2019-2023年化学高考真题分类练--专题五 金属及其化合物（含解析）

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2019-2023年化学高考真题分类
专题五 金属及其化合物
题组一
一、选择题
1. [2022山东，4分]高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含 、 元素的杂质）为主要原料制备 粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀 1.9 4.2 6.2
沉淀完全 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是( )
A. 固体 主要成分是 和 ；金属 为
B. 浸取时，增大 压强可促进金属离子浸出
C. 中和调 的范围为
D. 还原时，增大溶液酸度有利于 的生成
2. [2021湖南，3分]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 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
3. [2020浙江7月选考，2分]下列说法正确的是( )
A. 在空气中加热可得固体
B. 加入到过量 溶液中可得
C. 在沸腾炉中与 反应主要生成
D. 溶液中加入少量 粉末生成 和
4. [2020浙江1月选考，2分]下列说法不正确的是( )
A. 可通过 溶液与过量氨水作用得到
B. 铁锈的主要成分可表示为
C. 钙单质可以从 中置换出
D. 可用 还原 制备单质
5. [2019江苏，2分]下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A. 在稀硝酸中发生钝化
B. 和稀盐酸反应制取
C. 与过量氨水反应生成
D. 室温下 与空气中 反应制取
6. [2019天津理综，6分]下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( )
A. 将废铁屑加入 溶液中,可用于除去工业废气中的
B. 铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C. 盐碱地（含较多 等）不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D. 无水 呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
二、非选择题
7. [2022天津，14分]金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1） 基态 原子的价层电子轨道表示式为。
（2） 熔点为 ,工业上采用电解熔融 制备金属 。电解反应方程式如下：
加入 的目的是 。
（3） 的电子式为。
在 和 时， 与 反应生成 放热 ，写出该反应的热化学方程式： 。
（4） 采用空气和 为原料可直接制备 。空气与熔融金属 反应前，需依次通过 、 （填序号）。
.浓硫酸 .饱和食盐水
溶液 溶液
（5） 钠的某氧化物晶胞如图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为 。
（6） 天然碱的主要成分为 , 经充分加热得到 的质量为 。
8. [2021全国乙卷，14分]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 、 、 、 、 以及少量的 。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 如表所示。
金属离子
开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全 的 3.2 4.7 11.1 13.8
回答下列问题：
（1） “焙烧”中， 、 几乎不发生反应， 、 、 、 转化为相应的硫酸盐。写出 转化为 的化学方程式 。
（2） “水浸”后“滤液”的 约为 ，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 至 ，依次析出的金属离子是 。
（3） “母液①”中 浓度为 。
（4） “水浸渣”在 “酸溶”，最适合的酸是 。“酸溶渣”的成分是 、 。
（5） “酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， 水解析出 沉淀，该反应的离子方程式是 。
（6） 将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得 ，循环利用。
题组二
一、选择题
1. [2022湖北，3分] 和 的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是( )
A. 与 都能在水中与氨形成配合物
B. 和 的熔点都比 的低
C. 和 均可表现出弱酸性
D. 和 的氢化物都不能在酸中稳定存在
2. [2022湖南，3分]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A. 不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B. 采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C. 合成槽中产物主要有 和
