内容正文:
单元(五)金属及其化合物综合
(建议用时75分钟,满分100分)
可能用到的相对原子质量:H1C12O16Mg24S32Fe56
条形码粘贴处
、选择题
1[A][B][C][D]
2[A][B][C][D]
3[A][B][C][D]
4 [A][B][c][D]
5[A][B][C][D]
6[A][B)[C][D]
7[A][B][CJ][D]
8[A][B][C][D]
9[A][B[C][D]
10[A][B][C][D]
11[A][B][C][D]
12[A][B[C][D]
13[A][B][C][D]
14[A][B][C][D]
15[A][B[C][D]
16[A][B][C][D]
一、选择题(本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在
每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.化学物质在生产、生活中有广泛应用。下列说法错误的是
A.Ti-Fe合金、La-Ni合金储氢量大,室温下吸、放氢的速率快,可作为储氢材料
B.管道疏通剂的主要成分为NaOH和铝粉,其疏通原理与二者遇水反应生成氢气有关
C.向茶叶包装中加人还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
D.CoFe2O4是制造智能磁性材料的原料之一,CoFe,O,属于合金
2.实验室安全重于泰山。下列表述正确的是
A.盛化学品NaOH试剂瓶的标签上安全使用标识为
腐蚀品
8
B.碱液溅到皮肤上应立即用大量水冲洗,然后再涂上3%NaHCO3溶液
C.制备氯气等有毒气体在通风橱中进行就不会造成污染
D.实验室不慎引起金属钠着火,应立即用泡沫灭火器进行灭火
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3.下列应用与氧化还原反应无关的是
A.食物变质
B.铁粉暖贴用于取暖
C.用饱和FeCL溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体
D.三元催化器处理机动车尾气
4.实验可以深化对知识的理解。根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
向某溶液中先滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变
A
该溶液含有Fe+
为红色
将单质Ag投入HI的水溶液中,有黄色固体和无色无
Ag和酸反应均能够
B
味气体生成
生成H。
用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色试验,观察到火焰为
不能得出该溶液中
C
黄色
一定含有钠元素
结合OH能力:
向AC溶液中通入足量氨气,产生白色沉淀
NH比AI+强
5.三星堆古遗址是迄今在西南地区发现的范围最大、延续时间最长、文化内涵最丰富的古城、古国、
古蜀文化遗址,被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一,下列有关三星堆出土的文物知识说法
错误的是
A.青铜面具上的铜绿可以用氨水除去
B.古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2
C.纯金手杖在空气中不易被氧化
三星推博物第
D.制取玉璋的主要原料的化学成分是硅酸盐
6.下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是
商温CaSi0,(s)
A.CaCl (a)oCacO,(s)s
B.Mg(OH),(s)盐酸MgC,(aq)电解Mg(s)
C.NaC(aq)C0 NaHCO,(s)加携Na,CO,(s)
H.O(gFeO,
D.Fee
7.下列化学用语表示正确的是
A.中子数为74的碘原子:I
B.K2S的电子式:Ks:K
C.S的结构示意图
D.NaHCO3在水中的电离方程式为NaHCO3Na++H++CO
化学·五
第2页(共8页)
>回
8.实验室模拟侯氏制碱法制取NaHCO3,下列说法错误的是
浓氨水
马盐酸
弹簧夹
接
石
⑧
灰
多孔塑料板
处
石
生石灰多孔饱和装
X溶液
球泡NaCl置
溶液
已知:将浓氨水滴人盛有生石灰的广口瓶中可制备NH3,且NH3极易溶于水。
A.X溶液为饱和碳酸氢钠溶液,作用是吸收二氧化碳中的氯化氢
B.装置中使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率
C.实验时,向饱和NaCl溶液中先通入CO2,再通入足量NH
D.利用锥形瓶中所得物质制备N2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
9.下列离子在指定条件下可能大量共存的是
A.由水电离的c(H+)=10-11mol/L的溶液:Cu+、K+、S2O、C1
