2024届高三化学二轮复习基础练——金属及其化合物(含解析)

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名称 2024届高三化学二轮复习基础练——金属及其化合物(含解析)
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2024-03-15 18:17:35

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2024届高三化学二轮复习基础练——金属及其化合物
一、单选题
1.2022世界人工智能大会于9月1日在上海举行,其主题为“智联世界元生无界”。下列在人工智能领域应用广泛的材料中属于金属材料的是(  )
A.聚偏氟乙烯人工皮肤 B.氮化硼半导体陶瓷
C.可降解硅酸铝陶瓷纤维 D.钛镍形状记忆合金
2.下列说法错误的是(  )
A.工业上用焦炭还原铁的氧化物冶炼金属铁
B.自然界的硫单质、硫化物和硫酸盐都可以用于制造硫酸
C.电解熔融NaCl可得金属钠,再由钠通过置换反应制备钛、钽、铌、锆等稀有金属
D.利用二氧化碳和环氧丙烷的加聚反应可以制造全降解塑料
3.下列实验现象与氧化还原无关的是(  )
A.铜遇浓硝酸产生红棕色气体
B.过氧化钠放置于空气中逐渐变白
C.氨气与氯化氢气体相遇产生白烟
D.石蕊溶液滴入氯水中先变红后无色
4.下列有关铜的化合物说法正确的是(  )
A.根据铁比铜金属性强,在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
B.CuSO4溶液与H2S溶液反应的离子方程式为:Cu2++S2-=CuS↓
C.用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O
D.化学反应:CuO+CO Cu+CO2的实验现象为黑色固体变成红色固体
5.由江苏团队参与生产的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,在出火口格栅喷涂碱金属。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绿氢
D.喷涂碱金属目的是利用焰色反应让火焰可视化
6.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其中结论正确的是(  )
A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质
B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质
C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质
D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
7.下列实验现象与实验操作不相匹配的是(  )
  实验操作 实验现象
A 向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置 溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B 将镁条点燃后迅速伸入集满 的集气瓶 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸 有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D 向盛有 溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液 黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
A.A B.B C.C D.D
8.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(  )
选项 物质的性质 用途
A 氢氟酸显弱酸性 雕刻玻璃
B 溶液显酸性 蚀刻印刷电路板
C SiC具有优异的高温抗氧化性能 作耐高温结构材料
D 具有强氧化性 制备硝酸铵
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验设计能够达到目的的是(  )
编号 实验目的 实验设计
A 除去CO2中少量的SO2 将混合气体通过饱和Na2CO3溶液
B 除去Cu粉中混有的CuO 向混合物中滴加适量稀硝酸
C 证明钠的金属活动性比铝强 向AlCl3溶液中投入钠粒
D 证明H2CO3酸性比H2SiO3强 将CO2通入Na2SiO3溶液中
A.A B.B C.C D.D
10.将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余,该溶液可能为(  )
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
11.探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 往溶液中加入片 短时间内无明显现象 的氧化能力比弱
