课时作业13 金属材料及金属矿物的开发利用-(课时作业)【红对勾讲与练】2025年高考化学大一轮复习全新方案

hh 课时作业13 金属材料及金属矿物的开发利用 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.下列说法不正确的是 ( ) A.通过电解熔融的无水MgCl2 可以制得金属镁 B.镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物 C.氧化镁是优质的耐火材料 D.金属镁质地柔软,不适宜制作高强度的合金 材料 2.下列关于铝的化合物的说法错误的是 ( ) A.氧化铝俗名为刚玉,是高温耐火材料 B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3 胶体,可以净水 C.Al3+和[Al(OH)4]- 两种离子不能大量共 存于同一溶液中 D.将AlCl3 溶液滴入浓氨水中的离子方程式: Al3++4NH3·H2O 􀪅􀪅[Al(OH)4]- + 4NH+4 3.(2023·辽宁沈阳郊联体期中)下列关于金属 镁、铝及其化合物的说法中正确的是 ( ) A.将 MgO与 Al粉混合,再加入助燃剂可制 成铝热剂 B.等质量的铝分别与足量的 HCl、NaOH溶液 反应,所得H2 物质的量一定相等 C.将AlCl3 加入Ca(HCO3)2 溶液中,因相互 促进水解而生成CO2 气体和CaCO3 沉淀 D.金属镁性质活泼,制取镁粉时可将镁蒸气在 保护气N2 中冷却 4.下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是 ( ) 选项 金属 存在形式 冶炼方法 A 金 游离态 金子比沙子密度大,利用水洗 法直接分离 B 银 化合态 银的金属性弱,用加热 Ag2O 的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强,可用铝热 法炼铁 D 钠 化合态 钠的金属性强,一般还原剂很 难将其还原出来,所以用电解 饱和NaCl溶液的方法冶炼 5.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果 关系的判断都正确的是 ( ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铜绿的主要成分是 碱式碳酸铜 可用稀盐酸除 铜 器 表 面 的 铜绿 Ⅰ 对;Ⅱ 对;有 B 铜表面易形成致密 的氧化膜 铜制容器可以 盛放浓硫酸 Ⅰ 对;Ⅱ 对;有 C 向硫酸铜溶液中通 入氨气,有深蓝色 沉淀产生,过滤后 灼烧滤渣,最后变 成黑色固体 把铜丝放在酒 精灯火焰上灼 烧,铜丝表面 变黑 Ⅰ 对;Ⅱ 对;有 D 蓝色硫酸铜晶体受 热转化为白色硫酸 铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可 用作游泳池的 消毒剂 Ⅰ 对;Ⅱ 对;无 6.(2023·山东日照一模)铬与铝性质相似,但活 泼性比铝弱、熔点比铝高。下列说法错误的是 ( ) A.可用铝热反应制备铬 B.常温下铬在浓硝酸中发生钝化 C.可直接蒸发CrCl3 溶液制备无水CrCl3 D.已 知 碱 性 条 件 下,Cr(Ⅲ)可 被 氧 化 为 Cr(Ⅵ),则其氧化产物为CrO2-4 7.下列除去杂质的方法不正确的是 ( ) A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充 分反应,过滤、洗涤、干燥 B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3 中混有少量 Mg(OH)2:加入足量 烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过 量CO2 后过滤 D.MgO中混有少量 Al2O3:加入足量烧碱溶 液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到 MgO 8.