考点18 铜、锌、铍、镓、铟、铅、锡及其化合物-备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义 考点18 铜、锌、铍、镓、铟、铅、锡及其化合物 知识精讲 一、铜及其化合物的性质 二、锌及其化合物的性质 三、铍及其化合物的性质 四．镓、铟及其化合物的性质 五、铅及其化合物的性质 六、锡及其化合物的性质 课后精练 选择题： 20 题 非选择题： 5 题 建议时长： 45 分钟 实际时长： 分钟 一、铜及其化合物的性质 1．单质铜 （1）铜元素在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。铜是硬度较小的紫红色固体，具有良好的延展性、导电性和导热性，不能被磁体吸引。 （2）化学性质 ①铜与非金属反应 反应物 化学方程式 非金属 O2 ①常温下潮湿的空气中生成铜锈： 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色) ②在空气中加热：2Cu＋O22CuO(黑色固体)，利用此反应可除去混在H2、CO中的少量O2。 S 2Cu＋SCu2S(黑色固体) Cl2 Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟) ②铜与强氧化性酸反应 氧化性酸 浓硫酸 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CuSO4，因为会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低。 浓硝酸 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 注意： Cu与稀硫酸不反应，但在加热条件下，将氧气通入铜粉和稀硫酸的混合物中可发生反应 2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O。 ③铜与某些盐溶液反应 盐 AgNO3溶液 Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ FeCl3溶液 Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，工业上用FeCl3溶液做“腐蚀液”，腐蚀多余的铜箔，制作印刷电路板。 ④铜与硫化氢或硫化钠等可溶性硫化物反应生成CuS，反应的化学方程式或离子方程式分别为 Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、Cu2＋＋S2－===CuS↓。 （3）用途： ①在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等； ②建筑业上用铜制造水管及其他排水设施，具有独特的杀菌功能。 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋=== Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 与CO反应 CuO＋COCu＋CO2 Cu2O＋CO2Cu＋CO2 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 3．氢氧化铜 （1）物理性质：不溶于水的蓝色固体。 （2）化学性质及应用 反应①：Cu(OH)2CuO＋H2O。（受热分解，生成黑色固体） 反应②：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。（与酸等反应，生成蓝色溶液） 反应③：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O（弱氧化性，与醛反应生成砖红色沉淀） 反应④：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O（与氨水反应，生成深蓝色溶液） （3）用途：检验醛基，医疗上常用于糖尿病的检查。 4．CuSO4·5H2O （1）CuSO4·5H2O即五水合硫酸铜，蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。 （2）无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)可作为水的检验依据，不能作为水蒸气的吸收试剂用于除杂或干燥。 （3）用途：硫酸铜和石灰乳的混合液是农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可用于防治多种作物的病虫害。（铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性。） 5．碱式碳酸铜 碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O。 6．铜的冶炼“三方法” ①高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)。 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极即可得精铜。 ②湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ③生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后将不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 7．“铜”的颜色与溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 Cu 紫红色、金属光泽 固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸 CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 Cu2O 砖红色 固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2＋) CuCl，CuI 白色 粉末，难溶于水 CuS 黑色 粉末，难溶于水及非氧化性强酸 CuSO4 白色 粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色 CuSO4·5H2O 蓝色 晶体 Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末，难溶于水，可溶于酸溶液 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液 [Cu(NH3)4]2＋ 深蓝色 络合离子，溶于水 二、锌及其化合物的性质 1．锌的化学性质：锌的化学性质与铝相似，所以，通常可以由铝的性质，推断锌的化学性质(两性)，单质锌，即可与酸反应，又可与碱反应。 （1）在含有CO2的潮湿空气中很快变暗，生成碱式碳酸锌，一层较紧密的保护膜： CO2＋2O2＋3H2O＋4Zn===ZnCO3·3Zn(OH)2 （2）与大多数非金属反应： 2Zn＋O22ZnO， Zn＋X2ZnX2(X为F、Cl、Br、I) （3）与酸、碱的反应： Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑， Zn＋2H2O＋2NaOH===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑ 锌和铝又有区别，锌溶于氨水形成氨配离子，而铝不溶于氨水形成配离子： Zn ＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2+＋H2↑＋2OH－ （4）与盐溶液的置换反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 3．氧化锌——两性氧化物 ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O ZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn(OH)4]或ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O 4．氢氧化锌——两性氢氧化物 （1）两性： Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O， Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn(OH)2＋2OH－===ZnO＋2H2O （2）受热分解：Zn(OH)2ZnO＋H2O （3）与氨水反应：Zn(OH)2＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+＋4H2O＋2OH－ （4）制法：Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO＋2H2O===2Zn(OH)2↓ 5．锌盐 （1）ZnSO4 ①与可溶性钡盐反应：ZnSO4＋BaCl2===ZnCl2＋BaSO4↓ ②与强碱溶液反应 ZnSO4溶液中加入少量NaOH溶液：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ ZnSO4溶液中加足量NaOH溶液：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn2＋＋4OH－===ZnO＋2H2O ③与Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀。 （2）Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2 ①与少量盐酸反应： Na2[Zn(OH)4]＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl＋2H2O或Na2ZnO2＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl ②与足量盐酸反应： Na2[Zn(OH)4]＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋4H2O或Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋2H2O ③与少量CO2反应： Na2[Zn(OH)4]＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3＋H2O或Na2ZnO2＋CO2＋H2O===Zn(OH)2↓＋Na2CO3 ④与足量CO2反应： Na2[Zn(OH)4]＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3或Na2ZnO2＋2H2O＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3 ⑤与可溶性锌盐发生相互促进的水解反应，生成Zn(OH)2沉淀。 