1,故Ni2+并没有沉淀完全,故答案为:否;
(7)先根据取“操作A”所得的NiSO4溶液VmL,用c mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)的标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗标准液20.00 mL,可计算出NiSO4溶液的物质的量浓度为:n(Ni2+)=n(EDTA),c(Ni2+)V(Ni2+)=c(EDTA)V(EDTA),故c(Ni2+)= = ,则“沉镍”过程中,当NiCO3开始沉淀时,溶液中CO 浓度为 mol/L,故答案为: mol/L。
【分析】由流程图可知,“碱浸”步骤中发生反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,过滤出浸出液中主要含NaOH和NaAlO2,滤渣中含有Ni,含少量Fe、Fe3O4和不溶性杂质,在滤渣中加入稀硫酸,发生的反应有:Ni+H2SO4=NiSO4+ H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑,Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4等,加入双氧水后发生的反应为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,通过调节pH将Fe3+以Fe(OH)3沉淀析出,然后进行操作A即过滤后出去铁,即得到滤液,其主要含有Ni2+,再加入NH4HCO3溶液发生反应Ni2++2HCO =NiCO3↓+H2O+CO2↑,再次过滤、洗涤、干燥即可得到纯净的NiCO3,据此分析解题。
22.【答案】(1)
(2)使混合液中的物质充分反应;SO2+MnO2═Mn2++
(3)4.7≤pH<8.0;向滤渣中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液合并,向其中通足量CO2气体,得到氢氧化铝沉淀,过滤、洗涤干燥得到氢氧化铝
(4)镍离子转化为氢氧化镍时,锰离子同时沉淀,不能达到除杂目的
(5)2:3
【解析】【解答】根据流程:富锰废料(含MnO2、MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO)进行废气脱硫并制备MnO2,富锰废料先加入硫酸进行酸浸,MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO转化为硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝、硫酸镍,MnO2不反应,酸浸后与含有二氧化硫烟气溶解,发生反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+、SO2+MnO2═Mn2++,然后溶液中富锰废料调节pH,使亚铁离子转化为铁离子并使铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到滤渣;滤液加入MnS除去镍离子,生成NiS沉淀,过滤除去;滤液加入KMnO4,和锰离子发生归中反应,得到MnO2,据此分析答题。
(1)“化浆”时MnCO3和硫酸反应生成气体为CO2,电子式为,
故答案为:;
(2)“吸收”时,浆液与含SO2废气通过逆流方式混合目的为使混合液中的物质充分反应;该过程中,MnO2发生反应的离子方程式为SO2+MnO2═Mn2++,故答案为:使混合液中的物质充分反应;SO2+MnO2═Mn2++;
(3)“吸收”所得溶液中c(Fe2+)=0.04mol L-1、c(Ni2+)=0.00017mol L-1、c(A13+)=0.001mol L-1、c(Mn2+)=0.12mol L-1,滤液1中c(Mn2+)=0.2mol L-1、c(Ni2+)=0.0002mol L-1,富锰废料氧化亚铁离子为铁离子,铁元素守恒,铁离子浓度等于亚铁离子浓度,则铁离子完全沉淀时c(OH-)=mol/L=2×10-11mol/L,pH约为2.7,铝离子完全沉淀c(OH-)=mol/L≈10-9.3mol/L,pH为4.7,滤液1中c(Mn2+)=0.2mol L-1、c(Ni2+)=0.0002mol L-1,锰离子不沉淀时c(OH-)=mol/L=10-6mol,调pH为8.0,镍离子不沉淀时c(OH-)=mol/L=10-5.5mol/L,pH为8.5,则调节pH的范围为4.7≤pH<8.0;氢氧化铝溶液氢氧化钠溶液,从滤渣1中分离出Al(OH)3的方法为向滤渣中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液合并,向其中通足量CO2气体,得到氢氧化铝沉淀,过滤、洗涤干燥得到氢氧化铝,故答案为:4.7≤pH<8.0;向滤渣中加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤,将滤液和洗涤液合并,向其中通足量CO2气体,得到氢氧化铝沉淀,过滤、洗涤干燥得到氢氧化铝;
(4)结合(3)可知两者沉淀pH接近,不能通过调节pH除去同时除去,“除镍”时,将Ni2+转化为NiS而不是Ni(OH)2的原因为镍离子转化为氢氧化镍时,锰离子同时沉淀,不能达到除杂目的,故答案为:镍离子转化为氢氧化镍时,锰离子同时沉淀,不能达到除杂目的;
(5)“转化“时KMnO4和锰离子发生归中反应,得到MnO2,KMnO4为氧化剂,锰离子为还原剂,根据Mn元素由+7价、+2价转化为+4价,降低3价,升高2价,则反应在pH=5的条件下进行,其主要反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3,故答案为:2:3。
【分析】(1)利用强酸制弱酸分析,满足8电子稳定结构;
(2)利用逆流方式充分反应;利用氧化还原反应判断;
(3)利用难溶物的溶度积常数表判断pH;
(4)利用难溶物的溶度积常数表数值判断;
(5)利用得失电子守恒计算。