向CuSO4 溶液中加入H2O2 溶液,很快有大量 气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变 为红色浑浊(Cu2O),继续加入 H2O2 溶液,红 色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多 次。下列关于上述过程的说法不正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -352- 第三章 金属及其化合物 3 A.Cu2+将H2O2 还原为O2 B.H2O2 既表现氧化性又表现还原性 C.Cu2+是H2O2 分解反应的催化剂 D.发 生 了 反 应:Cu2O+H2O2+4H+ 􀪅􀪅 2Cu2++3H2O 9.(2023·山西临汾期中)下列各组溶液,只用试 管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是 ( ) ①Na2CO3 溶液与稀盐酸 ②H2SO4 溶液和Ba(OH)2 溶液 ③NaOH溶液与AlCl3 溶液 ④NaOH溶液与Ca(HCO3)2 溶液 ⑤Na[Al(OH)4]溶液与稀硫酸 ⑥BaCl2 溶液和 MgSO4 溶液 A.③④ B.①③⑤ C.①②⑤⑥ D.①③④⑥ 10.(2024·河南三门峡检测)已知在酸性或碱性 条件下,单质铝均可与溶液中的NO-3 发生反 应,转化关系如图,已知:气体乙能使酚酞溶 液变红。下列说法不正确的是 ( ) A.乙溶液中含有大量[Al(OH)4]- B.气体乙→气体甲反应为4NH3+5O2 催化剂 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅 4NO+6H2O C.甲溶液→乙溶液可以加入过量的氨水 D.碱性条件下,参加反应的n(Al)︰n(NO-3)= 8︰3 11.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物 中铜的质量分数,设计了如下实验方案: 方案Ⅰ:铜铝混合物 足量溶液A 充分反应 →测定生成气 体的体积 方案Ⅱ:铜铝混合物 足量溶液B 充分反应 →测定剩余固 体的质量 下列有关判断不正确的是 ( ) A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分 数偏小 C.溶液A和B均可选用稀硝酸 D.实验室中方案Ⅱ更便于实施 12.新 制 的 氢 氧 化 铜 存 在 平 衡:Cu(OH)2+ 2OH-􀜩􀜨􀜑 [Cu(OH)4]2-(深蓝色)。某同学 进行下列实验: 下列说法不正确的是 ( ) A.①中出现蓝色沉淀 B.③ 中 现 象 是 Cu(OH)2 +2OH- 􀜩􀜨􀜑 [Cu(OH)4]2-正向移动的结果 C.④中现象证明葡萄糖具有还原性 D.对比②和④可知Cu(OH)2 氧化性强于 [Cu(OH)4]2- 13.(2023·吉林长春第五中学模拟)铝是一种很 重要的金属,可以发生如下一系列反应制备 物质: 下列说法错误的是 ( ) A.反应①又称铝热反应,可用于野外焊接 铁轨 B.反应②③都有氢气生成,产生等量的氢气 时转移的电子数相等 C.常 用 反 应⑥制 备 Al(OH)3 ,方 法 是 向 Al2(SO4)3 溶液中滴加足量的NaOH 溶液 D.工业上用反应⑦制备铝时,常加入冰晶石 以降低氧化铝的熔融温度 14.(2023·江苏部分重点高中联考)弱碱性条件 下,利用含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3 及少 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -353- hh 量不溶性杂质)制备Cu2(OH)2SO4 的工艺流 程如图。 下列说法不正确的是 ( ) A.“氨浸”时As2O3 发生的离子反应为As2O3+ 6NH3+3H2O􀪅􀪅6NH+4 +2AsO3-3 B.“氨浸”时CuO转化为[Cu(NH3)4]2+ C.