摘要:
**基本信息**
以铝、镁、铜单质及化合物为核心,通过三级模块系统梳理物质性质、反应规律及工业应用,题型覆盖选择、流程、实验,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实战补给站·基础巩固|5考点约25题|选择(性质判断、离子共存、除杂等)|单质→化合物→性质应用(如铝热反应、明矾净水)|
|高手进阶营·综合拔高|约12题|综合题(工业流程、物质转化)|核心性质→工业流程→综合转化(如铝土矿冶炼)|
|脑洞实验室·创新拓展|约5题|实验探究题(方案设计、现象分析)|实验原理→现象分析→结论推导(如铜配合物性质)|
内容正文:
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暑假作业05 铝、镁、铜性质及其化合物
内容抢先看
一、实战补给站·基础巩固(4大考点)
考点01 铝单质的性质
考点02 氧化铝和氢氧化铝
考点03 四羟基合铝酸盐及铝土矿的综合应用
考点04 镁及其化合物性质
考点05 铜的单质
二、高手进阶营·综合拔高
三、脑洞实验室·创新拓展
考点01 铝单质的性质
⭐知识复盘卡
1.
在氧气中燃烧: 4Al+3O22Al2O3 Al2O3的熔点:2054℃;Al的熔点660℃
加热时,Al熔化但不滴落可知Al2O3的熔点 > Al的熔点。
2. 能与稀硫酸发生反应: 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ .
与浓硫酸/浓硝酸在常温下发生钝化,产生致密的氧化膜。加热条件下,氧化膜会被破坏,铝能继续与浓硝酸和浓硫酸反应
3. 能与强碱NaOH反应: 2Al +2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
4. 发生铝热反应:铝能将较不活泼的高熔点金属,如铁、钒、铬、锰等,从其氧化物中置换出来。反应过程中会放出大量的热。
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
1.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.中性溶液中:、、、
B.酸性溶液中:、、、
C.明矾溶液中:、、、
D.加入铝粉会产生的溶液中:、、、
【答案】C
【解析】A.易水解,pH约为3.7时就完全水解生成氢氧化铁沉淀,中性溶液(pH=7)中不能大量存在,A错误;
B.酸性溶液中存在大量,会与结合生成弱电解质,不能大量共存,B错误;
C.明矾溶液中存在、、,这些离子间均不发生反应,能大量共存,C正确;
D.加入铝粉产生的溶液可能为酸性也可能为强碱性:若为碱性,、会与生成沉淀不能共存;若为酸性,会与结合生成弱电解质,且酸性条件下具有强氧化性,与Al反应不会生成而生成氮氧化物,故该组离子一定不能大量共存,D错误;故选C。
2.下列各组物质的除杂方法中(括号内为杂质),不可行的是
A.CO2(SO2):依次通入足量KMnO4溶液、浓硫酸洗气
B.FeCl2溶液(FeCl3):向样品中加入足量Cu粉,充分反应后过滤
C.C2H2(H2S、PH3):依次通入足量CuSO4溶液洗气、碱石灰干燥
D.Fe粉(Al):向样品中加入足量NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥
【答案】B
【解析】A.具有还原性,可被酸性溶液吸收,不与反应,浓硫酸可干燥,除杂方法可行,A不符合题意;B.加入粉会发生反应:,除去的同时引入了新杂质;正确操作应加入足量铁粉还原,因此该方法不可行,B符合题意;C.制乙炔时混有的、均可与溶液反应被吸收,碱石灰可干燥乙炔,除杂方法可行,C不符合题意;
D.可与溶液反应溶解,不与溶液反应,充分反应后过滤、洗涤、干燥即可得到纯净铁粉,除杂方法可行,D不符合题意;故选B。
3.下列方程式与所给事实不相符的是
A.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
B.利用含铝粉和NaOH的“疏通剂”疏通管道:
C.在溶液中存在平衡:
D.与的水解反应:
【答案】A
【解析】A.氯气通入冷石灰乳制漂白粉时,石灰乳是的悬浊液,书写离子方程式时不能拆分为,需要保留化学式,正确的离子方程式为:,A错误;
B.铝与溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为:,B正确;
C.溶液中蓝色的与结合可生成黄色的,该反应是可逆反应,离子方程式为:,C正确;
D.水解时结合,结合,反应生成和,离子方程式为:,D正确;故答案选A。
4.劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学原理
A
往煤炭中添加CaO脱硫
CaO熔点高
B
葡萄酒中加入适量
可防止氧化,起到保质作用
C
利用铝热反应焊接铁轨
铝与氧化铁反应生成铁并放出大量热
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
【答案】A
【解析】A.往煤炭中添加脱硫的原理是可与煤炭燃烧生成的、反应生成,将硫元素固定以减少排放,和熔点高没有关联,A符合题意;B.具有还原性,葡萄酒中加入适量可以消耗氧气,抑制氧化,起到保质作用,二者有关联,B不符合题意;C.铝热反应中铝与氧化铁在高温下反应生成铁,同时放出大量热使铁熔化,可用于焊接铁轨,二者有关联,C不符合题意;D.铝在空气中能形成致密的氧化铝氧化膜,可保护内部钢板不被腐蚀,因此可制备耐腐蚀镀铝钢板,二者有关联,D不符合题意;故选A。
5.下列对化学在生活中的应用解释错误的是
选项
应用
解释
A
常温下,用铝制容器盛装浓硝酸
常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,生成致密的氧化膜
B
用双氧水漂洗衣物
双氧水具有强氧化性
C
用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板
的氧化性强于,能氧化铜单质
D
用氢氟酸雕刻玻璃
氢氟酸是强酸,能与玻璃中的主要成分发生中和反应
【答案】D
【解析】A.常温下铝遇浓硝酸会发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止反应进一步进行,因此可用铝制容器盛装浓硝酸,A正确,不符合题意;
B.双氧水具有强氧化性,能够将有色物质氧化为无色物质,可用于漂洗衣物,B正确,不符合题意;
C.溶液刻蚀覆铜板的反应为,根据氧化剂氧化性强于氧化产物,可知氧化性强于,能氧化铜单质,C正确,不符合题意;
D.氢氟酸是弱酸,且与的反应为,该反应不属于酸和碱生成盐和水的中和反应,解释错误,D错误,符合题意;故选D。
考点02 氧化铝和氢氧化铝
⭐知识复盘卡
1. 氧化铝(Al2O3)
白色、难溶于水的固体,熔点高,可用作炼铝原料、耐火材料
(1) 工业制铝方法 工业上电解熔融Al2O3制备金属铝。
①由于氧化铝的熔点很高,常添加冰晶石 Na3AlF6 作助溶剂,降低混合体系的熔化温度。
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
提问:AlCl3的熔点比Al2O3低,但工业制备金属铝不电解AlCl3?
原因是: AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电 。
(2) Al2O3是两性化合物:既能溶于酸,又能溶于强碱。
①与酸反应: Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 。
②与强碱反应: 3H2O+Al2O3+2OH-=2[Al(OH)4]-
2. 氢氧化铝(Al(OH)3)
Al(OH)3也是两性化合物,既能溶于酸溶液,又能溶于强碱溶液。
(1) 难溶的白色胶状沉淀,吸附性强,可用作净水、治疗胃酸过多。
①与酸反应: Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O .
②与强碱反应: Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
③高温条件下分解: 2Al(OH)3Al2O3+3H2O .