三、铍及其化合物的性质 1．铍(Be) (1)物理性质：铍金属为钢灰色或灰白色，熔点1283℃，沸点2570℃，密度1.848g/cm³。铍在地壳中含量为0.001%，含铍矿石约有30多种，具有经济价值的主要有绿柱石(3BeO•Al2O3•6SiO2)、硅铍石(2BeO•SiO2)、金绿宝石(BeO•Al2O3)等几种。 (2)化学性质：铍的化学性质活泼，具有活泼金属通性，容易被氧化剂氧化，常见化合价为＋2价。铍表面易形成氧化层，减小了金属本身的活性。根据对角线规则，Be与Al的性质相似，能与酸和碱反应。 ①与非金属反应：与O2，N2，S反应，生成BeO，Be3N2和BeS。它与碳反应生成Be2C碳化物(与Al4C3同类，类似的还有BeCl2和AlCl3均为共价化合物，易升华，易溶于有机溶剂)，而其他碱土金属的碳化物都是MC2型。 Be＋O22BeO，3Be＋N2Be3N2，Be＋SBeS ②既能与酸又能与碱反应：不仅能溶于酸溶液，也能溶于碱溶液，放出H2，但铍和铝相似，与冷的浓硝酸接触，发生“钝化”现象。 与酸反应：Be＋2HCl===BeCl2＋H2↑ 与碱反应：Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH)4]＋H2↑或Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑ (3)制备 ①还原BeF2，用此法制备存在许多困难，该反应强烈放热甚至会导致爆炸。且最终体系内物质沸点结晶，导致Be与MgF2分离比较困难。 BeF2＋Mg===MgF2＋Be ②电解熔融盐。由于熔融的铍盐几乎不导电或导电性很弱，必须加离子型的盐，如电解NaCl－BeCl2或者LiCl－KCl－BeCl2熔盐。用镍坩埚作电解槽及阴极，阳极是石墨棒。 2．氧化铍(BeO)——两性氧化物 与酸反应：BeO＋2HCl===BeCl2＋H2O 与碱反应：BeO＋2NaOH＋H2O===Na2[Be(OH)4]或BeO＋2NaOH===Na2BeO2＋H2O 3．氢氧化铍(Be(OH)2)——两性氢氧化物 与酸反应：Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O 与碱反应：Be(OH)2＋2NaOH===Na2[Be(OH)4]或Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O 四、镓、铟及其化合物 单质 （1）Ga熔点29.78℃，在手中融化，但Ga的沸点为2403℃，是液相存在的温度范围最大的金属单质，常用于制造高温下使用的温度计。 （2）常温下，镓与铟表面存在氧化层，导致其化学性质不活泼。Ga与铝类似，具有两性，金属性弱于铝，既可以与酸反应，也可以与碱反应： 2Ga+3H2SO4Ga2(SO4)3+3H2↑； 2Ga+2NaOH+2H2O2NaGaO2 +3H2↑ （3）常温下，镓与铟可以和氯气和溴反应；高温下，都可以与O2、S、P、As等非金属直接化合。 氧化物 和 氢氧化物 （1）Ga2O3和Ga(OH)3两性偏酸性： Ga(OH)3+3OH-[Ga(OH)6]3－。 Ga(OH)3可溶于NH3·H2O，而Al(OH)3不溶于NH3·H2O （2）In2O3和In(OH)3几乎无两性表现，In2O3溶于酸，但不溶于碱。 （3）Ga(OH)3、In(OH)3微热时脱水，生成氧化物：2M(OH)3M2O3+3H2O(M表示Ga或In)。 镓与铟的制备 （1）因为镓常与铝、锌、锗等金属混在一起，所以可在提取出这些金属之后的废料中提取。例如，由铝矾土矿制备Al2O3的工艺流程中，铝酸盐溶液经CO2酸化后分离出Al(OH)3沉淀的母液富集了镓。将母液再次经CO2酸化后便可得到富集的Ga(OH)3，使之溶于碱再进行电解即可得到单质镓。 Ga(OH)3 + OH－Ga(OH)4－， Ga(OH)4－+3e－Ga + 4OH－。 （2）铟的制备方法是将提取过的闪锌矿残渣用硫酸浸取，酸浸取液经中和后投入锌片，铟就沉积在锌片上，用极稀的硫酸溶去锌，将不溶杂质溶于硝酸，再加入BaCO3，便沉淀出氧化铟，在高温下用氢气还原制得金属铟。 五、铅及其化合物的性质 1．铅(Pb) (1)物理性质：银灰色有光泽的重金属，在空气中易氧化而失去光泽，变灰暗，质柔软，延性弱，展性强。密度11.34 g/cm3，熔点327.5℃，沸点1740℃ 。有较强的抗放射穿透的性能。 (2)化学性质 与非金属反应 a．常温时Pb在空气中稳定存在，但表面易形成PbO和Pb2(OH)2CO3保护膜而不易被腐蚀。 2Pb＋O2＋CO2===Pb2(OH)2CO3 b．与O2反应：熔融的铅空气反应生成一氧化铅，将铅在纯氧中加热可得二氧化铅 c．易和卤素、硫化合，生成PbCl4、PbI2、PbS。 与酸反应 a．Pb与稀盐酸可以缓慢反应，但因生成难溶的PbCl2覆盖反应物而使反应终止： Pb＋2HCl===PbCl2↓＋H2↑； b．加热条件下与浓盐酸反应生成氢气：Pb＋4HCl(浓)H2[PbCl4]＋H2↑ c．在氧气存在时可以溶于醋酸，生成弱电解质Pb(CH3COO)2 2Pb＋4CH3COOH＋O2===2Pb(CH3COO)2＋2H2O d．与浓、稀硝酸反应——硝酸不能将Pb氧化到+ 4价态 Pb＋4HNO3(浓)===Pb(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Pb＋8HNO3(稀)===3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 与碱反应 Pb＋2OH－===PbO＋H2↑ 2．铅的含氧化合物——PbO、PbO2、Pb3O4 PbO 黄丹，又名密陀僧，药材。溶于HNO3或CH3COOH中成可溶性Pb(II)盐。 PbO为两性氧化物，既能溶于酸又能溶于碱。 PbO＋2HCl===PbCl2＋H2O PbO＋2NaOH＋H2O===Na2[Pb(OH)4] PbO2 棕黑色，有强氧化性，是常用的强氧化剂。 ①与H2O2反应：PbO2＋H2O2＋2 H+===Pb2+＋O2↑＋2H2O) ②与浓盐酸反应：PbO2＋4HClPbCl2＋Cl2↑＋2H2O ③可以将Mn2+氧化为MnO：5PbO2＋2Mn2+＋4H+===5Pb2+＋2MnO===2H2O ④PbO2制备[要在碱性条件下制备，用浓硝酸不能制得Pb(IV)]： Pb(OH)＋ClO－=PbO2＋Cl－＋OH－＋H2O Pb3O4 红丹，又名铅丹。可以认为是Pb(II))2Pb(IV))O4可看作2 PbO•PbO2 ，高温下分解，不溶于水，溶于热碱溶液，溶于酸时表现出氧化性。 Pb3O4＋8HCl===3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O 3．醋酸铅[(CH3COO)2Pb] 实验室里用醋酸铅试纸检验H2S：H2S＋(CH3COO)2Pb===PbS↓(黑色)＋2CH3COOH 六、锡及其化合物的性质 1．锡(Sn)：锡和铝化学性质相似，既能与酸反应，又能与碱反应。 (1)与稀盐酸缓慢作用，与浓盐酸在加热条件下反应加快：Sn＋2HCl(浓)SnCl2＋H2↑ (2)与氢氧化钠反应生成亚锡酸钠和氢气：Sn＋2NaOH===Na2SnO2＋H2↑ 2．氢氧化锡[Sn(OH)2]：氢氧化锡是两性氢氧化物。 (1)与酸反应：Sn(OH)2＋2HCl===SnCl2＋2H2O (2)与碱反应：Sn(OH)2＋2NaOH===Na2SnO2＋2H2O 3．Sn2+与Sn4+：Sn2+与Sn4+均易水解 (1)Sn2+水解：SnCl2＋H2OSn(OH)Cl(白色)＋HCl，故配制SnCl2溶液要使用盐酸，抑制Sn2+水解。 (2)Sn2+在空气中被氧气氧化：2Sn2+＋O2＋4H+===2Sn4+＋2H2O，要加入单质Sn，防止Sn2+被氧化。 (3)Sn4+水解：SnCl4＋4H2OSn(OH)4↓＋4HCl，故配制SnCl4溶液要使用盐酸，抑制Sn4+水解。 1．（2024·甘肃·模拟预测）化学与生活密切相关。下列说法中错误的是 A．ClO2既可用于自来水的消毒杀菌，又可除去水中的悬浮杂质 B．废旧电池必须回收处理，防止造成汞、镉及铅等重金属污染 C．CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃 D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包是依据碳氢酸钠加热分解反应的原理 2．（2024·山东济南·模拟预测）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是 A．“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”，“味酸”是因绿矾水解产生 B．“白青得铁化为铜”，其中的“白青”属于盐 C．古陶瓷修复所用的熟石膏，主要化学成分为，该成分属于纯净物 D．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”，“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜 3．（2024·山东泰安·二模）预计于2023年发射的中国空间站望远镜运行后将成为太空中最大的望远镜。下列有关叙述错误的是 A．主镜材料为密度小，性能好的金属铍，铍元素在元素周期表中位于第二周期ⅡA族 B．望远镜需要避免太阳辐射，制作遮阳帆的聚酰亚胺薄膜属于有机高分子材料 C．望远镜需要超低温环境，主动冷却器用氦制冷，氦的分子间作用力很弱，沸点极低 D．望远镜工作的推进剂为N2H4和N2O4，N2O4本身的颜色会随温度升高变为红棕色 4．（2024·安徽淮北·一模）铍元素与铝元素的单质及其化合物的性质相似。下列说法错误的是 A．Be溶于NaOH溶液生成H2 B．BeO、Be(OH)2均难溶于水 C．BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Be(OH)2 D．BeSO4溶液呈酸性 5．（2024·福建龙岩·模拟预测）锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是 A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 6．（2024·黑龙江·二模）从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程ZnO转化为并有少量Fe2+和Fe3+浸出。下列说法错误的是 A．中心离子采取sp3杂化 B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”过程发生反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 7．（2024·湖南·高考真题）下列过程中，对应的反应方程式错误的是 A 《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌 B 用作野外生氢剂 C 饱和溶液浸泡锅炉水垢 D 绿矾()处理酸性工业废水中的 A．A B．B C．C D．D 8．（2024·辽宁丹东·二模）利用氧化制备水合肼,并模拟利用水合肼处理铜氨废液回收铜粉的实验流程如图所示： 已知：①氯气与烧碱溶液的反应为放热反应；②具有强还原性。 