“氧化除AsO3-3 ”时每生成1 mol FeAsO4, 转移的电子数目为6.02×1023 D.“蒸 氨”后 滤 液 中 主 要 存 在 的 离 子 为 NH+4 、SO2-4 二、非选择题 15.已 知:Mg能 在 NO2 中 燃 烧,可 能 产 物 为 Mg3N2、MgO和N2。Mg3N2 容易与水反应。 (1)某实验探究小组探究 Mg与NO2 反应的 固体产物成分,对固体产物提出三种假设: Ⅰ.假设: 固体产物为 MgO; Ⅱ.假设: ; Ⅲ.假设: 。 (2)该小组通过如下实验装置来验证 Mg在 NO2 中燃烧的反应产物(夹持装置省略,部分 仪器可重复使用)。 ①实验装置连接的顺序为 (填字母); ②装置B中盛装的试剂可以是 (填 字母); a.浓硫酸 b.碱石灰 c.无水CaCl2 d.五氧化二磷 ③确定产物中有N2 生成的实验现象为 。 (3)设计实验证明产物中存在 Mg3N2: 。 (4)已知装置 C中初始加入 Mg粉质量为 13.2 g,在足量的NO2 中充分燃烧,实验结束 后,硬质玻璃管冷却至室温、称量,测得硬质 玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g,产生N2 的体积为1 120 mL(标准状况)。写出玻璃管 中发生反应的化学方程式: 。 16.(2023·山东日照期中)利用生物浸出黄铜矿 (主要成分CuFeS2,含有少量SiO2 杂质)回收 其中铁和铜的工艺流程如图: 回答下列问题: (1)Cu2+的生物浸出原理如图。浸出温度不 宜过高,其原因是 , 反应①的离子方程式为 。 (2)浸渣的主要成分为 (填化学式), 操作1的名称为 。 (3)分离Cu2+的原理如下:Cu2++2(HR)org 萃取 反萃取 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑 (CuR2)org+2H+。根据流程,反萃 取加入的试剂应该为 (填化学式)。 (4)检验滤液2中是否存在Fe3+,可选用 (填字母)。 A.KSCN溶液 B.K4[Fe(CN)6]溶液 C.K3[Fe(CN)6]溶液 D.KMnO4 溶液 (5)“一系列操作”包括 、洗涤、干燥。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -354- hh 另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,则灰绿 色物质中含Fe3(OH)8 解析:(一)制备硫酸亚铁溶液,向硫酸铁晶体中加入去氧蒸 馏水和稀 硫 酸,再 加 入 过 量 的 还 原 铁 粉,将 Fe3+ 还 原 成 Fe2+,得到硫酸亚铁溶液。(1)步骤①,加入稀硫酸的目的 是抑制Fe3+的水解。(2)步骤②,加入还原铁粉后,铁粉和 酸、Fe3+反应,观察到的现象是铁粉逐渐溶解,有无色气体 生成,溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色。(二)制备氢氧化亚 铁,原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中,此过程的关键是隔 绝空气。(3)制备氢氧化亚铁的装置中,A装置的作用是将 浓氨水滴到生石灰上,使生石灰和水反应放出热量,放出氨 气,氮气的作用是将装置中的空气全部排出,B装置的作用 是使氨气和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁,C装置的 作用是作为安全瓶,防止倒吸,D装置的作用是吸收尾气, 故装置连接顺序为 A→C→B→D;反应结束后继续通一段 时间的N2,目的是将装置中残留的氨气全部吸收,防止拆 除装置时残留的氨气逸出污染空气。(4)装置B中发生反 应的离子方程式是Fe2++2NH3+2H2O􀪅􀪅Fe(OH)2↓+ 2NH+4 ,装置C在A和B之间,故C的作用是作安全瓶,防 倒吸。(5)Fe3(OH)8 中,3个Fe带8个正电荷,故n(Fe2+)︰ n(Fe3+)=1︰2,用 氧 化 物 的 形 式 表 示 可 写 成 FeO · Fe2O3 ·4H2O。