D. 滤液可回收进入吸收塔循环利用
3. [2021广东，2分]部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A. 可与 反应生成
B. 既可被氧化，也可被还原
C. 可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D. 可存在 的循环转化关系
二、非选择题
4. [2021河北，14分]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了 的深度利用和 内循环。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1） 高温连续氧化工序中被氧化的元素是 （填元素符号）。
（2） 工序①的名称为 。
（3） 滤渣Ⅰ的主要成分是 （填化学式）。
（4） 工序③中发生反应的离子方程式为 。
（5） 物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的 ，此时发生的主要反应的化学方程式为 ，可代替 的化学试剂还有 （填化学式）。
（6） 热解工序产生的混合气体最适宜返回工序 （填“①”“②”“③”或“④”）参与内循环。
（7） 工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的 为 。（通常认为溶液中离子浓度小于 为沉淀完全； ; ; ）
5. [2021北京，12分]铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：ⅰ.钛白粉废渣成分：主要为 ，含少量 和不溶物
ⅲ. 生成 ，开始沉淀时 ，完全沉淀时
生成 ，开始沉淀时 ，完全沉淀时
（1） 纯化
① 加入过量铁粉的目的是 。
② 充分反应后，分离混合物的方法是 。
（2） 制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度 溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至 为6.0时开始通空气并记录 变化（如图）。
① 产生白色沉淀的离子方程式是 。
② 产生白色沉淀后的 低于资料ⅲ中的6.3。原因是：沉淀生成后 （填“ ”“ ”或“ ”）。
③ 时段， 几乎不变； 时段， 明显降低。结合方程式解释原因： 。
④ 时制得铁黄晶种。若继续通入空气， 后 几乎不变，此时溶液中 仍降低，但 增加，且 降低量大于 增加量。结合总方程式说明原因： 。
（3） 产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
资料： ， 不与稀碱液反应
过量，会使测定结果 （填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
题组三
1. [2023湖北，14分]学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1） 铜与浓硝酸反应的装置如图，仪器A的名称为 ，装置B的作用为 。
（2） 铜与过量 反应的探究如下：
实验②中 溶解的离子方程式为 ；
产生的气体为 。比较实验①和②，从氧化还原角度说明 的作用是 。
（3） 用足量 处理实验②新制的溶液得到沉淀 ，元素分析表明 为铜的氧化物，提纯干燥后的 在惰性氛围下加热， 完全分解为 黑色氧化物 ， 。 的化学式为 。
（4） 取含 粗品 （杂质不参加反应）与过量的酸性 完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用 标准溶液滴定，滴定终点时消耗 标准溶液 。（已知： ， ）标志滴定终点的现象是 ,粗品中 的相对含量为 。
2. [2022山东，12分]实验室利用 和亚硫酰氯 制备无水 的装置如图所示（加热及夹持装置略）。已知 沸点为 ，遇水极易反应生成两种酸性气体。
回答下列问题：
（1） 实验开始先通 。一段时间后，先加热装置 （填“ ”或“ ”）。装置 内发生反应的化学方程式为 。装置 、 共同起到的作用是 。
（2） 现有含少量杂质的 ，为测定 值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取 样品，用足量稀硫酸溶解后，用 标准溶液滴定 达终点时消耗 （滴定过程中 转化为 ， 不反应）。
实验Ⅱ：另取 样品，利用上述装置与足量 反应后，固体质量为 。则 ;下列情况会导致 测量值偏小的是 （填标号）。
A.样品中含少量 杂质
B.样品与 反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
（3） 用上述装置,根据反应 制备 。已知 与 分子结构相似，与 互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对 、 混合物进行蒸馏提纯（加热及夹持装置略），安装顺序为①⑨⑧ （填序号），先馏出的物质为 。