下列说法错误的是 A．含有键 B．步骤Ⅰ中为避免温度过高，可采用冰水浴 C．与反应合成水合肼的化学方程式为 D．步骤Ⅱ中可将水溶液逐滴加入溶液中 9．（2023·河南开封·三模）锡为ⅣA族元素，四碘化锡是常用的有机合成试剂（SnI4，熔点114.5℃，沸点364.5℃，易水解）。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4，装置如图（夹持、加热装置略去）。下列说法正确的是（    ） A．SnI4不溶于CCl4 B．装置Ⅰ中b为冷凝水进水口 C．加入碎瓷片的目的是防止暴沸 D．装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2 10．（2024·北京丰台·二模）锡(50Sn)与Si处于同一、主族，由于锡具有一定的抗腐蚀性，镀锡的铁皮常用于制作罐头盒。下列说法不合理的是 A．原子半径：Sn>Si B．金属性：Rb(铷)>Sn。 C．Sn位于第四周期第IVA族，p区 D．镀锡铁皮的镀层破损后，铁更容易被腐蚀 11．（2024·安徽·三模） Cu是重要的金属元素。铜的冶炼工艺简单，成为了人类最早使用的金属之一、纯铜是柔软的金属，单质呈紫红色。二价铜盐是最常见的铜化合物，其常呈蓝色、常呈深蓝色、常呈黄色。蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源，历史上曾广泛用作颜料。 工业上黄铜矿(主要成分为)的冶炼广泛使用的是火法冶炼，第一步是矿石熔炼，目的是使黄铜矿转化为铜较高的冰铜(、FeS)。下列说法不正确的是 A．的Cu的价态是价 B．矿石熔炼过程中消耗反应时，转移电子的数目为 C．矿石熔炼时在富氧条件下进行有利于S的回收利用 D．熔炼过程中可以采用逆向流进料，从而提高熔炼效率 12．（2023·江西赣州·一模）古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为]的制法有如下描述：“铅块悬酒缸内，封闭四十九日，开之则化为粉矣，化不白者炒为黄丹，黄丹滓为密陀僧”。下列说法不正确的是 A．胡粉难溶于水 B．铅块化为胡粉的过程中发生了氧化还原反应 C．黄丹的化学式也可表示为 D．密陀僧与碳粉高温加热又可以制得铅 13．（2021·山东滨州·二模）用“H2SO4浸出一萃取”法从铅烟灰(主要含有In2O3，还含有PbO和SiO2杂质)中回收单质铟(In)的生产工艺流程如图所示。 已知：I.“萃取”反应：In2(SO4)3+6(HA)2(有机液)2In(HA2)3(有机液)+3H2SO4 II.“反萃”反应：In(HA2)3(有机液)+4HCl3(HA)2(有机液)+HInCl4 下列说法正确的是 A．“高温酸浸”时，用浓盐酸代替稀硫酸可提高酸浸速率 B．“萃取”时，等量的萃取剂一次萃取和分多次萃取的效率相同 C．“反萃”时，适当增加盐酸的浓度可提高铟的反萃取率 D．“置换”时，得到海绵铟的化学方程式为：Zn+2HInCl4=ZnCl2+H2↑+2InCl3 14．（2024·山东潍坊·一模）化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法正确的是 A．第19届亚运会使用零碳甲醇(由回收合成)作燃料，符合“碳中和”理念 B．铜铟硫量子点是纳米级的半导体材料，属于胶体 C．食品中的膳食纤维含纤维素，纤维素可以为运动员提供能量 D．“嫦娥五号”探测器使用GaAs太阳能电池，该电池将化学能转化为电能 15．（2024·湖南·模拟预测）从砷化镓废料(主要成分为GaAs、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止过度分解 B．滤渣Ⅲ的主要成分是 C．“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，提高经济效益 D．得到的操作为直接蒸干 16．（2024·北京东城·二模）(镓)的稳定同位素和是显示地表风化过程的一种指示剂。下列说法不正确的是 A．和的化学性质不相同 B．可用质谱法区分和 C．位于元素周期表中第四周期、第ⅢA族 D．的第一电离能大于K的第一电离能 17．（2024·山西太原·一模）近年来我国科技研究取得重大成就，科技创新离不开化学。下列相关叙述正确的是 A．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同位素 B．中国空间站太阳翼使用氮化镓(GaN)半导体材料，GaN属于新型金属材料 C．可再生生物降解餐具的成分为聚乳酸(PLA)，PLA属于有机高分子材料 D．华为Mate60pro手机的CPU基础材料是SiO2 18．（2024·河北唐山·三模）铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石[]为原料制备金属铍的工艺如下： 已知：750℃烧结时，与绿柱石作用生成易溶于水的，“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物，难溶于水，可与过量结合成。下列说法正确的是 A．提高烧结后的水浸效率可以将烧结固体粉碎处理 B．对过滤1后的滤液中加入过量的NaOH溶液有利于Be元素的沉淀 C．“沉氟”反应的离子方程式为 D．工业上电解熔融混合物制备金属铍，在阳极析出金属铍 19．（2024·湖南永州·一模）废旧铅蓄电池会导致铅污染，RSR工艺回收铅的化工流程如图所示。 已知：i.铅膏的主要成分是PbO2和PbSO4；HBF4是强酸； ii.Ksp(PbSO4)=1.6×10-8、Ksp(PbCO3)=7.4×10-14。 下列有关说法错误的是 A．步骤②中反应PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq)的化学平衡常数K约为2.2×105 B．操作③需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．步骤④发生反应的离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O D．副产品M的主要成分是(NH4)2SO3 20．（2024·安徽池州·三模）铟(In)是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含)中提取铟的工艺流程如图： 下列说法错误的是 A．整个流程中可循环利用的物质是萃余液 B．亚铁离子在萃取剂中的溶解度大于水中的溶解度 C．“水浸”所得浸渣中还含有 D．“还原铁”时发生反应的离子方程式为： 21．（2024·全国·模拟预测）某工厂从主要成分为、、、的烟灰中分别回收铜、锌、铅元素的部分流程如图所示： 已知：常温下，，。 回答下列问题： (1)“酸浸”阶段发生反应的离子方程式为 。 (2)“置换”阶段，反应结束后应迅速过滤，否则会导致铜的析出率降低，原因是 。 (3)“氧化”阶段，的实际用量必须大于理论用量的原因是 。 (4)可以有多种选择，若是，则“调”时反应生成红褐色物质的离子方程式为 ；“系列操作”是指 、过滤、洗涤、烘干。 (5)一定条件下，利用食盐水可从“料渣”中提取铅，已知在不同浓度的溶液中，温度对铅浸出率的影响如图所示： ①已知：反应的平衡常数为，则溶于过量溶液发生转化反应：，其平衡常数 （用含的代数式表示）。 ②从“料渣”中浸取铅的最合适的条件是 。 22．（2023·北京朝阳·三模）氯化亚铜()广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产的工艺如下： 已知：难溶于醇和水，溶于较大的体系，潮湿空气中易水解氧化。 (1)步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是 。 (2)步骤2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式 。 (3)步骤3为主反应，的沉淀率与加入的的量关系如图所示。 ①反应的氧化产物是 ； ②比较相对大小：A点 C点(填“>”、“<”或“=”)； ③提高C点状态混合物中沉淀率的措施是 ； (4)步骤4进行的实验操作是 ； (5)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是 。用乙醇洗涤的目的是 。 (6)产品纯度测定：称取产品a g于锥形瓶中，加入足量的酸性溶液使其充分溶解，然后用标准溶液滴定，消耗溶液b mL。(本实验中的被还原为，不与产品中杂质和反应)。 ①溶于溶液的离子方程式是 。 ②产品中(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为 。 23．（24-25高三上·江西宜春·阶段练习）GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知： ①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： (1)为提高浸出率，可采取的措施为 (填标号)。 a．将矿渣粉碎 　 b．降低温度 　 c．把稀硫酸换成浓硫酸 　d．延长浸出时间 (2)已知纤锌矿结构的GaN晶胞结构与金刚石结构类似，则该种GaN晶体的类型为 ，基态Ga原子价层电子的轨道表示式为 。 (3)与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (4)“调pH”时需调节溶液pH的最小值为 。 (5)检验“滤液1”中是否含有的试剂为 (填名称)。 (6)电解反萃取液(溶质为)制粗镓的装置如图所示，阳极的电极反应式为 。 24．（2024·浙江·三模）碘化锡()主要用于制造有机锡配合物。某小组利用单质锡和碘制备碘化锡，其主要实验流程如下(反应装置见下图，夹持仪器略去)： 已知： ①无水碘化锡为橙红色立方晶体，空气中受潮易水解，熔点145.7℃，沸点364.5℃。 ②碘化锡在丙酮和热的石油醚中溶解度较大，在冷的石油醚中溶解度小。 ③石油醚的沸点为60～90℃，碘单质的升华温度为45～77℃。 请回答： (1)反应装置中仪器X的名称是 。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．将锡片剪成细小碎片、碘磨细的原因是充分反应，同时提高反应速率 B．仪器X的作用是吸收石油醚，防止石油醚扩散到空气中 C．步骤可以不转移反应液，直接在原反应装置(圆底烧瓶)中进行后续操作 D．步骤采用蒸发结晶比冷却结晶更好 (3)反应装置中，为使紫色碘蒸气上升不高于冷凝管的中间部位，可采取的措施是 。判断“反应装置”中的反应已完全的实验现象是 。 (4)步骤，圆底烧瓶中还附着四碘化锡晶体，处理的方法是 。 (5)产品中的杂质可以进一步采用重结晶法提纯。请从下列选项中选择最佳选项并进行排序。 取碘化锡样品放入烧杯中→___________→___________→___________ a．加入适量的热水 b．加入适量的热的石油醚 c．用冷水浴冷却结晶 d．趁热过滤 e．加入适量的冷的石油醚 (6)该小组对制备的碘化锡产品进行性质和组成上的研究。 ①取适量的产品溶解在2mL丙酮中配成溶液，再加入1ml蒸馏水，产生白色无定型沉淀，写出反应的化学方程式 。 ②本实验可以通过测定某些物理量来确定碘化锡的化学式，需测定的物理量有 。 