1、1专题六 镁、铝、铁、铜 金属的冶炼1.高考组合改编题下列说法中正确的有 ( )2017 海南,7A稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜2017 海南,7D铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝2017 天津理综,4B 改编蒸发 Al 与稀盐酸反应后的溶液,可制备无水 AlCl32017 天津理综,1B用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物2017 浙江 4 月选考,6D氯化铁溶液可用于制作印刷铜电路板2017 浙江 4 月选考,10D金属镁失火不可用水来灭火2017 全国卷,13A 改编向 2 mL 0.1 molL-1的 FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,看到黄色逐渐消失,加 1 滴 KSCN 溶液,溶
2、液颜色不变,证明还原性:FeFe 2+A.3 个 B.4 个 C.5 个 D.6 个2.高考组合题下列离子方程式书写正确的是( )A.2017 海南,6B硫化亚铁与浓硫酸混合加热:2H +FeS H2S+Fe 2+B.2017 海南,6C向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al 3+3C Al2(CO3)3O2-3C.2017 浙江 4 月选考,13C酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水:2Fe 2+H2O2 2Fe3+O2+2H +D.2016 天津理综,4B用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al+2OH -+2H2O 2Al +3H2O-23.2017 浙江 4 月选考,24,2 分由硫铁矿烧渣(主
3、要成分:Fe 3O4、Fe 2O3和 FeO)得到绿矾(FeSO47H2O),再通过绿矾制备铁黄FeO(OH)的流程如下:烧渣 溶液 绿矾 铁黄已知:FeS 2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是 ( )A.步骤,最好用硫酸来溶解烧渣B.步骤,涉及的离子方程式为 FeS2+14Fe3+8H2O 15Fe2+2S +16H+O2-4C.步骤,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾D.步骤,反应条件控制不当会使铁黄中混有 Fe(OH)34.2016 全国卷,7,6 分化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是 ( )化学性质 实际应用A Al2(SO4)3和小苏打反应
4、泡沫灭火器灭火B 铁比铜金属性强 FeCl3腐蚀 Cu 刻制印刷电路板C 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物D HF 与 SiO2反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记25.2015 新课标全国卷,10,6 分下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( )选项 实验 现象 结论A将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加 KSCN 溶液有气体生成,溶液呈血红色 稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3+B将铜粉加入 1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较
5、低D将 0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入 NaOH 溶液至不再有沉淀产生,再滴加 0.1 molL-1 CuSO4溶液先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比 Mg(OH)2的小6.2014 山东理综,9,5 分等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出 NO 物质的量最多的是( )A.FeO B.Fe2O3 C.FeSO4 D.Fe3O47.2014 新课标全国卷 ,9,6 分下列反应中,反应后固体物质增重的是 ( )A.氢气通过灼热的 CuO 粉末B.二氧化碳通过 Na2O2粉末C.铝与 Fe2O3发生铝热反应D.将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液8.2017 全国卷,