3. [2022福建，13分]粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料（主要含 、 和 等）提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1） “浸出”时适当升温的主要目的是 ， 发生反应的离子方程式为 。
（2） “浸渣”的主要成分除残余 外，还有 。实验测得， 粉煤灰 的质量分数为 经浸出、干燥后得到 “浸渣” 的质量分数为 ， 的浸出率为 。
（3） “沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入 沉铝的目的是 ，“沉铝”的最佳方案为 。
（4） “焙烧”时，主要反应的化学方程式为 。
（5） “水浸”后得到的“滤液2”可返回 工序循环使用。
专题五 金属及其化合物
题组一
一、选择题
1. [2022山东，4分]高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含 、 元素的杂质）为主要原料制备 粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀 1.9 4.2 6.2
沉淀完全 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是( D )
A. 固体 主要成分是 和 ；金属 为
B. 浸取时，增大 压强可促进金属离子浸出
C. 中和调 的范围为
D. 还原时，增大溶液酸度有利于 的生成
[解析]
由上述分析知， 项正确；浸取时，增大 压强即增大反应物浓度，可加快反应速率，促进金属离子浸出， 项正确；中和调 是为了沉淀 而不沉淀 、 ，结合表中数据可知，调 的范围为 ， 项正确；还原时发生反应 ，故增大溶液酸度不利于 的生成， 项错误。
2. [2021湖南，3分]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( D )
A. 物质 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
[解析] 项，苦卤水中有 ，沉镁时加入生石灰， 与 反应生成 ， 与 反应生成 ，正确； 项， 是离子化合物，熔点不是很高，电解熔融 时发生反应 ，正确； 项，煅烧 生成 ，“氯化”时加入 、 ，反应生成 和 ，正确； 项，加热 溶液会促进 水解生成 ，最终得不到无水 ，错误。
3. [2020浙江7月选考，2分]下列说法正确的是( A )
A. 在空气中加热可得固体
B. 加入到过量 溶液中可得
C. 在沸腾炉中与 反应主要生成
D. 溶液中加入少量 粉末生成 和
[解析] 不稳定，在空气中加热可得到 ， 项正确；镁加入过量的 溶液中只发生反应 ，得不到 ， 项错误； 在沸腾炉中与氧气反应得到的是 ，不能得到 ， 项错误；二氧化锰能催化过氧化氢分解，过氧化氢分解得到氧气和水， 项错误。
4. [2020浙江1月选考，2分]下列说法不正确的是( D )
A. 可通过 溶液与过量氨水作用得到
B. 铁锈的主要成分可表示为
C. 钙单质可以从 中置换出
D. 可用 还原 制备单质
[解析]向硫酸铜溶液中加入过量氨水能生成 ， 正确；铁锈的主要成分是 的水合物，可表示为 ， 正确；钙的还原性比钠强，类比钠能置换出四氯化钛中的钛，可知钙单质可以从熔融四氯化钛中置换出钛， 正确；镁的还原性比氢气强，不能用氢气还原氧化镁制备单质镁， 错误。
5. [2019江苏，2分]下列有关化学反应的叙述正确的是( C )
A. 在稀硝酸中发生钝化
B. 和稀盐酸反应制取
C. 与过量氨水反应生成
D. 室温下 与空气中 反应制取
[解析] 项，常温下， 在浓硝酸中会发生钝化，错误； 项， 与浓盐酸在加热条件下发生反应生成 ，与稀盐酸不反应，错误； 项，氨水过量， 与 发生反应生成 ，正确； 项，室温下， 与空气中 反应生成 ，错误。
6. [2019天津理综，6分]下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( C )
A. 将废铁屑加入 溶液中,可用于除去工业废气中的
B. 铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C. 盐碱地（含较多 等）不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D. 无水 呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
[解析]将废铁屑加入 溶液中，可用于除去工业废气中的 ，发生反应 、 ， 项正确；铝中添加适量锂，制得的铝合金密度小、硬度大，可用于航空工业， 项正确；盐碱地中施加熟石灰，发生反应 ，生成的 为强碱，不利于作物生长， 项错误；无水 吸水后会发生颜色变化，可用于判断变色硅胶是否吸水， 项正确。
二、非选择题
7. [2022天津，14分]金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1） 基态 原子的价层电子轨道表示式为。
[解析]基态 原子的价层电子排布式为 ，价层电子轨道表示式为
（2） 熔点为 ,工业上采用电解熔融 制备金属 。电解反应方程式如下：
加入 的目的是作助熔剂，降低 的熔点，节省能耗。
[解析] 的熔点为 ，加入 时电解温度为 ，因此加入 的目的是降低 熔点，从而节省能耗。
（3） 的电子式为。