(6)要 设 计 实 验 证 明 灰 绿 色 物 质 中 含 Fe3(OH)8,即要证明此物质中既有Fe2+又有Fe3+,Fe2+ 用 K3[Fe(CN)6]溶液检验,Fe3+用KSCN溶液检验,实验操作 为取少量灰绿色物质于试管中,加入稀盐酸(或稀硫酸)溶 解,将溶液分成两份,一份滴入几滴KSCN溶液,变为红色; 另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀,则灰绿 色物质中含Fe3(OH)8。 课时作业12 铁及其化合物的转化及应用 1.A 2.A 3.B 4.C 5.C 6.C 甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素,往乙溶 液中 滴 加 KSCN 溶 液,乙 溶 液 变 为 红 色,乙 溶 液 中 含 有 Fe3+。反应④为置换反应,甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2 符合题意,其中反应①为铁与氯气的化合反应,反应②为铁 与氯化铁的化合反应,故A正确;反应④可能为铁与盐酸的 反应,也可能为铁与氯化铜的反应,氯化铜为离子化合物,故 B正确;甲不一定是单质,可能是化合物,如甲为FeI2、乙为 FeCl3、丙为FeCl2,其中反应④为FeI2 溶液中通入少量氯气 置换出碘,为 置 换 反 应,故 C错 误;若 甲 为 金 属 单 质,甲 为 Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2 符合题意,甲、乙、丙中的相同元 素Fe的化合价不同,故D正确。 7.D 从浸出液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中进行物质回收, 由流程可知,先加入过量的Fe,与氯化铁、氯化铜反应生成 氯化 亚 铁、铜,滤 渣 中 含 Fe、Cu,加 氯 气 氧 化 FeCl2 产 生 FeCl3。浸出液 含 有 Fe3+、Cu2+、Fe2+,水 解 使 得 溶 液 呈 酸 性,故A错误;氯气氧化FeCl2 产生FeCl3,因为FeCl3 为产 物,只要反应开始就能使KSCN溶液变红,无法检验是否“氧 化”完全,故C错误;溶液a为FeCl3 溶液,可用于处理覆铜 板,故D正确。 8.C 固体X为黄色,溶于水后,要得到无色碱性溶液Z,则一 定含有漂白粉,且漂白粉过量,得到的深棕色固体混合物 Y 是Fe(OH)3 和Cu(OH)2 的混合物,故X中一定含有CuCl2 和漂白粉,至 少 含 有FeSO4、Fe2(SO4)3 中 的 一 种,据 此 解 答。若X中含有KI,则会与漂白粉反应生成I2,溶液不为无 色,A不正确;酸化后,产生黄绿色气体,为氯气,则发生反应 的离子方程式为Cl-+ClO-+2H+􀪅􀪅Cl2↑+H2O,此时 的Cl-有可能来自漂白粉氧化FeSO4 产生的Cl-,也有可能 是漂白粉自身含有的,不能推导出含有CuCl2,D不正确。 9.B NaClO是强碱弱酸盐,水解显碱性,Fe3+ 在碱性条件下 会产生红褐色沉淀,故 A正确;NaClO有强氧化性,KSCN 中的SCN- 会直接被氧化为硫酸根离子,故B错误;气体进 入多孔陶瓷后再扩散到溶液中,可增大气体与溶液的接触面 积,有利于气体充分吸收,故C正确;氯水过量时,红色会褪 去,滴入NaClO溶液至过量过程中,圆底烧瓶中红色变浅, 都说明SCN- 会 被 氧 化 剂 氧 化,SCN- 中S:-2价,C:+4 价,N:-3价,S被 氧 化 成 硫 酸 根 离 子,最 终 收 集 到 氮 气, 故S、N元素被氧化,故D正确。 10.A M 所 带 的 电 荷 为0,铁 元 素 化 合 价 为+2,则 可 能 为 FeCl2、FeS等物质,不一定为FeO,故A错误;若R为单质, 所带电荷为0,则为铁单质,常温下铁在浓硫酸中钝化,故B 正确;Q带2个单位正电荷,且铁元素化合价为+2,即Q为 亚铁离子,加入K3[Fe(CN)6]溶液可产生蓝色沉淀,可用 K3[Fe(CN)6]溶 液 检 验Fe2+,故C正 确;根 据 题 图 可 知, Fe3+ 与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO2-4 ,故D正确。 