(2) 明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶于水后,水解生成的Al(OH)3胶体,可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清。净水原理: Al3++3H2O=Al(OH)3胶体+3H+
6.下列属于碱性氧化物的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.属于两性氧化物,既能与酸反应生成盐和水,也能与强碱反应生成盐和水,不属于碱性氧化物,A不符合题意;
B.属于碱,含、、三种元素,不符合氧化物(仅由两种元素组成且其中一种为氧元素)的定义,B不符合题意;
C.属于过氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还会生成氧气,不符合碱性氧化物的定义,C不符合题意;
D.能与酸反应仅生成盐和水,符合碱性氧化物的定义,D符合题意;
答案选D。
7.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是
A.熔点高,可用于制作坩埚
B.能与反应产生,可用于制供氧剂
C.是酸性氧化物,可用于生产光导纤维
D.Fe遇浓钝化,铁槽车可用于运输浓硝酸
【答案】C
【解析】A.熔点高,耐高温,适合制作坩埚等耐高温仪器,性质与用途对应关系正确,A正确;
B.Na2O2与CO2可发生反应:,可释放氧气,因此可用作供氧剂,B正确;
C.SiO2用于生产光导纤维是利用其对光的全反射特性,和它是酸性氧化物的化学性质无对应关系,C错误;
D.常温下Fe遇浓硝酸会发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止内部铁继续反应,因此可用铁槽车运输浓硝酸, D正确;
故答案为C。
8.下列说法不正确的是
A.呈两性,能用于治疗胃酸过多
B.能与反应产生,可作供氧剂
C.FeO有还原性,能被氧化成
D.向溶液中滴加溶液,溶液显红色
【答案】D
【解析】A.氢氧化铝呈现两性,可以中和过多的胃酸,A正确;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,可以作为供氧剂,B正确;
C.FeO中的铁为+2价,可以被氧化为四氧化三铁,C正确;
D.SCN-与Fe3+反应显红色,而不是Fe2+,D错误;
答案选D。
9.利用铝土矿(主要成分为,含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示:
已知:SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是
A.“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度,可提高溶解速率
B.溶液A中通入过量的CO2,发生反应:
C.向Al中加入Cu、Si、Mg等元素,可以得到性能优良的铝合金
D.“熔融电解”时加入的冰晶石,其含有离子键和配位键
【答案】B
【分析】铝土矿经过溶解后溶液中含[Al(OH)4]-,不溶于氢氧化钠溶液,SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀,二者经过操作Ⅰ过滤除去,向滤液中通入过量的CO2,反应生成Al(OH)3沉淀,通过操作Ⅱ过滤后得到Al(OH)3沉淀,通过操作Ⅲ灼烧后得到Al2O3固体,加入冰晶石熔融电解后得到金属Al。
【解析】A.增大反应物浓度可提高反应速率,A正确;
B.过量的CO2会继续与反应生成,正确的反应方程式应该为:,B错误;
C.合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,加入Cu、Si、Mg等元素可改善Al的性能,C正确;
D.冰晶石的化学式为Na3AlF6,其为离子化合物,含有离子键和配位键,D正确;
故答案选B。
10.工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
【答案】D
【分析】原料为硫化锰矿(主要MnS,杂质Al2O3、MgO、PbO、ZnO、NiO、SiO2)和MnO2粉,第一步加入稀硫酸溶浸:MnO2作为氧化剂,在酸性条件下氧化MnS,S2-被氧化为单质S;SiO2不与稀硫酸反应;PbO和硫酸反应生成难溶于水的PbSO4沉淀;金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与硫酸反应生成可溶性硫酸盐Al2(SO4)3、MgSO4、ZnSO4、NiSO4,Mn元素转化为MnSO4,因此溶浸后过滤得到滤渣1为S、PbSO4、SiO2,滤液中含Mn2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、;第二步向滤液加氨水调pH,Al3+与OH-结合生成Al(OH)3沉淀,过滤得到滤渣2为Al(OH)3,滤液除去铝离子,剩余金属离子为Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ni2+;第三步加入Na2S除杂1,S2-与Zn2+、Ni2+生成ZnS、NiS沉淀即滤渣3,滤液中仅剩Mn2+、Mg2+;第四步加入MnF2除杂2,F-与Mg2+生成MgF2沉淀除去镁离子,滤液为纯净MnSO4溶液;第五步加入NH4HCO3沉锰,Mn2+与发生双水解类反应生成MnCO3沉淀,最终得到产品MnCO3;
【解析】A.溶浸时SiO2不溶于稀硫酸,PbO + H2SO4 = PbSO4↓ + H2O,MnO2氧化MnS生成单质S(化学方程式为MnO2 + MnS + 2H2SO4 = 2 MnSO4 + S↓ + 2H2O,其他金属氧化物Al2O3、MgO、ZnO、NiO与H2SO4反应生成对应可溶的硫酸盐,故滤渣1含S、PbSO4、SiO2,A正确;B.加氨水调节pH,使Al3+沉淀为Al(OH)3,故滤渣2是Al(OH)3,Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O,电解冶炼铝的原料为熔融Al2O3,B正确;C.加Na2S除去Zn2+、Ni2+,除杂1后溶液中ZnS、NiS同时沉淀,c(S2-)相同,===100.2,C正确;D.沉锰时MnSO4与NH4HCO3反应,若只生成NH4HSO4,酸性强,会溶解MnCO3,实际反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2、H2O,正确方程式: MnSO4 + 2NH4HCO3=MnCO3↓ + (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O,不会生成NH4HSO4,D错误;故选D。
考点03 四羟基合铝酸盐及铝土矿的综合应用
⭐知识复盘卡
向四羟基合铝酸钠溶液中加入稀盐酸
(1) 盐酸少量:[Al(OH)4]- + H+=Al(OH)3↓+H2O
(2) 盐酸过量:[Al(OH)4]- +4 H+=Al3++4H2O
向四羟基合铝酸盐溶液中通入CO2时,CO2的量不同,产物不同。
(1) CO2少量:2[Al(OH)4]- +CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O
(2) CO2过量:[Al(OH)4]- +CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
四羟基合铝酸盐溶液中加入NaHCO3溶液:[Al(OH)4]- +HCO3—=Al(OH)3↓ +CO32-+H2O
四羟基合铝酸盐溶液中加入AlCl3溶液: 3[Al(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓
实验室还能怎么制备氢氧化铝?
向AlCl3溶液中加入过量的 氨水 。
离子方程式: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
11.下列离子方程式不正确的是
A.Pb粉加入硫酸铜饱和溶液中:
B.将少量通入硝酸钡溶液中:
C.溶液和溶液等体积混合:
D.甘氨酸和盐酸反应:
【答案】B
【解析】A.Pb比铜活泼,Pb粉加入硫酸铜饱和溶液中置换出铜单质,生成的二价铅结合硫酸根产生硫酸铅沉淀,A正确;
B.将少量SO2通入硝酸钡溶液中,酸性环境下硝酸根将二氧化硫氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子产生沉淀,离子方程式为:;B错误;
C.1.0 mol/LNa[Al(OH)4]溶液和2.5 mol/LHCl溶液等体积混合,即二者按2:5反应,离子方程式正确,C正确;
D.甘氨酸中的氨基与盐酸反应,产物为氯盐,可以拆分(类比氨气与盐酸反应),离子方程式正确,D正确;
故答案选B。
12.某溶液中可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均相同。某同学进行如下实验,对溶液所含离子判断错误的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
【答案】C
【分析】向溶液X中加入过量稀硫酸无明显现象,说明没有和,此时溶液中一定有过量的稀硫酸;加入过量的生成气体,说明溶液中有,沉淀A为,此时溶液中一定有过量的、、、;再加入过量的溶液生成气体,说明原溶液中含有,沉淀B为,此时溶液中有过量的、,加入少量产生的沉淀C为沉淀。溶液中一定有、,因为溶液中各离子浓度相等,根据溶液电中性原则,一定存在、,一定不存在、,据此分析。
【解析】A.根据加入过量的生成气体,说明溶液中有,A正确;
B.根据加入过量的溶液生成气体,说明原溶液中含有,B正确;
C.根据溶液中各离子浓度相等,电中性原则,溶液中一定没有,C错误;
D.根据加入过量稀硫酸无明显现象,说明没有,D正确;
故选C。
13.常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.葡萄糖溶液中:
B.加入铁粉会放出氢气的溶液中:、、、
C.溶液:、、
D.的溶液中:、、
【答案】C
【解析】A.葡萄糖含有羟基和醛基,在酸性条件下会被氧化,不能大量共存,A错误;
B.加入铁粉放出的溶液呈酸性,在酸性条件下会歧化生成S和,不能大量共存,B错误;
C.、、、、在溶液中无沉淀、气体或氧化还原反应发生,能大量共存,C正确;
D.pH=1的溶液中,和会与反应生成和,无法共存,D错误;
故答案为C。
14.下列用两种试剂相互滴加的方法不能鉴别出的一组的是
A.溶液与稀盐酸溶液 B.Na2CO3溶液与稀盐酸
C.NaHCO3溶液与NaOH溶液 D.AlCl3溶液与NaOH溶液
【答案】C
【解析】A.将溶液滴入稀盐酸溶液中,起初无现象,后来产生白色沉淀,若将稀盐酸滴入溶液中,起初产生白色现象,后来沉淀溶解得无色溶液,滴加顺序不同现象不同,可以区分,A不符合题意;
B.Na2CO3溶液滴入稀盐酸中,立即产生气泡,若将稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,起初无现象,后来有气泡产生,滴加顺序不同现象不同,可以区分,B不符合题意;
C.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应,不管滴加顺序如何,发生的反应相同,都没有现象产生,不能采用互滴法区分,C符合题意;