B.与A1反应可以生成H2的溶液:Na+、Mg2+、Br、SO
C.能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液:Na+、Fe2+、SO、NO
D.使pH试纸变蓝的溶液:K+、[Al(OH)4]、SO、HCO
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.56gC4Hg分子中含有ō键的数目一定为11NA
B.32gSO2与足量O2在一定条件下充分反应,生成的SO3分子数为0.5NA
C.18gD2O中含有10NA个中子
D.2.4gMg在过量的空气中充分燃烧,生成MgO、Mg3N2时转移的电子数为0.2N
11.下列指定反应的离子方程式错误的是
A.明矾溶液与过量氨水混合:A1++4NH·H2O-[A1(OH)4]+4NH
B.向次氯酸钙溶液中通入足量CO2:CIO+CO,+H2O一HC1O十HCO3
C.将铅粉加入硫酸铁溶液中:Pb+SO?+2Fe3+一2Fe2++PbSO4
D.向硫酸钠溶液中滴加氢氧化钡溶液:SO十Ba+—BaSO4V
12.用铁泥(主要成分为Fe2O3,还含有少量FeO和Fe)制备纳米FeO4的流程如图所示。浊液D中
铁元素以FOOH的形式存在,下列说法错误的是
H202
浊液C
溶液
浊液D
④
加热、搅拌、分离、干燥
过量
③NaOH溶液
⑤
纳米Fe3O4
铁泥
稀盐酸
滤液A
Fe滤液B
②
A.步骤②的反应过程中,有气体放出
B.步骤③加人NOH溶液的过程中可观察到有白色沉淀生成,后沉淀变为灰绿色,最后变为红
褐色
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C.步骤④中反应的化学方程式为2Fe(OH)2+H2O2—一2 FeOOH+2H2O
D.纳米FeO:属于胶体,能发生丁达尔效应
13.某兴趣小组设计了从AgC1中提取Ag的实验方案,下列说法错误的是
氨水
①Cu
浓盐酸
①Fe,过滤
Ag+
+Cu
反应①
每②过滤
通
②通入0,
围
AgCl
[Ag(NH )2]"
[Cu(NH ),]2
CuCL+NH,CI
溶液1
A.氧化性:Fe3+>Cu+
B.反应①的离子方程式为Ag++2NH3·H2O—一[Ag(NH3)2]++2H2O
C.按上述方案每回收2 mol Ag,消耗掉1 mol Fe
D.不可用铁氰化钾溶液检验溶液1中的金属离子
14.氧化亚铜(Cu2O)为砖红色粉末状固体,可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。为探究Cu2O的性质,取少
许等量的Cu2O固体分别加入甲、乙两支试管中,进行如下实验。下列说法正确的是
实验操作及现象
滴加过量0.3mol/LHNO溶液并充分振荡,无气体生成,砖红色固体转化为另一颜
试管甲
色固体,溶液呈浅蓝色;倾倒溶液,滴加浓硝酸,固体逐渐消失,产生红棕色气体
滴加过量6ol/L氨水并充分振荡;砖红色固体逐渐溶解,溶液颜色呈无色;静置一段
试管乙
时间后,溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的固体为CuO
B.试管甲中浓、稀硝酸的主要作用均为氧化剂
C.试管乙实验可证明Cu(I)能与NH3形成无色配合物,且该配合物易被氧化
D.上述实验表明Cu2O是一种两性氧化物
15.一种利用废铜渣(主要成分为CuO,以及少量的F2O、SiO2等杂质)制备超细铜粉的工艺流程
如图所示:
疏酸
过量氨水
S02
稀硫酸
废铜渣一酸浸一→沉铁→沉铜
一→NH4CuSO3→转化→Cu
滤渣Fc(OH田,滤液
滤液
已知:①常温下,K[Fe(OH)3]=1037.7,②+1价的铜在酸性环境下易发生歧化反应。下列说
法错误的是
A.“沉铁”环节,为使Fe3+沉淀完全[c(Fe3+)≤10-5mol·L1门,则pH应小于3.1
B.“沉铁”后经过滤,所得滤液中铜元素存在形式为[Cu(NH3):]+
C.“沉铜”加入SO2的主要作用是将十2价铜还原为+1价
D.“转化”环节后经过滤,所得滤液中的阳离子有Cu+、NH、H+
化学·五
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入回
16.A是自然界中一种常见金属矿石的主要成分,可以通过如图所示的反应转化为E。已知A和E
的组成元素相同。
固体A
固体B
溶液C
溶液D
固体E
(黄色)
(红棕色)
(棕黄色)
(浅绿色)
(黑色)
下列说法错误的是
A.B常用作油漆、涂料等的红色颜料
B.溶液C加热煮沸后颜色会发生变化
C.D→E需要在强酸性条件下转化
D.E可以通过单质间化合反应制备
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17.(14分)高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO和Fe2O3)可用于制
