内容正文:
课时素养达标(十五)
镁、铝、铜及其化合物
金属冶炼
基础巩固练
5.(2025·福州期末)实验室以空气和镁为原料制
选择题只有1个选项符合题意
备Mg:N2的装置如图所示(夹持和加热装置略
1.(2025·玉林期末)下列关于金属治炼的说法中
去),已知MgsN2遇到水蒸气会反应生成NH3,
错误的是
(
还原铁粉与N2不会反应。下列说法不正确
A.人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼
的是
(
性有关
B.电解法获得镁时,不可在CO2或N2中降温
分散到石棉绒
中的还原性铁粉
碱石灰
冷却
镁粉
C.热还原法常用的还原剂有CO,H2、C、AI等
客柜凌
D.金属Na、Mg、A1均能通过电解熔融氯化物的
A
B
D
E
方法获得
A.装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸
2.化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是
B.若去掉装置C,对产品纯度影响很大
A.在室外大雪的时候MgC2可以用作融雪剂,
C.实验时应先加热C,通入一段时间空气后再加
原因是因为其溶解的时候可以放热
热D
B.铬是硬度最高的金属,常在不锈钢中添加
D.装置E中碱石灰的作用是吸收尾气
C.TO2为半导体,可做新型太阳能电池主要
6.(2025·成都月考)将0.1mol的镁、铝混合物溶
材料
于100mL2mol/1H2SOa溶液中,然后再滴加
D.氧化镁在工业生产中常用作耐火材料
1mol/L NaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的
3.明矾[KA1(SO)4)2·12H2O]可用作净水剂。某
过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积
同学设计利用废铝箔(主要成分为A1,含少量
V变化如图所示。当V1=160mL时,回答下列
Mg、Fe等)制备明矾的流程如下图所示。
铝箔
DNaOH溶液,甲溶液
②通入CO
问题:
→滤渣
过滤
过滤、洗涤
③稀硫酸
④K,SO,饱和溶液
乙溶液
明矾
操作a
下列说法不正确的是
V,V/mL
A.①中反应的离子方程式是2A1十2OH+
6H2O—2[A1(OH)4]厂+3H2↑
(1)写出0~V1发生的离子反应方程式为
B.③中反应的离子方程式是A1(OH)3+3H+
A3++3H2O
(2)写出V1~V2发生的离子反应方程式为
C.操作a是蒸发结晶,用到的仪器有蒸发皿、酒
精灯、玻璃棒等
D.明矾净水的原理:A3+水解生成的A1(OH)3
胶体能吸附水中的悬浮颗粒物
4.由工业废铜泥[主要成分为CuS、Cu2S、
(3)镁的物质的量为
Cu2(OH)2CO3,含少量Fe]制备难溶于水的氯
(4)V2=
ml
化亚铜,其工艺流程如图。下列说法错误的是
7.碱式碳酸铜又名孔雀石,主要成分为Cu2
(
(OH)2CO3,呈绿色,是一种具有广泛用途的化
②NaOH
工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反
空气
①H,0,稀溶液
Na,S0、NaCl
应条件并制备少量碱式碳酸铜
灼烧酸浸一除杂一过滤一还原
产
试剂:0.25mol·L1Na2CO3溶液、0.5mol·L1
H.SO,
滤渣
NaOH溶液、0.5mol·L1Cu(NO3)2溶液各
A.灼烧时可将CuS、Cu2S等转化为Cu(O
100mL.
B.除杂②过程中还需加热
实验1:探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶
C.流程中可循环使用的物质有H2S)4、Na2SO
液配比
D.还原中的反应为2Cu2++2C1+SO号+
取三种反应溶液,以表中的比例混合,在60℃
H2O-2CuCI¥+SO+2H+
条件下进行实验,并观察现象。
406
编号
1
2
3
考能提升练
选择题有1个或2个选项符合题意
V[Cu(NO:)2]/mL
2
2
2
8.黄铜灰渣(含有Cu,Zn、CuO、ZnO及少量FeO、
Fe2O3)生产硝酸铜溶液的流程如图,下列说法
V(NaOH)/mL
2
2
2
2
不正确的是
(
)
V(Naz COa)/mL
2.8
2.4
2
1.6
稀硫酸
适量Zn粉
稀硝酸
沉淀数量
+++
+++
++
浸取过滤了一反应了一过滤-反应C0
溶液
沉淀颜色
蓝色
蓝色
浅绿色
浅绿色
滤渣I
滤液Ⅱ
注:“十”越多表示沉淀的相对量越多。
A.“浸取”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
实验2:探究反应温度
B.若反应中所加Zn过量,所得Cu(NO3)2溶液
按上述实验得到的合适反应液用量,在不同温度
中含Zn(NO3)2杂质
下进行实验,并观察现象。
C.滤液Ⅱ含Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO等离子
反应温度/℃
沉淀数量
沉淀颜色
D.由Cu(NO3)2溶液制备Cu(NO3)2·3H2O,
采用蒸发结晶的操作
室温