D.将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中,起初无现象,后来有白色沉淀产生,将NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,起初产生白色沉淀,后来沉淀溶解,现象不同,可以区分,D不符合题意;
故选C。
15.下列根据实验现象书写离子方程式正确的是
实验
操作及现象
①
向澄清石灰水中滴加少量小苏打溶液,产生白色沉淀
②
向新制的Cu(OH)2浊液中加入葡萄糖(记为GCHO)溶液,共热,产生砖红色沉淀
③
向NaAl(OH)4溶液中通入过量的CO2,产生白色胶状物质
④
向酸性KMnO4溶液中通入少量乙炔,溶液褪色并产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
A.实验①:
B.实验②:
C.实验③:
D.实验④:
【答案】D
【解析】A.加入少量溶液,碱过量,所有都会被反应掉,正确方程式为:,A错误;
B.方程式配平错误,正确方程式为,B错误;
C.CO2过量,应生成而非,正确方程式为,C错误;
D.乙炔被氧化成CO2,高锰酸根被还原为锰离子 (),方程式原理配平均正确,D正确;
故答案为:D。
考点04 镁及其化合物性质
⭐知识复盘卡
1. 与空气成分O2、N2、CO2反应
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
2Mg+CO22MgO+C
2. 与沸水反应
Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑
Mg(OH)2难溶于水,受热易分解
Mg(OH)2MgO+H2O
3. 镁的制备
电解熔融的MgCl2. MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
16.硼不与盐酸作用,加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知:“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是
A.“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行
B.“滤渣”的主要成分为和
C.“还原”时若Mg过量,则粗硼中含有两种物质
D.粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼
【答案】C
【分析】制备粗硼的步骤如下:向中加入在水中脱氟,期间生成HF,HF与反应生成更难溶的,过滤出和过量的后取滤液,蒸发结晶得到;脱水生成,向中加入镁还原,通过反应制得粗硼。
【解析】A.脱氟过程生成,会与玻璃的主要成分反应(),腐蚀玻璃容器,因此不能用玻璃容器,A正确;
B.脱氟时加入的一般过量,与反应生成难溶的,因此滤渣主要成分为过量的和生成的,B正确;
C.还原反应为,若过量,粗硼中除产物外,还含有未反应的、生成的,若过量还会生成硼化镁,因此粗硼中共含至少3种物质,C错误;
D.题干已知硼不与盐酸反应,粗硼中的杂质、都可与盐酸反应溶解,因此经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥,即可除去杂质得到高纯硼,D正确;
故选C。
17.我国科研团队通过高温高压技术成功合成新型超导材料,其临界温度远高于传统超导材料,在新能源、医疗设备等领域具有广阔应用前景。下列说法正确的是
A.中镁元素的化合价为+2价,硼元素为-3价
B.合成的过程中,原子的种类和数目均发生改变
C.的超导性属于物质的化学性质
D.镁原子的结构示意图中,最外层电子数为2
【答案】D
【解析】A.化合物中正负化合价代数和为0,中Mg为+2价,计算可得B元素化合价为-1价,A错误;
B.化学反应遵循质量守恒定律,化学变化中原子的种类和数目均不发生改变,B错误;
C.超导性不需要发生化学变化就能表现出来,属于物质的物理性质,C错误;
D.镁是12号元素,镁原子核外电子排布为2、8、2,最外层电子数为2,D正确;
答案选D。
18.由乙基麦芽酚废渣[、镁屑及有机溶剂]制取疏松的轻质的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.“蒸馏”可回收废渣中的有机溶剂,实验室进行蒸馏操作需要用球形冷凝管
B.“酸解”过程中只存在反应:
C.“沉镁”时,若pH过大不易得到疏松的轻质
D.“过滤”后的母液,经蒸发结晶可回收
【答案】C
【分析】图示工艺流程乙基麦芽酚废渣经蒸馏分离有机溶剂;酸解步骤用盐酸将、镁屑转化成;、与反应生成轻质碳酸镁沉淀和;过滤分离出沉淀,加热分解得到轻质;
【解析】A.实验室蒸馏操作需要用直形冷凝管,球形冷凝管多用于冷凝回流反应物,其球形结构会残留馏分,不适用于蒸馏,A错误;
B.废渣中含有镁屑,酸解时镁屑会与盐酸发生反应,发生的反应不止一个,B错误;
C.沉镁时pH过大,溶液中浓度过高,会生成过多沉淀,最终分解得到致密的,无法得到疏松的轻质,C正确;
D.受热易分解,蒸发结晶过程中会分解为和,无法回收得到,D错误;
答案选C。
19.下列有关说法正确的是
A.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物
B.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物完全相同
C.久置于空气中的漂白粉遇盐酸产生
D.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原因不同
【答案】C
【解析】A.铁在潮湿空气中易形成铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O),而铜则形成铜绿(主要成分为Cu2(OH)2CO3,碱式碳酸盐),并非单纯的金属氧化物,因此说法不准确,A错误;
B.镁在空气中燃烧时,除与氧气反应生成MgO外,还可能因氮气存在生成Mg3N2,而在纯氧气中仅生成MgO,产物不完全相同,B错误;
C.久置于空气中的漂白粉会吸收CO2和H2O,生成CaCO3,遇盐酸时,CaCO3与HCl反应产生CO2气体,符合事实,C正确;
D.浓硝酸见光分解(),氯水见光也分解(,),两者均需棕色瓶避光保存,原因相同,D错误;
故答案选C。
20.下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
B
相同条件下,向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中,分别加粉
HA溶液初始反应速率较快
酸性:
C
将蘸取某溶液的铂丝在酒精灯火焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液是钠盐溶液
D
燃着的镁条插入盛有的集气瓶中,冷却后,往集气瓶中加入适量稀盐酸,静置,取少量上层清液于试管中,滴加少量溶液
剧烈燃烧,集气瓶口有淡黄色固体附着,集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀
镁能在中燃烧:
【答案】D
【解析】A.向NaHCO3溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液,由于HCO的酸性强于Al(OH)3的酸性,因此,在这个反应中[Al(OH)4]-可以结合HCO电离出的H+生成Al(OH)3沉淀,A错误;
B.向Zn粉中加入两种酸,HA溶液初始反应速率较快,说明HA溶液中c(H+)较高,HA电离出的H+较多,HA酸性较强,B错误;
C.火焰呈黄色说明溶液中含有钠离子,但不一定是钠盐溶液,也有可能是NaOH溶液,C错误;
D.现象中有淡黄色固体和白色固体生成,说明有MgO和S生成。向反应后的集气瓶中加入适量盐酸后取上清液滴加少量硫酸铜溶液无黑色沉淀,说明没有硫化物生成,因此该反应为,D正确;
故答案选D。
考点05 铜的单质
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1. 铜的单质
①与非金属单质的反应
2Cu+O22CuO Cu+Cl2CuCl2 2Cu+SCu2S
②在空气中生锈: 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
③与强氧化性体系
与Fe3+反应: Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
与稀硝酸反应: 3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
与浓硫酸反应: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
铜+稀硫酸不反应,但是向稀硫酸溶液再加入一点其他物质则可以反应
①加入KNO3: 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
②或者加H2O2: Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O
③再或者通入O2: 2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O
④加入Fe3+: 4Fe2++O2+4H+ = 4Fe3++H2O ; Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
2. 铜的化合物
名称
氧化铜
氧化亚铜
化学式
CuO
Cu2O
颜色
黑色
砖红色
与H+反应
CuO+2H+=Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体,俗称蓝帆、胆矾。
无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝(生成CuSO4·5H2O)可用于水的检验。
21.某绿色化学工艺可从铜冶炼烟尘(主要含单质S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅,部分流程如下:
已知:分解温度CuO1100℃,560℃,680℃,高于1000℃。下列说法不正确的是
A.焙烧的适宜温度可控制在600℃左右 B.焙烧过程中气化,单质S转化为
C.固体3主要成分为和 D.采用电化学法或置换法可实现从溶液2中回收Cu
【答案】C
【分析】 原料铜冶炼烟尘成分:单质、、、、,各步骤分析如下:焙烧时,沸点低,气化为气态进入气体1;单质与氧气反应生成,也进入气体1;根据硫酸盐分解温度,控制焙烧温度在,使分解为,而、不分解,留在固体1中;气体1冷凝后,凝华为固体分离回收,剩余气体(气体2)进入制酸系统制硫酸;固体1中的可溶于水,水浸后进入溶液1可回收锌,不溶的、留在固体2中;固体2加酸酸浸,与酸反应生成可溶性铜盐进入溶液2,不溶于酸,成为固体3,溶液2可提取回收铜。
【解析】A.已知分解温度为,分解温度为,分解温度高于,控制温度在左右时,分解为,、不分解,同时气化分离,符合工艺要求,A正确;
B.进入气体1,说明焙烧时气化;单质S焙烧时与氧气反应生成,进入气体2可用于制酸,B正确;
C.可溶于水,在水浸步骤中已经溶解进入溶液1;固体2为和不溶于水的,酸浸时和酸反应进入溶液2,不溶,因此固体3只有,不含,C错误;
D.溶液2中含有,可以用电化学电解法,或活泼金属置换法回收单质Cu,D正确;
故选C。
22.室温下,某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验:
实验
现象
试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,反应越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N₂,溶液变为蓝色