6、27,15 分重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为 。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是 。 (2)滤渣 1 中含量最多的金属元素是 ,滤渣 2 的主要成分是 及含硅杂质。 (3)步骤调滤液 2 的 pH 使之变 (填“大”或“小”),原因是 (用离子方程式表示)。 3(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KC
7、l,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到 (填标号)得到的 K2Cr2O7固体产品最多。 a.80 b.60 c.40 d.10 步骤的反应类型是 。 (5)某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉(含 Cr2O3 40%)制备 K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为 。 9.2017 北京理综,28,16 分某小组在验证反应“Fe+2Ag + Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的 0.05 molL-1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象
8、),证明黑色固体中含有 Ag。 取上层清液,滴加 K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有 。 (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有 Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有 Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验: 取上层清液,滴加 KSCN 溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min现象 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 30 产生白色沉淀,较 3 min 时量少;溶液红色较 3 min 时加深 120 产生白色沉淀,较 30 min 时量少;溶液红色较 30
9、 min 时变浅(资料:Ag +与 SCN-生成白色沉淀 AgSCN)对 Fe3+产生的原因作出如下假设:假设 a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生 Fe3+;假设 b:空气中存在 O2,由于 (用离子方程式表示),可产生 Fe3+; 假设 c:酸性溶液中的 N 具有氧化性,可产生 Fe3+;O-34假设 d:根据 现象,判断溶液中存在 Ag+,可产生Fe3+。 下述实验可证实假设 a、b、c 不是产生 Fe3+的主要原因。实验可证实假设 d 成立。实验:向硝酸酸化的 溶液(pH2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加 KSCN 溶液。3 min 时溶液呈浅红色,30 min 后溶
10、液几乎无色。 实验:装置如下图。其中甲溶液是 ,操作及现象是 。 (3)根据实验现象,结合方程式推测实验中 Fe3+浓度变化的原因: 。 10.2017 海南,17,10 分以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取 MgSO47H2O 的过程如图所示:硼镁泥的主要成分如下表:MgO SiO2FeO、Fe2O3 CaO Al2O3 B2O330%40%20%25% 5%15% 2%3% 1%2% 1%2%回答下列问题:(1)“酸解”时应该加入的酸是 ,“滤渣 1”中主要含有 (写化学式)。 (2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是 、 。 (3)判断“除杂”基本完成的检验方法是 。 (4)
11、分离滤渣 3 应趁热过滤的原因是 。 11.2015 天津理综,9,18 分废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:回答下列问题:(1)反应是将 Cu 转化为 Cu(NH3 ,反应中 H2O2的作用是 。写出操作的名)2+4称: 。 (2)反应是铜氨溶液中的 Cu(NH3 与有机物 RH 反应,写出该反应的离子方程式: )2+4。操作用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。 5a.富集铜元素b.使铜元素与水溶液中的物质分离c.增加 Cu2+在水中
