2024届高三化学二轮复习——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——金属及其化合物(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2024-03-27 11:41:20

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2024届高三化学二轮复习——金属及其化合物
一、单选题
1.下列实验设计和操作合理的是
A.用浓磷酸与碘化钠固体共热制备HI气体
B.用饱和碳酸钠溶液除去中混有的少量HCl气体
C.用乙醛作萃取剂萃取溴水中的溴
D.用NaOH标准液滴定未知浓度的醋酸溶液,可以选择甲基橙做指示剂
2.下列说法不正确的是(  )
A.钠、钾着火时,不能用泡沫灭火器灭火
B.氧化铝是冶炼金属铝的原料,也是较好的耐火材料
C.石英是制造光导纤维的原料,也是常用的半导体材料
D.在汽车尾气系统中装催化转化器,可降低尾气中CO,NOx等的排放量
3.悠久的历史孕育了丰富的民间艺术文化瑰宝。下列文物器具的材质主要为合金的是
选项 A B C D
文物器具
名称 端石琴式砚 馆陶黑陶 木雕罗汉像 信宜铜盉
A.A B.B C.C D.D
4.中华文化源远流长、博大精深,西安博物馆馆藏文物是中华文化的重要代表。下列文物主要是由金属材料制成的是(  )
A.唐代三彩腾空马
B.白瓷马蹬壶
C.金虎符
D.秦代玉高足杯
5.化学知识在生产和生活中有着重要的应用。下列说法正确的是(  )
A.危化品仓库中的金属钠、钾着火时,可用水扑灭
B.自来水厂常用明矾作为天然水的消毒剂
C.纯碱在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
D.氧化铝可用来制造耐高温的实验仪器
6.如图所示是铁及其化合物的价类二维图,下列有关叙述正确的是 (  )
A.物质X是Fe3O4
B.Fe2O3→Fe的转化,Fe2O3发生氧化反应
C.在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.可通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化
7.含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示,下列说法错误的是
A.M可能是
B.R为铁单质,常温下遇浓硫酸发生钝化
C.N可用溶液检验
D.与强氧化剂在碱性条件下反应可以生成
8.市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便携式制氧器,利用过碳酸钠固体A(化学式为2Na2CO3 3H2O2)和灰黑色固体B(不溶于水)与水混合反应制得氧气.某同学对A、B两种物质进行探究,实验步骤及现象如下图所示.下列说法
错误的是(  )
A.物质B在反应①中可能起催化作用
B.设计③的目的是制取氧气
C.第②步分离混合物的方法是过滤
D.白色沉淀D为CaCO3
9.FeCl3·6H2O是城市污水及工业废水处理的高效廉价絮凝剂,具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭除油、杀菌等功效。利用废料(主要成分为Fe2O3、Cu2O及少量Ga2O3)制备FeCl3·6H2O和CuSO4·5H2O的流程如下。下列说法错误的是(  )
已知:①镓(Ga)和铝同主族,具有相似的化学性质。
②25℃时,。
A.浸出液1中溶质除了NaOH,还主要含有NaGeO2
B.“酸浸氧化”中H2O2参与反应的离子方程式为Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O
C.当金属阳离子浓度为1.0×10-5mol·L-1时恰好沉淀完全,用氨水调pH后滤液3的pH为3
D.在实验室中进行“浓缩结晶”操作所需的硅酸盐仪器有酒精灯、坩埚、玻璃棒
10.下列有关铁及其化合物的实验方案,对应的现象和结论都正确的是(  )
选项 实验方案 现象 结论
A 将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应,反应结束后,将磁铁靠近产物 反应结束后有黑色固体生成,且该固体被磁铁吸引 铁与水蒸气在高温下反应,生成
B 为了验证的还原性,取溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 具有还原性
C 取溶液与试管中,逐滴加入溶液至过量。再加入过量稀盐酸和溶液 加入稀盐酸前,溶液由黄色变为红棕色。加入稀盐酸和溶液后产生白色沉淀 和既发生氧化还原反应,也发生双水解
D 向少量蒸馏水的试管里滴加2滴溶液,然后再滴加2滴硫氰化钾溶液 溶液变血红色 与的配位能力小于
A.A B.B C.C D.D
11.化学与生活、社会发展息息相关,下列记载或叙述错误的是(  )
A.“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”,是因为加热丹砂(HgS)熔融成液态,冷却时重新结晶成HgS晶体
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应
C.“曾青涂铁,铁赤色如铜”(“曾青”是指硫酸铜),记载中的反应属于置换反应
D.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸令气上,用器承滴露”,涉及的操作是蒸馏