++++
蓝色
9.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的
40
++++
蓝色
稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成N)和
Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol·L1的
60
+
浅绿色
NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已
完全沉淀,沉淀质量为39.2g,下列有关说法不
75
++
绿色
正确的是
()
80
+++
绿色(少量黑色)
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1
B.硝酸的物质的量浓度为2.4mol·L1
实验3:制备碱式碳酸铜
C.产生的NO在标准状况下的体积为6.72L
按最佳物料比取50mL0.5mol·L1Cu(NO3)2
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为
溶液,50mL0.5mol·L1NaOH溶液和相应
0.2 mol
体积的0.25mol·L1Na2CO3溶液,在最佳反
10.工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原
应温度下进行实验,待反应完全后,静置、过滤、
料冶炼铝的工艺流程如图:
洗涤、干燥后,得到2.5g产品。
沉淀
请回答下列问题:
(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、
氧化铝矿石
过量X
反应L、过滤
玻璃棒以外还有
过量C02
(2)制备碱式碳酸铜时,Cu(NO)3)2、NaOH和
溶液乙反应Ⅱ、过滤
Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为
AOHD加热A,O电解.A
最佳反应温度为
,本实验的加热方式
为
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程
式:
(4)实验2中在80℃反应生成的沉淀中有少量
对上述流程中的判断正确的是
()
黑色的物质,产生该物质的原因可能是
A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物
B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作:
C.反应Ⅱ中的反应为:CO2+[A1(OH)]
=A1(OH)3¥+HCO3
(6)计算本实验的产率为
%(保留三位
D.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制
有效数字)。
Al,成本更低
407
11.(2025·湖北联考)铼(Re)被称为“类锰元素”,
Ⅱ,实验室中可利用无水硫酸铜、溴化钠为主要
与锰的价电子排布相同,可以与氧气反应。一
原料制备溴化亚铜,制备流程如图:
种对废氧化铝载体铂铼催化剂中金属元素综合
回收利用的工艺如图:
S0,
CuSOa
含Cu2+、
操
②CuB洗涤、干燥产品
净水剂
浓缩结品硫酸铝溶液
NaBr
①
Br的溶液
沉淀
③
Ⅱ第2次
第3次浸出、萃取、反萃取浸出渣2
浸出
回答下列问题:
系列操作
含铂元素的溶液
海绵铂
(3)制备CuBr的反应在装置乙中进行,向其中
加入CuSO4和NaBr配制成的150mL水溶液,
废Pt-Re/Al,O
催化剂
焙烧
然后通入足量的SO2(部分夹持及加热装置已
预处理
细鹰
操
作
浸出渣1
H.SO.
略去)。
第1次
溶液
浸出
LNH,ReO,溶液
浓HS04
搅拌器
徕粉氢气
一系列操作
800C
NH,RcO,晶体
下列说法正确的是
(
NaSO.
CuSO,和
A.“第1次浸出”中可以用氢氧化钠溶液代替
NaBr混合液
氨水,浸出渣1成分不变
甲
丙
B.铼元素的最高价氧化物Re2O?为酸性氧
化物
①写出装置乙中发生反应的离子方程式:
C.制备铼粉过程中,氢气只体现还原作用
D.“第3次浸出”中若用HC1一NaCIO3作浸出
该反应需保持反应液在60℃,最佳加热方式为
液,反应离子方程式可能为:3Pt十16C1+
,Cu2+、Br一反应完毕的标
2C1O3+12H+-3[P1C16]2-+6H20
12.铜是人类最早发现的金属,也是人类广泛使用
志是
的一种金属,其化合物的应用广泛,硫酸铜是制
②丙中倒扣的漏斗可防止液体倒吸,下列装置
备其他含铜化合物的重要原料,同石灰乳混合
中不能防止液体倒吸的是
(填标号)。
可得波尔多液,用作杀菌剂。CuBr用作有机合
成原料和反应催化剂等。
【,某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,
多孔球泡
发现铜片表面有黑色固体生成。
N:OH溶液
-Na0ii溶液
(1)甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸
CC1,溶液
的CuO,其猜想可用化学方程式表示为:Cu十
b
HS0,加热