B 往溶液中滴加溶液,再加入少量固体 溶液先变成血红色后无明显变化 与的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 先水解得再聚集成沉淀
A.A B.B C.C D.D
12.某实验小组为研究黄铜(Cu—Zn合金)的抗腐蚀性能,进行了系列实验,结果如下:
实验   0~1h 1h 2h
1 6mol/L盐酸 无气泡产生
2 3mol/L硫酸 无气泡产生 黄铜表面出现少量小气泡,反应缓慢 黄铜表面小气泡数量增加不明显,反应缓慢
3 6mol/L硝酸 2min时出现较多气泡,反应迅速进行;10min时出现明显的红棕色气体 溶液变为蓝色,反应持续进行,但不剧烈 溶液变为蓝色,反应持续进行,较为缓慢
4 2mol/L硝酸 黄铜表面出现少量小气泡,反应缓慢 溶液出现淡蓝色,反应缓慢 溶液出现淡蓝色,反应缓慢
4 浓硝酸 反应物接触后迅速反应,反应剧烈,产生大量红棕色气体,溶液变为深蓝色
依据上述实验,所得结论错误的是(  )
A.实验1、2、3中反应速率不同,与溶液中阴离子种类有关
B.可用稀硫酸溶解黄铜以测定铜的质量分数
C.硝酸与黄铜反应的速率随硝酸浓度增大而加快
D.黄铜在稀硫酸中有较强的抗腐蚀性能,说明其结构与简单Cu—Zn混合物不同
13.前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且分列四个不同周期和四个不同主族。其中A为Y元素组成的单质;甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物;常温下乙为液体。下列说法正确的是(  )
A.简单离子半径:Z>Y
B.反应①为吸热反应
C.反应②为工业上制备漂白粉的反应原理
D.X、Y分别与Z形成的化合物中,化学键类型一定相同
14.实验是研究化学的重要方法,下列说法正确的是(  )
①向FeSO4溶液中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,反应的离子方程式为:K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓
②向次氯酸钙溶液中通入少量的CO2生成白色沉淀,证明Ka2(H2CO3)>Ka(HClO)
③把电石与水反应产生的气体通入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,证明有乙炔生成
④向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇溶液,析出深蓝色晶体,是因为溶液的极性降低,溶质的溶解度减小
A.①④ B.②④ C.①② D.②③
15.下列说法正确的是(  )
A.含铁元素的硫酸铁是一些补血药剂的主要成分
B.镁合金密度小,硬度和强度大,常用作制造火箭、飞机的部件
C.碳酸钠溶液呈碱性,故可以用作胃药起到中和胃酸的作用
D.氯气有毒,故不可用作药物的合成
16.实验室中下列做法不正确的是(  )
A.用冷水贮存白磷
B.用浓硫酸干燥二氧化硫
C.用酒精灯直接加热蒸发皿
D.用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧
17.下列说法正确的是(  )
A.、MgO、均属于碱性氧化物
B.酸性氧化物均是非金属氧化物
C.、、NaOH的溶液均可以导电,它们均是电解质
D.属于钠盐,其焰色为黄色
18.价-类二维图是学习元素化合物知识的重要方法,某同学绘制某常见元素的价-类二维图如图所示。下列推断合理的是(  )
A.f中阴阳离子个数比一定为1∶2
B.可用盐酸酸化的氯化钡检验e是否变质
C.标准状况下,和c的混合物体积为
D.图中按箭头所示的转化均可一步实现
19.劳动是光荣的。下列劳动项目所对应原理的化学方程式错误的是(  )
选项 劳动项目 化学方程式
A 家务劳动:巧用食醋除水垢 2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
B 社区服务:学习用小苏打烘焙糕点 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
C 工厂参观:工业生产漂白粉 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
D 自主探究:用含铝粉和氢氧化钠的疏通剂疏通管道 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑
A.A B.B C.C D.D
20.下列关于钠及其化合物的说法中,错误的是(  )
A.金属钠可以保存在石蜡油中
B.等质量的 与 分别与足量的盐酸反应, 产生的 更多
C.可以用澄清石灰水鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液
D.向 中加入少量水后, 能溶解,并伴随着吸热现象
二、综合题
21.某废旧锂离子电池的正极材料成分为和,下图为从其中回收钴、镍的工艺流程。
回答下列问题:
(1)中的元素为价,和个数比为,则元素化合价为   。
(2)“碱浸过滤”所得滤液的主要成分为   。
(3)“还原焙烧”过程发生反应的化学方程式为   。
(4)“碳化水浸”过程中反应为:,该反应的标准吉布斯自由能和标准生成焓随温度变化如图。该过程需要控制在   (填“a”、“b”或c)进行,其原因是   。
a. b. c.