下列说法中,不正确的是
A.试管Ⅰ中浅红棕色气体为,由还原生成
B.等质量的Cu完全溶解时,试管Ⅱ中消耗的多
C.将Cu换成Fe之后重复实验,试管Ⅰ中反应更剧烈
D.试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有
【答案】A
【解析】A.试管Ⅰ中产生的微小气泡是Cu与稀硝酸反应的产物NO,浅红棕色气体为,由NO被空气氧化所得,A错误;
B.等质量的Cu分别与稀硝酸、浓硝酸完全反应时,消耗的物质的量之比为2:3,则试管Ⅱ中消耗的多,B正确;
C.常温下Fe在浓硝酸中发生钝化,试管Ⅱ中现象不明显,试管Ⅰ中反应更剧烈,C正确;
D.试管Ⅱ中反应生成、和,溶液呈绿色,向绿色溶液中持续通入,将溶于溶液中的排出,溶液变为蓝色,所以试管Ⅱ中反应后的溶液呈绿色是因为溶有,D正确;
故答案选A。
23.钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为。为探究的性质,取等量少许分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法不正确的是
实验操作及现象
试管甲
滴加过量溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液显浅蓝色:倾掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失
试管乙
滴加过量氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的沉淀为金属
B.试管甲中沉淀的变化均能体现的酸性
C.试管乙实验可证明与形成无色配合物
D.上述两个实验表明为两性氧化物
【答案】D
【分析】试管甲中和发生歧化反应,生成铜和,倒掉溶液后,铜和浓硝酸反应生成和;试管乙中和过量氨水反应生成无色溶液,静置后被氧化为深蓝色的。
【解析】A.与0.3mol/L稀硝酸反应时Cu元素发生歧化,部分升为+2价使溶液显浅蓝色,部分降为0价生成金属Cu沉淀,A正确,不符合题意;
B.试管甲第一步反应中生成,体现了酸性;第二步Cu与浓硝酸反应生成和,同时体现酸性和氧化性,两个变化均体现了的酸性,B正确,不符合题意;
C.试管乙中加入过量氨水沉淀溶解得到无色溶液,振荡、静置后被氧化为深蓝色的,证明Cu(Ⅰ)与可形成无色配合物,C正确,不符合题意;
D.两性氧化物是既能与酸反应只生成盐和水,又能与碱反应只生成盐和水的氧化物,Cu2O与硝酸发生氧化还原反应,与氨水反应生成配合物,不符合两性氧化物的定义,D错误,符合题意;
故答案选D。
24.小组研究金属活动性差异对金属与CuSO4溶液反应的影响,进行如下实验。
已知:ⅰ.Cu2O溶于氨水生成的无色在空气中可被氧化为。
ⅱ.。
序号
金属
溶液
实验现象(部分)
Ⅰ
Mg
溶液
快速产生大量无色气泡,Mg条表面有蓬松棕褐色不溶物产生。Mg条附近溶液的pH下降。一段时间后,溶液的pH略有升高
Ⅱ
Zn
有无色气泡产生,Zn表面有较膨松棕褐色不溶物产生
Ⅲ
Fe
无气泡产生,Fe表面有较致密红色不溶物产生
实验Ⅳ 取Ⅰ中棕褐色不溶物,加入足量较浓的盐酸,固体部分溶解,上层溶液无色。过滤,取滤渣加入浓硝酸,产生红棕色气体。进一步实验说明Ⅱ、Ⅲ中不溶物的成分与Ⅰ相同。
实验Ⅴ 各取等质量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的棕褐色或红色不溶物于试管中,分别加入2 mL浓氨水,上层溶液无色。5分钟后,上层溶液分别变为深蓝色、蓝色和浅蓝色。
下列说法不正确的是
A.根据Ⅰ和Ⅴ中现象,推测Ⅰ中存在反应:
B.Ⅱ中影响气体生成速率的因素不只有
C.实验Ⅳ证明Ⅰ中棕褐色不溶物中存在Cu2O、Cu和CuO
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不溶物中Cu的含量不同,与金属活动性差异导致的气体生成速率不同有关
【答案】C
【分析】根据实验现象,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ生成的固体成分相同,均为氧化亚铜和铜的混合物,生成气体速率不同,据此分析:
【解析】A.实验Ⅰ中Mg条附近pH下降,说明生成了酸性物质,该反应生成符合pH下降的现象;实验Ⅴ中加氨水后最终变为深蓝色,说明不溶物含(与氨水生成无色,在空气中被氧化为深蓝色),A正确;
B.Ⅱ中生成的无色气泡为,影响气体生成速率的因素除了,还有金属活动性、原电池效应、不溶物覆盖对固体表面积的影响等,因此影响因素不只有,B正确;
C.若不溶物含,加浓盐酸会生成使溶液显蓝色,与实验Ⅳ中上层溶液无色的现象矛盾,无法证明存在,C错误;
D.金属活动性,活动性越强生成气体速率越快,体系pH变化差异会导致生成和的比例不同,与Ⅴ中溶液颜色差异的现象吻合,D正确;
故选C。
25.广西壮族自治区博物馆珍藏的“翔鹭纹铜鼓”是国家级文物,下列关于铜鼓的说法,正确的是
A.铜鼓的主要材料为铜合金,其硬度和熔点均高于纯铜
B.铜鼓表面的绿色铜锈主要成分为碱式碳酸铜,可用稀硝酸长时间浸泡去除
C.铜鼓长期暴露在潮湿空气中会发生电化学腐蚀,应置于干燥环境保存
D.铜鼓铸造过程中使用的铜合金,属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】A.合金的硬度高于纯铜,但熔点低于纯铜,A错误;
B.稀硝酸可与铜单质反应,长时间浸泡会腐蚀铜鼓本体,不能用该方法去除铜锈,B错误;
C.潮湿空气中存在电解质水膜,铜鼓会发生电化学腐蚀,置于干燥环境可阻断腐蚀发生的条件,起到保护作用,C正确;
D.铜合金属于金属材料,不属于新型无机非金属材料,D错误;
故选C。
1.宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为)。下列说法正确的是
A.保存《千里江山图》不需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.中铜的质量分数高于
【答案】D
【解析】A.《千里江山图》的纸质基材易在湿度不适的环境中腐坏,且碱式碳酸盐颜料受热易分解,因此保存需要控制温度和湿度,A错误;
B.两种颜料成分中Cu为+2价、C为+4价、O为-2价、H为+1价,均处于稳定价态,不易被空气氧化,B错误;
C.两种颜料均为碱式碳酸盐,可与酸发生反应,不耐酸,C错误;
D.孔雀石:,蓝铜矿:, 因此中铜的质量分数更高,D正确;
故选D。
2.在指定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.硫酸工业:
B.硝酸工业:
C.工业制镁:
D.工业制漂白粉:饱和
【答案】A
【解析】A.硫酸工业中,高温下与反应生成,在催化剂加热条件下与反应生成,与水反应生成,所有转化均可实现,A正确;
B.硝酸工业中,发生催化氧化反应的产物为,无法直接生成,第一步转化不能实现,B错误;
C.熔点极高,电解熔融能耗过大,工业制镁采用电解熔融的方法,第二步转化不能实现,C错误;
D.石灰水中浓度过低,工业制漂白粉需将通入石灰乳中,第二步转化不能实现,D错误;
故选A。
3.某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。
下列说法错误的是
A.“焙烧”的目的是使、分解
B.“浸取”可能的反应为
C.“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异
D.“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
【答案】A
【分析】磷废渣主要含、、,先在600℃下焙烧,该温度仅分解释放并生成,与不分解,焙烧产物加入溶液,75℃、pH=6.0条件下浸取,与反应生成并释放,过滤后得到含的滤液与含、的滤渣,滤渣添加油脂浮选剂,依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出,剩余,滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂,使转化为沉淀完成镁的分离回收。
【解析】A.分解温度高于,焙烧时仅分解,未分解,且后续浮选得到,故“焙烧”目的不是使分解,A错误;
B.焙烧后分解生成,溶液呈酸性,加热条件下与反应生成、和,反应式符合反应规律,B正确;
C.浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离,C正确;
D.流程中焙烧产生、浸取产生,二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂,与滤液中反应生成,D正确;
故选A。
4.以下几组物质,不能按照图示关系进行转化的是
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Al2O3
Al(OH)3
AlCl3
B
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
C
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
D
S
FeS
H2S
SO2
【答案】A
【解析】A.Al(X)与氧气反应可一步生成,但不与水反应,无法一步转化为;同时是共价化合物,熔融不导电,无法通过一步反应得到Al(X),因此不能完成图示转化,A符合题意;
B. 与石灰乳反应一步得,与、水反应一步得,光照分解一步得HCl(W),浓HCl(W)与加热一步得,可以完成转化,B不符合题意;
C. 与Fe反应一步得,与碱反应一步得,与氧气、水反应一步得,与盐酸反应一步得,可以完成转化,C不符合题意;
D. S(X)与Fe加热一步得FeS(Y),FeS(Y)与非氧化性酸(如盐酸)反应一步得,与氧气点燃一步得,与反应一步得S(X),可以完成转化,D不符合题意;
故选A。
5.下列实验的操作及现象和相应结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中加入溶液,生成白色沉淀
获得质子的能力:
B
向浓硝酸中插入红热的木炭,产生红棕色气体
木炭与浓硝酸在加热的条件下反应产生
C
向两份鸡蛋清溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生了变性
D
向2 mL 溶液中滴加几滴的溶液,溶液紫红色褪去
具有漂白性
【答案】A
【解析】A.Na[Al(OH)4]与NaHCO3反应的离子方程式为,反应中接受给出的质子,说明获得质子的能力:,A正确;
B.浓硝酸本身受热易分解生成红棕色,无法确定来自木炭与浓硝酸的反应,B错误;
C.饱和溶液使蛋白质发生盐析,是重金属盐使蛋白质变性,二者原理不同,C错误;
D.酸性具有强氧化性,与反应生成和,中的氧原子化合价升高,被氧化,作为还原剂,体现还原性,而非漂白性,D错误;
故选A。
6.物质性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A.液氨断键需要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.明矾可以水解生成Al(OH)3胶体,可用于自来水的杀菌消毒
C.小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
D.铁比铜金属性强,可用FeCl3溶液腐蚀Cu刻制电路板
【答案】C