12、的溶解度(3)反应是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和 。若操作使用如图装置,图中存在的错误是 。 (4)操作以石墨作电极电解 CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的 NH4Cl 在反应中的主要作用是 。 (满分 64 分 35 分钟)一、选择题(每小题 6 分,共 30 分)1.2018 山东、安徽名校大联考,2本草纲目在绿矾(FeSO 47H2O)“发明”项载:“盖此矾色绿,味酸,烧之则赤”。下列叙述正确的是 ( )A.绿矾能电离出 H+,所以
13、有“味酸”B.绿矾煅烧后的固体产物为 FeOC.可用无水 CuSO4检验煅烧绿矾生成的 H2OD.通入 Ba(NO3)2溶液可检验煅烧产物中的 SO32.2018 银川一中第三次考试,6FeCl 3易潮解、易升华,实验室制备 FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置略去)。下列说法正确的是 ( )A.导管 g 的作用是增强装置的气密性B.试剂 X 和试剂 Y 分别为浓硫酸、饱和食盐水C.与用细导管连接相比,直接用 E 接收产物的优点是可防止堵塞D.F 中浓硫酸的作用是防止 G 中氢氧化钠进入 E3.2018 湖北重点中学新起点考试,7现有 Al、Cl 2、Al 2O3、HCl(aq)、Al(O
14、H) 3、NaOH(aq)六种物质,它们之间的关系如图所示,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是 ( )6A.X 可能为 Al 或 Cl2 B.Y 一定为 NaOH(aq)C.N 一定是 HCl(aq) D.Q、Z 中的一种必为 Al2O34.2018 辽宁五校协作体联合模拟,12已知反应:2Fe 3+2I- 2Fe2+I2,用 KI 溶液和 FeCl3溶液进行如下实验。下列说法不正确的是 ( )A.实验中现象说明有 Fe2+生成B.实验中现象说明反应后溶液中含有 Fe3+C.实验水溶液中 c(Fe2+)大于实验中 c(Fe2+)D.实验中再加入 4 滴 0.1 molL
15、-1 FeCl2溶液,振荡静置,CCl 4层溶液颜色无变化5.2016 重庆适应性检测,2下列反应描述错误的是( )A.室温下,Cu 与过量浓 HNO3反应,生成的气体呈红棕色B.足量 H2通过灼热的 CuO 粉末后,生成的固体为红色C.向 BaCl2溶液中通入少量 CO2,生成白色沉淀;再通入 CO2,白色沉淀消失D.物质的量相同的 CH3COOH 与 NaOH 反应后滴加酚酞,溶液显红色二、非选择题(共 34 分)6.2018 皖南八校高三模拟,18,11 分镁铝合金在工业上有着广泛的用途,氧化铝是冶炼金属铝的主要原料。从铝土矿(主要成分是 Al2O3,含有 SiO2、Fe 2O3、 Mg
16、O 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:回答下列问题:(1)Al2O3、SiO 2、Fe 2O3、 MgO 四种物质中,属于酸性氧化物的是 ,属于碱性氧化物的是 。 (2)流程一中,沉淀是 (填化学式,下同),沉淀是 。 (3)流程二中,加入烧碱溶解 SiO2的化学方程式为 。 7(4)滤液中的可溶性盐是 NaCl、 (填化学式),滤液与过量氨水反应的离子方程式为 。 (5)在电解氧化铝制取金属铝的反应中,氧化产物与还原产物的质量之比为 。 7.2018 合肥调研检测,16,14 分氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,通常是一种白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,溶于浓盐酸,在潮
17、湿空气中易水解氧化。某学习小组用工业废渣(主要成分为 Cu2S 和 Fe2O3)制取氯化亚铜并同时生成电路板蚀刻液。其流程如下:回答下列问题:(1)固体 A 的成分为 ;为提高固体 A 在盐酸中的溶解速率,可采取的措施有 (写出 1 条即可)。 (2)向混合液中加入氧化铜的作用是 ;用蚀刻液腐蚀铜制电路板的化学方程式为 。 (3)在 Na2SO3溶液中逐滴加入 CuCl2溶液,再加入少量浓盐酸混合均匀,得到 CuCl 沉淀。该反应的离子方程式为 。 (4)CuCl 沉淀的洗涤需要经过酸洗、水洗和醇洗。其中醇洗的原因是 。 (5)氯化亚铜的定量分析:称取样品 0.25 g,加入过量 FeCl3溶
