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1、2022年高考化學(xué)一輪課時達(dá)標(biāo)習(xí)題 第3章 金屬及其化合物(5)(含解析)
1.金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是( B )
A.合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同
B.工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的
C.金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子
D.越活潑的金屬越難冶煉
2.金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中不全部是通過一步反應(yīng)完成的是( D )
A.Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B.Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3
C.Mg→MgCl2→Mg(
2、OH)2→MgSO4
D.Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
3.取少量MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3的混合粉末,加入過量鹽酸,充分反應(yīng)后過濾,得到沉淀X和濾液Y。下列敘述正確的是( C )
A.上述四種氧化物對應(yīng)的水化物中,Al(OH)3酸性最強(qiáng)
B.向沉淀X中逐滴加入硝酸,沉淀慢慢溶解
C.溶液Y中的陽離子主要是Mg2+、Al3+、Fe3+、H+
D.溶液Y中加入過量氨水,所得沉淀為Fe(OH)3和Mg(OH)2
4.下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述不正確的是( D )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
A
加熱放在坩堝內(nèi)的小塊鈉
鈉先熔化成光亮的小球,燃燒時,火焰為黃色,燃
3、燒后,生成淡黃色固體
B
在酒精燈上加熱鋁箔
鋁箔熔化,失去光澤,熔化的鋁并不滴落,好像有一層膜兜著
C
在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液
先生成白色沉淀,沉淀很快變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色
D
在空氣中久置的鋁條放入NaOH溶液中
立刻產(chǎn)生大量無色氣泡,鋁條逐漸變細(xì),鋁條逐漸發(fā)熱
5.用下圖所示裝置不能達(dá)到有關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? D )
A.用圖甲裝置證明密度:ρ(煤油)<ρ(鈉)<ρ(水)
B.用圖乙裝置制備Fe(OH)2
C.用圖丙裝置制取金屬錳
D.用圖丁裝置比較NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性
解析 鈉放入裝有水和煤油的燒杯中,鈉在水和煤油的接觸界
4、面處反應(yīng),說明鈉的密度介于二者之間,A項(xiàng)正確;利用煤油隔絕空氣,將滴管插入試管底部,可以觀察到白色的Fe(OH)2沉淀,B項(xiàng)正確;鎂條引燃,氯酸鉀助燃可以引發(fā)鋁熱反應(yīng),C項(xiàng)正確;NaHCO3被直接加熱,溫度較高,即使NaHCO3分解,也不能說明二者的穩(wěn)定性差異,D項(xiàng)錯誤。
6.已知Fe(OH)3在pH為3.7時完全沉淀,而Ni(OH)2在pH為6.9時才開始沉淀,現(xiàn)在為了除去NiSO4酸性溶液中的Fe3+,可在攪拌的情況下加入一種試劑,過濾后用重結(jié)晶法來制備NiSO4·7H2O,則加入的試劑應(yīng)是( C )
A.NH3·H2O B.NaOH
C.NiCO3 D.CaCO3濁液
5、
解析 加入的試劑必須能調(diào)節(jié)pH在3.7~6.9之間且不能引入新雜質(zhì),故C項(xiàng)正確。
7.鋅焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4,還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物。下圖是工業(yè)上利用鋅焙砂制取金屬鋅的流程圖:
(1)酸浸時ZnFe2O4會生成兩種鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__ZnFe2O4+4H2SO4===ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O__。
(2)凈化Ⅰ操作分為兩步:第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。
①寫出酸性條件下H2O2與Fe2+反應(yīng)的離子方程式:__H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3
6、++2H2O__。
②25 ℃時,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=__4.0×10-5__mol·L-1{已知25 ℃,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38}。
③凈化Ⅰ生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì),溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是__Fe(OH)3膠體具有吸附性__。
(3)本流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)除硫酸鋅外還有__H2SO4、Zn__。
(4)若沒有凈化Ⅱ操作,則對鋅的制備帶來的影響是__制取的鋅含銅、鎳等雜質(zhì)__。
解析 (1)根據(jù)信息,酸浸時ZnFe2O4會生成兩種鹽,這兩種鹽分別為硫酸鋅、硫酸鐵,即ZnFe2O4與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnFe2O4+4