【解析】A.液氨用作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热,属于物理变化,该过程只破坏范德华力,不存在化学键断裂,A错误;
B.明矾水解生成的胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质起到净水作用,但不能用于自来水杀菌消毒,B错误;
C.小苏打为,遇酸会反应生成气体,能使食品变得疏松多孔,可用作食品膨松剂,C正确;
D.用溶液腐蚀Cu刻制电路板,是因为具有氧化性,能将Cu氧化为,反应离子方程式为,D错误;
故选C。
7.下表列出的物质中,不能按图示路径进行转化的是
选项
甲
乙
丙
A
NO
B
C
D
【答案】D
【解析】A.与反应生成,与反应生成,可实现甲与乙的相互转化;与反应生成,稀与反应生成,可实现乙→丙、丙→甲的转化,A符合题意;
B.与发生取代反应生成,在水溶液中水解生成,可实现甲与乙的相互转化;在醇溶液中发生消去反应生成,与发生加成反应生成,可实现乙→丙、丙→甲的转化,B符合题意;
C.与过量溶液反应生成,与过量盐酸反应生成,可实现甲与乙的相互转化;与少量盐酸或通入反应生成,与盐酸反应生成,可实现乙→丙、丙→甲的转化,C符合题意;
D.苯酚钠与酸反应生成苯酚,苯酚与溶液反应生成苯酚钠,可实现甲与乙的相互转化;苯酚与浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚,但2,4,6-三溴苯酚无法直接转化为苯酚钠,不能实现丙→甲的转化,D不符合题意;
故选D。
8.下列制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的原理或装置不能达到实验目的的是
A.制备硫酸铝 B.制备氢氧化铝
C.过滤氢氧化铝 D.灼烧制备氧化铝
【答案】D
【解析】A.稀硫酸与铝片发生反应,可制备硫酸铝,A正确;
B.氢氧化铝为两性氢氧化物,不溶于弱碱氨水,硫酸铝与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀,可制备氢氧化铝,B正确;
C.氢氧化铝为难溶物,图示过滤操作符合“一贴二低三靠”的操作要求,可分离出氢氧化铝,C正确;
D.灼烧固体氢氧化铝制备氧化铝时,应使用耐高温的坩埚,图示用蒸发皿(蒸发皿仅用于蒸发浓缩溶液,不耐高温灼烧),无法达到实验目的,D错误;
故答案为:D。
9.下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A.溶于溶液:
B.铜丝插入热的浓硫酸中:
C.6-羟基己酸的缩聚反应:nHOOC(CH2)5OH+n
D.乙醛被氧化:
【答案】C
【解析】A.为两性氧化物,与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠,离子方程式为,A正确;
B.热浓硫酸具有强氧化性,可氧化Cu生成硫酸铜、二氧化硫和水,方程式为,B正确;
C.n个6-羟基己酸发生缩聚反应时,生成1分子高聚物的同时仅脱去分子,且缩聚反应一般使用单向箭头而非可逆符号,方程式,C错误;
D.碱性条件下乙醛被氧化为乙酸根,同时生成砖红色 沉淀,离子方程式为,D正确;
故选C。
10.如图所示的物质转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊均含有同一种元素,甲为单质,乙为黑色固体,由两种常见元素构成,戊为蓝色不溶于水的固体。下列说法正确的是
A.丁中加入过量氨水可生成戊
B.乙的两种构成元素质量之比为4∶1
C.甲在酒精灯火焰上加热可直接生成丙
D.甲醛与戊反应,甲醛的氧化产物一定为甲酸钠
【答案】B
【分析】根据题干信息:戊为蓝色不溶于水的固体,可知戊为,五种物质均含同一种元素,因此该元素为铜:甲为单质,故甲是;乙是黑色固体,由两种常见元素构成,甲转化为乙,乙高温反应生成丙,结合反应,可知乙为,丙为;在酸中发生歧化反应:,对应丙生成甲()和丁(可溶性铜盐),丁与碱反应生成戊(),所有转化关系成立。
【解析】A.丁为可溶性铜盐,加入过量氨水时,先生成,后会与过量氨水络合生成可溶性的,无法得到戊(),A错误;
B.乙为,相对原子质量为64,相对原子质量为16,元素质量比为,B正确;
C.甲()在酒精灯上加热,直接生成的是乙(),不能直接得到丙(),C错误;
D.甲醛含有两个可被氧化的醛基结构,与足量新制(戊)反应时,甲醛会被完全氧化,最终氧化产物是碳酸盐(碱性条件下),不是甲酸钠,D错误;
故选B。
11.稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
【答案】C
【分析】高温煅烧:加入碳酸钠后,氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应,铝按照题干信息转化为偏铝酸盐(M为、),镓同理转化为偏镓酸盐,硅转化为可溶性硅酸盐;
酸浸:加入稀硫酸后,偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应,转化为、进入溶液;硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀,和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去;
浓缩结晶:溶液中的、和硫酸根结合,形成复盐结晶析出,,留在母液中,过滤得到镓富集液。
【解析】A.高温下可和反应,1 mol 完全按此反应生成1 mol ,A正确;
B.高温煅烧后,硅元素转化为硅酸盐,酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀,因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去,B正确;
C.“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应,镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中,是和反应:,C错误;
D.类比明矾,体系阳离子为、,浓缩结晶析出铝的复盐晶体,化学式为或,D正确;
故选C。
12.亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备的反应原理如下:。有关物质性质如下:
①是易挥发的发烟液体,温度高于易爆炸;高氯酸铜易溶于水,开始分解。
②乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂。
③相关物质的信息如下:
化合物
在乙腈中颜色
无色
蓝色
实验步骤如下:
I.的制备
向中滴加稍过量的溶液,小心搅拌,适度加热后得到蓝色溶液,同时会产生大量的白雾。蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,得晶体。
(1)加热时温度不能过高的原因是___________,大量白雾的成分是___________(填化学式)。
II.的制备
步骤一:分别称取和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈中充分反应,时在装置1中加热回流,装置图如下(加热、夹持等装置略):
(2)仪器M的名称为___________,水槽中加入___________作为最佳传热介质。
(3)反应完全的现象是___________。
步骤二:将步骤一反应后的混合物过滤后,滤液用装置2进行蒸馏至接近饱和,再经冷却结晶获得,操作流程如下:
(4)装置1和2中气球的作用是___________。
(5)上述流程中“蒸馏”步骤得到的“物质X”为___________(填物质名称)。
【答案】(1)温度过高,易爆炸,易分解
(2)球形冷凝管 水
(3)烧瓶内蓝色消失
(4)防止乙腈挥发;作保护气,防止+1价铜被氧化
(5)乙腈
【分析】将和铜粉以及乙腈加入烧瓶中,经水浴加热并回流进行充分反应,反应结束后过滤除去未反应完全的,然后利用乙腈的挥发性进行蒸馏除去乙腈,将剩余溶液进行冷却结晶分离出。
【解析】(1)因为温度高于易爆炸;高氯酸铜 开始分解,所以加热时温度不能过高;是易挥发的发烟液体,类似浓盐酸,故大量白雾的成分是;
(2)图中仪器M的名称为球形冷凝管;反应温度为85℃,水槽中加入水作为最佳传热介质;
(3)由已知信息可知,发生反应前溶液呈蓝色,生成物在乙腈中为无色,故当烧瓶中蓝色消失可说明反应完全;
(4)+1价铜容易被氧化,所以采用氮气作保护气;并防止乙腈挥发;
(5)步骤一反应后的混合物过滤后,滤液中主要有乙腈、,则“蒸馏”步骤得到的“物质X”为乙腈。
13.明矾在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。
已知:pH约为3.7时,铁元素主要以形式存在。
请回答下列问题。
(1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有___________。
(2)加入溶液发生反应的离子方程式为___________。
(3)“调pH”约为3.7,滤渣②的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“沉铝”中加入的目的是将转化为沉淀。该反应还生成一种常见气体,该反应的离子方程式为___________。
(5)“操作”包括蒸发浓缩、___________、___________、___________、___________,可得到明矾晶体。
(6)在绿色发展理念下,某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备,最终得到产品bkg,则该产品的产率为___________(用分数表示)。
【答案】(1)、
(2)
(3)
(4)
(5)冷却结晶 过滤 洗涤 干燥
(6)
【分析】由题给流程可知,向废易拉罐中加入过量稀硫酸酸溶,将铝、铁转化为硫酸铝、硫酸亚铁,过滤得到滤渣和滤液。向滤液中加入过氧化氢溶液,将亚铁离子转化为铁离子,调节溶液pH约为3.7,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和含有铝离子的滤液。向滤液中加入碳酸氢钾,铝离子与碳酸氢根离子发生反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,过滤得到滤液和氢氧化铝。向氢氧化铝中加入稀硫酸,将氢氧化铝转化为硫酸铝后,再加入硫酸钾得到硫酸铝和硫酸钾的混合溶液,混合溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体。
【解析】(1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有和;
(2)将酸溶后溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为 ;
(3)调pH约为3.7的目的是沉淀除去铁元素,调pH后,溶液中的会沉淀为 ,而仍留在溶液中。过滤后,滤渣②的主要成分是;
(4)与反应生成和,该反应的离子方程式为 ;
(5)经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体;
(6)废易拉罐中铝的质量为 ,铝的物质的量为 ,因此理论上明矾的物质的量为2a mol,明矾的理论产量为 ,则产率为 。
14.中国的稀土储量位居全球第一,从稀土中分离提取各种稀土元素是我国掌握的核心技术。以含、等的稀土矿浸取液为原料制取氧化镧()的一种流程如下:
[注:镧(La)、铕(Eu)]
已知:ⅰ.