(5)常温下,为寻找“碳化水浸”的最佳,将固体加入水中,通入使固体逐步溶解,当固体恰好完全溶解时,,则溶液中的为   (保留两位有效数字,忽略体积变化)。
已知:,,
(6)“萃取”的原理是(M表金属离子,代表萃取剂,则反萃取时加入的试剂为   。
22.某冶炼厂在除杂过程中会产生大量的废渣,该废渣主要含有CuS、及少量MgO、等。由该废渣回收钢和制备复合镍锌铁氧体()的流程如下:
(1)中Fe的化合价为   价。
(2)滤渣1的主要成分为   (填化学式)。
(3)写出反应II生成沉淀的离子方程式:   。
(4)滤液中含有的主要阳离子是   (填离子符号)。
(5)能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质,写出反应Ⅳ中CuS发生反应的化学方程式:   ,每转移个电子,生成单质硫的质量是   g。
23.草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下图所示:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②酸性条件下,ClO3-不会氧化Co2+,ClO3-转化为Cl-;
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Co(OH)2 Fe(OH)2 Mn(OH)2
完全沉淀的pH 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8
(1)浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是   。
(2)向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式:   。
(3)已知:常温下NH3·H2O NH4++OH- Kb=1.8×10-5
H2C2O4 H++HC2O4- Ka1=5.4×10-2
HC2O4- H++C2O42- Ka2=5.4×10-5
则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH   7(填“>”或“<”或“=”)。
(4)加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶体,再过滤、洗涤,洗涤时可选用的试剂有___(填字母代号)。
A.蒸馏水 B.自来水
C.饱和的(NH4)2C2O4溶液 D.稀盐酸
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示,萃取剂的作用是   ;其使用的适宜pH范围是   (填字母代号)。
A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5
(6)CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600℃以前是隔绝空气加热,600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物;C点所示产物的化学式是   。
24.某废铁铬催化剂(含Fe3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性杂质)回收铁、铬的工艺流程如下图所示:
已知:i.0.1mol·L-1金属离子形成氢氧化物沉淀与氢氧化物沉淀溶解的pH范围如下:
金属离子 Fe3+ Al3+ Cr3+ Fe2+ Mg2+    
开始沉淀的pH 1.5 4.0 4.6 7.6 9.5    
沉淀完全的pH 2.8 5.2 6.8 9.7 11.1    
金属氢氧化物 Al(OH)3 Cr(OH)3
开始溶解的pH 7.8 12
溶解完全的pH 10.8 >14
ii.Cr(OH)3+OH-=+2H2O
iii.已知Cr的金属性强于Fe
(1)加入铁粉后,调节pH的范围为   。
(2)由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为   。
(3)滤渣3成分的化学式为   ;回收铬时,铬的存在形式为   (填化学式)。
(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是   、   过滤、洗涤、干燥。
(5)滤渣2与FeS2混合后隔绝空气焙烧,总反应的化学方程式为   ;该过程加入少量CaO的目的是   。
(6)酸浸过程中,在硫酸用量一定的情况下,随着酸浓度的增加,铁、铬的溶解度增大。实际生产中,硫酸的质量分数为50%,其原因是   。(已知,Fe2(SO4)3 9H2O,Cr2(SO4)3·18H2O在20℃时的溶解度分别为400g和64g)
25.Cr(OH)3可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿(主要成分为Cr2O3,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料生产Cr(OH)3和金属Al的工艺流程如图。回答下列问题:
已知:①焙烧时Al2O3转化为可溶性的钠盐;
②“加入Na2S”析铬时,硫离子转化为SO42-。
(1)为提高焙烧效率,可以采取的措施为   (填一种方法即可);“焙烧时,Cr2O3转化为Na2CrO4,请写出该转化过程的化学方程式   。
(2)“水浸”后滤渣主要成分为   (填化学式,下同)。
(3)“调pH”时通入的“气体X”是   。
(4)用稀硫酸进行“酸浸”后,再进行“沉铝”操作,所得的母液Ⅱ的主要成分为   。