11.D 1 mol次氯酸得2 mol电子生成氯离子,1 mol K2FeO4 得3 mol电子转化为三价铁,故1 mol K2FeO4 消毒能力相 当于1.5 mol HClO,A正确;根据得失电子守恒和元素守 恒配 平 方 程 式:3NaClO+2Fe(NO3)3 +10NaOH 􀪅􀪅 2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O,B正确;流程图中高 铁酸钠加入饱和氢氧化钾溶液利用同温度时高铁酸钠溶解 度大于高铁酸钾可生成高铁酸钾,C正确。 12.D 溶于盐酸后得到黄色溶液C,C加入Y得到血红色溶液 E,则Y为KSCN溶液,C中含有铁离子,A为1.6 g氧化铁 (为0.01 mol);红棕色气体B和水反应得到强酸D,则B为 二氧化氮和氧气的混合气,二氧化氮和氧气、水反应生成硝 酸,n(HNO3)为15.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1÷ 25.00×10-3 L×1 L=0.06 mol;则X中含有铁、氮元素分别 为0.02 mol(1.12 g)、0.06 mol(0.84 g),则含有氧元素4.84 g- 1.12 g-0.84 g=2.88 g,为0.18 mol;三者物质的量之比为 1︰3︰9,X为Fe(NO3)3;D为硝酸溶液,用0.100 0 mol· L-1 的NaOH溶液滴定溶液D时可用酚酞作指示剂,当最 后半滴氢氧化钠溶液加入后,溶液变红色且半分钟内不褪 色说明达到滴定终点,C正确;若在 X的稀溶液中通入足 量SO2 气体,硝酸根离子具有强氧化性,也会把二氧化硫氧 化为硫酸 根 离 子 同 时 生 成 一 氧 化 氮 气 体,Fe3+ +3NO-3 + 5SO2+4H2O􀪅􀪅Fe2++3NO+5SO2-4 +8H+,D错误。 13.(1)①(由黄色)变为浅绿色 ②不变红色(或无明显现象) ③2Fe3++Fe􀪅􀪅3Fe2+ ④新制氯水(或5%H2O2 溶液) ⑤不变红色(或无明显现象) ⑥变红色 ⑦2Fe2++Cl2􀪅􀪅 2Fe3++2Cl-(或2Fe2++H2O2+2H+􀪅􀪅2Fe3++2H2O) (2)Fe2++Zn􀪅􀪅Zn2++Fe (3)Fe2+ 解析:(1)①向 FeCl3 溶 液 中 加 入 Fe粉 后,会 发 生 反 应: 2FeCl3+Fe􀪅􀪅3FeCl2,溶液由黄色变为浅绿色,②由于溶 液中不含Fe3+,因此加入 KSCN溶液后,溶液不会变为红 色或无明显现象,③则上述证明Fe3+ 具有氧化性的离子方 程式 为2Fe3+ +Fe􀪅􀪅3Fe2+;④取 少 量0.1 mol·L-1 FeCl2 溶液,往溶液中加入少量KSCN溶液,再加少量新制 氯水(或5%H2O2 溶液),氯水(或5%H2O2 溶液)将Fe2+ 氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-结合产生Fe(SCN)3,使溶液变 为红色,故⑤加入KSCN溶液后,溶液不变红色或无明显现 象;⑥加入你选的试剂后,溶液变红色,则⑦体现Fe2+ 具有 还原性的离子方程式为2Fe2++Cl2 􀪅􀪅2Fe3++2Cl- (或 2Fe2++H2O2+2H+􀪅􀪅2Fe3++2H2O)。(2)由于金属活 动性:Zn>Fe,二者发生置换反应,溶液由浅绿色变为无色, 该反应的离子方程式为Fe2++Zn􀪅􀪅Zn2++Fe。(3)已知 MnO-4 在反应中得到电子,则 MnO-4 是氧化剂,是反应物, Mn2+是还原产物,是生成物,缺项微粒表现还原性,作还原 剂,其被氧化为Fe3+,则X是Fe2+。 14.