25．（2024·四川德阳·二模）从某铋(Bi)、锌的冶炼厂的高铟烟灰(主要含ZnO、、、、)中提取铟和铋的流程如图： 已知：不溶于稀硫酸；难溶于水。 回答下列问题： (1)“滤液1”中含有的金属阳离子有 (填离子符号)。 (2)“酸浸”过程中使用稀硫酸而不用75%的)溶液，其原因是 。 (3)“酸溶”生成的中，Bi元素的化合价为 。 (4)“转化2”时发生反应的化学方程式为 。 (5)“系列操作”的流程如下： 已知：“萃取”时发生反应：(金属阳离子)(有机液)(有机液)；与相似，易水解。 ①试剂X的名称为 ，“萃取”和“反萃取”的目的是 。 ②关于虚线框内的实验步骤，下列说法正确的是 (填标号)。 A．可以提高溶液的浓度 B．烧碱溶液可用纯碱溶液代替 C．需用到分液漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器 (6)akg的高铟烟灰经上述流程后，得到质量分数为w的产品bg，则高铟烟灰中Bi的百分含量为 (用含a、b、w的计算式表示)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义 考点18 铜、锌、铍、镓、铟、铅、锡及其化合物 知识精讲 一、铜及其化合物的性质 二、锌及其化合物的性质 三、铍及其化合物的性质 四．镓、铟及其化合物的性质 五、铅及其化合物的性质 六、锡及其化合物的性质 课后精练 选择题： 20 题 非选择题： 5 题 建议时长： 45 分钟 实际时长： 分钟 一、铜及其化合物的性质 1．单质铜 （1）铜元素在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。铜是硬度较小的紫红色固体，具有良好的延展性、导电性和导热性，不能被磁体吸引。 （2）化学性质 ①铜与非金属反应 反应物 化学方程式 非金属 O2 ①常温下潮湿的空气中生成铜锈： 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色) ②在空气中加热：2Cu＋O22CuO(黑色固体)，利用此反应可除去混在H2、CO中的少量O2。 S 2Cu＋SCu2S(黑色固体) Cl2 Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟) ②铜与强氧化性酸反应 氧化性酸 浓硫酸 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，此反应中当Cu过量时，H2SO4也不能完全反应。此反应不适用于制备CuSO4，因为会产生污染性气体SO2且H2SO4的利用率低。 浓硝酸 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 注意： Cu与稀硫酸不反应，但在加热条件下，将氧气通入铜粉和稀硫酸的混合物中可发生反应 2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O。 ③铜与某些盐溶液反应 盐 AgNO3溶液 Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋ FeCl3溶液 Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，工业上用FeCl3溶液做“腐蚀液”，腐蚀多余的铜箔，制作印刷电路板。 ④铜与硫化氢或硫化钠等可溶性硫化物反应生成CuS，反应的化学方程式或离子方程式分别为 Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋、Cu2＋＋S2－===CuS↓。 （3）用途： ①在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等； ②建筑业上用铜制造水管及其他排水设施，具有独特的杀菌功能。 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋) CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋=== Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 CuO＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 与CO反应 CuO＋COCu＋CO2 Cu2O＋CO2Cu＋CO2 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 3．氢氧化铜 （1）物理性质：不溶于水的蓝色固体。 （2）化学性质及应用 反应①：Cu(OH)2CuO＋H2O。（受热分解，生成黑色固体） 反应②：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。（与酸等反应，生成蓝色溶液） 反应③：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O（弱氧化性，与醛反应生成砖红色沉淀） 反应④：Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4](OH)2＋4H2O（与氨水反应，生成深蓝色溶液） （3）用途：检验醛基，医疗上常用于糖尿病的检查。 4．CuSO4·5H2O （1）CuSO4·5H2O即五水合硫酸铜，蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。 （2）无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)可作为水的检验依据，不能作为水蒸气的吸收试剂用于除杂或干燥。 （3）用途：硫酸铜和石灰乳的混合液是农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可用于防治多种作物的病虫害。（铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性。） 5．碱式碳酸铜 碱式碳酸铜的化学式为Cu2(OH)2CO3，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O。 6．铜的冶炼“三方法” ①高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)。 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极即可得精铜。 ②湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 ③生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后将不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 7．“铜”的颜色与溶解性 物质 颜色 状态及溶解性 Cu 紫红色、金属光泽 固态，难溶于非氧化性酸，易溶于强氧化性酸 CuO 黑色 粉末，可溶于酸溶液 Cu2O 砖红色 固体，难溶于水，可溶于酸溶液(生成Cu和Cu2＋) CuCl，CuI 白色 粉末，难溶于水 CuS 黑色 粉末，难溶于水及非氧化性强酸 CuSO4 白色 粉末，易溶于水，水溶液呈蓝色 CuSO4·5H2O 蓝色 晶体 Cu2(OH)2CO3 绿色 粉末，难溶于水，可溶于酸溶液 Cu(OH)2 蓝色 难溶于水，可溶于酸溶液 [Cu(NH3)4]2＋ 深蓝色 络合离子，溶于水 二、锌及其化合物的性质 1．锌的化学性质：锌的化学性质与铝相似，所以，通常可以由铝的性质，推断锌的化学性质(两性)，单质锌，即可与酸反应，又可与碱反应。 （1）在含有CO2的潮湿空气中很快变暗，生成碱式碳酸锌，一层较紧密的保护膜： CO2＋2O2＋3H2O＋4Zn===ZnCO3·3Zn(OH)2 （2）与大多数非金属反应： 2Zn＋O22ZnO， Zn＋X2ZnX2(X为F、Cl、Br、I) （3）与酸、碱的反应： Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑， Zn＋2H2O＋2NaOH===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑ 锌和铝又有区别，锌溶于氨水形成氨配离子，而铝不溶于氨水形成配离子： Zn ＋4NH3＋2H2O===[Zn(NH3)4]2+＋H2↑＋2OH－ （4）与盐溶液的置换反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 3．氧化锌——两性氧化物 ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O ZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn(OH)4]或ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O 4．氢氧化锌——两性氢氧化物 （1）两性： Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O， Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn(OH)2＋2OH－===ZnO＋2H2O （2）受热分解：Zn(OH)2ZnO＋H2O （3）与氨水反应：Zn(OH)2＋4NH3·H2O===[Zn(NH3)4]2+＋4H2O＋2OH－ （4）制法：Zn2＋＋[Zn(OH)4]2－===2Zn(OH)2↓或Zn2＋＋ZnO＋2H2O===2Zn(OH)2↓ 5．锌盐 （1）ZnSO4 ①与可溶性钡盐反应：ZnSO4＋BaCl2===ZnCl2＋BaSO4↓ ②与强碱溶液反应 ZnSO4溶液中加入少量NaOH溶液：Zn2＋＋2OH－===Zn(OH)2↓ ZnSO4溶液中加足量NaOH溶液：Zn2＋＋4OH－===[Zn(OH)4]2－或Zn2＋＋4OH－===ZnO＋2H2O ③与Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀。 （2）Na2[Zn(OH)4]或Na2ZnO2 ①与少量盐酸反应： Na2[Zn(OH)4]＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl＋2H2O或Na2ZnO2＋2HCl===Zn(OH)2↓＋2NaCl ②与足量盐酸反应： Na2[Zn(OH)4]＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋4H2O或Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋2H2O ③与少量CO2反应： Na2[Zn(OH)4]＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3＋H2O或Na2ZnO2＋CO2＋H2O===Zn(OH)2↓＋Na2CO3 ④与足量CO2反应： Na2[Zn(OH)4]＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3或Na2ZnO2＋2H2O＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3 ⑤与可溶性锌盐发生相互促进的水解反应，生成Zn(OH)2沉淀。 