7、H2SO4===ZnSO4+Fe2(SO4)3+4H2O。(2)①亞鐵離子被雙氧水氧化成鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O;②已知25 ℃時,氫氧化鐵的溶度積Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,pH=3的溶液中,氫氧根離子的濃度為1×10-11 mol·L-1,c(Fe3+)= mol·L-1=4.0×10-5 mol·L-1。(3)通過制取金屬鋅的流程圖可知,可以循環(huán)利用的物質(zhì)除硫酸鋅外,還有硫酸、鋅。(4)由于鋅焙砂中含有CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物,酸浸后溶液中存在鈣離子、亞鐵離子、銅離子、鎳離子,如果沒有凈化Ⅱ操作,則電
8、解制取的鋅中會含有銅、鎳等雜質(zhì)。
8.某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等,一種綜合利用煤矸石的工藝流程如圖所示。
(1)寫出“酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式:__Al2O3+6H+===2Al3++3H2O__、__Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O__。
(2)“酸浸”時鋁浸出率的影響因素可能有__鹽酸的濃度__反應(yīng)溫度__煤矸石的顆粒大小__是否充分?jǐn)嚢鑏_反應(yīng)時間(任選2個即可)__(寫出2個)。
(3)物質(zhì)X的化學(xué)式為__CO2__?!皦A溶”時反應(yīng)的離子方程式為__Al(OH)3+OH-===A
9、lO+2H2O__。
(4)已知Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為2.1和3.2,Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為4.1和5.4。為了獲得Al(OH)3產(chǎn)品,從煤矸石的鹽酸浸取液開始,若只用CaCO3一種試劑,后續(xù)的操作過程是__加入CaCO3調(diào)節(jié)pH到3.2,過濾除去Fe(OH)3,再加入CaCO3調(diào)節(jié)pH到5.4,過濾得到Al(OH)3__。
(5)以煤矸石為原料還可以開發(fā)其他產(chǎn)品,例如在煤矸石的鹽酸浸取液除鐵后,常溫下向AlCl3飽和溶液中不斷通入HCl氣體,可析出大量AlCl3·6H2O晶體。結(jié)合化學(xué)平衡移動原理解釋析出晶體的原因:__AlCl3飽和溶液中存在溶解平衡:A
10、lCl3·6H2O(s)Al3+(aq)+3Cl-(aq)+6H2O(l),通入HCl氣體使溶液中的c(Cl-)增大,平衡向析出晶體的方向移動,從而析出AlCl3·6H2O晶體__。
解析 (1)SiO2不溶于鹽酸;Al2O3是兩性氧化物,能夠溶于鹽酸;Fe2O3是堿性氧化物,能與鹽酸反應(yīng)。(3)氯化鋁和氯化鐵水解都生成鹽酸,碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和二氧化碳,所以物質(zhì)X是二氧化碳。“堿溶”時利用Al(OH)3的兩性,將Fe(OH)3、Al(OH)3分開。(4)若只用CaCO3處理酸浸的溶液,可根據(jù)Fe(OH)3和Al(OH)3的沉淀pH差異進(jìn)行分步沉淀,從而得到較純的Al(OH)3。
11、(5)氯化鋁在其飽和溶液中存在溶解平衡,通入氯化氫后溶液中的氯離子濃度增大,抑制氯化鋁的溶解,所以可促進(jìn)氯化鋁晶體的析出。
9.過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì),處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮,也可用于應(yīng)急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下:
已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水,加熱至350 ℃左右開始分解放出氧氣。
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是__CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl__。
(2)檢驗(yàn)“水洗”是否合格的方法是__取最后一次洗滌液少許于試管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,看是否產(chǎn)生白色沉淀_
12、_。
(3)沉淀時常用冰水控制溫度在0 ℃左右,其可能原因是(寫出兩種):①__溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率__;②__該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低有利于提高CaO2·8H2O的產(chǎn)率__。
(4)測定產(chǎn)品中CaO2含量的實(shí)驗(yàn)步驟
第一步:準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反應(yīng)。
第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入濃度為c mol·L-1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)
①Ca
13、O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____(用字母表示);
②某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能__偏高_(dá)_(填“偏高”“偏低”或“不受影響”),原因是__滴速太慢,S2O在滴定過程中被氧氣氧化__。
10.工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),具體生產(chǎn)流程如下:
試回答下列問題:
(1)濾液X中含有的金屬陽離子是__Fe2+、Fe3+__(填離子符號)。
(2)步驟Ⅲ中可選用__B__(填字母)調(diào)節(jié)溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液
(3)步驟Ⅳ中,F(xiàn)eCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,檢驗(yàn)Fe2+的方法是__取少量溶液,加入硫氰化鉀溶液,不顯紅色,然后滴加氯水,溶液變?yōu)榧t色__。
(4)步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度一般需控制在35 ℃以下,其目的是__防止NH4HCO3分解,減少Fe2+的水解__。
(5)在空氣中煅燒FeCO3生成產(chǎn)品氧化鐵的化學(xué)方程式為__4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2__。