12.下列各个装置中铁棒被腐蚀由易到难的顺序正确的是(  )
A.③①②④ B.④①③② C.①③②④ D.②④①③
13.元素X的单质及X与元素Y形成的化合物存在如图所示的关系(其中,且均为正整数)。下列说法正确的是(  )
A.X一定是金属元素
B.若X为Fe,Y可能为Cl、Br、I
C.m一定大于n
D.三个化合反应一定都是氧化还原反应
14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。K、L、M、N均是由这些元素组成的二元化合物,甲、乙分别是元素X、Y的单质,甲是固体,乙是气体,K是主要的大气污染物之一,0.05mol·L-1丙溶液的pH为1,上述物质的转化关系如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:WB.元素的非金属性:Y>Z>X
C.原子最外层电子数:WD.K、L、M、N四种物质中沸点最高的是N
15.某溶液中含有HCO3-、SO32-、CO32-、Cl-等 4种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) (  )
A.CO32- B.SO32- C.Cl- D.HCO3-
16.化学与日常生活息息相关,下列说法错误的是
A.食醋除去水垢中的碳酸钙
B.乙二醇可用于生产汽车防冻液
C.纯铁器皿比生铁器皿更容易锈蚀
D.氯化铁用于电子元件的五金蚀刻
17.下列物质性质与用途具有对应关系的是
A.呈淡黄色,可用作供氧剂
B.NaCl熔点较高,可用于制取NaOH
C.溶液呈碱性,可用于除油污
D.易分解,可用于治疗胃酸过多
18.下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的是(  )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 用铂丝蘸取某待测液在酒精灯外焰上灼烧 火焰呈黄色 待测液不含钾元素
B AgBr沉淀中滴入KCl溶液 有白色沉淀出现 AgCl比AgBr更难溶
C 铁丝插入稀硝酸中 有无色气体产生 生成氢气
D 向NaCN溶液中滴加无色酚酞试液 溶液变红 HCN是弱电解质
A.A B.B C.C D.D
19.下列各组物质间的转化,在给定条件下都能实现的是(  )
①重晶石



A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
20.化学用语可以表达化学过程,下列化学用语的表达错误的是
A.用电子式表示的形成:
B.用离子方程式表示溶于烧碱溶液:
C.用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图:
D.用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂:
二、综合题
21.锌钡白(又称立德粉)广泛用作白色颜料。以含锌废料(主要成分是ZnO,含少量Fe3O4、CuO、SiO2等)为原料生产锌钡白(ZnS BaSO4)的工艺如下:
已知:①常温下,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(CuS)=6.0×10-36;
②BaS微溶于水,溶于水缓慢反应生成Ba(OH)2和H2S。
回答下列问题:
(1)“固体2”的主要成分是   (填化学式);提高“酸浸"速率的措施主要有   (答一条)。
(2)“氧化”的离子方程式为   。
(3)“除铁”后c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1时,滤液的pH=   
(4)“除铜”中ZnS(s)+Cu2+(aq) CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数K=   
(5)制备锌钡白的化学方程式为   ,通过检验SO判断立德粉是否洗净,其操作方法是   。
(6)已知该废料中含ZnO的质量分数为8.1%,100t这种废料最终可制备23.4t立德粉,其中0.3t为除杂试剂转化所得,则由该废料制得的立德粉的产率为   。
22.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是   。
(2)甲组同学取2
mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为    。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是   。
(4)丙组同学取10mL0.1mol·L-1KI溶液,加入6mL0.1mol· L-1 FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红
实验②检验的离子是   (填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有   (填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为   。
23.锂电池是目前应用广泛的新型电池,一种回收钴酸锂废旧电池(主要成分为LiCoO2,同时含有少量Fe、Al、C单质)的流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)LiCoO2中Co元素的化合价为   。
(2)请写出“碱浸”过程中所发生反应的化学方程式   。