(1)①3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2 ②产物Fe3O4 也 会被磁铁吸引,结论错误 (2)H2O2 氧化KSCN (3)Ⅰ 验证假设Ⅱ是否成立 Ⅲ (4)冰水浴 保持溶液碱性,防止K2FeO4 变质 解析:(1)①铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) 高温 􀪅􀪅Fe3O4+4H2;②产物Fe3O4 也会被磁铁吸引,无法确 定产物中 有 未 反 应 的 铁 单 质,结 论 错 误。(2)H2O2 氧 化 KSCN。(3)实验①:取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3 溶液无明显变化,说明溶液中没有KSCN,实验①说明假设 Ⅰ不 正 确;实 验②:另 取 同 浓 度 的 FeCl3 溶 液 滴 加2滴 KSCN溶液,溶液变红色,再通入 O2,无明显变化,说明假 设Ⅱ不正确,实验②的目的是验证假设Ⅱ是否成立;由实验 ①② 知 假 设 Ⅰ 和 Ⅱ 都 不 成 立,假 设 Ⅲ 是 正 确 的。 (4)K2FeO4 在0~5 ℃溶液中比较稳定,所以反应需在低温 下进行,而C中反应为放热反应,故C装置应改进为冰水 浴;K2FeO4 在强碱性溶液中比较稳定,反应中 KOH 必须 过量的原因是保持溶液碱性,防止K2FeO4 变质。 课时作业13 金属材料及金属矿物的开发利用 1.D 2.D 3.B 4.D 5.A 6.C 铬与铝性质相似,但活泼性比铝弱,故可用铝热反应制备 铬,原理为2Al+Cr2O3 高温 􀪅􀪅Al2O3+2Cr,A正确;铬与铝性 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -592- 参 考 答 案 质相似,常温下铝在浓硝酸、浓硫酸中发生钝化,故常温下铬 在浓硝酸 中 发 生 钝 化,B正 确;铬 与 铝 性 质 相 似,故 蒸 发 CrCl3 溶液时由于CrCl3 水解得到Cr(OH)3 和 HCl,HCl易 挥发,促进水解正向进行,故直接蒸发CrCl3 溶液不能制备 无水CrCl3,C错误;Cr(Ⅲ)可被氧化为Cr(Ⅵ),由Cr2O2-7 + H2O􀜩􀜨􀜑 2CrO2-4 +2H+可知,氧化产物为CrO2-4 ,D正确。 7.B Al(OH)3 不溶于氨水,故向含少量 Al3+ 的Fe3+ 溶液中 加入过量氨水时,Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀,达不到 除杂的目的。 8.A 硫酸铜与 H2O2 溶液首先发生反应产生氧化亚铜,铜元 素的化合价降低,硫酸铜作氧化剂,则 H2O2 作还原剂被氧 化成氧气,故A错误;开始过氧化氢被氧化成氧气表现还原 性,继续滴加过氧化氢溶液后氧化亚铜转变成铜离子,则过 氧化氢又表现氧化性,故B正确;整个过程中反应开始有铜 离子,反应结束时还有铜离子,铜离子的量没有变化,符合催 化剂的特点,故C正确;反应的第二阶段是过氧化氢与氧化 亚铜反应产生铜离子的过程,根据价态变化,可知过氧化氢 应被还原成水,根据化合价升降总数相等可得离子方程式: Cu2O+H2O2+4H+􀪅􀪅2Cu2++3H2O,故D正确。 9.B ①采用互滴法,Na2CO3 溶液滴入稀盐酸中,立即产生气 泡,稀盐酸滴入 Na2CO3 溶液中,起初无气泡,后来产生气 泡,滴加顺序不同,现象不同,不用试剂,可以区分;②H2SO4 溶液和Ba(OH)2 溶液,不管哪种试剂滴入另一种试剂中,都 产生白色沉淀,不用试剂,无法区分;③采用互滴法,NaOH 溶液滴入AlCl3 溶液中,起初产生白色沉淀,后来沉淀溶解, AlCl3 溶液滴入NaOH溶液中,起初无现象,后来生成白色 沉淀,滴 加 顺 序 不 同,现 象 不 同,不 用 试 剂,可 以 区 分; ④NaOH溶液与Ca(HCO3)2 溶液,不管哪种试剂滴入另一 种试剂中,都产生白色沉淀,不用试剂,无法区分;⑤采用互 滴法,Na[Al(OH)4]溶液滴入稀硫酸中,起初无现象,后来 生成白色沉淀,稀硫酸滴入Na[Al(OH)4]溶液中,起初生成 白色沉淀,后来沉淀溶解,滴加顺序不同,现象不同,不用试 剂,可以区分;⑥BaCl2 溶液和 MgSO4 溶液,不管哪种试剂 滴入另一种试剂中,都产生白色沉淀,不用试剂,无法区分; 综合以上分析,①③⑤符合题意,故选B。 