18、液使其完全溶解;用 0.10 molL-1硫酸铈标准溶液滴定至终点;重复三次,消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为25.00 mL。则 CuCl 的纯度为 。(已知:CuCl+Fe 3+ Cu2+Fe2+Cl-;Fe2+Ce4+Fe3+Ce3+) 8.2018 湖北重点中学新起点考试,18,9 分工业上回收利用某合金废料(主要含Fe、Cu、Co、Li 等,已知 Co、Fe 都是中等活泼金属)的工艺流程如图所示:(1)金属 M 为 。 (2)加入 H2O2的作用是(用离子方程式表示) ,加入氨水的作用是 。 (3)CoC2O42H2O 高温焙烧的化学方程式为 。 (4)已知 Li2CO3微溶于水,其饱
19、和溶液的浓度与温度的关系如表所示。温度/ 10 30 60 90浓度/(molL-1) 0.21 0.17 0.14 0.10操作 2 中,蒸发浓缩后必须趁热过滤,其目的是 。 8(满分 68 分 40 分钟)一、选择题(每小题 6 分,共 18 分)1.某同学通过系列实验探究 Mg 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是 ( )A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探究 Mg 的活泼性B.将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4溶液中,观察 Mg(OH)2沉淀的生成C.将 Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀D.将 Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀
20、盐酸,加热蒸干得无水 MgCl2固体2.铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过如图所示工艺可以冶炼金属铝。有关说法中不正确的是( )铝土矿 a b c d AlA.中除加试剂外,还需要进行过滤操作B.a、b 中铝元素的化合价相同C.中需要通入过量的氨气D.进行的操作是过滤、加热,而且 d 一定是氧化铝3.下列除杂质的操作中不正确的是 ( )A.铁粉中混有铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有 FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤C.CuCl2溶液中混有少量 FeCl3:加入 NaOH 溶液充分反应后过滤D.Al(OH)3中混有 Mg(OH)2:加入足量烧
21、碱溶液后过滤,向滤液中通入过量 CO2后过滤二、非选择题(共 50 分)4.13 分甲、乙两化学小组拟根据氨气还原氧化铜反应的原理测定某铜粉样品(混有 CuO粉末)中金属铜的含量。(1)甲小组利用下图装置(可以重复选用),通过测定反应生成水的质量来达到实验目的。A B C D 按气流方向连接各仪器接口,顺序为 (填小写字母序号)。 装置 B 中固体试剂的名称为 。 装置 A 的作用为 。 9下列两步操作应该先进行的是 (填序号):.加热反应管 .向锥形瓶中逐滴滴加浓氨水,原因为 。 (2)乙小组利用上述装置通过测定反应前后装置 C 中固体的质量变化来达到实验目的。按气流方向连接各装置,顺序为
22、(填大写字母序号)。 称取 m1 g 铜粉样品,测得反应前装置 C 的质量为 m2 g,充分反应后装置 C 的质量为 m3 g。写出样品中金属铜的质量分数表达式 。 (3)从稀盐酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,重新设计一个测定样品中金属铜含量的实验方案(写出主要步骤,不必描述操作过程的细节) 。5.15 分某化学兴趣小组为探究生铁与浓硫酸反应所得溶液和气体的成分,他们将一定量的生铁与浓硫酸混合加热,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有试剂:0.01 molL-1酸性 KMnO4溶液、0.10 molL -1 KI 溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。一、提出猜想.所得溶液中
23、可能含有 Fe2+和 Fe3+中的一种或两种;.所得气体中能闻到刺激性气味,说明气体中肯定含有 (填分子式)。 二、实验探究目的 实验操作 预期现象 结论步骤:取少量酸性 KMnO4溶液,滴入所得溶液中 含有 Fe2+验证步骤: 含有 Fe3+验证将所得气体通入如下装置:含有两种或两种以上气体三、问题讨论(1)有人提出:若选用 KSCN 溶液和新制氯水就可以完成猜想的所有探究,这种方法是否可行? (填“可行”或“不可行”),原因是 。 (2)有人提出:试管中的气体可能是 H2和 X,为此设计了如下实验装置(图中夹持仪器已省略)。 气体 X 产生的原因是(用化学方程式表示) 。为了验证 X 的存