备MnSO4晶体,工艺流程如图所示。已知:硫铁矿主要成分为FeS,(杂质不参与反应)。
硫酸
硫铁矿
过量MnO2过量CaCO3
废猛渣一→反应1一→过滤1
滤渣X
反应Ⅱ过滤2
滤液2,反应皿
调pH过滤3
滤液3系列
产品
操作
滤液1
硫酸
S等
滤渣Y
该工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。
金属离子
Fe+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀pH
2.10
7.45
9.27
9.60
完全沉淀pH
3.20
8.95
10.87
11.13
回答下列问题:
(1)在实验室进行过滤操作,下列仪器不需要用到的是
(填名称)。
(2)FeS2的结构类似于Na2O2,是一种过硫化物,与酸反应生成HS,H2S2类似于H2O2,易分
解,实验室制取H2S时,某学生误将FeS2颗粒当作FeS使用,当FeS,和足量盐酸反应完全后,
不可能生成的物质为
(填选项字母)。
A.H2S
B.S
C.FeS
D.FeCl2
(3)“反应Ⅱ”中发生反应的离子方程式为
;“反应Ⅲ”加入过量MnO2的目
的是
;检验“反应Ⅲ”完全反应的实验操作是
(4)“调pH”时,应控制溶液pH的范围为
;滤渣Y的成分为
(填化学式);“系列操作”为
(5)若产品的纯度较低,进一步提纯的方法是
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化学·五
18.(16分)某废氧化铝基催化剂主要含有-Al2O3、NiAl2O4,以及少量Fe2O3、MgO等,从该废催化
剂中提取铝、镍的一种工艺流程如下。
纯碱
盐酸
废催化剂一
焙烧
水浸浸出液,沉铜滤饼
煅烧
→Y-Al203
浸渣
氨水
硫酸一
溶液
酸溶
调pH-→Ni(OH2→NiO
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×105mol·L1)时的pH如下表所示:
Ni2+
Fe+
Mg2+
A3+
开始沉淀的pH
6.2
1.5
9.2
3.2
沉淀完全的pH
8.7
2.8
10.8
4.3
回答下列问题:
(1)NiAl2O,中镍的化合价为
(2)浸渣中含有的金属元素有
(3)Al2O3“焙烧”生成NaA1O2的化学方程式为
(4)“滤饼”的成分为A1OOH,则“沉铝”的离子方程式为
(5)“调pH”分步沉淀可获得Ni(OH)2,两次“调pH”的数值依次为
(填选项字母)。
a.3
b.7
c.9
d.11
(6)“调pH”沉镍后,滤液中溶质的主要成分为
(填化学式)。
OH
(7)可利用萃取剂P204(
)从“溶液”中萃取分离出N+。P204在煤油中
常以二聚体的形式存在,其原因是
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>》回
19.(16分)铁是人体必需的微量元素,食用富含铁元素的食品,可以补充人体所需的铁元素。查阅
资料可知菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄和动物内脏等食品中富含铁元素。某研究性学习小组为检验
某地黑木耳中的铁元素并测定其含量,进行了如下实验。
(一)定性检验
高温灼烧黑木耳,使之完全灰化。用适量的盐酸充分浸泡,过滤,得滤液。
(1)黑木耳灼烧灰化时,需要用到下列仪器中的
(填选项字母)。
R
(2)用铁氰化钾溶液检验发现滤液中存在Fe+,设计实验方案证明滤液中也存在Fe3+:
(二)定量测定
邻菲啰啉分光光度法是一种快速、简单、灵敏度高的测量铁含量的方法。在酸性环境中,F+能
与邻菲啰啉(phen)形成稳定的橙红色配离子:Fe2+十3phen-[Fe(phen)3]+,生成的配离子
在510nm处吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系A=kc。通过分光光度计测定该配合物的
吸光度,可以计算出亚铁离子的浓度。实验步骤如下:
I.取2.000g黑木耳,充分灼烧灰化。向灰分中加入盐酸,微热10min,过滤,并用少量盐酸洗
涤烧杯和沉淀,滤液和洗涤液合并,加入过量盐酸羟胺;
Ⅱ.取100mL容量瓶,将上述溶液全部注入其中,加蒸馏水定容;
Ⅲ.利用分光光度法测得亚铁离子的浓度
查阅资料得知:盐酸羟胺(NH2OH·HCl)具有还原性,是弱电解质。
(3)羟胺中羟基的电子式为
,步骤Ⅱ中定容时需用到的玻璃仪器还有
(4)步骤I加入盐酸羟胺的目的是
,该过程产生的气体无毒,写
出反应的离子方程式:
(5)步骤Ⅲ中,先在相同的实验条件下配制一系列的不同浓度的亚铁离子标准溶液,测定不同浓
度的标准溶液的吸光度,以标准溶液浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制得到如图所示的标准曲线:
0.800
0.700
0.600
07.00.0.500