(3)加入适量盐酸,LiCoO2溶解后生成的Co3+能将Fe2+氧化为Fe3+。请写出该反应的离子方程式:   ,过滤后所得滤渣的主要成分为   (写化学式)。
(4)已知Fe3+能与C2O结合成[Fe(C2O4)3]3-,[Fe(C2O4)3]3-在强酸性环境下重新转化为Fe3+,该过程中   (填“有”或“没有”)发生元素化合价的变化;从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的操作是:往溶液中加入适量盐酸后,蒸发浓缩、冷却结晶、   、洗涤、干燥。
(5)已知Ksp(Li2CO3)=8×10-4,滤液B中c(Li+)=0.2mol/L。要生成Li2CO3沉淀,则加入的等体积的Na2CO3溶液中,c(CO)不低于   mol/L(忽略溶液混合引起的体积变化),检验滤液中含有Na+的实验方法为   。
24.高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。以废铁屑(含有少量Ni)为主要原料制备高铁酸钾的流程如下:
资料显示:一些金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下:
M(OH)n pH
开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.53 2.94
Ni(OH)2 7.60 9.75
(1)高铁酸钾具有高效消毒主要是因其具有   性所致。
(2)步骤③反应的离子方程式是   。
(3)步骤④不能引入新杂质,调节pH所用的某种氧化物的化学式是   ,调节pH的范围是   。
(4)步骤⑤发生反应的离子方程式是   。
(5)该流程中可循环利用的物质是:   (写化学式)。
(6)步骤⑥中,由Na2FeO4 得到粗K2FeO4的原理可能是   。
(7)测定产品纯度:将wg粗产品,溶入过量的碱性亚铬酸盐溶液中,充分反应后,加入稀硫酸酸化至pH为2,在所得的重铬酸盐溶液中加入5滴二苯胺磺酸钠溶液作指示剂,然后用c mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。有关滴定反应有:
Cr(OH)4-+FeO42-+3H2O=Fe(OH)3·3H2O↓+CrO42- +OH-
2 +2H+= +H2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
该粗产品中K2FeO4的纯度为   (用含w、c、V的代数式表示)。若滴定管没有用待装液润洗,则测得结果   (“偏高”“偏低”或“无影响”)。
25.以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等) 为原料制备兰尼镍的工艺流程如下所示。
(1)形成Ni(CO)4时碳元素的化合价没有变化,则Ni(CO)4中的Ni的化合价为   。
(2)Ni2O3有强氧化性,加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+,则产生的气体为   (填化学式)。
(3) 滤渣D为单质镍、硫的混合物,请写出向浸出液B中通入H2S气体时所有反应的离子方程式:   ,   。
(4) 已知: 3Fe2+ +2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀);4Fe3++3[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)。下列可以用于检验滤液C 中金属阳离子的试剂有   (填标号)
a.KSCN溶液
b.K3[Fe(CN)6]
c.K4[Fe(CN)6]
d.苯酚
(5)兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金。碱浸镍铝合金后,残铝量对兰尼镍的催化活性有重大影响,根据下图分析,残铝量在   范围内催化活性最高,属于优质产品。
(6) 仿照下面示例,设计从浸出液E 回收氧化铝的流程: 浸出液E   。
(示例: )
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.用浓磷酸与碘化钠固体共热时:3NaI+H3PO4=Na3PO4+3HI,可制备HI气体,A符合题意;
B. 也和饱和碳酸钠溶液反应,不能用饱和碳酸钠溶液除去 中混有的少量HCl气体,B不符合题意;
C.乙醛会和溴水反应,不能作萃取剂萃取溴水中的溴,C不符合题意;
D.醋酸是弱酸,滴定终点呈碱性,应使用酚酞作指示剂,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.用浓磷酸与碘化钠固体共热时:3NaI+H3PO4=Na3PO4+3HI;
B. 也和饱和碳酸钠溶液反应;
C.乙醛会和溴水反应;
D.醋酸是弱酸,滴定终点呈碱性,应使用酚酞作指示剂。
2.【答案】C
【解析】【解答】解:A.钠、钾着火时应用沙土盖灭,因生成过氧化物,可与二氧化碳反应,故A正确;
B.工业用电解熔融的氧化铝冶炼铝,氧化铝的熔点高,可用作耐火材料,故B正确;
C.石英的主要成分为二氧化硅,可用于光导纤维,因不导电,不能用于半导体材料,故C错误;
D.CO、NOx在转化器的作用下可生成二氧化碳、氮气,可降低有害气体的排放量,故D正确.
故选C.
【分析】A.钠、钾着火时生成过氧化物,可与二氧化碳反应;
B.工业用电解熔融的氧化铝冶炼铝,氧化铝的熔点高;
C.石英的主要成分为二氧化硅,不导电;
D.CO、NOx在转化器的作用下可生成二氧化碳、氮气.