(2)乙同学认为:黑色固体除CuO外,还可能含
有Cu2S和CuS,其理由可能是
(填
NaOH溶液
NaOH溶液
序号)。
a.Cu2S和CuS都是黑色的
c
d
b.Cu与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放
(4)洗涤CuBr沉淀时可采用SO2的水溶液而
出O2
不采用蒸馏水,其目的是
c,浓硫酸是氧化剂,Cu是还原剂,Cu的化合价
升高与S的化合价降低有多种可能
408而含有FeO,,而不一定只有FeO2,C错误:NH3极易常于水,
8,C[A,盐酸恰好反应生成0.4 mol FeCl,,根据氯原子守恒得
若分解产物中有NH,则NH被装置③中的溶液所吸收了,装
置⊙中不可能收集到NH的,D错误。]
c(HC-女-04mOlX2-8nal/L,放A错误:B.Fe,S中S的
0.1L
1.B[A.绿茶中含有大量的鞣酸与FS),反应生成鞣酸亚铁,溶
物眉的量等于S和HS物质的量之和,n(S)=0.1mol十0.4mol
液为无色,躲酸亚铁被氧化生成粽酸铁而呈蓝黑色,A正确:
-0.5 mol.(Fe)-0.1 mol,n (Fe)n(S)-0.4 mol
B.向蓝黑色溶液中加入雏生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,泥明
0.5mol=0.8,所以x=0.8,故B错误C,部分HC1中的意离子
维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B错误:
转化为HS,根据氢原子、氯原子守恒得HS的物质的量
CHO,和新制氯水均具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe+,所
n(HS)=0.5n(HC1)=n(FeCL)=0.4mol,故C正确,D.FeS
以反应④中HO,可以替换为新制氯水,C正确:D,因为绿茶叶
中S为一2价,生成S化合价为0,则生成0.1molS,生成HS
水中的棘酸与补铁剂中的F2+反应生成鞣酸亚铁,鞣酸亚铁不
气体不发生化合价变化,则共转移电子为0.1mol×2=0.2mol,
稳定,易被氧化为糅酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶,D正确。]
生成亚铁离子不存在化合价变化,则根据转移电子守恒得
5.A[A.产生气体是生成的铁离子与过氧化氢发生氧化还原反
n(Fe)=0.2 mol,n(Fe2)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,
应,反应为2Fe3+十HO2-2Fe2++O2↑+2Ht,A错误:B.由
所以Fe2+与Fe3+的物质的量之比=0.2mol:0.2mol=1:1,
反应速率不同,铁离子与硫数化钾反应率极快,所以溶液先变
故D错误:故选C。]
红,而铁离子与过氧化氨发生氧化还原反应速率慢,B正确:
9,C[A.若全属无剩余,说明铁或钢与氯化铁反应生成氯化亚铁
C,溶液颜色变浅,可能是过量的HO2氧化了KSCN,C正确:
和氯化铜,则溶液中一定存在的金属阳离子有F心+、C+,若氯
D,銘液迅速变黄,再加入KSCN落液,溶液变红,则生成铁离子,
化铁过量,可能存在的有F+,故A正确:B.若滤出图体中含有
所以:“溶液迅速变黄”和“溶液变红”可证明HO溶液与FSO
铁和钢,说明氯化铜完全与铁反应生成铜单质和氯化亚铁,而F心
溶液反应生成Fe3+,D正确:故选A.]
刺余说明氯化铁一定不存在,则溶液中一定含有的阳离子是
6.答案(1)四6(2)d(3)Fe+2Fe3十-3Fe2
Fe+,一定不含Cu+和Fe+,故B正扇:C.若滤出固体中只有
(4)D3Fe2++4H++1NO5
=3Fe3++1NO↑+2H2O
朝,则溶液中一定合有的阳离子是Fe+,不含Fe+,可能合
②1.5N,③取样,加人少量酸性KMnO溶液,如果不显紫色,
Cu+,故C错误;D溶液中一定存在Cu+,Fe能与C+反应
说明还含有F+,如果显紫红色,说明不含有
则不会只刺余铁粉,故D正确。门
10.BC[由最终得到FeC及其流程图可知,b为盐酸,若为硫酸
(5)K=c2(C0)
(6)C+H,O高温C0+H
e(CO.)
会引入硫酸极离子,A错误:由田可知,操作I、Ⅱ是过滤,操作
Ⅲ是蒸发结品,过滤,蒸发结品都会用到玻病棒,B正确:滤液
(7)温度低于570℃时,发生的是反应②,因为②是放热反应,所
X、滤液Z中均含有FCl2,试制c是双氧水和盐酸,发生反应的
以温度升高,平衡逆向移动,CO百分含量在不断增大:温度高于
570℃,发生的反应是反应①,因为①是吸热反应,随着温度的升
离子方程式为2Fe++H2O2+2H
-2Fe++2HO.C正
确:亚铁离子、氟离子都可以被高锰酸钾溶液氧化,用酸性
高,反应正向移动,C0百分含量在不断降低,所以50℃时,CO
百分含量最高
KMnO,溶液不能检验溶液W中是否含有F2+,D错误。]
解析
(1)Fe为26号元常,核外电子排布为:
11.答案Fe,O Fe0+H,SO
-FeSO+H2O
1s22s22p3s23p3d1s2,铁位于第四周期Ⅲ族,铁原子域外3d
4甲a0+0,+2且,0=4Fe0.