型0.500
架0.400
咨0.3001
0.200
0.100
0.000
0.002.004.006.008.0010.00
c(Fe2+)/10-5molL-1)
再从上述100mL溶液中取出10mL待测液,测得试样吸光度位于图中O点,计算该黑木耳中铁
元素的含量为
(mg/100g)。若配制标准溶液定容时,每次都仰视刻度线,会造
成铁元素的测定结果
(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
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化学
20.(10分)锆是一种稀有金属,具有抗腐蚀性能、高熔点、超高硬度和强度等特性,被广泛用在航空
航天等领域。一种以氧氯化锆(主要含ZrOCl2,还含有少量FeO、Cr2O3等)为原料生产金属锆的
工艺流程如图所示:
稀HCI、HNO3
氨水
C、C2
H,
Mg
氧氯化锆→酸浸→沉淀煅烧→沸腾氯化→还原→升华→高温治炼→Z
废液
已知:①“酸浸”后溶液中各金属元素的存在形式为ZrO2+、Fe3+、Cr3+;
②25℃时,K[Cr(OH)3]=6.0×10-31,K(NH3·H2O)=1.8×10-5;
③相关物质沸点如下表所示:
物质
ZrCl
FeCl
CrCla
FeCl2
CrCl2
沸点/℃
331
315
1300
700
1150
回答下列问题:
(1)写出“酸浸”过程中FeO发生反应的离子方程式:
c(NH)
(2)“沉淀”后,恢复至室温,废液中NH·H0=1.8,则废液中c(C+)为
mol·L1。
(3)“沸腾氯化”后的产物有ZrCL4、FCl、CrCl,ZrO2转化为ZrCl4时,同时生成一种还原性气
体。该反应的化学方程式为
(4)“还原”的主要目的是
(5)“高温冶炼”过程中的反应是
五
第8页(共8页)】
>》回·化学·
单元(五)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I.知识获取能力Ⅱ.实践操作能力Ⅲ.思维认知能力
2.学科素养:
①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识
⑤科学态度与社会责任
分
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
值
(主题内容)
ⅡⅢ
①
②
③④
⑤
档次系数
铝与强碱溶液反应、铁、储氢合金、
1
选择题
2
易
0.80
合金
2
选择题
2
环境保护、实验室事故处理方法
易
0.90
胶体的制备、氧化还原反应的定义、
选择题
2
易
0.75
本质及特征
常见金属的活动性顺序及其应用、
选择题
2
难
0.60
Fe+的鉴别及其应用、焰色试验
5
选择题
2
硅酸盐工业、铜绿
务
0.65
6
物质的转化、碳酸钠与碳酸氢钠的相
选择题
2
互转化、铁与水蒸气的反应
的
0.65
原子结构、离子结构示意图、电子式、
选择题
2
易
0.90
电离方程式
氨气的实验室制法、碳酸钠与碳酸氢
8
选择题
2
钠的相互转化、物质分离与提纯的综
中
0.70
合应用、常见无机物的制备
限定条件下的离子共存、铝与强碱溶
9
选择题
2
液反应、影响水电离的因素、溶液的
/
0.75
酸碱性与pH的关系
阿伏加德罗常数的应用、氧化还原反
10
选择题
2
应与NA的相关推算、物质结构基础
L
L
农
0.70
离子反应的发生及书写、氧化还原反
11
选择题
4
应方程式的书写与配平、次氯酸及其
难
0.60
性质和用途、Fe3+的氧化性
·23·
·化学·
参考答案及解析
胶体的性质和应用、氧化还原反应方
12
选择题
4
程式的书写与配平、有关铁及其化合
0.70
物转化的流程
离子方程式的书写、氧化性、还原性
13
选择题
4
强弱的比较、Fe3+的检验、物质分离
难
0.60
与提纯的综合应用
硝酸的强氧化性、氧化亚铜、简单配
14
选择题
4
难
0.60
合物的成键、实验方案评价
以含铜物质的制备为背景,考查反应
15
选择题
中
0.65
原理、物质的性质等
铁的氧化物的物理性质及用途、有关
选择题
4
铁及其化合物转化的流程题型、铁三
√
难
0.60
角转化条件分析及判断
Fe2+的鉴别及其应用、沉淀的溶解与
17
非选择题14
生成、常用仪器及使用方法、氧化还
J
中
0.70
原反应方程式的书写和配平
含氧化铝的混合物的提纯、化合价、
18
非选择题16
√
0.70
陌生反应、常见无机物的制备
W
V
务
Fe+的检验、探究物质组成或测量物
19
非选择题
16
质的含量、电子式、陌生氧化还原反
L
L
中
0.70
应方程式的书写和配平
氧化还原反应方程式的书写与配平、
20
非选择题
10
溶度积常数相关计算、物质分离与提
为
0.70
纯的综合应用
香考答案及解析
一、选择题
腐蚀的图案),A项正确;碱液溅到皮肤上应立即用
1.D【解析】Ti-Fe合金和LaNi合金是已知的储氢材