(5)过滤得到母液I经   、   、过滤、洗涤、干燥得到碳酸钠晶体,失去结晶水得到碳酸钠固体。
(6)加入“Na2S”析铬,Cr2O72-被还原的离子方程式为   。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.聚偏氟乙烯人工皮肤属于有机高分子材料,不符合题意;
B.氮化硼半导体陶瓷属于无机非金属材料,不符合题意;
C.可降解硅酸铝陶瓷纤维属于无机非金属材料,不符合题意;
D.钛镍形状记忆合金属于金属材料,符合题意;
故答案为:D。
【分析】 金属材料指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
2.【答案】A
【解析】【解答】A. 工业上用焦炭等为原料、生成还原剂CO、用CO还原铁的氧化物冶炼金属铁,A符合题意;
B. 自然界的硫单质、硫化物等被在加热下呗氧气氧化为二氧化硫、二氧化硫催化氧化为三氧化硫、进一步转变为硫酸;某些硫酸盐如绿矾,经过煅烧可以生成三氧化硫、再转变成硫酸,B不符合题意;
C. 电解熔融NaCl可得金属钠,再由钠与熔融金属氯化物通过置换反应制备钛、钽、铌、锆等稀有金属,C不符合题意;
D. 利用二氧化碳和环氧丙烷的加聚反应可以制造全降解塑料,可有效处理排放的二氧化碳,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、工业炼铁过程中的还原剂为CO;
B、含硫物质都可用于制作硫酸;
C、结合金属的制备分析;
D、利用CO2制造全降解塑料,可防止CO2造成空气污染;
3.【答案】C
【解析】【解答】A.铜遇浓硝酸发生氧化还原反应产生红棕色气体,A与题意不符;
B.过氧化钠放置于空气中,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,则固体逐渐变白,B与题意不符;
C.氨气与氯化氢气体相遇生成氯化铵固体,为非氧化还原反应,现象为产生白烟,C符合题意;
D.氯水中含有盐酸、次氯酸,则石蕊溶液滴入氯水中溶液显酸性则先变红,而次氯酸具有强氧化性,使石蕊变质则后无色,D与题意不符;
故答案为:C。
【分析】涉及的化学反应中,若有元素化合价变化,则反应是氧化还原反应,以此来分析解答。
4.【答案】D
【解析】【解答】A. 在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,利用的是铁离子的氧化性,与铁比铜金属性强无关系,A不符合题意;
B. H2S难电离,CuSO4溶液与H2S溶液反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B不符合题意;
C. 铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,C不符合题意;
D. 根据化学反应CuO+CO Cu+CO2可知其实验现象为黑色固体变成红色固体,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、Fe3+有强氧化性,所以FeCl3溶液能与铜发生氧化还原反应,用于蚀刻印刷线路版,与铁比铜金属性强无关;
B、CuSO4溶液与H2S溶液反应生成CuS和硫酸,但H2S是弱酸,不能拆开;
C、铜锈的成分为Cu2(OH)2CO3,与稀盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水;
D、CuO是黑色固体,Cu单质是红色固体。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.碳纤维属于碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机物,故A不符合题意;
B.主要利用氢气燃烧生成水,水对环境无影响,故B不符合题意;
C.甲烷在隔绝空气下分解成碳单质和氢气,而裂解指的是石油中高级烃断裂成含碳原子少的烃,故C不符合题意;
D.碱金属燃烧火焰带有颜色,因此喷涂碱金属目的是利用焰色试验让火焰可视化,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.碳纤维是碳单质,为无机非金属材料;
B.氢气的燃烧产物只有水;
C.甲烷在高温下裂解生成碳单质和氢气。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.加入KSCN溶液检验铁离子,变红说明含有铁离子,故已经变质,故A符合题意;
B. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红, 不含铁离子,可能是铁与铁离子作用变为亚铁离子,故B不符合题意;
C.加入氯水后,将其氧化为铁离子,不能说明是否全部变质,故C不符合题意;
D. 若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,不能说明全部变质;故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】加入KSCN溶液变红,说明其已经变质。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.KMnO4具有氧化性,能将乙烯氧化成CO2,因此可观察到溶液的紫色逐渐褪去,但静置后溶液不分层,选项错误,A符合题意;
B.点燃的镁条伸入CO2的集气瓶中,发生反应2Mg+CO22MgO+C,因此可观察到集气瓶内产生浓烟,并有黑色颗粒产生,选项正确,B不符合题意;
C.饱和Na2S2O3中加入稀盐酸,发生反应的离子方程式为:S2O32-+2H+=S+SO2↑+H2O,实验过程中,可观察到溶液变浑浊,同时产生有刺激性气味的气体,选项正确,C不符合题意;