轨道上共填充了6个电子,故答案为:四:6:(2)磁铁的主要成分
Zn+Fe=Zn2+Fe
为四氧化三铁,故答案为:d:(3)FSO1具有较强还原性,配制其
溶液时需加入适量铁粉,可将氧化后三价铁还原为二价铁,从而
2Fe+Cl,=2Fet+2Cl FeCl Na S 2Fe++
防止FeSO氧化,发生的离子反应为:Fe十2Fe+一3Fe2+,故
3S2-FeS↓2Fe3++s2-2Fe2++S↓
2Fe2++
答案为:Fe+2Fe+-3Fc2+:(4)1 mol Fe2+祓氧化为Fed+失
3S2-
-2FeS+S¥
去1mol电子,1 mol NO被还原为N0得3mol电子,根据得
解析(1)X为铁的氧化物,对应铁元素化合价十3价,化学式
为:F):(2)氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水,反应
失电子守恒得到反应方程式:3Fe2+十4H++1NO
3Fe3+
的化学方程式:FCO十HSO,一FeSO,十HO,离子方程或
十1NO↑十2HO:由反应可知每生成1 mol NO转移3mol电
子,则生成0.5 mol NO气体,转移的电子数为1.5N:检验反应
为FcO十2H一Fe2++HzO:氦氧化亚铁与氧气、水反应生
成氢氧化铁,反应中铁由十2价升高为十3价,用单线桥表示
后溶液中是否存在亚铁高子,可利用其还原性,用高锰酸钾溶液
检验,具体的操作为:取样,加入少量酸性KMO溶液,如果不
4F0H2+0,+2H,0一4Fe04
为
:(3)FeCL既具有氧化性也具
显紫色,说明还含有F,如果显紫红色,说明不含有:故答案
为:3Fe++4H+1NO-3Fe3++1NO↑+2HO:1.5N:
有还原性,反应过程中铁元素化合价升高表现还原性,如:
取样,加入少量酸性KMO,溶液,如果不显紫色,说明还含有
2F2++Cl一2Fe3++2CI,铁元素化合价降低表现氧化性
Fe2十,如采显紫红色,说明不含有:(5)由图可知反应Ⅲ为C与二
如:Zn十Fe+
一Zn2+十Fe:(4)某同学预测Fe+可以与
氧化碳反应生成CO,反应方程式为:C(8)十C0(g)
发生反应,为险证预测,分析数据可知,硫化纳溶于水,铁离子
0C,平贵害量表达式K-哥故答案为:K一C别
和硫离子反应得到不溶于水的物质,硫离子和亚铁离子反应生
(CO.)
成不溶于水的物质,选释试剂为氟化铁和硫化纳溶液混合,可
(6)由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气,反应为:C十
能发生的反应为:2Fe2++3Sg-—FeS↓:2Fe++g-
H,0高温C0+H,故答案为:C+H,0商温C0+H,:(7)温度校
2Fe2++S,或者2Fe++3S-—2FS+S↓.
低时发生反应②,由题意可知反应②为放热反应,随温度的升
课时素养达标(十五)
高,平衡道向移动,CO的百分含量不断增大:当温度较高时发生
1,D[A性质越稳定的金属,越容易被治炼,根据人类掌提的冶
反应①,反应①为吸热反应,随温度升高,反应正向移动,CO的
炼技术,金属的发现与金属的活泼性有关,A正确:B.Mg在CO
百分含量又降低,故答案为:温度低于570℃时,发生的是反应
②,周为②是放热反应,所以温度升高,平街逆向移动,C口百分
戎N2中能燃烧,所以电解法获得钱时,不可在CO成N2中降
含量在不断增大:温度高于570℃,发生的反应是反应①,因为
温冷却,B正确:C。常用的还原剂有CO、H、C、A】等,可用于热
①是吸热反应,随着温度的升高,反应正向移动,CO百分含量在
还原法治炼金属,C正确:D.金属N:,MR均能通过电解熔融氯
不断降低,所以570℃时,C0百分含量最高:
化物的方法拔得,但是A1C1为共价化合物,馆融时不导电,A]
7,C[A,将红热的铁与水燕气在高温条件下反应,反应结来后,将
只能电解熔融的氧化物治炼,D错误。]
磁铁靠近产物,该固体被磁铁吸引,孩因体可以是F也可以是
2,A[A.氯化镁可以用作融雪剂,原国是雪一氯化镁混合物的熔
FegO1,并不能确定一定生成FeO:,A错误:B.C1也具有还原
点低于雪的综,点,使雪能够在比正常情况更低的温度下就能融
化,故A辑误:B,格是硬度最高的金属,常在不锈钢中添加,增强
性,可以使酸性高锰酸钾溶液链色,并不能确定是F使高锰酸
不锈钢的耐腐蚀性,故B正确:C,TO为半导体,作为光电极很
钾槌色,B错误:C.取5mLFC1溶液与试管中,逐淌加入
稳定,制作简单,可败新型太阳能电池主要材料,故C正确:D.氧
NaSO溶液至过量。再加入过量稀盐酸和BCl:溶液,加入稀
化钱的熔点高,常在工业生产中常用作耐火材料,故D正确:综
盐酸前,常液由黄色变为红棕色,说明发生水解反应产生了
上所述,答案为A。]
F(OH)3。加入稀盐酸和BaCl溶液后产生不溶于盐酸的白色
3,C[铝和氢氧化的溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,通入二氧化