三、铍及其化合物的性质 1．铍(Be) (1)物理性质：铍金属为钢灰色或灰白色，熔点1283℃，沸点2570℃，密度1.848g/cm³。铍在地壳中含量为0.001%，含铍矿石约有30多种，具有经济价值的主要有绿柱石(3BeO•Al2O3•6SiO2)、硅铍石(2BeO•SiO2)、金绿宝石(BeO•Al2O3)等几种。 (2)化学性质：铍的化学性质活泼，具有活泼金属通性，容易被氧化剂氧化，常见化合价为＋2价。铍表面易形成氧化层，减小了金属本身的活性。根据对角线规则，Be与Al的性质相似，能与酸和碱反应。 ①与非金属反应：与O2，N2，S反应，生成BeO，Be3N2和BeS。它与碳反应生成Be2C碳化物(与Al4C3同类，类似的还有BeCl2和AlCl3均为共价化合物，易升华，易溶于有机溶剂)，而其他碱土金属的碳化物都是MC2型。 Be＋O22BeO，3Be＋N2Be3N2，Be＋SBeS ②既能与酸又能与碱反应：不仅能溶于酸溶液，也能溶于碱溶液，放出H2，但铍和铝相似，与冷的浓硝酸接触，发生“钝化”现象。 与酸反应：Be＋2HCl===BeCl2＋H2↑ 与碱反应：Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH)4]＋H2↑或Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑ (3)制备 ①还原BeF2，用此法制备存在许多困难，该反应强烈放热甚至会导致爆炸。且最终体系内物质沸点结晶，导致Be与MgF2分离比较困难。 BeF2＋Mg===MgF2＋Be ②电解熔融盐。由于熔融的铍盐几乎不导电或导电性很弱，必须加离子型的盐，如电解NaCl－BeCl2或者LiCl－KCl－BeCl2熔盐。用镍坩埚作电解槽及阴极，阳极是石墨棒。 2．氧化铍(BeO)——两性氧化物 与酸反应：BeO＋2HCl===BeCl2＋H2O 与碱反应：BeO＋2NaOH＋H2O===Na2[Be(OH)4]或BeO＋2NaOH===Na2BeO2＋H2O 3．氢氧化铍(Be(OH)2)——两性氢氧化物 与酸反应：Be(OH)2＋2HCl===BeCl2＋2H2O 与碱反应：Be(OH)2＋2NaOH===Na2[Be(OH)4]或Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O 四、镓、铟及其化合物 单质 （1）Ga熔点29.78℃，在手中融化，但Ga的沸点为2403℃，是液相存在的温度范围最大的金属单质，常用于制造高温下使用的温度计。 （2）常温下，镓与铟表面存在氧化层，导致其化学性质不活泼。Ga与铝类似，具有两性，金属性弱于铝，既可以与酸反应，也可以与碱反应： 2Ga+3H2SO4Ga2(SO4)3+3H2↑； 2Ga+2NaOH+2H2O2NaGaO2 +3H2↑ （3）常温下，镓与铟可以和氯气和溴反应；高温下，都可以与O2、S、P、As等非金属直接化合。 氧化物 和 氢氧化物 （1）Ga2O3和Ga(OH)3两性偏酸性： Ga(OH)3+3OH-[Ga(OH)6]3－。 Ga(OH)3可溶于NH3·H2O，而Al(OH)3不溶于NH3·H2O （2）In2O3和In(OH)3几乎无两性表现，In2O3溶于酸，但不溶于碱。 （3）Ga(OH)3、In(OH)3微热时脱水，生成氧化物：2M(OH)3M2O3+3H2O(M表示Ga或In)。 镓与铟的制备 （1）因为镓常与铝、锌、锗等金属混在一起，所以可在提取出这些金属之后的废料中提取。例如，由铝矾土矿制备Al2O3的工艺流程中，铝酸盐溶液经CO2酸化后分离出Al(OH)3沉淀的母液富集了镓。将母液再次经CO2酸化后便可得到富集的Ga(OH)3，使之溶于碱再进行电解即可得到单质镓。 Ga(OH)3 + OH－Ga(OH)4－， Ga(OH)4－+3e－Ga + 4OH－。 （2）铟的制备方法是将提取过的闪锌矿残渣用硫酸浸取，酸浸取液经中和后投入锌片，铟就沉积在锌片上，用极稀的硫酸溶去锌，将不溶杂质溶于硝酸，再加入BaCO3，便沉淀出氧化铟，在高温下用氢气还原制得金属铟。 五、铅及其化合物的性质 1．铅(Pb) (1)物理性质：银灰色有光泽的重金属，在空气中易氧化而失去光泽，变灰暗，质柔软，延性弱，展性强。密度11.34 g/cm3，熔点327.5℃，沸点1740℃ 。有较强的抗放射穿透的性能。 (2)化学性质 与非金属反应 a．常温时Pb在空气中稳定存在，但表面易形成PbO和Pb2(OH)2CO3保护膜而不易被腐蚀。 2Pb＋O2＋CO2===Pb2(OH)2CO3 b．与O2反应：熔融的铅空气反应生成一氧化铅，将铅在纯氧中加热可得二氧化铅 c．易和卤素、硫化合，生成PbCl4、PbI2、PbS。 与酸反应 a．Pb与稀盐酸可以缓慢反应，但因生成难溶的PbCl2覆盖反应物而使反应终止： Pb＋2HCl===PbCl2↓＋H2↑； b．加热条件下与浓盐酸反应生成氢气：Pb＋4HCl(浓)H2[PbCl4]＋H2↑ c．在氧气存在时可以溶于醋酸，生成弱电解质Pb(CH3COO)2 2Pb＋4CH3COOH＋O2===2Pb(CH3COO)2＋2H2O d．与浓、稀硝酸反应——硝酸不能将Pb氧化到+ 4价态 Pb＋4HNO3(浓)===Pb(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Pb＋8HNO3(稀)===3Pb(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 与碱反应 Pb＋2OH－===PbO＋H2↑ 2．铅的含氧化合物——PbO、PbO2、Pb3O4 PbO 黄丹，又名密陀僧，药材。溶于HNO3或CH3COOH中成可溶性Pb(II)盐。 PbO为两性氧化物，既能溶于酸又能溶于碱。 PbO＋2HCl===PbCl2＋H2O PbO＋2NaOH＋H2O===Na2[Pb(OH)4] PbO2 棕黑色，有强氧化性，是常用的强氧化剂。 ①与H2O2反应：PbO2＋H2O2＋2 H+===Pb2+＋O2↑＋2H2O) ②与浓盐酸反应：PbO2＋4HClPbCl2＋Cl2↑＋2H2O ③可以将Mn2+氧化为MnO：5PbO2＋2Mn2+＋4H+===5Pb2+＋2MnO===2H2O ④PbO2制备[要在碱性条件下制备，用浓硝酸不能制得Pb(IV)]： Pb(OH)＋ClO－=PbO2＋Cl－＋OH－＋H2O Pb3O4 红丹，又名铅丹。可以认为是Pb(II))2Pb(IV))O4可看作2 PbO•PbO2 ，高温下分解，不溶于水，溶于热碱溶液，溶于酸时表现出氧化性。 Pb3O4＋8HCl===3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O 3．醋酸铅[(CH3COO)2Pb] 实验室里用醋酸铅试纸检验H2S：H2S＋(CH3COO)2Pb===PbS↓(黑色)＋2CH3COOH 六、锡及其化合物的性质 1．锡(Sn)：锡和铝化学性质相似，既能与酸反应，又能与碱反应。 (1)与稀盐酸缓慢作用，与浓盐酸在加热条件下反应加快：Sn＋2HCl(浓)SnCl2＋H2↑ (2)与氢氧化钠反应生成亚锡酸钠和氢气：Sn＋2NaOH===Na2SnO2＋H2↑ 2．氢氧化锡[Sn(OH)2]：氢氧化锡是两性氢氧化物。 (1)与酸反应：Sn(OH)2＋2HCl===SnCl2＋2H2O (2)与碱反应：Sn(OH)2＋2NaOH===Na2SnO2＋2H2O 3．Sn2+与Sn4+：Sn2+与Sn4+均易水解 (1)Sn2+水解：SnCl2＋H2OSn(OH)Cl(白色)＋HCl，故配制SnCl2溶液要使用盐酸，抑制Sn2+水解。 (2)Sn2+在空气中被氧气氧化：2Sn2+＋O2＋4H+===2Sn4+＋2H2O，要加入单质Sn，防止Sn2+被氧化。 (3)Sn4+水解：SnCl4＋4H2OSn(OH)4↓＋4HCl，故配制SnCl4溶液要使用盐酸，抑制Sn4+水解。 1．（2024·甘肃·模拟预测）化学与生活密切相关。下列说法中错误的是 A．ClO2既可用于自来水的消毒杀菌，又可除去水中的悬浮杂质 B．废旧电池必须回收处理，防止造成汞、镉及铅等重金属污染 C．CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃 D．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包是依据碳氢酸钠加热分解反应的原理 【答案】A 【详解】A．ClO2具有强氧化性，可用于自来水的消毒杀菌，但无法除去水中的悬浮杂质，故A错误； B．废旧电池中含有铅、汞、镉等重金属元素，如果处理不当会对环境和人类健康造成危害，故B正确； C．CaF2与浓H2SO4混合物可生成HF，HF可用于刻蚀玻璃，故C正确； D．用小苏打作发泡剂烘焙面包是依据碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳的原理，故D正确； 故答案选A。 2．（2024·山东济南·模拟预测）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是 A．“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”，“味酸”是因绿矾水解产生 B．“白青得铁化为铜”，其中的“白青”属于盐 C．古陶瓷修复所用的熟石膏，主要化学成分为，该成分属于纯净物 D．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”，“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜 【答案】D 【详解】A．绿矾是硫酸亚铁晶体[FeSO4⋅7H2O]，溶解时水解产生，所以有“味酸”，A项正确； B．白青[Cu2(OH)2CO3]属于盐，是一种碱式盐，B项正确； C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其化学成分为2CaSO4⋅H2O，属于纯净物，C项正确； D．“翠色”为青色或者绿色，而氧化亚铜为砖红色，可能来自亚铁离子，诗句中的“翠色”不可能来自氧化亚铜，故D错误； 答案选D。 3．（2024·山东泰安·二模）预计于2023年发射的中国空间站望远镜运行后将成为太空中最大的望远镜。下列有关叙述错误的是 A．主镜材料为密度小，性能好的金属铍，铍元素在元素周期表中位于第二周期ⅡA族 B．望远镜需要避免太阳辐射，制作遮阳帆的聚酰亚胺薄膜属于有机高分子材料 C．望远镜需要超低温环境，主动冷却器用氦制冷，氦的分子间作用力很弱，沸点极低 D．望远镜工作的推进剂为N2H4和N2O4，N2O4本身的颜色会随温度升高变为红棕色 【答案】D 【详解】A．Be为4号元素最外层2个电子，它位于第二周期ⅡA族，同时它密度小，性能好的金属铍可作为主镜材料，A项正确； B．聚酰亚胺为人工合成的高分子化合物，B项正确； C．He相对分子质量小分子间范德华力弱，所以氦的分子间作用力很弱，沸点极低，C项正确； D．N2O4本身为无色，D项错误； 故选D。 4．