3.【答案】D
【解析】【解答】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为合金,
A.砚的成分为无机盐,含碳酸钙,不是合金,故A不选;
B.馆陶黑陶材料为陶瓷,成分为硅酸盐,不是合金,故B不选;
C.木雕罗汉像,木材成分为纤维素,不是合金,故C不选;
D.信宜铜盉为铜合金,故D选;
故答案为:D。
【分析】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为合金。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.唐三彩的主要材料为陶瓷,不属于金属材料,A不符合题意;
B.白瓷的主要材料是陶瓷,不属于金属材料,B不符合题意;
C.金虎符的主要材料是铜,属于金属材料,C符合题意;
D.玉的主要成分是SiO2和Al2O3,不属于金属材料,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】由金属材料制成的主要有金属单质和合金。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、钠、钾与水反应生成氢氧化钠、氢氧化钾和氢气,氢气为易燃气体,所以钠、钾失火时不能用水灭火,可以用沙子隔绝空气灭火,选项A不符合题意;
B、明矾在净化水的过程中用来吸附水中的悬浮物而不是消毒剂,选项B不符合题意;
C、碳酸氢钠是治疗胃酸过多的一种药剂,碳酸钠的碱性太强,不能用来治疗胃酸过多,选项C不符合题意;
D、氧化铝具有高熔点,可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据化学实验安全和常见化学物质的用途进行分析判断即可。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.结合价类二维图,得到X中铁元素为+2价,故为FeO,故A不符合题意;
B. Fe2O3→Fe的转化,Fe2O3发生还原反应,故B不符合题意;
C.Z为Fe(OH)2,Y为Fe(OH)3,氢氧化亚铁变为氢氧化铁过程是先变为灰绿色最终变为红褐色,故C符合题意;
D. FeCl2和FeCl3的相互转化 必须通过氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.结合价类二维图即可得到X;
B.根据氧化还原反应判断;
C.根据氢氧化亚铁变为氢氧化铁的过程现象变化判断即可;
D.结合化合价即可得出需要发生氧化还原反应。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.M中Fe元素为+2价,且电荷数为0,可能是,故A不符合题意;
B.R中Fe元素为0价,且电荷数为0,为Fe单质,铁单质在常温下遇浓硫酸发生钝化,故B不符合题意;
C.N中Fe元素为+2价,且电荷数为+2,为Fe2+,Fe2+不能用溶液检验,故C符合题意;
D.中Fe元素为+6价,据图可知在碱性环境中稳定存在,所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.不带电荷数,且铁元素化合价为+2。
B.单质中元素化合价为0,常温下铁遇浓硫酸发生钝化。
C.注意溶液用于检验Fe3+。
D. ,铁元素化合价升高,作还原剂。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:A.分析步骤①和③可以知道,在反应①后B仍能使过氧化氢溶液分解产生气体C,所以可以判断B可能为催化剂,故A正确;
B.设计③的实验目的是为了验证B是否能够加快过氧化氢溶液的分解速率,从而对B的作用作出判断,故B错误;
C.分离溶液和不溶性的固体采用过滤的方法,B不溶于水,C易溶于水,所以分离混合物可以采用过滤的方法,故C正确;
D.根据元素守恒知,D为CaCO3,故D正确;
故选B.
【分析】A和B的混合物加入水后,过碳酸钠分解生成氧气和混合物,分离得到无色溶液C和B,说明B没有参加反应,C和氯化钙反应生成白色沉淀D,根据元素守恒知,D是CaCO3,则C是Na2CO3,B加入双氧水中生成无色气体E,双氧水在催化剂条件下能立即分解生成氧气.