沉淀BaSO4,说明Fe+将SO氧化为SO-,C正晴;D.向少量
碳反应生成碳酸氨钠和氢氧化铝沉淀,过滤后滤渣为敛氧化铝
蒸馏水的试管里滴加2滴KFe(CN):落液,然后再滴加2满
氨氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝,加入硫酸钾绝和溶液,蒸发浓
硫氛化钾溶液,无明显现象,现象错误,D错误。故选C,]
编,冷却结品得到明矾。A,铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸纳和
644
氮气,反应的离子方程式,为:2A1+20H+6H0
8.C[黄钢灰渣加硫酸浸取,Zn、Zn0转化为ZnSO,,CuO转化为
2A1(OH),]一十3H2个,A正确:B.③为氯氧化铝和硫酸反应生
CuSO,,FeO转化为FeSO,FeO转化为Fe2(SO)3,过滤得到
成硫酸铝和水,反应的离子方程式是A1(OH)1+3H十一A
Cu,向滤液中加入造量的Zn,Zn先和Fe3+反应生成Fe2+,再和
十3HO,B正确:C,混合溶液蒸发钻品不能得到带站品水的物
C+反应生成Cu,向Cu中加入稀硝酸,得到Cu(NO,),溶液
质,该操作为蒸发求缩,冷却结晶得到明矾,C错误:D,明矾中的
A项,适当增加反应物浓度可以加快反应逸率,A项正确:B项,
铝离子水解生成氢氧化铝胶体,胶体有较大的表面积,能吸附水
加Zn过量,会导致过滤所得滤渣中含有Z,硝酸溶解后会在硝
中的悬浮颗粒物,从而达到净水目的,D正确:故逃C,门
酸朝中会有Z(NO,)2杂质,B项正确:C项,由分析可知,向滤
4,C[废铜泥灼烧后将金属元素转化为可溶液硫酸的氧化物,酸
液1中加入造量的Zn,Zn先和Fe+反应生成Fe2+,再和Cu+
浸后先加H,O,氧化F2+,再加Na(OH稀溶液,过滤除去
反应生成Cu,故滤液Ⅱ中不含Fe+,C项错误:D项,将
Fe(OH)3,往滤液中加入Na:SO3,NaCI还原后经系列摸作得到
Cu(NO3),客液蒸发结晶,可得到Cu(NO)2·3HO,D项正确;
氯化亚钢产品。A.根据流程信息,灼烧的目的是使含钢物质尽
故选C,
可能溶解在硫酸溶液中,所以是将CuS、CuS等转化为Cu),A
9,C[在所得溶液中加入NOH溶液后,此时溶液兰中性,会属离
正确:B.除杂的目的是使铁元素转化成Fe(OH)1而转化成滤
子已完全沉淀,溶液中常质为NnNO3,(NaNO)一n(NaOH)一
渣,①H,O目的是将Fe2+转化成Fe3+,②加NaOH稀溶液,调
1,0mol/L×1.0L-1mol,沉淀为Cu(OH),,质量为39.2g,物
节溶液的pH,使Fe3十转化成Fe(OH),沉淀,但只加入NaOH
稀溶液客易形成Fe(OH)3胶体更难除奈,所以还应加热,B正
盾的堂为g8gmdl
39.2g
=0.4mol,根据铜元素守恒有n(Cu)十
确:C.还原反应可时生成H2SO,酸浸又消耗HSO,所以
2n(C山O)一[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中[Cu(NO)e]
H,SO可循环使用,但NaS0没有参与循环,C错误:D.还原
=Cu(0H):=0.4mol
中Cu2+被还原得到氯化亚饲,反应为2Cu2+十2C1厂十S)子-十
设Cu和C山(O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有
H0一2CuC1¥十S)月二+2H,D正确:故选C.]
64x十14y=27,2,根据铜元素守恒有x十2y=0.4,联立方程解
5.D[A,镁为活泼金属,会与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气
得x一0.2,y一0.1,由上分析可知,(Cu):n(Cu0)
反应,要制备氮化镁,需要去除空气中的氧气,二氧化碳和水
0.2mol:0.1mol=2:1,故A正确:根据N元素守桓可知
气,装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸,由于混合气体
n(HNO )=n(NO)+n(NaNO)=0.2 mol+1.0 mol/LX 1.0 L
通过氢氧化钠溶液后带出水燕气,固此浓硫酸需要放在氨氧化
=1.2mol,所以原硝酸滨液的浓度为:。20=2.4mol/L,B
钠溶液后,对气体进行干燥,故A正确:B.装置C的作用是除
氧气,若去掉装置C,钱与氧气反应生成氧化钱,对产品纯度有影
正确:根据电子转移守恒可知:3n(NO)一2n(Cu)十2n(CO),所
响,故B正确:C,氧气会与铁反应,为保证装置内氧气全部除去,
以3(N0)=2×0.2mol十2×0.1mol,解得n(N0)=0.2mol,
实险时应先加热C,通入一段时间空气除尽氧气·然后再加热D,
所以标准状况下NO的体积为0.2mol×22.4L/mal=4.48L,C
故C正确:D.根据MgN,遇水会发生反应生成Mg(OH),和