10.C 酸性条件下,单质铝与溶液中的 NO-3 发生反应的离子 方程式为 Al+4H++NO-3 􀪅􀪅Al3++NO↑+2H2O;碱 性条件下,单质铝与溶液中的 NO-3 发生反应的离子方程 式为8Al+5OH-+3NO-3 +18H2O △ 􀪅􀪅8[Al(OH)4]-+ 3NH3↑。乙溶液中含有大量[Al(OH)4]-,故 A正确;气 体乙为 NH3,氨 气 催 化 氧 化 生 成 气 体 甲 (NO),反 应 为 4NH3+5O2 催化剂 △ 􀪅􀪅􀪅􀪅4NO+6H2O,故B正确;由单质铝在 酸性条件下和碱性条件下与硝酸根反应的离子方程式可 知,甲溶液是铝盐溶液,乙溶液是四羟基合铝酸盐溶液,甲 溶液→乙 溶 液,应 该 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液,离 子 方 程 式 为 Al3++4OH-􀪅􀪅[Al(OH)4]-,故C错误;在碱性条件下, 由单质铝与溶液中的 NO-3 发生反应的离子方程式可知, 参加反应的n(Al)︰n(NO-3 )=8︰3,故D正确。 11.C 盐酸和Al反应,剩余Cu,利用产生 H2 的体积,可求出 Al的质量分数,从而得出Cu的质量分数;若用NaOH溶液 和Al反应,根 据 产 生 H2 的 体 积,也 可 求 出Cu的 质 量 分 数,A正确;浓硝酸和Cu反应,铝与浓硝酸发生钝化,使剩 余固体的质量偏大,从而使测得Cu的质量分数偏小,B正 确;如果选用稀硝酸,稀硝酸与Cu、Al均反应,就会造成方 案Ⅱ中没有固体剩余,C错误;无论选用NaOH溶液还是盐 酸,最后剩余的固体都是Cu,利用方案Ⅱ直接测固体的质 量比较方便,而方案Ⅰ测气体的体积比较麻烦,方案Ⅱ更便 于实施,D正确。 12.D CuSO4 溶 液 与 NaOH 溶 液 反 应 可 生 成 蓝 色 沉 淀 Cu(OH)2,A正确;新制的Cu(OH)2 存在平衡:Cu(OH)2+ 2OH-􀜩􀜨􀜑 [Cu(OH)4]2-,加入 NaOH,氢氧根离子的浓度 增大,平衡正向移动,B正确;③中加入葡萄糖溶液有砖红 色的沉淀生成,说明葡萄糖中含有醛基,所以葡萄糖具有还 原性,C正确;④中氧化葡萄糖的是[Cu(OH)4]2-,而②中未 生成砖红色沉淀,可知氧化性:Cu(OH)2<[Cu(OH)4]2-, D错误。 13.C 铝热反应是指Al 与某些金属氧化物间的置换反应,反 应①为铝热反应,因反应剧烈放热,生成熔融态铁,可用于 野外焊接铁轨,A正确;Al 既能与酸反应放出氢气,又能与 强碱反应放出氢气,根据元素化合价的变化,产生等量的氢 气时转移的电子数相等,B正确;Al(OH)3 具有两性,因此 制备 时 不 宜 使 用 强 酸、强 碱,用 Al2 (SO4)3 溶 液 制 备 Al(OH)3 沉淀应选用氨水,C错误;Al2O3 熔点高,电解时 要耗费更多的能源,加入冰晶石与氧化铝形成共熔物,可降 低氧化铝的熔融温度,D正确。 14.C 含砷氧化铜矿(含CuO、As2O3 及少量不溶性杂质)制 备Cu2(OH)2SO4,用NH3 和(NH4)2SO4 组成的溶液氨浸 含砷氧化铜矿,含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4 溶液, As2O3 转化为AsO3-3 ,再加入(NH4)2S2O8 和FeSO4,氧化 除AsO3-3 ,得 到 FeAsO4 沉 淀,过 滤 除 去,得 到 的 溶 液 主 要为(NH4)2SO4 和[Cu(NH3)4]SO4 溶液,蒸氨、过滤、洗 涤得到产品Cu2 (OH)2SO4,根据分析可 知:As2O3 在“氨 浸”时生 成 AsO3-3 ,发 生 的 离 子 反 应 为 As2O3+6NH3+ 3H2O􀪅􀪅6NH+4 + 2AsO3-3 ,A正确;“氨浸”时含铜化合物 转化为[Cu(NH3)4]SO4 溶液,即CuO转化为[Cu(NH3)4]2+, B正确;“氧化”除 AsO3-3 时 As元素化合价由+3升高 为 +5,Fe由+2价升高为+3价,则生成1 mol FeAsO4,转移 3 mol电子,故转移的电子数目是3×6.02×1023,C错误; 根据分析,得到的溶液主要为(NH4)2SO4 和[Cu(NH3)4]SO4 溶液,蒸 氨、过 滤、洗 涤 得 到 产 品 Cu2(OH)2SO4 以 及 (NH4)2SO4,故 滤 液 中 主 要 存 在 的 离 子 为 NH+4 、SO2-4 , D正确。 