9.【答案】D
【解析】【解答】A.根据上面分析可知,浸出液1为氢氧化钠和NaGeO2的混合物,A不符合题意;
B.“酸浸氧化”中Cu2O中Cu的化合价由+1价升高为+2价,H2O2的化合价由-1价降低为-2价,根据化合价升降守恒和原子守恒,可得反应的离子方程式为:Cu2O+H2O2+4H+=2Cu2++3H2O,B不符合题意;
C.当金属阳离子(Fe3+)浓度为1.0×10-5mol·L-1,根据Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10 38,c(OH-)= mol·L-1= mol·L-1=10-11mol·L-1,根据pH=-lgc(H+)=-lg=-lg()=3,C不符合题意;
D.实验室中进行“浓缩结晶”操作属于蒸发浓缩、冷却结晶,所需的仪器有铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿和玻璃棒,硅酸盐仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据过量的反应物和产物分析;
B.根据化合价升降守恒和原子守恒书写反应的离子方程式;
C.根据Ksp[Fe(OH)3,利用pH=-lgc(H+)计算;
D.硅酸盐仪器即玻璃仪器。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.能够被磁铁吸引的物质除了Fe3O4外,还有铁单质等,A选项是错误的;
B.Cl-也具有还原性,也可以与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,因此该实验无法证明使酸性高锰酸钾溶液褪色的是Fe2+,B选项是错误的;
C.因为反应产生了不溶于稀盐酸的白色沉淀,即BaSO4,所以二者发生了氧化还原反应,另外Fe3+与SO32-在水溶液中不能大量共存,就是因为二者会发生互促水解,C选项是正确的;
D.该实验的现象是错误的,因为配合物的内界不会发生电离,因此向 溶液 滴加 硫氰化钾溶液 不会出现溶液变为血红色的现象,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.因为能被磁铁吸引的物质不具有唯一性,所以,A选项是错误的;
B.该实验无法证明与酸性高锰酸钾溶液发生反应的一定是Fe2+;
C.离子之间发生氧化还原反应或者发生互促水解反应,离子之间就不能大量共存;
D.配合物具有内界不易电离,外界易电离的性质。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.丹砂烧之成水银的意思是说HgS灼烧转化为Hg,所以选项A符合题意。
B.雾霾形成的是气溶胶属于胶体,所以能产生丁达尔效应,选项B不符合题意。
C.“曾青涂铁,铁赤色如铜”是指铁与硫酸铜溶液的置换反应,选项C不符合题意。
D.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸令气上,用器承滴露”,指的是蒸馏酒精,选项D不符合题意。
故答案为:A
【分析】Hg的性质很不活泼。因此在加热高温的情况下硫化汞能分解成硫蒸汽和汞
12.【答案】C
【解析】【解答】①该装置中铁作负极,铁易失去电子而易被腐蚀;②该装置中铁作正极,铁电极被保护;③铁不发生电化学腐蚀;④铁作电解池的阴极而被保护;同一种金属的腐蚀由快到慢的顺序是:电解池的阳极>原电池的负极>原电池正极>电解池阴极,所以铁棒被腐蚀由易到难的顺序①③②④,C项符合题意;
故答案为:C。
【分析】腐蚀速度:电解池的阳极>原电池的负极>不保护>原电池的正极>电解池的阴极
13.【答案】D
【解析】【解答】A.根据物质之间的转化关系可知:X应该有多种化合价。X可以是Fe;Y是Cl。Fe+HCl=FeCl2+H2↑,2FeCl2+Cl2= 2FeCl3;2FeCl3+Fe=3FeCl2。满足上述关系。当X是C,Y 是O时,C+H2OCO+ H2;2 CO+ O22CO2;C+ O2CO2;CO2+C2CO,也符合上述关系,A不符合题意;
B.若X为Fe,Y可能为Cl、Br,但不能是I,碘单质的氧化性弱于三价铁离子,不能生成碘化铁,B不符合题意;
C.碳和氧化铜反应生成二氧化碳,CO2+C2CO,2 CO+ O22CO2,故m不一定大于n,C不符合题意;
D.在这三个反应中元素的化合价都发生了变化,因此三个化合反应一定都是氧化还原反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由转化关系可知,X具有多种价态,当X是铁时,Y可以是氯气、溴单质;当X是碳时,Y可以是氧。
14.【答案】B
【解析】【解答】根据题意判断K、L、 M、N分别是二氧化硫、水、二氧化碳、三氧化硫。W、X、Y、Z 分别是氢、碳、氧、硫。A. 原子半径: X>Y,故A错误;
B. 酸性:碳酸<硫酸,所以非金属性:碳<硫,同周期元素非金属性:氧>硫,因此,元素的非金属性: Y>Z>X,故B正确;
C. 原子最外层电子数: WD.水分子之间有氢键, K、L、M、N 四种物质中沸点最高的是L,故D错误。
故答案为:B。
【分析】同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,电子层越多原子半径越大;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱。
15.【答案】C
【解析】【解答】 2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2
A.碳酸根浓度增大,故A不符合题意
B.亚硫酸根被氧化,浓度减小,故B不符合题意
C.氯离子浓度不变,故C符合题意
D.碳酸氢根与氢氧根反应,浓度减小,故D不符合题意
故答案为:C
【分析】易错项B,亚硫酸根具有还原性,能与氧气反应。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.食醋的主要成分是醋酸,,故可以用醋酸除水垢,A项不符合题意;
B.乙二醇熔点较低,因此乙二醇可用于生产汽车防冻液,B项不符合题意;
C.生铁中由于含有铁和碳,可形成原电池,加速Fe的腐蚀,C项符合题意;
D.氯化铁可以与镀铜电路板上金属铜反应,因此氯化铁用于电子元件的五金蚀刻,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据强酸制弱酸分析;
B.乙二醇熔点较低;
C.生铁中由于含有铁和碳,可形成原电池,腐蚀加速;
D.氯化铁可以与镀铜电路板上金属铜反应。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.能与水和二氧化碳反应生成氧气,因此可做供氧剂,与颜色无关,故A不符合题意;
B.电解饱和NaCl溶液生成NaOH,与NaCl熔点无关,故B不符合题意;
C.溶液呈碱性,可使油污水解呈溶水物质除去,故C符合题意;
D.能与胃酸中HCl反应生成二氧化碳,因此可以用于治疗胃酸过多,与其不稳定性无关,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.能与水和二氧化碳反应生成氧气;
B.电解饱和NaCl溶液生成NaOH;
C.溶液水解呈碱性;
D.与HCl反应生成二氧化碳。
18.【答案】D
【解析】【解答】解:A.观察K的焰色反应应透过蓝色的钴玻璃,没有透过蓝色的钴玻璃观察,则结论应为可能含钾元素,故A错误;
B.Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),生成沉淀,但AgBr比AgCl更难溶,结论不合理,故B错误;
C.硝酸具有强氧化性,铁丝插入稀硝酸中,发生氧化还原反应生成无色气体为NO结论不合理,故C错误;
D.向NaCN溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,溶液显碱性,则CN﹣水解,所以HCN弱电解质,故D正确;
故选D.