辑误:反应后的溶液中加入氨氧化钠溶液,氨氧化钠与硝酸铜和
NH,,装置E中碱石灰的作用是防止空气中二氧化碳和水蒸气
刺余的硝酸反应,最后为硝酸钠浓液,根据氯元素守恒可知反应
进入装置D中,故D错误。]
后溶液中剩余的n(HNO)十2[Cu(NO)2]=n(NaNO),所以
6.答案(1)H+(0H-H)
剩余的n(HNO)-(NaNO)一2[Cu(NO)2]-1mol一2×
(2)Mg2++20HΓ—Mg(OH)2¥
Al+30H
0.4mol=0.2mol,故D正确e]
Al(OH)AKOH)+OH-AKOH)]
10,C[分离氧化铝和氧化铁,只能用氢氧化钠溶液,不能用氨水,
周为氧化铝与氨水不反应,A错误:CO,可以和四经基合铝酸
(3)0.06mol(4)440
解析(1)由图可知0一V沉淀量没有发生变化,刚此时是氢氧
钠反应制得氨氧化铝,用HSO溶液或稀盐酸代替会导致生
成的氢氧化铝溶于其中,B错误:过量的二氧化碳与四羟基合铝
化钠和过量的硫酸反应,离子方程式为H十OH一一HO:
酸钠反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,离子方程式为:CO方十
(2)由图可知V1一V:阶段沉淀量一直在增加,不断生成氢氧化
[Al(OH):门-A(OH)¥十HCO,C正确:Fe活泼性较
钱和意氧化铝,随后氢氧化铝溶解,相应的离子方程式为Mg
+2OH一Mg(OH)2¥:A++3OH-
AI弱,与AlO3不反应,D错误。]
-A1(OH)3¥:
11.BD[A.“第1次浸出"用气水溶解含Re的物质,ALO在滤
AK(OH+OH-
一[Al(OH),门-:(3)由图像可知:V1mL的
渣中,A山2O能与氢氧化钠溶液反应,不能使用氢氧化的溶液
NaOH溶液是与过量H2SO,反应的,则与Mg、A」反应的
代替氨水,故A错误:B.七氧化二绿溶于水生成高缺酸溶液,所
H2S0为:0.2mol-0.16mol×
-0.12mal。假设n(Mg)
以ReOh为酸性氧化物,故B正确:C,在800℃下通入氨气,还
rmal,n(Al)一ymol,则有方程组:
原NHRO制备镍粉,氢气不仅作为还原刺,还可以通过气流
带走生成的水蒸气和氨气,故C错误,D.用HCI一NCIO作浸
(r+y=0.1 mol
x+号y-0.12mol解得:t=006mol.y=0.01mol.则候的
出液溶解P1,可形成配合物,反应离子方程式可能为3P1十
16C1厂+2C1O+12H+-3[PCL]2-+6H0,故D正确。]
物质的量为0.06mol,(4)当加入V,ml.Na(OH溶液时,得到
12.答案(1)Cu0+S0,↑十H0
Mg(OH):↓和NaAIO2,关系式为:
(2)hc
Mg2+2OH-,A+1OH-,所以V,=160mL+
(3)2Cu2++2Br-+S02+2HO—SO+2CuBr¥+4H
(0.06×2mdl+0.01X4mo×10ml./1.-410ml
水浴加热溶液蓝色褪去
1 mol/L
(4)防止CuBr被氧化
7.答案(1)100mL容量瓶、胶头滴管
解析(1)根据甲月学的猜想以及元素中恒、元素价态变化规
(2)2:2:175℃水浴加热
律可知铜与硫酸加热生成CuO、SO,,H,0,化学方程式为Cu十
(3)2NaOH Na CO 2Cu (NO)2-Cuz (OH)CO
HS0,加热Cu0+S0,+十H,0:故答案为:Cu0+S0,++
+NaNO
HO。(2)a从物质的颜色判断:Cu2S和CS的颜色也是黑色
(4)碱式碳酸铜受热分解生成黑色的氧化铜
的,故n符合题意:.而若委生成氧气,则需要氧化一2价的O
(5)向过滤器中加人蒸馏水没过沉淀,待蒸馏水自然流下后,重
复操作2~3次(6)90.1
氧元素,与是否生成Cu2S和CuS无芙,故b不符合题意:cCu
解析(2)由实验1表格数据可知,当Cu(NO3)2,NaOH和
单质可被氧化为十2价或十1价钢,浓硫酸中的S元素也可被
NaCO溶液的体积均为2L时,生成的碱式酸酸铜最多,
还原为多种低价态,故C符合题意:综上所述,答案为:a心。(3)
①装置乙中二氧化硫,铜离予发生氧化还原反应,二氧化硫被
Cu(NO),,NaOH和NaCO常液的浓度分别为0.5mol·L.1、
氧化为硫酸根,铜离子被还原,再与浪离子反应生成澳化亚铜,
0.5mol·L.、0.25mol·L-1,别制备碱式碳酸钢时
其发生反应的离子方程式:2CuT+2Br十S0,十2H0
Cu(NO):,NaOH和NaCO溶液的最佳物质的量之比为2:
2:1:由实验2表格数据可知,当温度为75℃时,生成的碱式碳
SO十2CuBr¥十4H:该反应禽保持反应液在60℃,剿应进
酸铜最多,别最佳反应温度为75℃,故本实险的加热方式为水
择水浴加热:含有舸离子的溶液显蓝色,当溶液蓝色褪去,即说
溶加热。(6)由反应方程式可知,理论上生成碱式碳酸桐的物质
明Cu+、Br反应完毕:故答案为:2Cu+十2Br十SO,十
的量为0.05X0.5m0l,质量为005X0,5X2