（2024·安徽淮北·一模）铍元素与铝元素的单质及其化合物的性质相似。下列说法错误的是 A．Be溶于NaOH溶液生成H2 B．BeO、Be(OH)2均难溶于水 C．BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Be(OH)2 D．BeSO4溶液呈酸性 【答案】C 【详解】A．Be与Al的性质相似，则Be与NaOH溶液反应的化学方程式为：Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑，生成H2，故A正确； B．BeO、Be(OH)2类似Al2O3和Al(OH)3，均难溶于水，故B正确； C．AlCl3和过量NaOH溶液反应生成NaAlO2，则BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Na2BeO2，故C错误； D．Al2(SO4)3溶液呈酸性，，则BeSO4为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，故D正确； 故选：C。 5．（2024·福建龙岩·模拟预测）锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如图所示。下列说法错误的是 A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为：ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O B．可用ZnS除去溶液中的Cu2+的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS) C．为提高生产效率，“酸浸”“净化I”“净化II”的反应温度越高越好 D．“电解”的产物之一可用于替换“净化I”中的H2O2 【答案】C 【分析】锌焙砂中含有ZnO、ZnFe2O4、FeO、CuO，加入硫酸酸浸，ZnO、FeO、CuO转化成相应的硫酸盐，ZnFe2O4与盐酸反应生成Zn2+、Fe3+，加入过氧化氢，利用过氧化氢的氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，加入ZnO，调节pH，使Fe3+以Fe(OH)3形式沉淀出来，过滤，加入过量ZnS，将Cu2+以CuS形式沉淀出，据此分析； A．ZnFe2O4写成ZnO·Fe2O3，ZnO和Fe2O3与酸反应生成Zn2+、Fe3+，因此ZnFe2O4与H+反应的方程式为ZnFe2O4+8H+= Zn2++2Fe3++4H2O，故A说法正确； B．净化Ⅱ的目的是将Cu2+以CuS形式沉淀出，发生ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+，根据溶度积的规律，推出Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，故B说法正确； C．过氧化氢受热易分解，温度过高，使过氧化氢分解，造成原料浪费，因此不是反应温度越高越好，故C说法错误； D．净化Ⅱ得到溶质主要为ZnSO4，电解硫酸锌，阴极电极反应式为Zn2++2e-=Zn，阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，氧气具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，因此氧气可以替换过氧化氢，故D说法正确； 故答案为C。 6．（2024·黑龙江·二模）从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程ZnO转化为并有少量Fe2+和Fe3+浸出。下列说法错误的是 A．中心离子采取sp3杂化 B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”过程发生反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 【答案】B 【分析】“盐浸”过程ZnO转化为发生反应，根据题中信息可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。 A．中心离子为，与4个配体形成4个配位键，杂化类型为sp3杂化，A正确； B．根据分析可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，所以滤渣中除，还有Fe2O3和Fe3O4，B错误； C．根据分析可知，“沉锌”过程发生反应，C正确； D．合理控制用量，可使滤液循环使用，D正确； 答案选B。 7．（2024·湖南·高考真题）下列过程中，对应的反应方程式错误的是 A 《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌 B 用作野外生氢剂 C 饱和溶液浸泡锅炉水垢 D 绿矾()处理酸性工业废水中的 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．火法炼锌过程中C作还原剂，ZnCO3和C在高温条件下生成Zn、CO，因此总反应为，故A项错误； B．为活泼金属氢化物，因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气，反应方程式为，故B项正确； C．锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等，由于溶解性：CaSO4>CaCO3，因此向锅炉水垢中加入饱和溶液，根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3，反应方程式为，故C项正确； D．具有强氧化性，加入具有还原性的Fe2+，二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+，Cr元素化合价由+6降低至+3，Fe元素化合价由+2升高至+3，根据守恒规则可知反应离子方程式为，故D项正确； 综上所述，错误的是A项。 8．（2024·辽宁丹东·二模）利用氧化制备水合肼,并模拟利用水合肼处理铜氨废液回收铜粉的实验流程如图所示： 已知：①氯气与烧碱溶液的反应为放热反应；②具有强还原性。 下列说法错误的是 A．含有键 B．步骤Ⅰ中为避免温度过高，可采用冰水浴 C．与反应合成水合肼的化学方程式为 D．步骤Ⅱ中可将水溶液逐滴加入溶液中 【答案】D 【分析】NaOH稀溶液与Cl2在一定温度下反应生成NaClO、NaCl和H2O，向反应后的混合液中加入CO(NH2)2，NaClO与CO(NH2)2反应合成(N2H4•H2O)，同时有NaCl和Na2CO3生成，发生反应为CO(NH2)2+ClO-+2OH-=N2H4•H2O+Cl-+；向反应后的溶液中继续加入铜氨溶液发生反应2[Cu(NH3)4]2++N2H4•H2O+4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O，有Cu析出，经过滤得到铜粉，以此分析解答。 A．1个NH3含3个N-H键，氨气和铜离子间形成配位键也是一种σ键，含有3×4+4=键，故A正确； B．步骤I中温度过高发生副反应，为避免温度过高，可采用冰水浴，故B正确； C．NaClO与CO(NH2)2反应合成(N2H4•H2O)，同时有NaCl和Na2CO3生成，合成水合肼的化学方程式为，故C正确； D．步骤Ⅱ中若将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中，会导致NaClO溶液将N2H4•H2O氧化，因此步骤II中可将NaClO碱性溶液逐滴滴入尿素水溶液中，故D错误； 故选D。 9．（2023·河南开封·三模）锡为ⅣA族元素，四碘化锡是常用的有机合成试剂（SnI4，熔点114.5℃，沸点364.5℃，易水解）。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn+2I2SnI4制备SnI4，装置如图（夹持、加热装置略去）。下列说法正确的是（    ） A．SnI4不溶于CCl4 B．装置Ⅰ中b为冷凝水进水口 C．加入碎瓷片的目的是防止暴沸 D．装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2 【答案】C 【详解】A．根据题干中SnI4的熔沸点，从组成分析可知SnI4与CCl4为同族形成的同类物质，依据“相似相溶原理”可知SnI4可溶于CCl4中，故A错误； B．冷凝管的冷凝水为“下进上出”，所以装置Ⅰ中a为泠凝水进水口，故B错误； C．液体加热时，加入碎瓷片目的是防止暴沸，故C正确； D．由题可知：SnI4，易水解，所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解，故D错误； 故选C。 10．（2024·北京丰台·二模）锡(50Sn)与Si处于同一、主族，由于锡具有一定的抗腐蚀性，镀锡的铁皮常用于制作罐头盒。下列说法不合理的是 A．原子半径：Sn>Si B．金属性：Rb(铷)>Sn。 C．Sn位于第四周期第IVA族，p区 D．镀锡铁皮的镀层破损后，铁更容易被腐蚀 【答案】C 【详解】A．锡(50Sn)与Si处于同一主族，同主族原子半径从上至下逐渐增大，原子半径：Sn>Si，A正确； B．同周期从左至右金属性逐渐减弱，金属性：Rb(铷)>Sn，B正确； C．Sn的价电子排布式为：5s25p2位于第五周期第IVA族，p区，C错误； D．镀锡铁皮的镀层破损后，形成原电池，铁做负极，铁更容易被腐蚀，D正确； 答案选C。 11．（2024·安徽·三模） Cu是重要的金属元素。铜的冶炼工艺简单，成为了人类最早使用的金属之一、纯铜是柔软的金属，单质呈紫红色。二价铜盐是最常见的铜化合物，其常呈蓝色、常呈深蓝色、常呈黄色。蓝铜矿和绿松石等矿物颜色的来源，历史上曾广泛用作颜料。 工业上黄铜矿(主要成分为)的冶炼广泛使用的是火法冶炼，第一步是矿石熔炼，目的是使黄铜矿转化为铜较高的冰铜(、FeS)。下列说法不正确的是 A．的Cu的价态是价 B．矿石熔炼过程中消耗反应时，转移电子的数目为 C．矿石熔炼时在富氧条件下进行有利于S的回收利用 D．熔炼过程中可以采用逆向流进料，从而提高熔炼效率 【答案】B 【详解】A．根据电荷守恒，Cu2S中S为-2价，则Cu为+1价，A正确； B．矿石熔炼过程反应方程式为2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2，根据反应式可知消耗2molCuFeS2转移6mol电子，故消耗1mol CuFeS2转移电子数为3NA，B错误； C．在富氧的条件下，氧气浓度高，提高黄铜矿的转化率，有利于S的回收利用，C正确； D．逆向进料是将原料从设备底部加入，其优点是组分分离效果好，能够提高熔炼效率，D正确； 故选 B。 12．（2023·江西赣州·一模）古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为]的制法有如下描述：“铅块悬酒缸内，封闭四十九日，开之则化为粉矣，化不白者炒为黄丹，黄丹滓为密陀僧”。下列说法不正确的是 A．胡粉难溶于水 B．铅块化为胡粉的过程中发生了氧化还原反应 C．黄丹的化学式也可表示为 D．密陀僧与碳粉高温加热又可以制得铅 【答案】C 【详解】A．