大量水冲洗,再涂硼酸溶液(弱酸中和碱),而3%
料,能在室温下快速吸、放氢,A项正确;NaOH与铝
NaHCO,溶液为弱碱性,无法中和碱,B项错误;通风
粉遇水反应生成氢气,产生的气体可疏通管道,B项
橱可减少有毒气体在实验室内的残留,但若缺乏尾气
正确;还原性铁粉通过消耗氧气防止茶叶氧化,延长
吸收装置或操作不当,仍可能造成污染,C项错误;钠
茶叶的储存时间,C项正确:CoFe2O,属于复合氧化
着火时会发生反应生成过氧化钠,过氧化钠能与二氧
物,不属于合金,D项错误。
化碳、水反应生成氧气,会加剧火势,应使用干燥的沙
2.A【解析】NaOH为强碱,具有强腐蚀性,其安全标
子灭火,D项错误。
识应为腐蚀品标识(图标通常为试管向手部滴液导致:3.C【解析】食物变质涉及有机物被氧化,属于氧化还
·24·
G
·化学·
原反应,A项不符合题意:铁粉暖贴中铁与氧气、水反
十HCI一NaCl十CO2◆+H2O),且CO2在饱和碳
应生成铁锈并放热,铁被氧化,属于氧化还原反应,B
酸氢钠溶液中溶解度很小,故X溶液为饱和碳酸氢
项不符合题意:用饱和FCl,溶液滴入沸水中制备氢
钠溶液,用于吸收HCI,A项正确:多孔球泡能增大
氧化铁胶体,没有元素化合价改变,与氧化还原反应
NH与饱和NaCl溶液的接触面积,从而加快NH
无关,C项符合题意:三元催化器将CO和NO,转化
的吸收速率,B项正确;CO2在水中溶解度较小,若先
为CO,和N2,涉及氧化和还原过程,属于氧化还原反
通入CO2,溶液中CO2浓度低;先通入NH:使饱和
应,D项不符合题意。
NaCI溶液呈碱性,可显著增大CO2的溶解度,故应先
4.C【解析】应该先加KSCN溶液,排除铁离子干扰,
通NH再通CO2,C项错误:锥形瓶中生成的
溶液滴加顺序错误,A项错误;Ag与硝酸反应不会生
NaHCO以沉淀形式存在,需过滤分离,洗涤除去表
成H2,B项错误;焰色试验需用铂丝或洁净铁丝,玻
面杂质,千燥后焙烧(2 NaHCO,△NaCO,十CO2A
璃棒中含有钠元素会干扰,C项正确;向ACl溶液
十HO)得到Na2CO,D项正确。
中通入足量氨气,生成氧化铵和氢氧化铝白色沉淀,
9.B【解析】由水电离的c(H+)=l01mol/L的溶液
结合OH能力:NH比AI+弱,D项错误。
可能为强酸性或强碱性,Cu+在碱性条件下生成沉
5.B【解析】碱式碳酸铜与氨水发生化学反应,生成可溶
淀,S2O号在酸性条件下发生歧化反应,两种条件下
性的铜氨络合物,A项正确:熟石膏是指2CS),·H),
均导致离子无法共存,A项不符合题意:与A1反应生
B项错误;金的化学性质不活泼,所以纯金手杖在空
成H2的溶液可能为强酸性或强碱性。若为酸性,
气中不易被氧化,C项正确;玉的主要成分为硅酸盐,
Mg+可稳定存在,所有离子间无反应:若为碱性,
D项正确。
Mg+生成沉淀,故在酸性条件下可以大量共存,B项
6.D【解析】由于酸性:HCI>H2CO3,所以CaCl2溶
符合题意:能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液含强氧化
液与CO2不反应,不能反应生成CaCO,,A项错误;
性物质,Fe2+和亚硫酸根离子均有还原性,易被氧化,
电解MgCl2溶液反应生成C2、H和Mg(OH)2,而
无法大量共存,C项不符合题意:使pH试纸变蓝的
不能产生金属Mg,电解熔融MgC2生成Mg和C2,
溶液为强碱性,HCO与OH反应生成CO,四羟
B项错误;向NaCl溶液中通CO2不能生成NaHCO,需
基合铝酸根离子与碳酸氢根离子也不能大量共存,D
先向饱和NaCI溶液中通入足量NH:,使溶液显碱
项不符合题意
性,然后再通入足量CO2气体,反应生成NaHCO3,C
10.D【解析】C,Hs可能为烯烃或环烷烃,若C,H.为
项错误;Fe2O3与CO在高温下反应生成Fe、CO2;Fe
丁烯,每个分子含11个。键(3个C一C6键和8个
与水蒸气高温反应生成FeO1、H2,两步反应均可完
C一H。键):若为环丁烷,每个分子含12个。键(4
成,D项正确。
个CC。键和8个C一H。键),56gC1Hg(摩尔质
7.A【解析】中子数为74的碘原子:I,A项正确;
量为56g/mol)为1mol,c键数目不一定为11NA,A
KS为离子化合物,由K+和S2-构成,电子式应表示
项错误;32gSO2(摩尔质量为64g/mol)为0.5mol,
为K[S:]PK*(S需用中括号括起并标明电荷),选
但SO2与O2生成SO,的反应是可逆的,SO2无法
项中未用中括号且结构错误,B项错误:S一是硫原子
完全转化为SO,生成的SO,分子数小于0.5NA,B
得到2个电子形成的,核外电子排布为2、8、8,结构
18g
示意图应显示核电荷数十16,核外电子2、8、8,而图
项错误nD,0)=2X2g·mol千16g·m0l7
示为硫原子(核外电子2、8、6)的结构示意图,C项错
0.9mol,所含中子数为9Na,C项错误;2.4gMg
误;NaHC)在水中电离时,HCO为弱酸的酸式酸