2H2O—SO十2CuBr↓十4H+水浴加热:溶液蓝色槌去
2
g,则本实验的严
②盘多孔球泡可增大气体与溶液的接触面积,但无法防倒吸,
2.5g
故a符合题意:b.气体不溶于CCL,可防例吸,故b不符合题
率为0.05×0.5X222×100%≈90.1%。
意:心,当严生倒吸现象时,少量液体进入球彩干燥管内,烧杯中
液体回落,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,可防倒吸,
645
故C不符合题意:d,当产生例吸现象时,少量液体进入玻璃管
液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,为防止中
内,烧杯中液体回落,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,
和溶液中氢离子时引入新杂质,调节溶液pH时应加入碳酸镍固
可防倒吸,故d不符合题意:综上所述,答案为:。(4)溴化亚钢
体:根据表中数据可知铁离子完全沉淀时的pH是3.2,铝离子
含有亚钢离子,易被空气中氧气氧化,SO具有还原性,为防止
完全沉淀时的pH是4.7,c(NP+)=0.01mol·L1时,镍离子
CuBr被氧化,洗涤CuBr沉淀时可以采用SO,的水溶液而不采
开蛤沉淀时的pH是7.2,所以氨氧化镍的溶度积常数是0.01×
用蒸馏水:故答案为:防止CBr被氧化。
(10-6.8)2=1015.i,由于调pH前镍离子浓度是1.0
课时素养达标(十六)
m©l·L一1,则镍离子开始沉淀时氢氧根离子的浓度是
/10-1:0
1.0
1.答案(1)5s5p
mol,L.-1-10一7,8mol·L-1,对应的pH是6.2,别需控制溶液
(2)2.06Cu+H2O,+2H+Cu2++2HO
pH的范国为4,7pH<6.2。(5)氟化铁是强酸弱碱盘,在溶液
(3)Te(S0)g+2S0+4H0-Te+8H2S0
中发生水解反应生成氢氧化镁和盐酸,为防止氯化镁发生水解,
(4)30g/L
从氯化钱溶液中获得六水氯化钱品体需要在氯化氢气流筑国
解析(1)格的原子序数为52,51>52>36,即Te位于周期表中第5
中,进行蒸发浓缩、冷却站晶,过滤、洗涤、千操等操作
周期川A主族,故基态碲原子的价层电子排布式为5s5p,故答案
4.答案(1)粉碎废铅膏或者适当提高温度或者适当增加硫酸浓
为:5s25p:(2)硫酸酸浸时,取含单质Te6.38%的高啼渣20g,为将
度等
Ie全郎溶出转化为Te(SO):,别该反应方程式为:Te十2HS)十
(2)PbO,+H,C,O+H SO-PbSO+2CO,+2H,O
2H,O一T飞(S0):+4H0,需加质量分数为30%的H0(密
(3)作氧化剂,促进金属P在硫酸中转化为硫酸铅
20g×6.38%×2×31g/mol
(4)降低能源消耗
(5)PSO4(s)十CO考(aq)PbCO(s)+SO(q)该反应
度:1.1g/cm)的体积为:
127.6g/mol
=2.06ml
30%×1.1g/cm
c(SO)_K(PhS0)2.5×10-8
(保留到小数,点后两位),但实际操作中,HO用量远高于孩计
的K
ccC0)Kw(P%C0)-.1X0-t≈3.4X10,反
算值,原周之一是C山同时也被H2O2浸出,Cu被浸出时发生反
应正向进行的程度很大,可以进行到底
应的离子方程式:Cu十H,O,十2H十一Cu2+十2HO,故答案
解析(1)“浸取”时为增大浸取速率,可以采取的搭施有粉碎废
为:2.06:Cu+HO+2H+Cu2+十2HO:(3)由题千信息
铅膏成者适当提高温度我者适当增加硫酸浓度等:(2)“浸取”时
可知,化学中用标准电极电势E(氧化态/还原态)反映微粒间得
PO,主要与H,C,O发生氧化还原反应,根据得失电子守恒以
失电子能力的强弱,一能这个数值越大,氧化态转化为还原态越
及原子守恒,化学方程式为PbO,十H(CO,十HSO,
容易,结合硫藏酸浸液中部分微粒的标准还原电极电势为
PS01+2CO↑十2HO:(3)“浸取”时将HCO,换成HO
E(Cu2+/Cu)=0.337V、E(Te+/Te)=0.630V,Te+较
溶液效果会更好,H0除作还原剂外,还可以作氧化剂,促进金
心十易被还原,则S)“还原”酸浸液时,主要发生反应的化学方
属Pb在硫酸中转化为疏酸铅:(4)PbSO1在1300℃时分解
程式是Te(SO1)g+2SO2+4H0一Te+8H:SO,,故答案为:
PCO在400℃时分解,别“脱硫”的目的是降低能源清耗:(5)
Te(SO)g十2S)2十41H0一Te十8H,S0:(4)由题千图示信
“脱硫"时PbSO转化为PbCO,反应的离子方程式为PbSO(s)
息可知,当NC1溶液浓度为30g/L时,Te的沉淀率已经较高,
+CO(aq)=一PbCO为(s)十SO片(aq):选捧NCO的原图
Cu的沉淀率最低,使Cu和Te分离更加完全,故该步骤应选择
c(90月_K(PbSO)_2.5×10
的VC1溶液适宜浓度为30g/L,故答案为30g/L。