ⅱ.,
(1)脱铕:已知f能级有7个原子轨道,基态Eu原子的价层电子排布式是可以将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。的价层电子轨道表示式是___________;稳定性:___________(填“>”或“<”)。
(2)萃取和反萃取:弱酸性的环烷酸RCOOH常用于稀土离子的萃取分离,萃取时生成易溶于有机溶剂的,。
①萃取时反应的离子方程式是___________。
②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用:___________。
(3)碳化:向溶液中持续通入气体,边搅拌边加入MgO维持,充分反应生成固体。制备过程中,主要物质的转化关系如图所示:
①是该反应历程中的___________(填“中间产物”或“催化剂”)。
②制备总反应的离子方程式是___________。
③理想情况下,恰好完全转化为时,,。结合计算,此时是否有沉淀生成___________?已知:
(4)科研人员仅以流程中的“废水”为原料,通过加热其水溶液使其充分水解后过滤,并将过滤后产物加热灼烧,转化为可在流程中利用的物质,该物质可以进入___________中循环使用。
【答案】(1) >
(2) 与结合成弱酸RCOOH,降低了的浓度,使平衡正向移动,溶解于水中
(3)中间产物 没有生成沉淀
(4)碳化釜
【分析】该流程以脱铕后的稀土矿浸取液为原料,实现了镧元素从混合体系到高纯度氧化镧()的定向转化。首先,浸取液通入后,与有机溶液在萃取器中反应,萃取时、与结合生成和,离子方程式为,完成的萃取富集;萃取液加盐酸反萃取,推动解离,转移至水相形成溶液。接着在碳化釜中,溶液通入并加,与碳酸根结合生成沉淀,分离后将其送入煅烧炉,经高温分解得到,副产的可回用于碳化釜环节,实现资源循环。
【解析】(1)
的价层电子为,其价层电子轨道表示式为;价层电子为(半满稳定结构),为,故稳定性强于;故答案为:;;
(2)萃取时、与结合生成和,离子方程式为;反萃取时,浓度增大,使的平衡正向移动,促进从有机相转移至水相;故答案为:;与结合成弱酸RCOOH,降低了的浓度,使平衡正向移动,溶解于水中;
(3)在反应过程中生成后又参与后续反应,最终转化为其他物质,属于中间产物;总反应中,、、参与反应生成和,结合电荷与原子守恒,离子方程式为;完全沉淀时,由,代入,得;的离子积,故无沉淀生成;故答案为:中间产物;;没有生成沉淀;
(4)废水加热水解、灼烧后得到,可进入碳化釜中循环使用;故答案为:碳化釜。
1.下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.铝和氢氧化钠的D2O溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6D2O=2Na[Al(OH)(OD)3]+3D2↑
B.相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1:2反应:Al3++ 2+ 2Ba2++ 4OH-= [Al(OH)4]-+ 2BaSO4↓
C.向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液:2+ 6I- + 8H+= 2NO↑+ 3I2+ 4H2O
D.向丙烯醛中加入足量溴水:
【答案】B
【解析】A.铝与氢氧化钠重水溶液反应时,铝先与反应生成,重水中的D进入产物的基团和中,中的提供,方程式配平符合反应实质,A正确;
B.物质的量比的与反应时,优先与反应生成沉淀,剩余与反应生成,无法溶解生成,且漏写了的反应,正确离子方程式为: , 选B错误;
C.过量溶液中,还原性强于,在酸性条件下优先与反应,给出的离子方程式电子、电荷、原子均守恒,故C正确;
D.丙烯醛中碳碳双键与溴发生加成反应,醛基被溴水氧化为羧基,丙烯醛共消耗,方程式符合反应规律,故D正确;
故选B。
2.下列中学常见物质A~J的转化关系如下图所示(部分反应条件、产物已略去),通常情况下A是高熔点固体,D是红棕色固体。下列说法错误的是
A.检验中的金属阳离子可用溶液
B.高温下与的反应可用来焊接钢轨
C.在中加入稀氨水至过量,先生成白色沉淀,后沉淀溶解
D.、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水
【答案】C
【分析】电解A生成B、C,A是高熔点固体,能与氢氧化钠溶液、盐酸反应,A属于两性物质,可推知A是Al2O3,H是Na[Al(OH)4],I是硫酸铝,D是红棕色固体,为Fe2O3,C与D的反应为铝热反应,则C是Al,B是O2,E是Fe,F是FeSO4,F加氨水并通入氧气反应生成G,G是Fe(OH)3,氢氧化铁在加热条件下分解生成氧化铁D,J是Fe2(SO4)3;
【解析】A.F是FeSO4,检验中的金属阳离子Fe2+可用溶液,产生蓝色沉淀则含有Fe2+,A正确;
B.高温下与的反应为铝热反应,产生铁水,可用来焊接钢轨,B正确;
C.在中加入稀氨水至过量,生成的氢氧化铝不溶于氨水,故只生成白色沉淀,沉淀不溶解,C错误;
D.、、为铝盐、亚铁盐和铁盐,均易水解产生胶体,故其溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水,D正确;
答案选C。
3.分离沉淀的关键是控制溶液的。25℃时,向100 mL某浓度的溶液中加入NaOH固体调节,假设溶液中与的浓度总和为c,随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:①;
② 。
下列说法不正确的是
A.M点的坐标为
B.水的电离程度:M点>N点
C.N点的沉淀质量等于P点的沉淀质量
D.时,该溶液中
【答案】D
【分析】与的总和为c,随着pH增大,发生反应:,含Al微粒总浓度下降,随着pH继续增大,发生反应 :含Al微粒总浓度上升;
【解析】A.M点,则,根据,代入得: ,因此,M点坐标为,A正确;
B.M点pH更小,浓度更大,水解促进水的电离;N点pH更大,大部分沉淀,且溶液中浓度更高,抑制水的电离,因此水的电离程度:M点>N点,B正确;
C.溶液中总Al的物质的量固定,关系为: , N点和P点相等,说明相等,因此沉淀中Al的物质的量相等,沉淀质量相等,C正确;
D.若,结合和的表达式: , 令二者相等:,代入数据得: ,取负对数得,即,因此,即时才满足,D错误;
故选D。
4.难溶于稀盐酸,溶于较浓盐酸时生成,该溶液能吸收CO、、等气体。吸收后形成,其结构为:。下列说法正确的是
A.用与溶液制备时,体系中先加浓盐酸再加水稀释可提高产率
B.中的化合价为+2,配位数为4
C.由结构可知,原子不满足8电子稳定结构
D.测定、CO、混合气中的含量时,应先将混合气体通过溶液
【答案】A
【解析】A.Cu与反应制备CuCl时,若直接反应,难溶于稀酸的CuCl会附着在反应物表面,阻碍反应持续进行。先加入浓盐酸,生成的CuCl会转化为可溶性的,避免固体附着,再加水稀释,盐酸浓度降低,分解析出CuCl,因此可以提高产率,A正确;
B.该二聚体为电中性,CO、为0价,Cl为-1价,设Cu化合价为,对整体有,得,Cu为+1价;结合结构可知Cu配位数为4,但化合价错误,B错误;
C.Cl为-1价,最外层原有个电子,每个Cl与2个Cu形成2个共价键,成键后Cl最外层仍为8电子,满足8电子稳定结构,C错误;
D.题干明确说明可以同时吸收CO和,若先将混合气体通过该溶液,也会被吸收,无法准确测定CO的含量,D错误;
故答案选A。
5.为探究含铜化合物的性质,某同学设计了如下实验,下列说法错误的是
A.与的配位能力:
B.深蓝色固体为
C.铁钉表面出现红色物质的反应为
D.若向深蓝色固体中加入过量稀硫酸,也能得到黄绿色溶液
【答案】D
【分析】溶液中加入适量浓氨水,生成蓝色沉淀,反应为;继续加入过量浓氨水,沉淀溶解得到深蓝色溶液,反应为;向其中一份深蓝色溶液中插入铁钉,无明显现象,加入稀盐酸后,产生少量气泡且铁钉表面析出红色;向另外一份深蓝色溶液中加入乙醇,过滤洗涤得到深蓝色固体,该固体溶于过量浓盐酸得到含的黄绿色溶液,据此分析。
【解析】A.先与水形成水合铜离子,加入氨水后,氨分子取代水形成,说明与的配位能力强于,A不符合题意;
B.向含的溶液中加入乙醇,降低溶剂极性,析出深蓝色固体,B不符合题意;
C.加入稀盐酸后,溶液中与结合生成,使解离出,与发生置换反应,反应的离子方程式为,C不符合题意;
D.与过量稀硫酸反应,生成、和水,溶液中含,为蓝色溶液,无法得到含的黄绿色溶液,D符合题意;
故选D。
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暑假作业0
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铝、镁、铜性质及其化合物
实战补给站·基础巩固
考点01铝单质的性质
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】D
考点02氧化铝和氢氧化铝
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】D
考点03四羟基合铝酸盐及铝土矿的综合应用
11.【答案】B
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】C
15.【答案】D
考点04镁及其化合物性质
16.【答案】C
17.【答案】D
18.【答案】C
19.【答案】C
20.【答案】D
考点05铜的单质
1/3
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21.【答案】C
22.【答案】A
23.【答案】D
24.【答案】C
25.【答案】C
高手进阶营·综合拔高
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】C
12.【答案】(1)温度过高,HCI0,易爆炸,[Cu(CIO,2]易分解
HCIO
(2)球形冷凝管
水
(3)烧瓶内蓝色消失
(4)防止乙腈挥发:作保护气,防止+1价铜被氧化
(5)乙腈
13.【答案】(1)Fe2+、A1
(2)2Fe2++H,02+2H=2Fe3++2H,0
(3)Fe(OH),
(4)A1+3HCO,=A1(OH),↓+3C0,↑
(5)冷却结晶
过滤
洗涤
干燥
213
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250b
(6)
×100%
237a
14.【答案】(1)
↑↑
4f
(2)3RCOOH+La*+3NH,=(RCOO),La+3NH;
H与RCOO~结合成弱酸RCOOH,降低了
RC00的浓度,使平衡(RCOO),La≠3RCO0+La+正向移动,La3+溶解于水中
(3)中间产物
3Mg0+2La++3C02=La,(C0),+3Mg2
没有生成MgCO,沉淀
(4)碳化釜
脑洞实验室·创新拓展
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】D
3/3
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暑假作业05 铝、镁、铜性质及其化合物
内容抢先看
一、实战补给站·基础巩固(4大考点)
考点01 铝单质的性质
考点02 氧化铝和氢氧化铝
考点03 四羟基合铝酸盐及铝土矿的综合应用
考点04 镁及其化合物性质
考点05 铜的单质
二、高手进阶营·综合拔高
三、脑洞实验室·创新拓展
考点01 铝单质的性质
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1.
在氧气中燃烧: 4Al+3O22Al2O3 Al2O3的熔点:2054℃;Al的熔点660℃
加热时,Al熔化但不滴落可知Al2O3的熔点 > Al的熔点。
2. 能与稀硫酸发生反应: 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ .
与浓硫酸/浓硝酸在常温下发生钝化,产生致密的氧化膜。加热条件下,氧化膜会被破坏,铝能继续与浓硝酸和浓硫酸反应
3. 能与强碱NaOH反应: 2Al +2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
4. 发生铝热反应:铝能将较不活泼的高熔点金属,如铁、钒、铬、锰等,从其氧化物中置换出来。反应过程中会放出大量的热。
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
1.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.中性溶液中:、、、
B.酸性溶液中:、、、
C.明矾溶液中:、、、
D.加入铝粉会产生的溶液中:、、、
2.下列各组物质的除杂方法中(括号内为杂质),不可行的是
A.CO2(SO2):依次通入足量KMnO4溶液、浓硫酸洗气
B.FeCl2溶液(FeCl3):向样品中加入足量Cu粉,充分反应后过滤
C.C2H2(H2S、PH3):依次通入足量CuSO4溶液洗气、碱石灰干燥
D.Fe粉(Al):向样品中加入足量NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥
3.下列方程式与所给事实不相符的是
A.氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
B.利用含铝粉和NaOH的“疏通剂”疏通管道:
C.在溶液中存在平衡:
D.与的水解反应:
4.劳动创造美好生活。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学原理
A
往煤炭中添加CaO脱硫
CaO熔点高
B
葡萄酒中加入适量
可防止氧化,起到保质作用
C
利用铝热反应焊接铁轨
铝与氧化铁反应生成铁并放出大量热
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
5.下列对化学在生活中的应用解释错误的是
选项
应用
解释
A
常温下,用铝制容器盛装浓硝酸
常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,生成致密的氧化膜
B
用双氧水漂洗衣物
双氧水具有强氧化性
C
用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板
的氧化性强于,能氧化铜单质
D
用氢氟酸雕刻玻璃
氢氟酸是强酸,能与玻璃中的主要成分发生中和反应
考点02 氧化铝和氢氧化铝
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1. 氧化铝(Al2O3)
白色、难溶于水的固体,熔点高,可用作炼铝原料、耐火材料
(1) 工业制铝方法 工业上电解熔融Al2O3制备金属铝。
①由于氧化铝的熔点很高,常添加冰晶石 Na3AlF6 作助溶剂,降低混合体系的熔化温度。
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
提问:AlCl3的熔点比Al2O3低,但工业制备金属铝不电解AlCl3?