在 和 时， 与 反应生成 放热 ，写出该反应的热化学方程式： 。
[解析] 为离子化合物，电子式为。 ，生成 放热 ，则其 。
（4） 采用空气和 为原料可直接制备 。空气与熔融金属 反应前，需依次通过 （1分）、 （1分）（填序号）。
.浓硫酸 .饱和食盐水
溶液 溶液
[解析]空气中的水和二氧化碳能与 反应，所以与熔融金属 反应前，需依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸除去二氧化碳和水。
（5） 钠的某氧化物晶胞如图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为 。
[解析] 位于晶胞的顶点和面心，个数为 ， 位于晶胞体内，个数为8，则该氧化物的化学式为 。
（6） 天然碱的主要成分为 , 经充分加热得到 的质量为159 。
[解析]根据钠元素守恒， 经充分加热得到 ，其质量为 。
8. [2021全国乙卷，14分]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 、 、 、 、 以及少量的 。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 如表所示。
金属离子
开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全 的 3.2 4.7 11.1 13.8
回答下列问题：
（1） “焙烧”中， 、 几乎不发生反应， 、 、 、 转化为相应的硫酸盐。写出 转化为 的化学方程式 。
[解析]结合题图及题给信息可知焙烧时 转化为 ，尾气应为 ，则 焙烧生成 的化学方程式为 。
（2） “水浸”后“滤液”的 约为 ，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 至 ，依次析出的金属离子是 、 、 。
[解析]结合相关金属离子开始沉淀以及沉淀完全时的 可知，加氨水调节 至11.6的过程中， 、 、 依次沉淀。
（3） “母液①”中 浓度为 。
[解析]根据 沉淀完全时的 ，可知溶液中 时，溶液中 ，则 ，母液①的 ，即溶液中 ，则此时溶液中 。
（4） “水浸渣”在 “酸溶”，最适合的酸是硫酸。“酸溶渣”的成分是 （1分）、 。
[解析]由于常见的盐酸和硝酸均具有挥发性，且水浸渣需在 酸溶，因此最适宜的酸为硫酸。由于 不溶于硫酸，焙烧过程中得到的 微溶于水，故酸溶渣的成分为 、 。
（5） “酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， 水解析出 沉淀，该反应的离子方程式是 。
[解析]酸溶后适当加热能促进 水解生成 ，反应的离子方程式为 。
（6） 将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得 ，循环利用。
[解析]结合题图流程可知，母液①中含有氨水、硫酸铵，母液②中含有硫酸，二者混合后再吸收尾气 ，经处理得到 。
题组二
一、选择题
1. [2022湖北，3分] 和 的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是( A )
A. 与 都能在水中与氨形成配合物
B. 和 的熔点都比 的低
C. 和 均可表现出弱酸性
D. 和 的氢化物都不能在酸中稳定存在
[解析] 不能在水中与氨形成配合物， 项错误； 和 均为分子晶体， 为离子晶体，故 的熔点较高， 项正确； 、 两元素性质相似，则 和 都能与 反应，均表现出弱酸性， 项正确； 和 的电负性比 小， 和 的氢化物中的 为 价，在酸中能与 发生归中反应，故 项正确。
2. [2022湖南，3分]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( C )
A. 不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B. 采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C. 合成槽中产物主要有 和
D. 滤液可回收进入吸收塔循环利用
[解析]
陶瓷中的 能与 反应， 项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触,提高吸收效率， 项正确； 根据流程梳理知，产物主要有 和 , 项错误；滤液中含有 ，可用作吸收塔中的吸收剂， 项正确。
3. [2021广东，2分]部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( C )
A. 可与 反应生成
B. 既可被氧化，也可被还原
C. 可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D. 可存在 的循环转化关系
[解析] 能与 发生归中反应生成 ， 项正确； 既有氧化性又有还原性，既能被氧化又能被还原， 项正确；将 加入浓碱溶液中得到 沉淀，而不能制得 胶体， 项错误；溶液中可存在循环转化： ， 项正确。
【思路点拨】 由题图可知， 为 , 为亚铁盐， 为铁盐； 、 均为碱且 分别为 价和 价，则 为 、 为 。
二、非选择题