D.FeCl3溶液中加入过量铁粉,发生反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,溶液黄色逐渐褪去,因此加入KSCN溶液后,颜色不变,选项正确,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.KMnO4具有氧化性,能将乙烯氧化成CO2;
B.结合Mg与CO2的反应分析;
C.根据Na2S2O3与稀盐酸的反应分析;
D.根据FeCl3与Fe的反应分析;
8.【答案】C
【解析】【解答】A.因为HF能与玻璃中的二氧化硅反应生成气体,故可用氢氟酸雕刻玻璃,A不符合题意;
B.溶液中具有氧化性,能将单质铜氧化为铜离子,B不符合题意;
C.SiC具有优异的高温抗氧化性能,作耐高温结构材料,C符合题意;
D.硝酸铵是一种盐,利用硝酸与氨气反应制备硝酸铵体现了硝酸的酸性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.因为HF能与玻璃中的二氧化硅反应生成气体;
B.具有氧化性;
C.SiC具有优异的高温抗氧化性能;
D.利用硝酸的酸性。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.饱和Na2CO3溶液可以吸收CO2,A不符合题意;
B.Cu和CuO都与硝酸反应,应用盐酸或稀硫酸除杂,B不符合题意;
C.钠性质很活泼,投入盐溶液中,先和水反应生成NaOH,所以钠不能置换出氯化铝溶液中的Al,C不符合题意;
D.将CO2通入Na2SiO3溶液中,如生成沉淀,说明证明H2CO3酸性比H2SiO3强,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.CO2和SO2都能与Na2CO3反应;
B.Cu和CuO都能与硝酸反应;
C.Na加入盐溶液中,直接与H2O反应,不与盐发生置换反应;
D.根据强酸制取弱酸的原理分析;
10.【答案】D
【解析】【解答】5.4gAl的物质的量,Al与OH-反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,与H+反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
A.硝酸具有氧化性,与金属反应不产生H2,A不符合题意;
B.溶液中n(OH-)=2mol/L×0.2L×2=0.8mol,OH-过量,则金属Al完全反应,B不符合题意;
C.溶液中n(H+)=2mol/L×0.2L×2=0.8mol,H+过量,则金属Al完全反应,C不符合题意;
D.溶液中n(H+)=2mol/L×0.2L×1=0.4mol,H+少量,完全反应,Al过量,有剩余,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.结合HNO3的氧化性分析;
B.结合溶液中n(OH-),以及反应的离子方程式进行计算;
C.结合溶液中n(H+),以及反应的离子方程式进行计算;
D.结合溶液中n(H+),以及反应的离子方程式进行计算;
11.【答案】D
【解析】【解答】A.FeCl2溶液中加入Zn片,发生反应,溶液由浅绿色变为无色,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物可知,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A不符合题意;
B.溶液变成血红色的原因为:,加入硫酸钾,平衡不移动,B不符合题意;
C. Fe3+能被Fe还原为Fe2+,因此溶液呈绿色,不能证明食品脱氧剂样品中不含+3价铁,C不符合题意;
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析;
B.硫酸钾不影响的平衡移动;
C. Fe3+能被Fe还原为Fe2+;
D.加热会使胶体聚沉。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.实验1、2、3中阳离子都是氢离子,且c(H+)均为6mol/L,但阴离子各不相同,因此反应速率不同,与溶液中阴离子种类有关,故A不符合题意;
B.根据实验2,1h以上稀硫酸才与黄铜缓慢反应,经过2h气泡数量增加都不明显,不能保证其中的锌全部溶解,不能用来测定其中铜的质量分数,故B符合题意;
C.根据实验3、4、5可知,硝酸与黄铜反应的速率随硝酸浓度增大而加快,故C不符合题意;
D.根据实验2,1h以内,稀硫酸与黄铜不反应,经过2h,反应缓慢,气泡数量增加都不明显,说明黄铜在稀硫酸中有较强的抗腐蚀性能,说明黄铜合金的结构与简单Cu—Zn混合物不同,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.通过控制变量法,控制氢离子的浓度相同,阴离子不同比较阴离子对速率的影响
B.根据实验2进行比较,反应速率过慢不能保证锌全部被消耗
C.根据3和4进行对比即可
D.结构不同性质不同即可判断正误
13.【答案】C
【解析】【解答】A.根据题给信息分析可知,常温下乙为液体,乙为水,W为氢元素,Y为氯元素,A为氯气;甲为氧化钙,与水反应生成氢氧化钙,X为氧,Z为钙;化合物丁和化合物戊可能为氯化钙或次氯酸钙;
核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以Ca2+ B.氧化钙与水剧烈反应,放出大量的热,反应为放热反应,B不符合题意;
C.氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与氯气反应生成氯化钙和次氯酸钙,为工业上制备漂白粉的反应原理,C符合题意;