【分析】A.观察K的焰色反应应透过蓝色的钴玻璃;
B.Qc(AgCl)>Ksp(AgCl),生成沉淀;
C.铁丝插入稀硝酸中,发生氧化还原反应生成NO;
D.向NaCN溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,溶液显碱性.
19.【答案】A
【解析】【解答】①硫酸钡经饱和碳酸钠溶液反复浸取可以反应生成碳酸钡和硫酸钠,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,物质间的转化在给定条件下能实现,故符合题意;
②钠与氧气共热反应生成过氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,物质间的转化在给定条件下能实现,故符合题意;
③铁在氯气中燃烧生成氯化铁,氯化铁与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,物质间的转化在给定条件下能实现,故符合题意;
④氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,氯化铝溶液电解生成氢氧化铝沉淀、氢气和氯气,不能制得金属铝,物质间的转化在给定条件下不能实现,故不符合题意;
①②③符合题意,
故答案为:A。
【分析】 ① 硫酸钡中加入饱和的碳酸盐溶液可以转化为碳酸钡,碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡;
② 钠和氧气加热生成过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠;
③ 铁和氯气反应生成氯化铁,氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁;
④ 氯化铝为共价化合物,熔融状态无法电离。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.钾原子失去电子,硫原子得到电子形成硫化钾,硫化钾为离子化合物,用电子式表示K2S的形成为:,A项正确;
B.氢氧化铝为两性氢氧化物,可以和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子,离子方程式为:,B正确;
C.H的s能级为球形,两个氢原子形成氢气的时候,是两个s能级的原子轨道相互靠近,形成新的轨道,C项正确;
D.尿素与甲醛制备线型脲醛树脂,类似发生甲醛和苯酚羟醛缩聚反应,应该生成n-1个水分子;
故答案为:D。
【分析】A.用电子式表示物质形成过程,要弄清楚是离子化合物还是共价化合物,离子化合物要有电子的转移方向;
B.氢氧化铝为两性,可以与强碱反应生成四羟基合铝酸根离子;
C.共价化合物的形成为轨道以头碰头方式进行重叠形成,可以分为s-s、s-p、p-p σ键
21.【答案】(1)Fe(OH)3;粉碎含锌废料或升高温度或增大硫酸浓度或搅拌
(2)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(3)3
(4)5.0×1010
(5)ZnSO4+BaS= ZnS BaSO4;取最后一次洗涤液少许于试管中,加入酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明立德粉洗涤干净,若有白色沉淀生成,说明立德粉未洗涤干净
(6)70
【解析】【解答】(1)由分析可知,固体2的主要成分为氢氧化铁;粉碎含锌废料、升高温度、增大硫酸浓度、搅拌等措施能提高“酸浸"速率,故答案为:Fe(OH)3;粉碎含锌废料或升高温度或增大硫酸浓度或搅拌;
(2)由分析可知,“氧化”时发生的反应为酸性条件下,硫酸亚铁溶液与过氧化氢溶液反应生成硫酸铁和水,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)由氢氧化铁的溶度积可知,“除铁”后c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1时,滤液中氢氧根离子浓度为cOH—)= ==1.0×10-11mol/L,则溶液的pH为3,故答案为:3;
(4)由方程式可知,反应的平衡常数K====5.0×1010,故答案为:5.0×1010;
(5)由分析可知,硫化钡与硫酸锌溶液反应生成锌钡白,反应的化学方程式为ZnSO4+BaS= ZnS BaSO4;检验立德粉是否洗涤干净的操作为取最后一次洗涤液少许于试管中,加入酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明立德粉洗涤干净,若有白色沉淀生成,说明立德粉未洗涤干净,故答案为:ZnSO4+BaS= ZnS BaSO4;取最后一次洗涤液少许于试管中,加入酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明立德粉洗涤干净,若有白色沉淀生成,说明立德粉未洗涤干净;