原因是: AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电 。
(2) Al2O3是两性化合物:既能溶于酸,又能溶于强碱。
①与酸反应: Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 。
②与强碱反应: 3H2O+Al2O3+2OH-=2[Al(OH)4]-
2. 氢氧化铝(Al(OH)3)
Al(OH)3也是两性化合物,既能溶于酸溶液,又能溶于强碱溶液。
(1) 难溶的白色胶状沉淀,吸附性强,可用作净水、治疗胃酸过多。
①与酸反应: Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O .
②与强碱反应: Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
③高温条件下分解: 2Al(OH)3Al2O3+3H2O .
(2) 明矾(KAl(SO4)2·12H2O)溶于水后,水解生成的Al(OH)3胶体,可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清。净水原理: Al3++3H2O=Al(OH)3胶体+3H+
6.下列属于碱性氧化物的是
A. B. C. D.
7.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是
A.熔点高,可用于制作坩埚
B.能与反应产生,可用于制供氧剂
C.是酸性氧化物,可用于生产光导纤维
D.Fe遇浓钝化,铁槽车可用于运输浓硝酸
8.下列说法不正确的是
A.呈两性,能用于治疗胃酸过多
B.能与反应产生,可作供氧剂
C.FeO有还原性,能被氧化成
D.向溶液中滴加溶液,溶液显红色
9.利用铝土矿(主要成分为,含、等杂质)冶炼铝的主要流程如图所示:
已知:SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述错误的是
A.“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度,可提高溶解速率
B.溶液A中通入过量的CO2,发生反应:
C.向Al中加入Cu、Si、Mg等元素,可以得到性能优良的铝合金
D.“熔融电解”时加入的冰晶石,其含有离子键和配位键
10.工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含、、、、、)制备碳酸锰,工艺流程如图所示。已知:、,下列说法错误的是
A.“滤渣1”的主要成分除S外,还有、
B.“滤渣2”经一系列反应可转化为电解冶炼铝的原料
C.“除杂1”后上层清液中
D.“沉锰”时的化学方程式为
考点03 四羟基合铝酸盐及铝土矿的综合应用
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向四羟基合铝酸钠溶液中加入稀盐酸
(1) 盐酸少量:[Al(OH)4]- + H+=Al(OH)3↓+H2O
(2) 盐酸过量:[Al(OH)4]- +4 H+=Al3++4H2O
向四羟基合铝酸盐溶液中通入CO2时,CO2的量不同,产物不同。
(1) CO2少量:2[Al(OH)4]- +CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O
(2) CO2过量:[Al(OH)4]- +CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
四羟基合铝酸盐溶液中加入NaHCO3溶液:[Al(OH)4]- +HCO3—=Al(OH)3↓ +CO32-+H2O
四羟基合铝酸盐溶液中加入AlCl3溶液: 3[Al(OH)4]-+Al3+=4Al(OH)3↓
实验室还能怎么制备氢氧化铝?
向AlCl3溶液中加入过量的 氨水 。
离子方程式: Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
11.下列离子方程式不正确的是
A.Pb粉加入硫酸铜饱和溶液中:
B.将少量通入硝酸钡溶液中:
C.溶液和溶液等体积混合:
D.甘氨酸和盐酸反应:
12.某溶液中可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均相同。某同学进行如下实验,对溶液所含离子判断错误的是
A.含 B.含 C.可能含 D.不含
13.常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.葡萄糖溶液中:
B.加入铁粉会放出氢气的溶液中:、、、
C.溶液:、、
D.的溶液中:、、
14.下列用两种试剂相互滴加的方法不能鉴别出的一组的是
A.溶液与稀盐酸溶液 B.Na2CO3溶液与稀盐酸
C.NaHCO3溶液与NaOH溶液 D.AlCl3溶液与NaOH溶液
15.下列根据实验现象书写离子方程式正确的是
实验
操作及现象
①
向澄清石灰水中滴加少量小苏打溶液,产生白色沉淀
②
向新制的Cu(OH)2浊液中加入葡萄糖(记为GCHO)溶液,共热,产生砖红色沉淀
③
向NaAl(OH)4溶液中通入过量的CO2,产生白色胶状物质
④
向酸性KMnO4溶液中通入少量乙炔,溶液褪色并产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
A.实验①:
B.实验②:
C.实验③:
D.实验④:
考点04 镁及其化合物性质
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1. 与空气成分O2、N2、CO2反应
2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2
2Mg+CO22MgO+C
2. 与沸水反应
Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑
Mg(OH)2难溶于水,受热易分解
Mg(OH)2MgO+H2O
3. 镁的制备
电解熔融的MgCl2. MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
16.硼不与盐酸作用,加热时能与浓硫酸或浓硝酸作用生成硼酸。金属镁热还原法制备粗硼的工艺如图所示。已知:“脱氟”时会有HF生成。下列说法错误的是
A.“脱氟”操作不能在玻璃容器中进行
B.“滤渣”的主要成分为和
C.“还原”时若Mg过量,则粗硼中含有两种物质
D.粗硼经过盐酸酸洗、水洗、过滤、干燥后可得到高纯硼
17.我国科研团队通过高温高压技术成功合成新型超导材料,其临界温度远高于传统超导材料,在新能源、医疗设备等领域具有广阔应用前景。下列说法正确的是
A.中镁元素的化合价为+2价,硼元素为-3价
B.合成的过程中,原子的种类和数目均发生改变
C.的超导性属于物质的化学性质
D.镁原子的结构示意图中,最外层电子数为2
18.由乙基麦芽酚废渣[、镁屑及有机溶剂]制取疏松的轻质的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.“蒸馏”可回收废渣中的有机溶剂,实验室进行蒸馏操作需要用球形冷凝管
B.“酸解”过程中只存在反应:
C.“沉镁”时,若pH过大不易得到疏松的轻质
D.“过滤”后的母液,经蒸发结晶可回收
19.下列有关说法正确的是
A.铁、铜在潮湿的空气中均易形成金属氧化物
B.Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物完全相同
C.久置于空气中的漂白粉遇盐酸产生
D.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原因不同
20.下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
和发生了相互促进的水解反应
B
相同条件下,向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中,分别加粉
HA溶液初始反应速率较快
酸性:
C
将蘸取某溶液的铂丝在酒精灯火焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液是钠盐溶液
D
燃着的镁条插入盛有的集气瓶中,冷却后,往集气瓶中加入适量稀盐酸,静置,取少量上层清液于试管中,滴加少量溶液
剧烈燃烧,集气瓶口有淡黄色固体附着,集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀
镁能在中燃烧:
考点05 铜的单质
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1. 铜的单质
①与非金属单质的反应
2Cu+O22CuO Cu+Cl2CuCl2 2Cu+SCu2S
②在空气中生锈: 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3
③与强氧化性体系
与Fe3+反应: Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
与稀硝酸反应: 3Cu+8HNO3=2Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
与浓硫酸反应: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
铜+稀硫酸不反应,但是向稀硫酸溶液再加入一点其他物质则可以反应
①加入KNO3: 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
②或者加H2O2: Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O
③再或者通入O2: 2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O
④加入Fe3+: 4Fe2++O2+4H+ = 4Fe3++H2O ; Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
2. 铜的化合物
名称
氧化铜
氧化亚铜
化学式
CuO
Cu2O
颜色
黑色
砖红色
与H+反应
CuO+2H+=Cu2++H2O
Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O
五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)为蓝色晶体,俗称蓝帆、胆矾。
无水CuSO4为白色粉末,遇水变蓝(生成CuSO4·5H2O)可用于水的检验。
21.某绿色化学工艺可从铜冶炼烟尘(主要含单质S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅,部分流程如下:
已知:分解温度CuO1100℃,560℃,680℃,高于1000℃。下列说法不正确的是
A.焙烧的适宜温度可控制在600℃左右 B.焙烧过程中气化,单质S转化为
C.固体3主要成分为和 D.采用电化学法或置换法可实现从溶液2中回收Cu
22.室温下,某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验:
实验
现象
试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,反应越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。
试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色;之后向绿色溶液中持续通入N₂,溶液变为蓝色
下列说法中,不正确的是
A.试管Ⅰ中浅红棕色气体为,由还原生成
B.等质量的Cu完全溶解时,试管Ⅱ中消耗的多
C.将Cu换成Fe之后重复实验,试管Ⅰ中反应更剧烈
D.试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有
23.钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为。为探究的性质,取等量少许分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。下列说法不正确的是
实验操作及现象
试管甲