24、在,M 中盛放的试剂为 ,并将 M 置于 (选填序号)。a.A 之前 b.AB 间 c.BC 间 d.CD 间气体中存在 X 的实验现象是 。 106.12 分钛及其化合物在现代工业生产及人们的日常生活中有着重要的用途。工业上用钛铁矿石(主要成分为 FeTiO3,含 FeO、Al 2O3、SiO 2等杂质)经如图所示工艺流程制备 TiO2:其中,步骤发生的反应为 2H2SO4+FeTiO3 TiOSO4+FeSO4+2H2O。(1)净化钛铁矿石时, (填“需要”或“不需要”)除去杂质 FeO。 (2)净化钛铁矿石时,需用浓氢氧化钠溶液处理,写出该过程中两性氧化物发生反应的离子方程式: 。 (3
25、)步骤中加入的 X 可能是 (填字母),两步的目的是 。 A.H2O2 B.KMnO 4 C.KOH D.SO 2(4)写出步骤中发生反应的化学方程式: 。 (5)可通过电解 TiO2来获得 Ti(同时产生 O2),将处理过的 TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaCl2为电解液,用炭块作电解槽。阴极的电极反应式为 。电解过程中需定期向电解槽中加入炭块的原因是 。 7.10 分污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为 MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属的化合物)作脱硫剂,通过如图所示简化流程既脱除燃煤尾气中的 SO2,又制得电池材料 M
26、nO2(反应条件已省略)。请回答下列问题:(1)用 MnCO3能除去溶液中的 Al3+和 Fe3+,其原因是 。 (2)已知:25 、101 kPa 时,Mn(s)+O 2(g) MnO2(s) H=-520 kJmol-1;S(s)+O2(g) SO2(g) H=-297 kJmol-1;Mn(s)+S(s)+2O2(g) MnSO4(s) H=-1 065 kJmol-1。SO 2与 MnO2反应生成 MnSO4的热化学方程式是 。 (3)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解 MnSO4溶液可制得 MnO2,阳极的电极反应式为 。 (4)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。放电时,正极
27、的电极反应式为 。 (5)假设脱除的 SO2只与软锰矿浆中的 MnO2反应。按照图示流程,将 a m3(标准状况)含 SO2的体积分数为 b%的尾气通入矿浆,若 SO2的脱除率为 89.6%,最终得到 MnO2的质量为 c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于 MnO2 kg。 答案111.C 根据金属活动性顺序表,稀硫酸与铜不能发生反应,错误;铝箔可以在氯气中燃烧生成三氯化铝,正确;铝与盐酸反应生成氯化铝溶液,加热蒸发,氯化铝水解生成氢氧化铝,而无法得到 AlCl3,化学方程式为 AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,错误;铝盐和铁盐水解都可以生成对应的氢氧化物
28、胶体,可以处理水中的悬浮物,正确;氯化铁可以溶解铜从而制作电路板,正确;镁与水在加热条件下反应生成可燃性气体氢气,所以不能用水灭火,正确;根据实验现象说明 2Fe3+Fe 3Fe2+,依据还原性:还原剂还原产物,正确。共有 5 项正确。2.D 硫化亚铁具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者应该发生氧化还原反应而不是复分解反应,A 项错误;硫酸铝与碳酸钠发生相互促进的水解反应 2Al3+3C +3H2O 2Al(OH)O2-33+3CO2,B 项错误;氯化亚铁与 H2O2发生氧化还原反应,H 2O2为氧化剂,对应的还原产物应该为 H2O,方程式为 H2O2+2Fe2+2H+ 2Fe3+2H2O,C
29、 项错误。3.C 本题考查陌生离子方程式的书写、物质的分离和提纯、反应条件的控制和试剂选择。要制得绿矾,为了不引入其他杂质,步骤最好选用硫酸来溶解烧渣,A 项正确;加入 FeS2后得到的溶液经步骤可得到绿矾,故步骤中 FeS2和 Fe3+发生氧化还原反应,生成了 FeSO4,离子方程式为 FeS2+14Fe3+8H2O 15Fe2+2S +16H+,B 项正确;步骤,由 FeSO4溶液得到O2-4绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶而不是蒸发结晶,C 项错误;步骤中若反应条件控制不当,则会使铁黄中混有 Fe(OH)3,D 项正确。4.B Al 2(SO4)3溶液与 NaHCO3溶液发生相互促进的水解反应生
30、成 CO2、Al(OH) 3和 Na2SO4,这就是泡沫灭火器产生 CO2的原理,A 项正确。FeCl 3腐蚀 Cu,是由于 F 的氧化性强于 Cu2+e3+的,故 Fe3+能将 Cu 氧化为 Cu2+,自身被还原为 Fe2+,B 项错误。HClO 因具有强氧化性而具有漂白性,漂白粉中的 Ca(ClO)2与 H2O、CO 2反应生成的 HClO 具有氧化性而漂白织物,C 项正确。SiO 2与 HF 发生反应:SiO 2+4HF SiF4+2H 2O,玻璃器皿的主要成分为 SiO2,所以氢氟酸能在玻璃器皿上刻蚀标记,D 项正确。5.D 解决该类试题要认真看清题干,该试题的正确选项需要满足三点:现