(6)由题意可知,废料中锌元素的物质的量为=105mol,氧化锌制得立德粉中锌元素的物质的量为=7×104mol,则由该废料制得的立德粉的产率为×100%=70%,故答案为:70%。
【分析】(1)根据工艺流程中组分的性质分析;依据影响反应速率的因素分析;
(2)酸性条件下,硫酸亚铁溶液与过氧化氢溶液反应生成硫酸铁和水;
(3)依据溶度积常数计算;
(4)依据溶度积常数,利用变形法计算平衡常数;
(5)硫化钡与硫酸锌溶液反应生成锌钡白;检验最后一次洗涤液中硫酸根离子判断;
(6)依据原子守恒计算。
22.【答案】(1)防止Fe2+被氧化
(2)2Fe2++Cl2=2Fe3-+2Cl-
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe2+;Fe3+;可逆反应
【解析】【解答】(1)由于Fe2+具有强还原性,易被空气中的O2氧化,因此在配制FeCl2溶液时,常加入少量铁屑,以防止Fe2+被氧化;
(2)Cl2具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,自身还原为Cl-,该反应的离子方程式为:Cl2++2Fe2+=2Fe3++2Cl-;
(3)由于FeCl2易被空气中的O2氧化,因此在实验过程中,应隔绝空气,防止O2造成干扰;由于煤油的密度比水小,浮在水面上,因此可起到隔绝空气的作用;
(4)步骤②中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中存在Fe2+;实验③加入KSCN溶液后,溶液显红色,说明溶液中存在Fe3+,而所加的I-过量的,因此可说明该反应为可逆反应;
【分析】(1)配制FeCl2溶液时,应防止Fe2+被氧化;
(2)Cl2具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,自身还原为Cl-,据此写出反应的离子方程式;
(3)煤油的密度比水小,浮在水面上,起到隔绝空气的作用;
(4)根据实验过程进行分析;
23.【答案】(1)+3价
(2)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(3)Co3++Fe2+=Co2++Fe3+;C
(4)没有;过滤
(5)0.16;焰色反应
【解析】【解答】由题给流程可知,废旧电池初步处理成粉末状后用氢氧化钠溶液浸泡,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,过滤得到偏铝酸盐废液和固体残渣;偏铝酸盐废液与通入过量的二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝;向固体残渣中加入适量盐酸,将钴酸锂、铁转化为氯化锂、氯化亚钴、氯化铁,碳与盐酸不反应,过滤得到含碳的滤渣和含有氯化锂、氯化亚钴、成氯化铁的滤液A;向滤液A中加入草酸铵溶液,将亚钴离子转化为二水草酸亚钴沉淀,将铁离子转化为三草酸根合铁离子,过滤得到二水草酸亚钴和含有三草酸根合铁离子、锂离子的滤液B;一定条件下,向滤液B中加入碳酸钠溶液,将锂离子转化为碳酸锂沉淀,过滤得到碳酸锂和含有锂离子的滤液C;向滤液C中加入适量盐酸使溶液呈强酸性,将溶液中三草酸根合铁离子转化为铁离子后,往溶液中加入适量盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化铁晶体。
(1)由化合价代数和为0可知,钴酸锂中钴元素的化合价为+3价,故答案为:+3价;
(2)碱浸过程中所发生的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)由题意可知,溶液中钴离子与亚铁离子反应生成亚钴离子和铁离子,反应的化学方程式为Co3++Fe2+=Co2++Fe3+,故答案为:Co3++Fe2+=Co2++Fe3+;
(4)由题意可知,Fe3+能与C2O结合成[Fe(C2O4)3]3-,[Fe(C2O4)3]3-在强酸性环境下重新转化为Fe3+的过程中没有发生元素化合价的变化;由分析可知,向滤液C中加入适量盐酸使溶液呈强酸性,将溶液中三草酸根合铁离子转化为铁离子后,往溶液中加入适量盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到六水氯化铁晶体,故答案为:没有;过滤;
(5)由浓度熵Qc= c2(Li+)c(CO)>Ksp(Li2CO3)能产生沉淀可知,溶液中c(CO)不低于×=0.16 mol/L;检验溶液中的钠离子可以用焰色反应,观察火焰是否为黄色,故答案为:0.16;焰色反应。