是:孩反应的K-C0不C0一1×10-≈3.4
2.答案(1)SiO
×10,反应正向进行的程度很大,可以进行到底
(2)FeS,+2Fe3+-3Fe++2S,KSCN溶液
5.答案(1)使焙烧反应更充分HSiO或SiQ
(3)小于碳酸钠溶液的碱性较强,使得生成的碳酸亚铁沉淀中
含有氢氧化亚铁杂质
(2)相同V,0,+0,+3Ca0高温c(v0,)2
(4)取最后一次的洗涤液,加人盐酸酸化的氯化钡溶液,不生成
(3)减少焙烧过程中CL,的产生
白色沉淀,说明已经洗涤干净
(4)10VO十8HO=H.V。Og+14H阴VO月-+3RC1
解析(1)加入传硫酸溶解后得到的德渣是二氧化硅,二氧化硅
=R3VO+3C1-
和稀硫酸不反应:(2)由流程可知,铁离子具有氧化性,铁离子和
FS:反应生成亚铁离子和硫单质,则“还原"时另一个反应的离
(6)81x(G6-5c4)
子方程式为FeS+2Fe+-
-3Fe2++2S,:铁离子和KSCN溶
解析(1)培烧前需将培补研碎、磨如,增大面积,使培烧反应更
液反应客液变为红色,则判断还原时溶液中是否含有F3+的试
充分:分析可知浸渣为HSiO3或Si(O和CaSO4:(2)CVO
制是KSCN溶液:(3)(NH,)CO发生双水解,使得溶液接近中
和C(VO1)2中V的化合价均为十5价,化合价相同:生成
性,碳酸纳水解使得溶液显碱性,溶液的碱性(NH):CO小于
C4(V0,)2的化学方程式:V,0,+0,+3Ca0高猛Ca(V0,)2:
NCO:氧氧化亚铁也是一种难溶物质,沉淀F2+时不用
(3)根据已知,此时可能会有L的生成,加入CO可以吸救
NCO2的原因是碳酸钠溶液的碱性较强,使得生成的碳酸亚铁
Cl:(4)当浸液的pH一2时,VO与HV0O。存在平衡,
沉淀中含有气氧化亚铁杂质:()碳敏亚铁表面残留有硫酸根离
子,硫酸根离子会和领离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故检验
10VO+8H2O=H2V1。O8+14H广:当浸液的pH一6时,
FC)3是否已洗涤干净的方法是取最后一次的洗涤液,加入盐
含饥的离子为VO万,故萃取应途捧阴离子树雅:当浸液的PH
酸酸化的氯化银溶液,不生成白色沉淀,说明已经洗涤干净。
13,5时,含钒的阴离子为VO,迭择RC1作草取剂,则离子交
3,答案(1)增大固体表面积,提高酸浸速率
换过程中发生反应的离子方程式为VO厂+3RCI一RVO十
(2)Fe(OH)3、Al(OH)
3CI厂:(5)加入高锰酸钾发生反应:5F+十MnOT+8H-
(3)2Fe++H20+2H+—2Fe++2H2010-.8
Mn2++5Fe3++4HO,反应消耗KMmO为M×10-3L×
(4)bL,7≤pH<6,2
9mol·L1=g×103mol,剩余的Fc2+物质的量m(Fe2+)
(5)HC1蒸发浓第,冷知结品
=5b22×10-3mol,与V0对反应Fe2+物质的量m(Fe2+)
解析由题给流程可知,废镍催化制粉碎后加入稀硫酸酸浸,将
金属无素转化为可常的硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤
t移(Fe2+)-m(Fe+)=6X10-3L×G1mol·L-1-56e2×
得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶硫酸盐的滤液:向滤液中
10-3mol=(69-5b2)×10-3mol,根据V0+2H+Fe
加入有机溶剂草取,分液得到含有朝离子的有机层和溶液;向溶
一VO+十HO+Fe+和V原子中位,可知关系为V2O~
液中加入过氧化氢溶液,将溶液中亚铁离子氧化为铁离子,加入
碳酸镍调节溶液H,将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁
2V0~2Fe2+,则n(V0)-zm(Fe+)-2(hq-5b)
氨氧化铝沉淀,过滤得到含有数氧化铁、氨氧化铝的滤渣和含有
×10一3mol,故产品中VO的质量分数为:
硫酸镍的滤液:硫酸镍客液经蒸发求缩、冷却站品、过滤、洗涤
千燥得到七水硫酸镍品休。(1)废镍催化剂粉碎可以增大圆体
(h,9-54g)×10-3molX182g/mol
、2
91(b4c1-5bc)
表面积,有利于增大反应物的接触面积,提高反应速率:(2)由分
a g
1000a
析可知,滤渣2的主要成分为氩氧化铁、氨氧化铝:(3)由分析可
×100%
知,加入过戴化数溶液的目的是将溶液中亚铁离子氧化为铁离
6.答案(1)将固体废料粉碎、适当加热等
子,反应的离子方程式为2FC2+十HO,十2H+
=2Fe++
(2)减少盐酸的挥发,降低Zn+的水解程度,防止生成氢氧化锌
2H2O;由表格数据可知,氢氧化镍的溶度积K一0.01×
(3)D在pH1.5一5.0的范围内,Fe+和A1+变为氢氧化物,
(10《“)一10一,6:(1)由分析可知,调节溶液pH目的是将溶
而Zn十不会沉淀
646