(摩尔质量为24g/mol)为0.1mol,无论生成MgO
根离子,不能完全电离出H+和CO,正确的电离方
还是MgN2,每个Mg均失去2e,则转移电子的总
程式为NaHCO,—Na+十HCO,,D项错误。
数为0.2NA,D项正确。
8.C【解析】将浓氨水滴入盛有生石灰的广口瓶中制
11.A【解析】明矾溶液与过量氨水反应生成A1(OH)
取NH,碳酸钙与盐酸反应制取CO2,CO2中混有
沉淀,而非四羟基合铝酸根离子,正确的离子反应为
HCI和H2O(g),用饱和NaHCO溶液除去CO2中
A13++3NH·H2O—A1(OH)g¥+3NH时,A项
的HCl,向饱和NaCl溶液中先通入NH、后通入
错误;向次氯酸钙溶液中通入足量二氧化碳,反应生
CO2充分反应析出NaHCO,(锥形瓶中发生的反应为
成次氧酸和碳酸氢钙溶液:C1O十CO2十H2O
CO,NH NaCl++H,O-NaHCO
HCIO十HCO,,B项正确:Fe+可氧化Pb生成
NHCI),NaHCO受热分解制得NaCO3。实验室用
Pb+,Pb2+与SO结合为PbSO,沉淀,离子方程
盐酸和石灰石制备CO2时,CO2中会混有HC1杂质,
式:Pb十SO月十2Fe3+—2Fe2+十PbSO1,C项正
饱和碳酸氢钠溶液可与HCl反应生成CO2(NaHCO
确;硫酸钠与氢氧化钡反应生成BaSO,沉淀和
·25·
·化学·
参考答案及解析
NaOH,离子方程式:SO十Ba2+-BaSO1¥,D项
Cu2O歧化,而浓硝酸作为氧化剂与Cu反应,两者
正确。
作用不同,B项错误;乙试管中CuzO与氨水形成无
12.D【解析】铁泥(主要成分为Fe2O3,还含有少量
色[Cu(NH)2]+,静置后被氧化为深蓝色
FeO和Fe)加入过量的稀盐酸后过滤,滤液A中含
[Cu(NH)1]+,C项正确;CuO与酸、碱的反应涉
有氯化铁、氯化亚铁及部分盐酸,加入铁单质还原铁
及氧化还原反应和络合反应,不符合两性氧化物的
离子为亚铁离子,得到的滤液B为氯化亚铁溶液,向
定义,D项错误。
滤液B中加氢氧化钠溶液得到主要含氢氧化亚铁的15.A【解析】“酸浸”时CuO、少量FeO3与H2SO,反
浊液C,浊液C中加入双氧水,氢氧化亚铁被氧化为
应生成硫酸铜、硫酸铁,SO2不溶于H2SO1,所以滤
FeOOH,然后将浊液D和氧化亚铁溶液混合,经一
渣的成分是SO2,滤液中加过量氨水沉铁除去
系列操作可得到纳米四氧化三铁,据此分析解答。
Fe+,铜离子转化为[Cu(NH)1]+,所得滤液通二
结合分析知,步骤①中过量稀盐酸与铁泥反应,滤液
氧化硫沉铜,过滤出产生的NH,CuSO,沉淀,加稀
A含Fe3+、Fe+及过量H+:步骤②加入Fe时,发生
硫酸转化,十1价铜发生歧化反应,得到铜离子、Cu。
反应:Fe+2Fe3+—3Fe+、Fe十2H+—Fe+十
“沉铁”环节,为使Fe+沉淀完全,此时c(OH)
H2◆,故有气体放出,A项正确;滤液B为FeCl溶
/K.Fe(OH)
液,步骤③中,FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2白
c(Fe)
10-5 mol/L=
色沉淀,由于Fe(OH)2易被空气中的O2氧化,相关
10-10.%mol/L:c(H+)=
10-11
的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O
10-10.gmol/L=
4Fe(OH)3,所以步骤③过程中可观察到先有白色沉
10-.1mol/L,pH=3.1,则pH应不低于3.1,A项
淀生成,后沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色,B项
错误;由分析可知,“沉铁”后经过滤,所得滤液中铜
正确;步骤④中浊液C中的Fe(OH)2被过氧化氢氧
元素存在形式为[Cu(NH)]+,B项正确;
化为FeOOH,Fe元素的化合价从+2价升至十3价,
NH,CuSO2中Cu为十1价,“沉铜”加入SO2的主要
HO2中O元素的化合价从一1价降至一2价,根据
作用是将十2价铜还原为十1价,C项正确;“转化”
得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为
环节NH,CuSO,沉淀加稀硫酸溶液,+1价铜发生
2Fe(OH)2+H2O2—2 FeOOH+2H2O,C项正
歧化反应,得到Cu+、Cu、和(NH)2SO1,后经过滤,
确;纳米FeO,是纳米级固体颗粒,属于纯净物,而
所得滤液中的阳离子有Cu+、NH、H+,D项
胶体是分散系,属于混合物,纳米FeO1本身不属于
正确。
胶体,D项错误。
16.C【解析】A是自然界中一种常见矿物的主要成
13.B【解析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然
分,根据溶液C、D、E的颜色可知A中含有铁元素,
后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜
根据固体颜色可知A是FeS,B是FezO,,溶液C中
和氯化铵的混合液,向其中加入铁,铁置换出铜,过
含有Fe+、溶液D中含有Fe2+,E是FeS,据此分
滤分离出的铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁
析。B为F©O(红棕色),俗称铁红,常用作油漆、
离子氧化为铁离子。Fe3+可氧化Cu生成Cu+,说
涂料的红色颜料,A项正确;C为Fe3+溶液(棕黄
明Fe3+氧化性强于Cu+,实际氧化性:Fe3+>
色),Fe+水解:Fe3++3HO一Fe(OH)+3H+,
Cu+,A项正确:反应①为AgC1与氨水生成银氨配
加热促进水解生成Fe(OH)3胶体,颜色变深,B项
合物,离子方程式为AgCI+2NH·H2O
正确;D为Fe+溶液,E为FeS(黑色),FeS在强酸
[Ag(NH)2]+十C-+2HO,B项错误;流程中Cu
性条件下会与H反应:FeS十2H+—Fe+十
先与[Ag(NH):门+反应生成Ag和
H2S◆,无法生成FeS沉淀,C项错误;E为FeS,可
[Cu(NH)1]+,后Cu(NH3)1]+与浓盐酸反应生
由Fe和S单质加热化合制备:Fe十S△FeS,D项
成CuC2,再被Fe还原为Cu,Cu可循环使用,净消
正确
耗为0,该反应实际相当于Fe置换出金属Ag,由电
二、非选择题
子转移守恒可知,每回收2 mol Ag,消耗掉1mol
17.(14分)
Fe,C项正确;溶液1中金属离子为Fe3+(Fe2+被O2
(1)锥形瓶(1分)
氧化为Fe3+),铁氰化钾用于检验Fe+,不能检验
(2)C(1分)
Fe+,D项正确。
(3)2FeS2+3MnO2+12H+—4S+2Fe3++3Mn2+
14.C【解析】试管甲中稀硝酸与CuO反应生成Cu+
+6H2O(2分)将溶液中的Fe2+氧化为Fe+(1
(溶液浅蓝色)和Cu单质,新固体为Cu而非CuO,A
分)取少量“反应Ⅲ”的溶液于试管中,加入
项错误;稀硝酸在此反应中主要起酸的作用,促进
K[Fe(CN):]溶液,若没有生成蓝色沉淀,则Fe+
·26·
G
·化学·
已经全部氧化为Fe+(2分)
(6)(NH1)2SO1、MgSO1(2分)
(4)3.20≤pH<9.27(2分)Fe(OH)3、CaSO
(7)P204中含有羟基,容易形成分子间氢键(2分)
MnO2、CaCO,(2分)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、
【解析】废氧化铝基催化剂主要含有aAl2O,
洗涤、干燥(2分)
iAl2O,以及少量FezO、MgO等,加入纯碱焙烧
(5)重结晶(1分)
时,a-Al2O反应生成NaA1O2,水浸、过滤得到
【解析】在废锰渣中加入硫酸,其中MO2不反应,
Na[AI(OH)1]溶液,浸出液用盐酸沉铝得到
过滤后滤渣X的主要成分为MO2,反应Ⅱ为
A1OOH,煅烧得到YAl2O,;浸渣进行酸溶,变为金
MO2与硫铁矿在酸性条件下发生氧化还原反应,
属阳离子,加氨水分步沉淀,得到Ni(OH)2,最后分
其化学方程式为2FeS十3MnO2十6H2SO,一4S
解得到NiO。
+Fe2(SO1)3十3MnSO,+6H2O,过滤得S等的滤
(1)根据NiA,O1中元素化合价之和为0可以得出
渣和含硫酸铁、硫酸锰等溶液的滤液,反应Ⅲ加过量
Ni的化合价为十2。
的MnO2将Fe2+氧化成Fe+,其反应为MnO2十
(2)根据流程可知有Ni,根据Fe2O3、Mg)与碳酸钠
2Fe2++4H+—Mm2++2Fe3++2H2O,加CaCO,的目
在高温下不反应可知还有Fe、Mg。
的是利用CaCO,消耗H,提高溶液的pH,使Fe+水
(3)氧化铝与碳酸钠在高温下反应生成NaAIO2和
解,生成Fe(OH)a沉淀,滤渣Y为Fe(OH)3、微溶的
二氧化碳,反应的化学方程式为Al2O3+Na2CO
CaSO,、未反应的MnO2和CaCO,最后将溶液经过
高温2NaA1O,十C02↑。
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰产
(4)Na[Al(OH)1]溶液中加入盐酸生成AIOOH沉
品,据此回答。
淀,反应的离子方程式为[AI(OH)1]十H
(1)过滤操作仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,不需要锥
A1OOH¥+2H2O或A1O2+H+AIOOH¥。
形瓶。
(5)酸溶后的溶液中含有的金属离子为N+、Fe3+
(2)FeS与盐酸反应:FeS,十2HCI—FeCl2+
Mg2+,分步沉淀需先除去Fe3+,再沉淀N+,同时
H2S,H2S2分解生成H2S和S,不会生成FS,故选
避免Mg2+沉淀,第一步除Fe3+:Fe+完全沉淀的
C项。
pH为2.8,需调pH至略大于2.8,故选a项;第二
(3)反应Ⅱ为MO2与硫铁矿在酸性条件下发生氧
步沉淀NP+:N+完全沉淀的pH为8.7,需调pH