D.过氧化钙中含有离子键和非极性共价键,而氯化钙只有离子键,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 前20号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且分列四个不同周期和四个不同主族,则W为H,Z为钙,常温下乙为液体则乙为水,则X为O。则A为氯气。
A、离子半径,电子层数相同的情况下,比较核电荷数,核电荷数越小,半径越大
B、生石灰变成熟石灰为放热反应
D、X与Z还可形成过氧化钙,其中包含共价键
14.【答案】A
【解析】【解答】①向硫酸亚铁溶液中滴加2滴铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀的反应为硫酸亚铁溶液与铁氰化钾溶液反应生成硫酸钾和KFe[Fe(CN)6]沉淀,反应的离子方程式为K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓,故符合题意;
②向次氯酸钙溶液中通入少量的二氧化碳生成白色沉淀说明碳酸的酸性强于次氯酸,但不能证明碳酸氢根离子的酸性强于次氯酸,所以无法比较碳酸的二级电离常数和次氯酸的电离常数大小,故不符合题意;
③电石中含有的硫化钙、磷化钙也能与水反应生成能使酸性高锰酸钾溶液褪色的硫化氢、磷化氢,所以把电石与水反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去不能证明有乙炔生成,故不符合题意;
④向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇溶液时,溶液的极性降低,溶质[Cu(NH3)4]SO4的溶解度减小,会析出深蓝色[Cu(NH3)4]SO4晶体,故符合题意;
故答案为:A。
【分析】①亚铁离子和 K3[Fe(CN)6]溶液生成KFe[Fe(CN)6]蓝色沉淀;
②根据强酸制弱酸分析;
③电石与水反应生成H2S等还原性气体;
④向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入95%的乙醇溶液,溶剂极性降低。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.含铁元素的硫酸亚铁是一些补血药剂的主要成分,故A不符合题意;
B.镁合金密度小,硬度和强度大,耐腐蚀等方面的优点,常用作制造火箭、飞机的部件,故B符合题意;
C.碳酸钠碱性太强,不能用作胃药,故C不符合题意;
D.氯气是有毒气体,但能用于药物的合成,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.补铁元素的物质一般含有亚铁离子
B.制造火箭、飞机的部件需要硬度大密度小的材料,而镁合金具备这些特点
C.一般用的碳酸氢钠治疗胃酸过多
D.一般的药物中还哪有氯元素
16.【答案】D
【解析】【解答】A.白磷着火点低,易自燃,且密度比水大,常保存在冷水中,A不符合题意;
B.浓硫酸有吸水性且不与SO2反应,可用浓硫酸干燥SO2,B不符合题意;
C.蒸发皿可直接加热,蒸发操作时,用酒精灯直接加热蒸发皿,C不符合题意;
D.Na燃烧有Na2O2生成,Na2O2和CO2反应产生O2助燃,所以不能用CO2灭火器扑灭金属钠的燃烧,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. 白磷易自燃,比水重。注意:药品的保存方法,要根据药品的性质进行选择。
B. 浓硫酸具有吸水性,且不与SO2反应。要熟悉常见物质的性质。
C. 蒸发皿是能直接加热的仪器。熟记常见的可直接加热的仪器和垫石棉网加热的仪器。
D. 钠→燃烧氧气过氧化钠氧气,氧气具有助燃性。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.只能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,、MgO属于碱性氧化物,属于两性氧化物,A不符合题意;
B.某些金属氧化物如也是酸性氧化物,B不符合题意;
C.、NaOH是电解质,但溶于水,其本身不能电离出离子,则是非电解质,C不符合题意;
D.的金属阳离子是钠离子,所以其是钠盐,且钠的焰色反应是黄色,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.碱性氧化物只能与酸反应生成相应价态的盐和水,注意Al2O3为两性氧化物。
B.酸性氧化物包括非金属元素的氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物。
C.电解质是指在水溶液或熔融状态下本身能电离出离子的化合物,据此分析。
D.钠盐是指由钠离子和酸根离子化合而成的盐类,含有钠元素的焰色反应均为黄色。
18.【答案】B
【解析】【解答】A.根据价类二维图可知,该元素是S,则f可能是Na2S或NaHS,A选项是错误的;
B.e是亚硫酸盐,若变质则得到硫酸盐,可以用盐酸酸化的BaCl2来检验,若出现白色沉淀,则证明e已经变质,B选项是正确的;
C.标况下,c即SO3是固态,因此二者的混合物体积不是22.4L,C选项是错误的;
D.S到SO3不能一步实现,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.Na2S中,阴阳离子之比是1:2,但是在NaHS中,阴阳离子之比是1:1;
B.用盐酸酸化的BaCl2来检验SO42-;
C.SO3在标况下不是气态;
D.无论O2是否充足,S都不能一步转化为SO3.