【分析】
(1)化合物中化合价代数和为零。
(2)废旧电池中的铁、C不与氢氧化钠反应,只有铝与氢氧化钠反应,注意配平和符号。
(3)氧化还原反应的离子方程式,注意得失电子守恒。
(4)通过对离子团化合价分析,在整个过程中,三价铁离子并没有发生化合价变化,一直都保持三价。
(5)检验金属离子可以采用焰色反应。
24.【答案】(1)强氧化性
(2)2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
(3)Fe2O3;2.94≦pH<7.60
(4)2Fe(OH)3 + 3ClO-+4OH-= 2FeO42-+3Cl-+ 5H2O
(5)NaOH
(6)K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小,加饱和KOH,析出更多Na2FeO4晶体
(7)(33cv/5w)%;偏高
【解析】【解答】⑴高铁酸钾中铁化合价处于最高价,具有高效消毒特性主要是因其具有强氧化性所致,故故答案为:强氧化性;⑵步骤③反应的离子方程式是2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-,故故答案为:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl-;⑶步骤④不能引入新杂质,需要保留铁离子到氢氧化铁,而溶液中的镍离子,因此调节pH所用的某种氧化物的化学式是Fe2O3,使其余氢离子反应来调节,要让铁离子全部水解完,而镍离子不能水解沉淀,所有调节pH的范围是2.94≤ pH<7.60,故故答案为:Fe2O3;2.94≤ pH<7.60;⑷步骤⑤是氢氧化铁和次氯酸钠发生氧化还原反应,因此发生反应的离子方程式是2Fe(OH)3 + 3ClO-+4OH-= 2FeO42-+3Cl-+ 5H2O,故故答案为:2Fe(OH)3 + 3ClO-+4OH-= 2FeO42-+3Cl-+ 5H2O;⑸该流程中高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸钾和氢氧化钠,因此可循环利用的物质是氢氧化钠,故故答案为:NaOH;⑹步骤⑥中,由于K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4 的溶解度,加饱和KOH,析出更多Na2FeO4晶体,故故答案为:K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小,加饱和KOH,析出更多Na2FeO4晶体;⑺根据三个方程分析
Cr(OH)4-+FeO42-+3H2O=Fe(OH)3·3H2O↓+CrO42- +OH-
2 +2H+= +H2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
根据反应得出以下关系:
FeO42-—— 3 Fe2+
1mol 3mol
x
该粗产品中K2FeO4的纯度为 ,若滴定管没有用待装液润洗,消耗的(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积偏高,测得结果偏高,故故答案为: ;偏高。
【分析】调节溶液中的pH值来除掉杂质不能直接加碱,那样会引入新的杂质。
25.【答案】(1)0
(2)O2
(3)H2S+ 2Fe3+=2Fe2++2H++ S↓;H2S+Ni2+=Ni↓+2H++S↓
(4)b
(5)4%~6%
(6)
【解析】【解答】(1)Ni(CO)4中碳为+2价、氧-2价,故Ni的化合价为0;
(2)Ni2O3有强氧化性,加压酸浸时有气体产生且镍被还原为Ni2+,Ni的化合价降低,则氧元素的化合价应升高,则产生的气体为O2;
(3) 滤渣D为单质镍、硫的混合物,浸出液B含有Fe3+、Ni2+,向其中通入H2S气体时Fe3+被还原为Fe2+,同时生成硫单质,且Ni2+被还原为单质,反应的离子方程式:H2S+ 2Fe3+==2Fe2++2H++ S↓、H2S+Ni2+==Ni↓+2H++S↓;
(4)根据上述分析,过滤后得到滤液C含有Fe2+,检验滤液C 中金属阳离子的试剂可选择.K3[Fe(CN)6],答案选b;
(5)根据下图分析,残铝量在4%~6%范围内催化活性最高,属于优质产品;
(6)从浸出液E 回收氧化铝的流程可表示为:浸出液E 。
【分析】(1)Ni(CO)4是金属配合物;
(2)根据氧化还原反应中元素化合价的升降进行分析产物;
(3)根据氧化还原反应原理分析反应物和产物,然后书写离子方程式;
(4)K3[Fe(CN)6]可检验亚铁离子;
(5)图像中最高点表示催化活性最高。
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