滴加过量溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液显浅蓝色:倾掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失
试管乙
滴加过量氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的沉淀为金属
B.试管甲中沉淀的变化均能体现的酸性
C.试管乙实验可证明与形成无色配合物
D.上述两个实验表明为两性氧化物
24.小组研究金属活动性差异对金属与CuSO4溶液反应的影响,进行如下实验。
已知:ⅰ.Cu2O溶于氨水生成的无色在空气中可被氧化为。
ⅱ.。
序号
金属
溶液
实验现象(部分)
Ⅰ
Mg
溶液
快速产生大量无色气泡,Mg条表面有蓬松棕褐色不溶物产生。Mg条附近溶液的pH下降。一段时间后,溶液的pH略有升高
Ⅱ
Zn
有无色气泡产生,Zn表面有较膨松棕褐色不溶物产生
Ⅲ
Fe
无气泡产生,Fe表面有较致密红色不溶物产生
实验Ⅳ 取Ⅰ中棕褐色不溶物,加入足量较浓的盐酸,固体部分溶解,上层溶液无色。过滤,取滤渣加入浓硝酸,产生红棕色气体。进一步实验说明Ⅱ、Ⅲ中不溶物的成分与Ⅰ相同。
实验Ⅴ 各取等质量的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的棕褐色或红色不溶物于试管中,分别加入2 mL浓氨水,上层溶液无色。5分钟后,上层溶液分别变为深蓝色、蓝色和浅蓝色。
下列说法不正确的是
A.根据Ⅰ和Ⅴ中现象,推测Ⅰ中存在反应:
B.Ⅱ中影响气体生成速率的因素不只有
C.实验Ⅳ证明Ⅰ中棕褐色不溶物中存在Cu2O、Cu和CuO
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不溶物中Cu的含量不同,与金属活动性差异导致的气体生成速率不同有关
25.广西壮族自治区博物馆珍藏的“翔鹭纹铜鼓”是国家级文物,下列关于铜鼓的说法,正确的是
A.铜鼓的主要材料为铜合金,其硬度和熔点均高于纯铜
B.铜鼓表面的绿色铜锈主要成分为碱式碳酸铜,可用稀硝酸长时间浸泡去除
C.铜鼓长期暴露在潮湿空气中会发生电化学腐蚀,应置于干燥环境保存
D.铜鼓铸造过程中使用的铜合金,属于新型无机非金属材料
1.宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为),青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为)。下列说法正确的是
A.保存《千里江山图》不需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.中铜的质量分数高于
2.在指定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A.硫酸工业:
B.硝酸工业:
C.工业制镁:
D.工业制漂白粉:饱和
3.某磷废渣的主要成分为、和,一种对其进行分离的工艺流程如图。
下列说法错误的是
A.“焙烧”的目的是使、分解
B.“浸取”可能的反应为
C.“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异
D.“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂
4.以下几组物质,不能按照图示关系进行转化的是
选项
X
Y
Z
W
A
Al
Al2O3
Al(OH)3
AlCl3
B
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
C
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
D
S
FeS
H2S
SO2
5.下列实验的操作及现象和相应结论均正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中加入溶液,生成白色沉淀
获得质子的能力:
B
向浓硝酸中插入红热的木炭,产生红棕色气体
木炭与浓硝酸在加热的条件下反应产生
C
向两份鸡蛋清溶液中分别滴加饱和溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生了变性
D
向2 mL 溶液中滴加几滴的溶液,溶液紫红色褪去
具有漂白性
6.物质性质决定用途,下列两者对应关系正确的是
A.液氨断键需要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.明矾可以水解生成Al(OH)3胶体,可用于自来水的杀菌消毒
C.小苏打遇酸能产生气体,可用作食品膨松剂
D.铁比铜金属性强,可用FeCl3溶液腐蚀Cu刻制电路板
7.下表列出的物质中,不能按图示路径进行转化的是
选项
甲
乙
丙
A
NO
B
C
D
8.下列制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的原理或装置不能达到实验目的的是
A.制备硫酸铝 B.制备氢氧化铝
C.过滤氢氧化铝 D.灼烧制备氧化铝
9.下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是
A.溶于溶液:
B.铜丝插入热的浓硫酸中:
C.6-羟基己酸的缩聚反应:nHOOC(CH2)5OH+n
D.乙醛被氧化:
10.如图所示的物质转化关系中,甲、乙、丙、丁、戊均含有同一种元素,甲为单质,乙为黑色固体,由两种常见元素构成,戊为蓝色不溶于水的固体。下列说法正确的是
A.丁中加入过量氨水可生成戊
B.乙的两种构成元素质量之比为4∶1
C.甲在酒精灯火焰上加热可直接生成丙
D.甲醛与戊反应,甲醛的氧化产物一定为甲酸钠
11.稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业,它和Al同族,性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物,从中分离富集镓的一种路线如下。其中,“高温煅烧”时,铝的化合物转化为(或)。
下列说法错误的是
A.“高温煅烧”时,发生的反应生成
B.“酸浸”时,硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去
C.“酸浸”时,镓的化合物发生的反应是
D.晶体的化学式为(或)
12.亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备的反应原理如下:。有关物质性质如下:
①是易挥发的发烟液体,温度高于易爆炸;高氯酸铜易溶于水,开始分解。
②乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂。
③相关物质的信息如下:
化合物
在乙腈中颜色
无色
蓝色
实验步骤如下:
I.的制备
向中滴加稍过量的溶液,小心搅拌,适度加热后得到蓝色溶液,同时会产生大量的白雾。蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,得晶体。
(1)加热时温度不能过高的原因是___________,大量白雾的成分是___________(填化学式)。
II.的制备
步骤一:分别称取和0.76 g Cu粉置于100 mL乙腈中充分反应,时在装置1中加热回流,装置图如下(加热、夹持等装置略):
(2)仪器M的名称为___________,水槽中加入___________作为最佳传热介质。
(3)反应完全的现象是___________。
步骤二:将步骤一反应后的混合物过滤后,滤液用装置2进行蒸馏至接近饱和,再经冷却结晶获得,操作流程如下:
(4)装置1和2中气球的作用是___________。
(5)上述流程中“蒸馏”步骤得到的“物质X”为___________(填物质名称)。
13.明矾在造纸等方面应用广泛。工业上以废易拉罐(主要成分为Al和Fe)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。
已知:pH约为3.7时,铁元素主要以形式存在。
请回答下列问题。
(1)“酸溶”后溶液中主要的金属离子有___________。
(2)加入溶液发生反应的离子方程式为___________。
(3)“调pH”约为3.7,滤渣②的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“沉铝”中加入的目的是将转化为沉淀。该反应还生成一种常见气体,该反应的离子方程式为___________。
(5)“操作”包括蒸发浓缩、___________、___________、___________、___________,可得到明矾晶体。
(6)在绿色发展理念下,某工厂用akg废易拉罐(含Al5.4%)制备,最终得到产品bkg,则该产品的产率为___________(用分数表示)。
14.中国的稀土储量位居全球第一,从稀土中分离提取各种稀土元素是我国掌握的核心技术。以含、等的稀土矿浸取液为原料制取氧化镧()的一种流程如下:
[注:镧(La)、铕(Eu)]
已知:ⅰ.
ⅱ.,
(1)脱铕:已知f能级有7个原子轨道,基态Eu原子的价层电子排布式是可以将稀土矿浸取液中的转化为进而与分离。的价层电子轨道表示式是___________;稳定性:___________(填“>”或“<”)。
(2)萃取和反萃取:弱酸性的环烷酸RCOOH常用于稀土离子的萃取分离,萃取时生成易溶于有机溶剂的,。
①萃取时反应的离子方程式是___________。
②从平衡移动的角度解释反萃取时盐酸中的作用:___________。
(3)碳化:向溶液中持续通入气体,边搅拌边加入MgO维持,充分反应生成固体。制备过程中,主要物质的转化关系如图所示:
①是该反应历程中的___________(填“中间产物”或“催化剂”)。
②制备总反应的离子方程式是___________。
③理想情况下,恰好完全转化为时,,。结合计算,此时是否有沉淀生成___________?已知:
(4)科研人员仅以流程中的“废水”为原料,通过加热其水溶液使其充分水解后过滤,并将过滤后产物加热灼烧,转化为可在流程中利用的物质,该物质可以进入___________中循环使用。
1.下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.铝和氢氧化钠的D2O溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+6D2O=2Na[Al(OH)(OD)3]+3D2↑
B.相同物质的量浓度的NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液按体积比为1:2反应:Al3++ 2+ 2Ba2++ 4OH-= [Al(OH)4]-+ 2BaSO4↓
C.向Fe(NO3)2溶液中加入过量HI溶液:2+ 6I- + 8H+= 2NO↑+ 3I2+ 4H2O
D.向丙烯醛中加入足量溴水:
2.下列中学常见物质A~J的转化关系如下图所示(部分反应条件、产物已略去),通常情况下A是高熔点固体,D是红棕色固体。下列说法错误的是
A.检验中的金属阳离子可用溶液
B.高温下与的反应可用来焊接钢轨
C.在中加入稀氨水至过量,先生成白色沉淀,后沉淀溶解
D.、、的溶液一定条件下都可以形成絮凝剂,处理污水
3.分离沉淀的关键是控制溶液的。25℃时,向100 mL某浓度的溶液中加入NaOH固体调节,假设溶液中与的浓度总和为c,随的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。
已知:①;
② 。
下列说法不正确的是
A.M点的坐标为
B.水的电离程度:M点>N点
C.N点的沉淀质量等于P点的沉淀质量
D.时,该溶液中
4.难溶于稀盐酸,溶于较浓盐酸时生成,该溶液能吸收CO、、等气体。吸收后形成,其结构为:。下列说法正确的是
A.用与溶液制备时,体系中先加浓盐酸再加水稀释可提高产率
B.中的化合价为+2,配位数为4
C.由结构可知,原子不满足8电子稳定结构
D.测定、CO、混合气中的含量时,应先将混合气体通过溶液
5.为探究含铜化合物的性质,某同学设计了如下实验,下列说法错误的是
A.与的配位能力:
B.深蓝色固体为
C.铁钉表面出现红色物质的反应为
D.若向深蓝色固体中加入过量稀硫酸,也能得到黄绿色溶液
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