23.【答案】(1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Clˉ(2分);
(2)Fe2O3
(3)Cl2;H2-2eˉ + 2OH-=2H2O;13
(4)H2 (g) +Cl2 (g) = 2HCl(g) ;△H =-184.6 kJ·mol-1
【解析】【解答】(1)反应②中反应物为FeCl2和Cl2,生成物为FeCl3,因此反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;F元素为Cl,其原子结构中,核电荷数为17,原子核外有3个电子层,电子数分别为2、8、7,因此其原子结构示意图为;
(2)E的水溶液为FeCl3溶液,存在Fe3+的水解,溶液蒸干过程中促进Fe3+水解,形成Fe(OH)3,灼烧过程中Fe(OH)3分解产生Fe2O3,因此最后得到的主要固体产物为Fe2O3;
(3)D为H2,F为Cl2,形成原电池时,H2发生失电子的氧化反应,为负极反应物,Cl2发生得电子的还原反应,为正极反应物;因此正极通入的是Cl2,负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O;电解NaCl溶液时,阴极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,当电路中转移0.1mol电子时,反应生成n(OH-)=0.1mol,因此溶液中,溶液中,故溶液的pH=13;
(4)1gH2的物质的量,因此1molH2完全反应放出的热量为184.6kJ,因此反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6kJ/mol;
【分析】A为金属单质,能与B反应生成C和D,D和F能反应生成B,且D、F为气体单质,因此可知D为H2、F为Cl2、B为HCl;结合C与F反应生成E、A与F反应生成E可知A为Fe、C为FeCl2、E为FeCl3;据此结合题干设问分析作答。
24.【答案】(1)+5
(2)冷水;液
(3)
(4);;
(5)
【解析】【解答】(1)其中Ca为+2价,F为-1价,O为-2价,根据化合物中化合价代数和为0 可得,磷的化合价为+5,故答案为:+5;
(2)根据表中信息可知白磷着火点比较低,难溶于水,易发生自燃,实验室中的白磷通常保存在冷水中;白磷熔点是44℃,“冷凝塔1”温度是70℃,故白磷呈液态,故答案为:冷水;液态;
(3)“炉料”的成分是二氧化硅、过量焦炭和氟磷灰石的混合物,高温反应生成(炉渣)、白磷、以及另一种气体,焦炭过量,根据元素守恒可知另一种气体是CO,则反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)尾气中含有和,“洗气装置1”是碱性的碳酸钠溶液,可除去酸性气体,碳酸钠可以吸收,除去的离子反应方程式为; 具有还原性,被洗气装置2中的漂白粉溶液吸收,故答案为: ;;;
(5)用10吨含磷量(以计)为的氟磷灰石矿生产白磷,若生产过程中磷的损耗为,可制得白磷,故答案为:1.57。
【分析】(1)根据化合物中化合价代数和为0 ;
(2)根据表中信息可知白磷着火点比较低,难溶于水,易发生自燃的性质判断;
(3)根据反应物和产物的化学式,利用元素守恒书写;
(4)依据尾气的性质判断;
(5)利用原子守恒计算。
25.【答案】(1)防止产生的大量气体使反应液溢出;及时排出产生的H2,避免发生爆炸;析出的硫酸盐晶体覆盖在铬铁表面,减慢了反应的速率
(2)6.0×10-7mol/L
(3)FeC2O4·2H2O+LiH2PO4LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑
(4)边搅拌边向滤液中滴加稍过量的H2O2,充分反应后继续向其中滴加NaOH溶液,至pH约2.5时停止滴加,加入P507萃取剂,充分振荡、静置、分液,向水层中边搅拌边滴加NaOH溶液至pH在8~12之间停止滴加
【解析】【解答】铁铬合金(主要成分Cr、Fe,含少量Co、Ni等)加入硫酸进行酸溶,各金属元素转化为相应的阳离子进入溶液,之后加入Na2S除去Co、Ni元素,过滤后加入草酸,过滤得到FeC2O4·2H2O粗品,再经系列处理得到LiFePO4;滤液中还剩余Cr3+,处理得到Cr2O3。
(1)①金属单质在于硫酸反应时会产生大量氢气,分批加入铬铁合金粉末并保持强制通风可以防止产生的大量气体使反应液溢出;及时排出产生的H2,避免发生爆炸;
②硫酸浓度较大后,生成的硫酸盐的量增多,析出的硫酸盐晶体覆盖在铬铁表面,减慢了反应的速率;
(2)当上层清液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1时,c(S2-)=mol/L=3.0×10-16mol/L,c(Co2+)=mol/L=6.0×10-7mol/L;
(3)FeC2O4·2H2O与LiH2PO4按物质的量之比1:1混合,360℃条件下反应可获得LiFePO4,同时有CO和CO2生成,说明该过程中草酸发生歧化,根据电子守恒、元素守恒可得化学方程式为FeC2O4·2H2O+LiH2PO4LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑;
(4)根据题目所给信息可知P507萃取剂可以萃取Fe3+,所以需先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入NaOH溶液调节pH值至2.5左右,然后加入P507萃取剂萃取,分液后向水层中加入NaOH溶液得到Cr(OH)3沉淀,具体操作为:边搅拌边向滤液中滴加稍过量的H2O2,充分反应后继续向其中滴加NaOH溶液,至pH约2.5时停止滴加,加入P507萃取剂,充分振荡、静置、分液,向水层中边搅拌边滴加NaOH溶液至pH在8~12之间停止滴加。
【分析】
(1)①依据活泼金属与酸反应生成气体的性质分析;
②硫酸盐的溶解性;
(2)利用溶度积常数计算;
(3)根据题中反应物和产物,利用电子守恒、元素守恒书写;
(4)根据题目所给信息和图像设计实验方案。