15.(1)Ⅱ.固体产物为 Mg3N2 Ⅲ.固体产物为 MgO和 Mg3N2 (2)①ABCBED ②cd ③D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中 (3)取C中少量反应产物,加水产生有刺激性气味的气体, 该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (4)11Mg+4NO2 △ 􀪅􀪅Mg3N2+8MgO+N2 解析:(1)根据已知 Mg在 NO2 中燃烧产物的可能性分析 判断,Ⅰ.固体产物为 MgO;Ⅱ.固体产物为 Mg3N2;Ⅲ.固 体产物为 MgO和 Mg3N2。(2)①A中铜与浓硝酸反应产 生二氧化氮,用B中干燥剂干燥后,通入硬质玻璃管C中与 镁粉反应,用 NaOH 溶液除去多余的二氧化氮,最后用排 水法收集氮气,为确保C中无水蒸气,在C和E之间也应 连接吸水干燥装置,故装置的连接顺序为ABCBED;②二氧 化氮不能使用碱性干燥剂来干燥,U形管盛放的干燥剂可 以是无水氯化钙或五氧化二磷等,选c、d;③从C中导出的 气体通过NaOH溶液吸收 NO2 后,仍有气体将D中试剂 瓶 中 的 水 压 入 烧 杯 中,则 确 定 产 物 中 有 N2 生 成。 (3)Mg3N2 能与水反应生成氨气,氨气是具有刺激性气味 的碱性气体,所以取少量反应后的固体产物,加水产生有刺 激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝 色,则证明产物中有 Mg3N2。(4)13.2 g镁的物质的量为 0.55 mol,设生成 Mg3N2 的物质的量为x mol,MgO的物 质的量为y mol,根据镁原子守恒得3x+y=0.55,根据固 体质量得100x+40y=21.0,解得x=0.05,y=0.4;氮气 的物质的量为1.12 L÷22.4 L·mol-1=0.05 mol,综上分 析反应物为 Mg和 NO2,生成物为 Mg3N2、MgO和 N2,且 物质 的 量 之 比 为1︰8︰1,所 以 化 学 方 程 式 为11Mg+ 4NO2 △ 􀪅􀪅Mg3N2+8MgO+N2。 16.(1)温度过高细菌失去活性 CuFeS2+4Fe3+􀪅􀪅5Fe2++2S+Cu2+ (2)SiO2 萃取分液 (3)H2SO4 (4)AB (5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 解析:(1)Cu2+的生物浸出过程中细菌参与了反应,浸出温 度不宜过高,其原因是温度过高细菌失去活性;反应①为 CuFeS2 和Fe3+反应生成亚铁离子和硫单质、铜离子,离子 方程式为CuFeS2+4Fe3+􀪅􀪅5Fe2++2S+Cu2+。(2)黄铜 矿中二 氧 化 硅 不 反 应,成 为 滤 渣,故 滤 渣 的 主 要 成 分 为SiO2,经操作1得到有机相和水相,则为萃取分液过程。 (3)根据流程反萃取得到硫酸铜溶液,则 反 萃 取 加 入 的 试 剂应该 为 稀 硫 酸,加 入 硫 酸,氢 离 子 浓 度 变 大,Cu2+ + 2(HR)org 萃取 反萃取 􀜩 􀜨􀜑􀜑􀜑 (CuR2)org+2H+ 逆向进行生成硫酸铜 溶液。(4)铁离子和KSCN溶液反应溶液变为红色,铁离子 和K4[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,可以检验铁离子, 故选AB。(5)“一系列操作”得到硫酸亚铁晶体,操作为蒸 发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -593-