4. [2021河北，14分]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了 的深度利用和 内循环。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1） 高温连续氧化工序中被氧化的元素是 、 （填元素符号）。
[解析]根据工艺流程图，高温连续氧化工序中发生的氧化还原反应为 ，故被氧化的元素为 、 。
（2） 工序①的名称为水浸。
[解析]工序①中加入液体水，为水浸过程。
（3） 滤渣Ⅰ的主要成分是 、 （填化学式）。
[解析]根据流程图，高温连续氧化时 不反应，经过工序①， 转化为 ，又高温连续氧化时生成的 不溶于水，因此滤渣Ⅰ的主要成分为 、 。
（4） 工序③中发生反应的离子方程式为 。
[解析]工序③中 转化为 ，分析流程知无色溶液中含有 ,结合工序④，可推知气体 为 ，则工序③中发生反应的离子方程式为 。
（5） 物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的 ，此时发生的主要反应的化学方程式为 ，可代替 的化学试剂还有 （填化学式）。
[解析]物质Ⅴ为 ，若代替连续氧化工序中的 ，发生的主要反应的化学方程式为 ，可代替 的化学试剂还有 。
（6） 热解工序产生的混合气体最适宜返回工序②（填“①”“②”“③”或“④”）参与内循环。
[解析]滤渣Ⅰ的主要成分为 、 ，通入过量的 和 ， 转化为 ，热解时 发生分解反应，得到的混合气体为 和 ，因此最适宜返回工序②进行内循环。
（7） 工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的 为 。（通常认为溶液中离子浓度小于 为沉淀完全； ; ; ）
[解析]工序④中发生反应 、 ，当 沉淀完全时，根据 ，知 ， , 。
5. [2021北京，12分]铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：ⅰ.钛白粉废渣成分：主要为 ，含少量 和不溶物
ⅲ. 生成 ，开始沉淀时 ，完全沉淀时
生成 ，开始沉淀时 ，完全沉淀时
（1） 纯化
① 加入过量铁粉的目的是与硫酸反应，使得 平衡正向移动，沉钛；防止二价铁被氧化（任答一点即可）。
[解析]钛白粉废渣中加入蒸馏水溶解，溶液中存在 ，加入的过量铁粉能消耗 ，促使该平衡正向移动，达到沉钛的目的，同时还能防止 被氧化。
② 充分反应后，分离混合物的方法是过滤。
[解析]充分反应后通过过滤的方法分离固体和溶液。
（2） 制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度 溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至 为6.0时开始通空气并记录 变化（如图）。
① 产生白色沉淀的离子方程式是 。
[解析] 溶液中加入氨水产生的白色沉淀为 ，其离子方程式为 。
② 产生白色沉淀后的 低于资料ⅲ中的6.3。原因是：沉淀生成后 （填“ ”“ ”或“ ”）。
[解析]产生白色沉淀后，溶液 ，即溶液中 减小，根据 可知溶液中 。
③ 时段， 几乎不变； 时段， 明显降低。结合方程式解释原因： 为6.0左右，发生反应 ，因此 几乎不变，之后发生反应 ，溶液中 浓度增大， 减小。
[解析]由实验现象知， 为6.0左右，溶液中发生反应 ，故 时段 几乎不变，而 时段溶液中 被氧化生成 且产生 ，即 ，溶液中 浓度增大， 减小。
④ 时制得铁黄晶种。若继续通入空气， 后 几乎不变，此时溶液中 仍降低，但 增加，且 降低量大于 增加量。结合总方程式说明原因：溶液中同时存在反应 和 ，总反应为 ，因此 的减小量大于 的增加量。
[解析]据题图可知 时刻后，溶液的 几乎不变，溶液中同时存在反应 和 ，总反应为 ，故溶液中 的减小量大于 的增加量。
（3） 产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
资料： ， 不与稀碱液反应
过量，会使测定结果不受影响（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
[解析]结合测定流程，可知 用于中和过量的 标准溶液，过量的 不与 标准溶液反应，故对测定结果无影响。
题组三
1. [2023湖北，14分]学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：
（1） 铜与浓硝酸反应的装置如图，仪器A的名称为具支试管，装置B的作用为安全瓶（防倒吸）。
[解析]仪器 的名称为具支试管； 与浓 反应产生的尾气直接用 溶液吸收会引发溶液倒吸，装置 起安全瓶的作用，防止倒吸。
（2） 铜与过量 反应的探究如下：
实验②中 溶解的离子方程式为 ；
产生的气体为 。比较实验①和②，从氧化还原角度说明 的作用是增强 的氧化性。
[解析] 在稀 作用下，被 氧化生成 和 ，溶液变蓝。 作用下， 会被催化分解生成 。在 溶液中 不能氧化 ，在稀 中 能氧化 ,说明 使得 的氧化性增强。
（3） 用足量 处理实验②新制的溶液得到沉淀 ，元素分析表明 为铜的氧化物，提纯干燥后的 在惰性氛围下加热， 完全分解为 黑色氧化物 ， 。 的化学式为 。
[解析] 为铜的氧化物，设 的化学式为 ，其在惰性氛围下分解生成黑色氧化物 ,则：
则 ，又 ，解得 ，则 的化学式为 。