胡粉的主要成分为2PbCO3•Pb（OH）2，2PbCO3•Pb（OH）2属于难溶物质，A正确； B．铅块化为胡粉的过程中Pb的化合价从0升高到+2价，化合价发生变化，属于氧化还原反应，B正确； C．Pb3O4中Pb的化合价为+2和+4价，黄丹的化学式也可表示为，C错误； D．密陀僧的成分为PbO，故其与碳粉高温加热发生反应：2PbO+CPb+CO2，又可以制得铅，D正确； 故答案为：C。 13．（2021·山东滨州·二模）用“H2SO4浸出一萃取”法从铅烟灰(主要含有In2O3，还含有PbO和SiO2杂质)中回收单质铟(In)的生产工艺流程如图所示。 已知：I.“萃取”反应：In2(SO4)3+6(HA)2(有机液)2In(HA2)3(有机液)+3H2SO4 II.“反萃”反应：In(HA2)3(有机液)+4HCl3(HA)2(有机液)+HInCl4 下列说法正确的是 A．“高温酸浸”时，用浓盐酸代替稀硫酸可提高酸浸速率 B．“萃取”时，等量的萃取剂一次萃取和分多次萃取的效率相同 C．“反萃”时，适当增加盐酸的浓度可提高铟的反萃取率 D．“置换”时，得到海绵铟的化学方程式为：Zn+2HInCl4=ZnCl2+H2↑+2InCl3 【答案】C 【详解】A．二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气，且高温会造成大量的HCl挥发造成损失，不能提高酸浸速率，A错误； B．每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配，所以多次萃取的效率更高，B错误； C．“反萃”时，适当增加盐酸的浓度，平衡In(HA2)3(有机液)+4HCl⇌⇌3(HA)2(有机液)+HInCl4正向移动，可提高铟的反萃取率，C正确； D．“置换”时锌与HInCl4反应产生In单质而不是氢气，发生反应的化学方程式为3Zn+2HInCl4=2In+3ZnCl2+2HCl，D错误； 综上所述答案为C。 14．（2024·山东潍坊·一模）化学与科技、生产、生活息息相关。下列说法正确的是 A．第19届亚运会使用零碳甲醇(由回收合成)作燃料，符合“碳中和”理念 B．铜铟硫量子点是纳米级的半导体材料，属于胶体 C．食品中的膳食纤维含纤维素，纤维素可以为运动员提供能量 D．“嫦娥五号”探测器使用GaAs太阳能电池，该电池将化学能转化为电能 【答案】A 【详解】A．第19届亚运会使用用二氧化碳合成的零碳甲醇作燃料可以减少二氧化碳的排放，符合“碳中和”理念，故A正确； B．纳米级铜铟硫的半导体材料是纯净物，不属于胶体，故B错误； C．人体内缺少纤维素水解的酶，不能使纤维素发生水解反应，所以纤维素不能为运动员提供能量，故C错误； D．太阳能电池是将光能转化为电能的装置，故D错误； 故选A。 15．（2024·湖南·模拟预测）从砷化镓废料(主要成分为GaAs、、和)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止过度分解 B．滤渣Ⅲ的主要成分是 C．“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，提高经济效益 D．得到的操作为直接蒸干 【答案】D 【详解】A．“碱浸”时，温度保持在70℃可以提高“碱浸”速率，同时防止温度过高过氧化氢分解，故A正确； B．根据流程分析可知，碱浸时发生反应生成进入溶液，加入后又反应生成，而Ga元素又溶于过量的硫酸，所以滤渣Ⅲ主要为，故B正确； C．“旋流电积”时，溶液电解生成Ga、和，所以“尾液”溶质主要是，可进行循环利用，故C正确； D．因滤液中有其他物质，直接蒸干会有杂质，且会脱结晶水，故D错误； 答案选D。 16．（2024·北京东城·二模）(镓)的稳定同位素和是显示地表风化过程的一种指示剂。下列说法不正确的是 A．和的化学性质不相同 B．可用质谱法区分和 C．位于元素周期表中第四周期、第ⅢA族 D．的第一电离能大于K的第一电离能 【答案】A 【详解】A．和为同位素，化学性质几乎完全相同，但物理性质有所差异，故A错误； B．质谱法可以测相对分子量，由于同位素的相对质量不同，可用质谱法区分和，故B正确； C．Ga位于元素周期表第四周期第IIIA族，故C正确； D．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，Ga的第一电离能大于K的第一电离能，故D正确； 故选：A。 17．（2024·山西太原·一模）近年来我国科技研究取得重大成就，科技创新离不开化学。下列相关叙述正确的是 A．量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同位素 B．中国空间站太阳翼使用氮化镓(GaN)半导体材料，GaN属于新型金属材料 C．可再生生物降解餐具的成分为聚乳酸(PLA)，PLA属于有机高分子材料 D．华为Mate60pro手机的CPU基础材料是SiO2 【答案】C 【详解】A．碳纳米管TEM与石墨烯都是碳元素组成的单质，二者互为同素异形体，A不正确； B．金属材料包括金属及合金，氮化镓(GaN)半导体材料中，GaN属于新型无机非金属材料，B不正确； C．聚乳酸(PLA)为有机高分子化合物，则PLA属于有机高分子材料，C正确； D．手机的CPU基础材料是Si，SiO2用于生产光导纤维，D不正确； 故选C。 18．（2024·河北唐山·三模）铍是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超级金属”之称。以绿柱石[]为原料制备金属铍的工艺如下： 已知：750℃烧结时，与绿柱石作用生成易溶于水的，“滤渣1”中含有铁、铝、硅的氧化物，难溶于水，可与过量结合成。下列说法正确的是 A．提高烧结后的水浸效率可以将烧结固体粉碎处理 B．对过滤1后的滤液中加入过量的NaOH溶液有利于Be元素的沉淀 C．“沉氟”反应的离子方程式为 D．工业上电解熔融混合物制备金属铍，在阳极析出金属铍 【答案】A 【分析】绿柱石的主要成分Be3Al2(SiO3)6，可表示为3BeO•Al2O3•6SiO2，由流程可知，烧结时发生Be3Al2(SiO3)6+2Na3FeF63Na2BeF4+Al2O3+Fe2O3+6SiO2，碾碎、水浸后，再过滤，分离出滤渣为Al2O3、Fe2O3、SiO2，滤液中加入NaOH生成Be(OH)2沉淀，若NaOH过量、则氢氧根与Be(OH)2反应结合成，降低Be的产率，Be(OH)2煅烧得BeO，BeO与C、Cl2反应得到BeCl2、CO，电解NaCl-BeCl2熔融混合物制备金属铍，沉氟时发生12NaF+Fe2(SO4)3=2Na3FeF6↓+3Na2SO4，难溶物循环利用，据此分析解题。 A．接触面积越大反应越充分、浸取效率越高，则提高烧结后的水浸效率可以将烧结固体粉碎处理，A正确； B．氢氧根与Be(OH)2反应结合成，则对过滤1后的滤液中加入过量的NaOH溶液不利于Be元素的沉淀，B错误； C． “沉氟”反应为12NaF+Fe2(SO4)3=2Na3FeF6↓+3Na2SO4，则离子方程式为：3Na++6F-+Fe3+=Na3FeF6↓，C错误； D． 工业上电解熔融混合物制备金属铍，Be化合价降低发生还原反应，故在阴极析出金属铍，D错误； 答案选A。 19．（2024·湖南永州·一模）废旧铅蓄电池会导致铅污染，RSR工艺回收铅的化工流程如图所示。 已知：i.铅膏的主要成分是PbO2和PbSO4；HBF4是强酸； ii.Ksp(PbSO4)=1.6×10-8、Ksp(PbCO3)=7.4×10-14。 下列有关说法错误的是 A．步骤②中反应PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq)的化学平衡常数K约为2.2×105 B．操作③需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 C．步骤④发生反应的离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O D．副产品M的主要成分是(NH4)2SO3 【答案】D 【详解】A．步骤②中反应PbSO4(s)+(aq)⇌PbCO3(s)+(aq)的化学平衡常数K=2.2×105，A正确； B．操作③为分离固液的操作，是过滤，需要用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，B正确； C．HBF4是强酸，和碳酸铅反应生成二氧化碳、水、和Pb(BF4)2，故步骤④发生反应的离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++CO2↑+H2O，C正确； D．副产品M的主要成分是(NH4)2SO4，D错误； 故选D。 20．（2024·安徽池州·三模）铟(In)是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含)中提取铟的工艺流程如图： 下列说法错误的是 A．整个流程中可循环利用的物质是萃余液 B．亚铁离子在萃取剂中的溶解度大于水中的溶解度 C．“水浸”所得浸渣中还含有 D．“还原铁”时发生反应的离子方程式为： 【答案】B 【详解】A．由流程可知萃余液中主要成分为硫酸，可循环利用，A正确； B．萃取剂加入亚铁离子进入水层，所以得出亚铁离子在萃取剂中溶解度小于水中溶解度，故B错误； C．与反应生成难溶于水的，C正确； D．根据还原铁的信息，可知铁离子转化为亚铁离子、转化为，反应为：，D正确。 故答案选B。 21．（2024·全国·模拟预测）某工厂从主要成分为、、、的烟灰中分别回收铜、锌、铅元素的部分流程如图所示： 已知：常温下，，。 回答下列问题： (1)“酸浸”阶段发生反应的离子方程式为 。 (2)“置换”阶段，反应结束后应迅速过滤，否则会导致铜的析出率降低，原因是 。 (3)“氧化”阶段，的实际用量必须大于理论用量的原因是 。 (4)可以有多种选择，若是，则“调”时反应生成红褐色物质的离子方程式为 ；“系列操作”是指 、过滤、洗涤、烘干。 (5)一定条件下，利用食盐水可从“料渣”中提取铅，已知在不同浓度的溶液中，温度对铅浸出率的影响如图所示： ①已知：反应的平衡常数为，则溶于过量溶液发生转化反应：，其平衡常数 （用含的代数式表示）。 ②从“料渣”中浸取铅的最合适的条件是 。 【答案】 (1) (2)溶液中被空气氧化为，然后将氧化为 (3)能催化分解 (4) 蒸发浓缩、冷却结晶 (5) 用的食盐水、在时浸泡“料渣” 【详解】（1）（1）“酸浸”阶段被氧化为，离子方程式为，答案：； （2）（2）酸性条件下易被空气中的氧气氧化为，然后将氧化为，从而降低了铜的析出率，答案：溶液中被空气氧化为，然后将氧化为； （3）（3）自身会发生分解且能催化的分解，导致一部分无法用于氧化，故实际用量多于理论用量，答案：能催化分解； （4）（4）消耗水解产生的，促进的水解过程，相应的离子方程式为；滤液的溶质是，从溶液中析出晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，答案：、蒸发浓缩，冷却结晶； （5）（5）①根据已知信息，溶于溶液时发生的转化反应中，；②由图可知，当，温度为时铅的浸出率最高，故控制的浸取条件为用的食盐水、在时浸泡“料渣”；答案：、用的食盐水、在时浸泡“料渣”。 22．