31、象正确、结论正确、现象与结论间具有因果关系。A 项,铁粉过量,反应生成 Fe2+,加入 KSCN 溶液不显红色,现象错误;B 项,Cu 和 Fe3+发生氧化还原反应,反应方程式为 Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+,所以没有黑色沉淀生成,现象、结论错误;C 项,将铝箔用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热,铝和氧气反应生成了氧化铝,形成氧化膜,Al 2O3的熔点高于铝的熔点,包住了熔化的铝,所以加热铝箔时铝熔化了但是不会滴落,现象、结论错误;D 项,将 0.1 molL-1MgSO4溶液滴入 NaOH 溶液至不再有沉淀产生,说明 NaOH 完全反应,再滴加 0.1 molL-1CuSO4溶液,先有
32、白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀,说明发生了沉淀的转化,溶度积大的物质向溶度积小的物质转化,所以Cu(OH)2的溶度积比 Mg(OH)2的小,正确。6.A FeO、FeSO 4及 Fe3O4(可写成 Fe2O3FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化,且氧化产物均为 Fe3+,还原产物均为 NO。等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多,放出 NO 的物质的量越多,由 FeO、FeSO 4及 Fe3O4的化学式及铁元素的化合价看出等质量的12三种物质参与反应时,FeO 转移电子的物质的量最多。Fe 2O3与稀硝酸反应时无 NO 气体放出。7.B 氢气通过灼热的氧化铜粉末后,氧化铜变成铜,固
33、体质量减少,A 项不符合题意;二氧化碳通过过氧化钠粉末,发生反应 2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2,固体质量增加,B 项符合题意;铝热反应前后固体质量不变,C 项不符合题意;将锌粒投入硝酸铜溶液中,发生反应 Zn+Cu(NO3)2 Zn(NO3)2+Cu,固体质量减少,D 项不符合题意。8.(1)27 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应 (2)Fe Al(OH) 3 (3)小 2Cr +2H+ Cr2O2-4+H2O (4)d 复分解反应 (5) 100%O2-7190m2147m1【解析】 本题考查以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的工艺流程分析。(1)1 mol FeOCr 2O3参与
34、反应共失去 7 mol 电子,而 1 mol NaNO3参与反应得到 2 mol 电子,根据得失电子守恒,二者的系数比为 27。由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应,所以该步骤不能使用陶瓷容器。(2)步骤中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣 1,所以滤渣 1 中含量最多的金属元素是 Fe。结合流程图可知,滤渣 2 的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。(3)滤液 2 中存在平衡:2Cr +2H+ Cr2 +H2O,氢离子浓度越大(pH 越小),越有利于平衡正O2-4 O2-7向移动,所以步骤应调节滤液 2 的 pH 使之变小。(4)根据题图,可知温度越低,K 2Cr2O7的溶解度越小,析出的重
35、铬酸钾固体越多,故 d 项正确。步骤中发生的反应为 Na2Cr2O7+2KClK2Cr2O7+2NaCl,其属于复分解反应。(5)该铬铁矿粉中 Cr2O3的物质的量为,根据铬元素守恒可求得 K2Cr2O7的理论质量 m0= 294 gmol-m1103g40%152gmol-1 m1103g40%152gmol-1110-3 kgg-1= kg,所以产品的产率为 100%= 100%。147m1190 m2m0 190m2147m19.(1)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀(2 分)Fe 2+(1 分) (2)2Fe3+Fe 3Fe2+(1 分) 4Fe 2+O2+ 4H+ 4F
