课时作业4 常见无机物及其应用(课时作业)-【名师大课堂】2024年新高考化学艺术生总复习必备

课时作业(四)　常见无机物及其应用 考点1　金属元素及其化合物 1．(2023·湖南卷)处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： ②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。 下列说法错误的是(　D　) A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3 B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2－＋H2OHS－＋OH－ C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中＝4.0×10－12 D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水 解析：结合已知①表中数据可知，“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3，A项正确；Na2S溶液因S2－水解而呈碱性，B项正确；“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中＝＝＝＝4.0×10－12，C项正确；“出水”中除含有阴离子外，还含有大量的Na＋、Ca2＋等，故只经阴离子交换树脂软化处理后，不可用作工业冷却循环用水，D项错误。 2．(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　B　) A．“焙烧”中产生CO2 B．滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C．滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 解析：流程梳理 焙烧时Cr2O3发生反应：2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，有CO2产生，A项正确；焙烧时FeO发生反应：4FeO＋O22Fe2O3，滤渣的主要成分为Fe2O3，B项错误；水浸后滤液①中主要溶质为Na2CrO4，Cr元素的主要存在形式为CrO，C项正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖具有还原性，能将CrO还原为Cr(OH)3，D项正确。 3．(2023·辽宁卷)(14分)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)，实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2 Ksp 10－37.4 10－14.7 10－14.7 10－10.8 回答下列问题： (1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为__将镍钴矿粉碎(或浸取时搅拌，延长浸取时间等)__(答出一条即可)。 (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，1 mol H2SO5中过氧键的数目为__6.02×1023__。 (3)“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为　Mn2＋＋HSO＋H2O===MnO2↓＋SO＋3H＋　(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为MnO2、Fe(OH)3、CaSO4(填化学式)。 (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为__9.0%__时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是__SO2具有还原性，也能还原H2SO5__。 (5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为　4Co(OH)2＋O2===4CoO(OH)＋2H2O　。 (6)“沉镁”中为使Mg2＋沉淀完全(25 ℃)，需控制pH不低于__11.1__(精确至0.1)。 解析：(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法可以是将镍钴矿粉碎、浸取时搅拌、延长浸取时间等。(2)H2SO5可以看成是H2O2中一个氢原子被磺基—SO3H取代的产物，即H—O—O—SO3H，故分子中有一个过氧键，1 mol H2SO5中过氧键的数目为6.02×1023。(3)根据题干信息可知，“氧化”中Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，则H2SO5被还原为SO，结合H2SO5的电离第一步完全可知，反应的离子方程式为Mn2＋＋HSO＋H2O===MnO2↓＋SO＋3H＋；“氧化”中Fe2＋会被氧化为Fe3＋，用石灰乳调节pH＝4时Fe元素沉淀为Fe(OH)3，Ca2＋与SO结合生成CaSO4沉淀，故滤渣中还含有Fe(OH)3、CaSO4。(4)由图可知，当SO2体积分数为9.0%时，Mn(Ⅱ)氧化率达到100%所用时间最短，氧化速率最大；SO2具有还原性，也能还原H2SO5，其体积分数过大时，与H2SO5反应，使Mn(Ⅱ)氧化速率减小。(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)以Co(OH)2形式存在，其可被空气中O2氧化为CoO(OH)，根据氧化还原反应规律可写出反应的化学方程式。(6)Mg2＋沉淀完全