（2023·北京朝阳·三模）氯化亚铜()广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜精矿为原料生产的工艺如下： 已知：难溶于醇和水，溶于较大的体系，潮湿空气中易水解氧化。 (1)步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，化学方程式是 。 (2)步骤2是溶解过程，溶解时反应的离子方程式 。 (3)步骤3为主反应，的沉淀率与加入的的量关系如图所示。 ①反应的氧化产物是 ； ②比较相对大小：A点 C点(填“>”、“<”或“=”)； ③提高C点状态混合物中沉淀率的措施是 ； (4)步骤4进行的实验操作是 ； (5)洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是 。用乙醇洗涤的目的是 。 (6)产品纯度测定：称取产品a g于锥形瓶中，加入足量的酸性溶液使其充分溶解，然后用标准溶液滴定，消耗溶液b mL。(本实验中的被还原为，不与产品中杂质和反应)。 ①溶于溶液的离子方程式是 。 ②产品中(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为 。 【答案】 (1) (2)(生成也给分) (3)或 > 加水稀释 (4)过滤 (5)具有强氧化性会把氧化 去除固体表面的水，防止其被空气氧化 (6) (或) 【详解】（1）步骤1是“氧化酸浸”的过程，该过程生成蓝色溶液和浅黄色沉淀，，说明生成硫酸铜和硫单质，H2O2在酸性条件下将CuS中S2-氧化成硫单质，其反应方程式为CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S↓+2H2O。 （2）步骤2是溶解过程，利用硝酸根在酸性条件性具有强氧化性，可溶解Cu生成氧化产物Cu2+，硝酸根被还原成NO或NO2，则溶解时反应的离子方程式为或。 （3）①步骤3为主反应，涉及反应为：2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+，反应中S元素化合价由+4价升高为+6价，被氧化，氧化产物为或(NH4)2SO4； ②随着氯化铵浓度不断增大，亚铜离子的沉淀率由低到高后又有所下降，则B点之前Cu+过量、且Cu+与Cl-形成CuCl的沉淀，B点时恰好沉淀完全得，B点之后，c(Cl-)增大，部分CuCl(s)溶解：，故A点铜元素主要存在形式为Cu+与CuCl，B点铜元素主要存在形式CuCl，C点铜元素主要存在形式为与CuCl，则相对大小：A点＞C点； ③B点之后，c(Cl-)增大，发生，部分CuCl(s)溶解，沉淀减少，若加水稀释，减少c(Cl-)，平衡左移，则提高C点状态混合物中沉淀率的措施是加水稀释； （4）步骤4把氯化亚铜沉淀分离出来，则进行的实验操作是过滤； （5）洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，理由是：硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，所以洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”。已知 难溶于醇，在潮湿空气中易水解氧化，则用乙醇洗涤的目的是：去除固体表面的水，防止其被空气氧化。 （6）①溶于溶液的离子方程式是。 ②产品纯度测定时存在关系式，，消耗标准溶液b mL，则产品中(摩尔质量为99g/mol)的质量分数为 23．（24-25高三上·江西宜春·阶段练习）GaN是制造微电子器件，光电子器件的新型半导体材料。综合利用炼锌矿渣{主要含铁酸镓[]、铁酸锌()，还含少量Fe及一些难溶于酸的物质}获得金属盐，并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN)，部分工艺流程如图。 已知： ①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，“浸出液”中的金属离子对应的氢氧化物的溶度积常数如下表，离子浓度小于时可视为沉淀完全。 氢氧化物 ③，。 回答下列问题： (1)为提高浸出率，可采取的措施为 (填标号)。 a．将矿渣粉碎 　 b．降低温度 　 c．把稀硫酸换成浓硫酸 　d．延长浸出时间 (2)已知纤锌矿结构的GaN晶胞结构与金刚石结构类似，则该种GaN晶体的类型为 ，基态Ga原子价层电子的轨道表示式为 。 (3)与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (4)“调pH”时需调节溶液pH的最小值为 。 (5)检验“滤液1”中是否含有的试剂为 (填名称)。 (6)电解反萃取液(溶质为)制粗镓的装置如图所示，阳极的电极反应式为 。 【答案】 (1)ad (2)共价晶体 (3) (4)5.3 (5)硫氰化钾 (6) 【详解】（1）为提高浸出率，可采取的措施有粉碎矿渣，延长浸出时间，故选ad； （2） 金刚石为共价晶体，GaN晶胞结构与金刚石结构类似，则该种GaN晶体的类型为共价晶体；Ga为31号元素，则基态Ga原子价层电子的轨道表示式为； （3）根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+3价，与稀硫酸反应生成硫酸锌、硫酸铁和水，反应的化学方程式为； （4）调节pH，沉淀铁离子和Ga3+，滤液1中含有锌离子，，c(OH-)=mol/L，c(H+)=5×10-6，pH=6-lg5=5.3，则“调”时需调节溶液的最小值为5.3； （5）遇到硫氰根离子显红色，则检验“滤液1”中是否含有的试剂为硫氰化钾； （6）由图可知，阳极水失去电子生成氧气同时生成碳酸氢根离子，则阳极的电极反应式为：； 24．（2024·浙江·三模）碘化锡()主要用于制造有机锡配合物。某小组利用单质锡和碘制备碘化锡，其主要实验流程如下(反应装置见下图，夹持仪器略去)： 已知： ①无水碘化锡为橙红色立方晶体，空气中受潮易水解，熔点145.7℃，沸点364.5℃。 ②碘化锡在丙酮和热的石油醚中溶解度较大，在冷的石油醚中溶解度小。 ③石油醚的沸点为60～90℃，碘单质的升华温度为45～77℃。 请回答： (1)反应装置中仪器X的名称是 。 (2)下列说法不正确的是___________。 A．将锡片剪成细小碎片、碘磨细的原因是充分反应，同时提高反应速率 B．仪器X的作用是吸收石油醚，防止石油醚扩散到空气中 C．步骤可以不转移反应液，直接在原反应装置(圆底烧瓶)中进行后续操作 D．步骤采用蒸发结晶比冷却结晶更好 (3)反应装置中，为使紫色碘蒸气上升不高于冷凝管的中间部位，可采取的措施是 。判断“反应装置”中的反应已完全的实验现象是 。 (4)步骤，圆底烧瓶中还附着四碘化锡晶体，处理的方法是 。 (5)产品中的杂质可以进一步采用重结晶法提纯。请从下列选项中选择最佳选项并进行排序。 取碘化锡样品放入烧杯中→___________→___________→___________ a．加入适量的热水 b．加入适量的热的石油醚 c．用冷水浴冷却结晶 d．趁热过滤 e．加入适量的冷的石油醚 (6)该小组对制备的碘化锡产品进行性质和组成上的研究。 ①取适量的产品溶解在2mL丙酮中配成溶液，再加入1ml蒸馏水，产生白色无定型沉淀，写出反应的化学方程式 。 ②本实验可以通过测定某些物理量来确定碘化锡的化学式，需测定的物理量有 。 【答案】 (1)干燥管 (2)CD (3)调节冷凝管的进水速度 蒸气的紫色消失 (4)用1-2mL热的石油醚洗涤内壁，一起转移到小烧杯中 (5)bdc (6) 加入锡片的总质量，剩余锡片质量，加入碘的质量 【详解】（1）由反应装置图，反应装置中仪器X的名称是干燥管； （2）A．将锡片剪成细小碎片、碘磨细，增大了反应物之间的接触面积，可以使反应物充分反应，同时提高反应速率，A正确； B．装置中冷凝管连接两个干燥器，第一个即图中X的作用是是吸收石油醚，防止石油醚扩散到空气中，第二个是防止由水蒸气进入装置内与产物反应，B正确； C．由于Sn过量，如果不转移反应液，直接在原反应装置(圆底烧瓶)中进行后续操作，会导致产品中有Sn杂质，C错误； D．由于碘化锡在热的石油醚中溶解度较大，步骤Ⅳ采用蒸发结晶可能导致析出的晶体较少，产率低，D错误； 故不正确的选CD； （3）反应装置中，为使紫色碘蒸气上升不高于冷凝管的中间部位，可采取的措施是调节冷凝管的进水速度，通过加快进水速度加强冷却效果，由于Sn过量，碘会被反应完，故判断“反应装置”中的反应已完全的实验现象是I2蒸气的紫色消失； （4）由于碘化锡在热的石油醚中溶解度较大，故圆底烧瓶中还附着的四碘化锡晶体可以用1-2mL热的石油醚洗涤内壁，一起转移到小烧杯中； （5）重结晶就是将粗产品重新溶解并结晶，故需要加入适量的热的石油醚溶解，趁热过滤滤去不容杂质，最后用冷水浴冷却结晶，故选择的最佳选项并进行排序为b→d→c； （6）①由于无水碘化锡受潮易水解，故取适量的产品溶解在2mL丙酮中配成溶液，再加入1ml蒸馏水，发生水解，产生白色无定型沉淀为Sn(OH)4，反应的化学方程式为SnI4+4H2O=Sn(OH)4↓+4HI； ②本实验可以通过测定加入锡片的总质量，剩余锡片质量，加入碘的质量，从而得出参与反应的锡和碘的物质的量之比，确定碘化锡的化学式。 25．（2024·四川德阳·二模）从某铋(Bi)、锌的冶炼厂的高铟烟灰(主要含ZnO、、、、)中提取铟和铋的流程如图： 已知：不溶于稀硫酸；难溶于水。 回答下列问题： (1)“滤液1”中含有的金属阳离子有 (填离子符号)。 (2)“酸浸”过程中使用稀硫酸而不用75%的)溶液，其原因是 。 (3)“酸溶”生成的中，Bi元素的化合价为 。 (4)“转化2”时发生反应的化学方程式为 。 (5)“系列操作”的流程如下： 已知：“萃取”时发生反应：(金属阳离子)(有机液)(有机液)；与相似，易水解。 ①试剂X的名称为 ，“萃取”和“反萃取”的目的是 。 ②关于虚线框内的实验步骤，下列说法正确的是 (填标号)。 A．可以提高溶液的浓度 B．烧碱溶液可用纯碱溶液代替 C．需用到分液漏斗、烧杯、玻璃棒等仪器 (6)akg的高铟烟灰经上述流程后，得到质量分数为w的产品bg，则高铟烟灰中Bi的百分含量为 (用含a、b、w的计算式表示)。 【答案】 (1)Zn2+和Al3+ (2)用75%的硫酸会使SnO2溶解，达不到与ZnO、Fe2O3分离的目的 (3)+3 (4) (5) 盐酸 选择性除去锡离子，提纯铟离子，后续可以得到高纯度的铟产品 AB (6) 【详解】（1）由分析可知，滤液1中的阳离子有Fe3+和Zn2+； （2）由题给已知SnO2 不溶于稀硫酸，若用75%的硫酸则使SnO2溶解，达不到与ZnO、Fe2O3分离的目的； （3）“酸溶”生成的(BiO)2SO4中，Bi元素的化合价为+3价； （4）“转化2”时发生反应为氯化铋与氢氧化钠、次氯酸钠转化为NaBiO3，反应化学方程式为：； （5）①要使萃取平衡逆向移动且不能引入新的阴离子，则实际X为盐酸； ②“萃取”和“反萃取”的目的是：选择性除去锡离子，提纯铟离子，后续可以得到高纯度的铟产品； ③A．先将铟转化为沉淀再加盐酸溶解，可以起到富集铟的作用，提高InCl3溶液的浓度，A正确   B．纯碱也可以沉淀铟，所以可以用烧碱溶液代替纯碱溶液，B正确； C．该过程涉及到过滤，不需要用到分液漏斗，C错误； 故选AB。 （6）Bi的质量为g，则高铟烟灰中Bi的百分含量为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$