36、e3+2H2O(2 分) 加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀(2 分) 0.05 molL -1 NaNO3(2 分) FeSO 4溶液(2 分)分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加 KSCN 溶液,后者红色更深(2 分) (3)溶液中存在反应:2Ag +Fe Fe2+2Ag,Ag +Fe2+ Fe3+Ag,Fe+ 2Fe 3+ 3Fe2+。反应开始时, c(Ag+)大,以反应、为主, c(Fe3+)增大。约 30 min 后, c(Ag+)小,以反应为主, c(Fe3+)减小(2 分)【解析】 (1)黑色固体溶于热的硝酸溶液后,向其中加入稀盐酸,产生白色沉淀,可证明黑色固
37、体中含有 Ag。可利用 K3Fe(CN)6检验 Fe2+的存在。(2)过量的铁粉会与 Fe3+反应。空气中的 O2会与 Fe2+发生氧化还原反应,产生 Fe3+;加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀,说明溶液中存在 Ag+,Ag+可与 Fe2+反应产生 Fe3+。实验可证实假设 a、b、c 不是产生 F的主要原因,只要将原实验反应体系中的 A 替换,其他微粒的种类及浓度保持不变,e3+ g+做对比实验即可,所以可选用 0.05 molL-1 NaNO3溶液(pH2);实验利用原电池装置证明反应 Ag+ + Fe2+ Ag + Fe3+能发生,所以甲溶液是 FeSO4溶液。操作和现象:分别取电池工
38、作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加 KSCN 溶液,后者红色更深。1310.(1)H2SO4(1 分) SiO 2(1 分) (2)将 Fe2+氧化为 Fe3+(2 分)调节溶液 pH,使 Fe3+、Al 3+形成氢氧化物沉淀除去(2 分) (3)取滤液将其酸化后滴加 KSCN 溶液,若溶液未变红,则说明除杂完全(2 分) (4)防止 MgSO47H2O 结晶析出(2 分)【解析】 (1)由于制取的产品是 MgSO47H2O,所以“酸解”时应加入硫酸。根据硼镁泥的主要成分可知,“滤渣 1”中主要含有 SiO2。(2)次氯酸钙具有强氧化性,能将 Fe2+氧化为Fe3+,加入 MgO 可
39、以消耗过量的硫酸,调节溶液的 pH,从而使 Fe3+、Al 3+形成氢氧化物沉淀而除去。(3)“除杂”基本完成时,滤液中不存在 Fe3+,可以通过检验滤液中是否含有 Fe3+来判断“除杂”是否完成。(4)较低温度下,MgSO 47H2O 的溶解度减小,会结晶析出,造成产品损失,所以分离滤渣 3 应趁热过滤。11.(1)作氧化剂(2 分) 过滤(2 分) (2)Cu(NH 3 +2RH 2N +2NH3+CuR2(2 分) 分液)2+4 H+4漏斗(1 分) ab(1 分) (3)RH(1 分) 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(2 分)(4)O2、H 2SO4(2 分) 加热浓缩、冷却结晶
40、、过滤(2 分) (5)H 2SO4(1 分) 防止由于溶液中c(OH-)过高,生成 Cu(OH)2沉淀(2 分)【解析】 (1)反应中 Cu 被氧化,是还原剂,则 H2O2是氧化剂。由于操作得到溶液和残渣(难溶物),所以是过滤。(2)反应是 Cu(NH3 与 RH 反应,生成 CuR2,同时生成 N 和)2+4 H+4NH3,据此即可写出反应的离子方程式。操作得到水层和有机层,所以是分液,主要仪器是分液漏斗。该操作的主要目的是将铜氨溶液中的铜元素转化为有机物 CuR2,并通过萃取得以富集。(3)CuR 2与稀硫酸发生复分解反应,生成 CuSO4和有机物 RH。萃取时,分液漏斗尖端要靠近烧杯内
41、壁以防止液体溅出,并且所盛液体不能过多,否则无法进行振荡、放气等操作。(4)电解 CuSO4溶液时,阳极的电极反应式为 2H2O-4e- 4H+O2,生成物是 O2和 H2SO4。由硫酸铜溶液制取胆矾的主要步骤有加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)电解硫酸铜溶液得到的硫酸可循环使用。反应中 NH4Cl 的作用是降低溶液的 pH,防止 c(OH-)过高,生成 Cu(OH)2沉淀。1.C 绿矾是硫酸亚铁晶体,不能电离出 H+,之所以有“味酸”,是溶解时 Fe2+水解的结果,故 A 错误;绿矾煅烧后生成“赤”色的产物为 Fe2O3,故 B 错误;水蒸气遇到无水 CuSO4,无水CuSO4会变成蓝色,因此
42、可以用无水 CuSO4检验煅烧绿矾生成的 H2O,故 C 正确;酸性溶液中 N具有强氧化性,生成的二氧化硫,也会被氧化生成 S ,进而生成硫酸钡沉淀,故 D 错误。O-3 O2-42.C 氯化铁易潮解,一定要在干燥环境中制备,反应气 Cl2需要干燥,装置尾部也需要干燥装置,以防止外界空气中的水蒸气进入。依据氯化铁易升华的性质,氯化铁的收集原理为加热使氯化铁升华,通过较粗的玻璃管(不能用细导管,细导管会使氯化铁凝华,从而堵塞导管)进入收集瓶中。所以制备 FeCl3要防潮解、防堵塞。导管 g 的主要作用是平衡气压,使分液漏斗中的液体顺利流下,A 项错误;X、Y 是对氯气的净化试剂,应该先用饱和氯化