19.【答案】B
【解析】【解答】A.醋酸和水垢中碳酸钙生成醋酸钙和二氧化碳、水,方程式正确,A不符合题意;
B.用小苏打烘焙糕点是因为小苏打受热不稳定,分解生成二氧化碳、碳酸钠、水,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,B符合题意;
C.工业生产漂白粉是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,C不符合题意;
D.铝粉和强碱氢氧化钠反应生成氢气,气体可以疏通管道,方程式正确,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙和二氧化碳、水;
B.小苏打烘焙糕点是因为碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水;
C.将氯气通入石灰乳中制得漂白粉;
D.铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.钠容易与空气中的氧气、水蒸气反应,钠与石蜡油不反应,所以金属钠可以保存在石蜡油中,故A不符合题意;
B.等质量的Na2CO3与NaHCO3,NaHCO3的物质的量大,则等质量的Na2CO3与NaHCO3分别与足量的盐酸反应,NaHCO3产生的CO2更多,故B不符合题意;
C.碳酸钠与碳酸氢钠都和氢氧化钙反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液,故C符合题意;
D.碳酸氢钠能溶于水,碳酸氢钠溶于水吸热,则向NaHCO3中加入少量水后,NaHCO3能溶解,并伴随着吸热现象,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 A.钠容易与空气中的氧气、水蒸气反应,钠与石蜡油不反应;
B.等质量的Na2CO3与NaHCO3,NaHCO3的物质的量大;
C.碳酸钠与碳酸氢钠都和氢氧化钙反应生成白色沉淀;
D.碳酸氢钠能溶于水,碳酸氢钠溶于水吸热。
21.【答案】(1)+4
(2)NaAlO2
(3)10+6C 5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3
(4)a;高于60℃,,反应非自发进行
(5)2.1×10-9
(6)稀H2SO4
【解析】【解答】(1)中的元素为价,和个数比为,根据化合价代数和为0,可知1+0.3×2+0.2×3+0.2×3+x×0.3+(-2)×2=0,求得x=4,元素化合价为+4,答案:+4;
(2)Al溶于NaOH生成NaAlO2,所得滤液中主要成分是NaAlO2,答案:NaAlO2;
(3)“还原焙烧”过程C做还原剂,将还原,由题中信息可知产物为Ni、Co、MnO、Li2CO3和CO2,所以发生反应的化学方程式10+6C 5Ni+2Co+3MnO+CO2↑+5 Li2CO3;
(4)反应自发进行需,由图中信息可知,高于60℃,,反应非自发进行,答案:a;高于60℃,,反应非自发进行;
(5)根据 ,求得为0.5mol,当固体恰好完全溶解时,生成LiHCO31mol,则c(Li+)=1mol/L,Ksp(Li2CO3)= ,解得 mol/L ,因为,解得,根据,解得,答案:2.1×10-9;
(6)根据“萃取”原理,反萃取时加入稀H2SO4,增大H+浓度,使反应向左进行。答案:稀H2SO4。
【分析】(1)根据化合价代数和为0分析;
(2)依据流程图,利用反应物和产物的性质判断;
(3)根据反应物和产物的化学式,利用原子守恒、电子守恒书写;
(4)依据ΔG=ΔH-TΔS<0分析;
(5)根据 ,利用Ksp计算;
(6)反应萃取与萃取过程相反。
22.【答案】(1)+3
(2)、CuS
(3)Fe3++3NH3 H2O=Fe(OH)3↓+3NH
(4)NH、Mg2+、K+
(5)+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S+2H2O;64
【解析】【解答】(1)中钾、硫酸根、氢氧根化合价分别为+1、-2、-1,根据化合价代数和为零可知,Fe的化合价为+3;
(2)由分析可知,滤渣1的主要成分为、CuS;
(3)由流程可知,反应II生成沉淀反应为铁离子和氨水生成氢氧化铁的反应,而镁离子、钾离子进入滤液,故离子方程式为:Fe3++3NH3 H2O=Fe(OH)3↓+3NH;
(4)反应II中镁离子、钾离子不反应进入滤液,反应生成的铵根离子也进入滤液,滤液中含有的主要阳离子是NH、Mg2+、K+;
(5)能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质,硫元素化合价升高,则锰元素化合价降低,同时溶液中硫酸过量参与反应,反应中生成硫酸铜、硫酸锰,故反应Ⅳ中CuS发生反应的化学方程式为:+CuS+2H2SO4=MnSO4+CuSO4+S+2H2O;每转移个电子(物质的量为4mol),根据电子转移关系:CuS~2e-~S,生成单质硫的物质的量为2mol,质量是64g。
【分析】(1)根据化合价代数和为零;
(2)根据流程图及反应物分析;
(3)根据流程图,铁离子和氨水生成氢氧化铁;
(4)依据反应前存在的离子和生成的离子分析;
(5)根据反应物和产物的化学式,利用原子守恒、电子守恒、电荷守恒书写;根据电子转移关系计算。
23.【答案】(1)将Co3+还原为Co2+
(2)ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
(3)<
(4)A
(5)除去溶液中的Mn2+;B
(6)Co2O3