（4） 取含 粗品 （杂质不参加反应）与过量的酸性 完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用 标准溶液滴定，滴定终点时消耗 标准溶液 。（已知： ， ）标志滴定终点的现象是滴入最后半滴 标准溶液时，溶液蓝色刚好褪去，且半分钟内不恢复,粗品中 的相对含量为 。
[解析] 在酸性条件下生成 ， 与 反应生成 ， 遇淀粉变蓝，用 标准溶液滴定 ，当滴入最后半滴 标准溶液时，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复时，表明 已完全反应，达到滴定终点。 中 为 价、 为 价，结合已知反应可知， 在酸性条件下与 发生反应 ，则 ，则样品中 ， 。
2. [2022山东，12分]实验室利用 和亚硫酰氯 制备无水 的装置如图所示（加热及夹持装置略）。已知 沸点为 ，遇水极易反应生成两种酸性气体。
回答下列问题：
（1） 实验开始先通 。一段时间后，先加热装置 （填“ ”或“ ”）。装置 内发生反应的化学方程式为 。装置 、 共同起到的作用是冷凝并回收利用 （冷凝回流）。
[解析]根据 遇水极易反应生成两种酸性气体，知应先加热装置 ，后加热装置 ，以使 分解产生的水蒸气及时被 吸收，防止 水解。装置 内发生的反应可以看成是 先分解产生 和水蒸气，水蒸气再与 发生反应生成 、 。装置 为球形冷凝管，装置 为长导管，共同起到冷凝并回收利用 的作用。
（2） 现有含少量杂质的 ，为测定 值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取 样品，用足量稀硫酸溶解后，用 标准溶液滴定 达终点时消耗 （滴定过程中 转化为 ， 不反应）。
实验Ⅱ：另取 样品，利用上述装置与足量 反应后，固体质量为 。则 ;下列情况会导致 测量值偏小的是 （填标号）。
A.样品中含少量 杂质
B.样品与 反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
[解析]实验Ⅰ的反应原理为 ，则 ；实验Ⅱ中 ，固体减少的质量为水的质量，则 ，故 。若样品中含有少量 杂质，则消耗的 标准溶液体积偏大， 值偏大，根据 知， 测量值偏小， 项正确；样品与 反应时失水不充分，则 偏小， 测量值偏小， 项正确；实验Ⅰ中称重后样品发生了潮解，对 含量的测定无影响， 测量值不变， 项错误；滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则 值偏小， 测量值偏大， 项错误。
（3） 用上述装置,根据反应 制备 。已知 与 分子结构相似，与 互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对 、 混合物进行蒸馏提纯（加热及夹持装置略），安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤（填序号），先馏出的物质为 。
[解析]根据蒸馏装置组成特点及 极易水解，按照由下到上、由左到右的仪器组装原则知，仪器安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤，⑤用于吸收空气中水分，防止 水解。 与 分子结构相似，均为分子晶体， 的相对分子质量大，沸点高，则先馏出的是沸点较低的 。
3. [2022福建，13分]粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料（主要含 、 和 等）提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1） “浸出”时适当升温的主要目的是提高浸出率（或提高浸出速率）， 发生反应的离子方程式为 。
[解析]升高温度，化学反应速率加快，从而提高“浸出”时的浸出率， 属于两性氧化物，既可以与强酸反应生成盐和水，又可以与强碱反应生成盐和水， 与硫酸反应的离子方程式为 。
（2） “浸渣”的主要成分除残余 外，还有 和 。实验测得， 粉煤灰 的质量分数为 经浸出、干燥后得到 “浸渣” 的质量分数为 ， 的浸出率为 。
[解析]由于 与硫酸不反应， 微溶，因此“浸渣”的主要成分除残余 外，还有 和 ； 粉煤灰 的质量分数为 中 ，“浸渣” 的质量分数为 中 ，则 的浸出率为 。
（3） “沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如图所示，加入 沉铝的目的是使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度，“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶。
[解析]由同离子效应和题图知，“沉铝”时，向 溶液中加入 ，可以使更多的铝元素转化为 析出，同时保证纯度，由题图可以看出， 的溶解度受温度影响最大，因此“沉铝”的最佳方案为高温溶解、冷却结晶。
（4） “焙烧”时，主要反应的化学方程式为 或 。
[解析]由流程图可以看出，“焙烧”时生成气体，所得固体产物经“水浸”得到 ，则根据元素守恒可得到 高温分解的化学方程式为 或 。
（5） “水浸”后得到的“滤液2”可返回沉铝工序循环使用。
[解析]“水浸”后得到的“滤液2”的主要成分为 ，可返回沉铝工序循环使用。
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