43、钠除去 HCl,再用浓硫酸进行干燥,B 项错误;F 中的浓硫酸是防止 G 中的水蒸气进入 D 中,从而使氯化铁潮解,D 项错误。143.A 本题为无机物推断题,推断的关键是找准突破口。推断时首先根据题图,可知 Y 能与其他五种物质反应,则 Y 为 NaOH(aq),又 HCl(aq)和 Cl2不反应,与其他四种物质都反应,则 N为 HCl(aq),X 为 Cl2,Al、Al 2O3、Al(OH) 3都既能与 HCl(aq)反应也能和 NaOH(aq)反应,且只有 Al 能与 Cl2反应,则 M 为 Al,Q、Z 中的一种为 Al2O3,另一种为 Al(OH)3。X 一定为 Cl2,A项不合理。
44、4.D Fe 2+能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,故实验中现象说明有 Fe2+生成,A 项正确;Fe3+能使 KSCN 溶液显红色,故实验中现象说明反应后溶液中含有 Fe3+,B 项正确;实验中生成的 I2被萃取到 CCl4层,从而使实验水溶液中的平衡 2Fe3+2I- 2Fe2+I2正向移动,故实验水溶液中 c(Fe2+)大于实验中 c(Fe2+),C 项正确;实验中再加入 4 滴 0.1 molL-1 FeCl2溶液,会使平衡 2Fe3+2I- 2Fe2+I2逆向移动,生成的 I2浓度降低,从而使CCl4层溶液颜色变浅,D 项错误。5.C Cu 与浓硝酸反应生成 Cu(NO3)2、NO
45、2、H 2O,室温下 NO2为红棕色气体,A 项正确;足量H2与灼热的 CuO 发生反应:CuO+H 2 Cu+H2O,生成的单质 Cu 为红色,B 项正确;向 BaCl2溶液中通入少量 CO2,不生成白色沉淀,C 项错误;CH 3COOH 和 NaOH 恰好完全反应,得到 CH3COONa溶液,由于 CH3COO-水解,溶液呈碱性,故滴加酚酞后,溶液呈红色,D 项正确。6.(1)SiO2 Fe 2O3、MgO (2)Fe(OH) 3、Mg(OH) 2 Al(OH) 3 (3)SiO 2+2NaOH Na2SiO3+H2O(4)NaHCO3 H +NH3H2O N +H2O、Al 3+3NH3
46、H2O Al(OH)3+3N (5)89H+4 H+4【解析】 (1)能与碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物,如 SiO2;能与酸反应生成盐和水的化合物属于碱性氧化物,如 Fe2O3、MgO;与酸和碱反应都能生成盐和水的氧化物属于两性氧化物,如 Al2O3。(2)流程一中,加入盐酸后,铝土矿中的 Al2O3、Fe 2O3、MgO 能和盐酸反应而溶解,滤液中含有 Al3+、Fe 3+和 Mg2+,加入过量氢氧化钠溶液,分别转化为偏铝酸钠、氢氧化铁沉淀和氢氧化镁沉淀,因此沉淀中含有氢氧化铁和氢氧化镁,滤液中通入过量二氧化碳,与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀及碳酸氢钠,故沉淀为氢氧化铝。(3)流程
47、二中,加入烧碱溶解 SiO2的化学方程式为 SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O。(4)根据(2)的分析,滤液中的可溶性盐是 NaCl 和 NaHCO3。流程二中,加入烧碱溶解 SiO2和氧化铝得到硅酸钠和偏铝酸钠的溶液,即滤液含有硅酸钠、偏铝酸钠和过量的氢氧化钠,向其中加入过量盐酸,反应生成硅酸沉淀和氯化铝溶液,滤液中主要含有氯化钠、氯化铝和过量的盐酸,盐酸和氯化铝都能与氨水反应,反应的离子方程式为 H+NH3H2O N +H2O、Al 3+3NH3H2O Al(OH)3+3N 。(5)电解氧化铝制取金属铝的反应方程式H+4 H+4为 2Al2O3 4Al + 3O2,其中氧化产物为
48、氧气,还原产物为铝,质量之比为(332)(427)=89。7.(1)Fe2O3、CuO 粉碎固体 A(或升高温度或增大盐酸浓度等) (2)调节溶液 pH,使 Fe3+形成 Fe(OH)3沉淀而除去 2FeCl 3+Cu 2FeCl2+CuCl2 (3)2Cu 2+S +2Cl-+H2O 2CuCl+O2-3S +2H+ (4)醇洗有利于加快去除 CuCl 表面水分,防止其水解氧化 (5)99.5%O2-4【解析】 (1)Cu 2S 在空气中焙烧生成 CuO 和 SO2,所以固体 A 的成分为 CuO 和 Fe2O3。为提高固体 A 在盐酸中的溶解速率,可采取的措施有粉碎固体 A、增大盐酸的浓度、升高温度等。15(2)向混合液中加入 CuO 的作用是调节溶液 pH,使 Fe3+形成 Fe(OH)3沉淀而除去。(3)根据得失电子守恒、