【解析】【解答】(1)亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子Fe3+、Co3+,所以浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+、Co3+还原,还原为Fe2+、Co2+;(2)NaClO3具有氧化性,能将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原生成氯离子,同时生成水,离子反应方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O;(3)盐类水解,谁强显谁性,NH3 H2O NH4++OH- Kb=1.8×10-5,HCO4- H++C2O42- K a2=5.4×10-5,所以(NH4)2C2O4溶液中铵根离子水解大于草酸根离子水解,溶液呈酸性,即PH<7;(4)为除去(NH4)2C2O4 晶体表面的附着液,洗涤时可选用蒸馏水洗涤,这样可得到更纯净的晶体,故答案为A;(5)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,答案为B,可使Mn2+完全沉淀,并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀;(6)由图可知,C点钴氧化物质量为8.03g,0.1molCo元素质量为5.9g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol: ≈2:3,故C的Co氧化物为Co2O3。
【分析】(1)亚硫酸根离子具有还原性,可以将Fe3+、Co3+还原为Fe2+、Co2+;
(2)氯酸根离子具有氧化性,可以将亚铁离子养护为铁离子,氯酸根离子被还原为氯离子;
(3)根据电离平衡常数的大小可以得出(NH4)2C2O4溶液中铵根离子水解大于草酸根离子水解,所以溶液最终显酸性;
(4)既不消耗草酸铵晶体的数量又不引入新的杂质的洗涤剂是蒸馏水;
(5)由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可以得到使用的适宜pH范围;
(6)根据氧化物的质量以及钴的质量可以计算出钴原子和氧原子的物质的量之比,就可以书写出氧化物的化学式。
24.【答案】(1)6.8≤pH<7.6
(2)
(3)Cr(OH)3;
(4)蒸发浓缩;冷却结晶
(5);吸收SO2,防止污染
(6)随着硫酸浓度的增大,溶液中水的量减少,生成的硫酸盐会结晶析出
【解析】【解答】(1)加入铁粉后,调节pH使Cr3+、Al3+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3,而不能使 Fe2+沉淀,由表格数据可知,调节pH的范围为6.8≤pH<7.6
(2)滤渣1中存在Cr(OH)3、Al(OH)3,调节pH=11,其中Al(OH)3能够和强碱反应,则由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为。
(3)由分析可知,滤渣3成分的化学式为Cr(OH)3,由已知ii可知,回收铬的过程中Cr(OH)3和NaOH反应生成。
(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)滤渣2中Fe(OH)3与FeS2混合后隔绝空气焙烧生成Fe3O4,S元素化合价上升转化为SO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:;该过程加入少量CaO的目的是吸收SO2,防止污染。
(6)酸浸过程中,硫酸的质量分数为50%,其原因是浓硫酸具有吸水性,随着硫酸浓度的增大,溶液中水的量减少,生成的硫酸盐会结晶析出。
【分析】(1)依据表格数据分析;
(2)利用反应物的性质判断;
(3)依据流程图,利用反应物和产物的性质判断;
(4)用于分离互溶的沸点不同的液体混合物;
从溶液中结晶出固体的上般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(5)依据氧化还原反应原理,根据得失电子守恒和原子守恒分析;依据反应物和试剂的性质分析;
(6)依据浓硫酸具有吸水性分析。
25.【答案】(1)将矿石粉碎(增大空气的量或逆流焙烧或适当提高温度等,答一个即可):;
(2)Fe2O3
(3)CO2
(4)(NH4)2SO4
(5)蒸发浓缩;冷却结晶(或加热浓缩,降温结晶)
(6)
【解析】【解答】(1)提高煅烧效率可以采用增大接触面积(粉碎),提高温度等;“焙烧时,Cr2O3转化为Na2CrO4,碳酸钠变为二氧化碳,写出该转化过程的化学方程式 ;
(2)水浸的目的是除去溶于水的物质,氧化铁反应,因此得到的滤渣为氧化铁;
(3)根据后续步骤是得到硅酸,调pH时不能引入其他杂质,选择的是二氧化碳;
(4)沉铝时加入氨水,因此最终得到硫酸铵;
(5)母液1主要是碳酸钠溶液中得到碳酸钠晶体,先加热浓缩,然后再降温结晶过滤洗涤即可;
(6)加入Na2S”析铬时,硫离子转化为SO42-。铬变为氢氧化铬,即可写出方程式为: ;
【分析】(1)提高反应效率可以增大接触面积和提高为温度,结合反应物和生成物写出方程式;
(2)找出不与碳酸钠反应的物质即可;
(3)根据调pH不能引入其他杂质即可判断;
(4)结沉铝加入的物质即可判断其溶质;
(5)根据分析滤液1含有溶质,即可进行结晶操作;
(6)根据反应物和生成物即可写出方程式。
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