化还原反应,其化学方程式为2FeS十3MnO,十
至8.7~9.2(避免Mg2+沉淀,Mg2+开始沉淀的pH
6H2SO1—4S+Fe2(SO1)a十3MnSO1十6H2O,离
=9.2),故选c项。
子方式为2FeS2十3MnO2+12H+—4S+2Fe3++
(6)“调pH”沉镍后溶液中主要阳离子为NH时和
3Mn2+十6H2O:反应Ⅲ加MnO2是将Fe2+氧化成
Mg+,阴离子为SO(来自酸溶步骤),因此溶质主
Fe+,其反应为MnO2+2Fe2+十4Ht—Mn++
要成分为(NH1):SO1、MgSO1。
2Fe+十2HO:检验“反应Ⅲ”是否完全反应,只需要
(7)P204在煤油中以二聚体形式存在的原因为萃取
检验溶液中是否存在Fe+即可,取少量“反应Ⅲ”的
剂P204分子中含羟基(一OH),分子间可通过氢键
溶液于试管中,加入K:[Fe(CN):]溶液,若没有生
形成二聚体,从而稳定存在于煤油中。
成蓝色沉淀,则Fe+已经全部氧化为Fe+。
19.(16分)
(4)“调pH"使Fe3沉淀,不沉淀Mn+,由表中数据
(1)BCE(2分)
可知,pH范围3.20≤pH<9.27;由分析知滤渣Y
(2)取少量滤液于试管中,滴加硫氰化钾溶液,若溶
为Fe(OH)3、微溶的CaSO,、未反应的MnO2和
液变红色,则证明滤液中也有Fe3+(2分)
CCO,;最后将溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、
(3).0:H(2分)胶头滴管(2分)
洗涤、干燥得到硫酸锰产品。
(4)将溶液中Fe3+还原成Fe2+,有利于测定溶液中
(5)由于产品MSO,溶解度随温度变化大,利用重
铁元素的总量(2分)2Fe3+十2NH2OH·HCl
结晶可以进一步提纯MnSO1。
—2Fe2++N2A十4H++2H2O+2CI-(2分)
18.(16分)
(5)19.6(2分)偏高(2分)
(1)+2(2分)
【解析】(1)灼烧需要用到的仪器有坩埚、泥三角、三
(2)Ni、Fe、Mg(2分)
脚架、酒精灯等,故答案选BCE。
(3)Al,O,十Na,CO,离温2NaA1O,+C0,(2分)
(2)Fe3+可与硫氰化钾发生络合反应使溶液呈红色,
(4)[A1(OH)1]-+H+—A1OOH¥+2H2O(或
因此验证滤液中含有Fe+的方案为取少量滤液于
AIO2+H+—A1OOH¥)(2分)
试管中,滴加硫氰化钾溶液,若溶液变红色,则证明
(5)a(2分)c(2分)
滤液中也有Fe3+。
·27·
·化学·
参考答案及解析
(3)羟基的电子式为O:H;定容时最后需要用到胶
【解析】以氧氯化锆(主要含ZrOC2,还含有少量
头滴管。
Fe、Cr等元素)为原料生产金属锆,“酸浸”后溶液中
(4)由题干信息可知盐酸羟胺具有还原性,是弱电解
各金属元素的存在形式为ZrO+、Fe+、Cr+;加入
质,可还原Fe3+为Fe2+,加入盐酸羟胺
氨水“沉淀”时,ZrO+、Fe+、Cr+生成沉淀,煅烧后
(NH2OH·HCI)的目的是将溶液中Fe+还原成
生成ZrO2、FeO、CrO,“沸腾氯化”时,转化为
F2+,有利于测定溶液中铁元素的总量;因产生无毒
ZrCL、FeCl、CrCl,由于FeCl3和ZrCL,沸点接近,
气体,该气体为N,根据转移电子数守恒、原子守恒、电
因此加入H2把FeCl,还原为FeC2,避免升华时
荷守恒写出离子方程式为2Fe3+十2NHOH·HCI
ZrCL,含有FeCl杂质,最后升华得到ZrCl1,镁热反
—2Fe2++N2个+4Ht+2H2O+2C1。
应后产生金属锆,据此作答。
(5)从上述100mL溶液中取出10mL待测液,测得
(1)“酸浸”过程中加入盐酸和硝酸,“酸浸”后溶液中
试样吸光度位于图中O点,c(Fe+)=7.00X
为Fe+,因此FeO发生反应的离子方程式:3FeO
105mol·L1,100mL溶液中Fe2+的质量为7.00
10H++NO,—3Fe3++NO◆+5H2O。
×10-5mol·L1×0.1L×56g·mol-1=3.92×
(2)根据K(NH·H,O)=cNH)·c(OH)
c(NH3·H,O)
10-1g,该黑木耳(2.000g)中铁元素的含量为
3.92×104×1000mg×100=19.6(mg/100g);若
c(NH)
2.000g
1.8X10,结合废液N,H0=1.8可得,
配制标准溶液定容时,每次都仰视刻度线,会使每份
c(OH-)=10-5mol·Ll,由K[Cr(OH)3]=6.0
标准液浓度减小,根据不同标准液浓度与吸光度绘
×10可知,cCr+)=K[C0D]=6.0x
C(OH)
制出的直线斜率偏大,因为A=kc,待测液中Fe+浓
度测定结果偏高,最终造成铁元素的测定结果偏高。
10-l6mol·L1。
(3)Zr的化合价不变,C被氧化且生成还原性气体
20.(10分)
CO,C2被还原成CI,反应的化学方程式为ZrO2十
(1)3FeO+10H+NO:=3Fe++NO+5H2 O
(2分)
2C+2C1高温ZC1,+2C0。
(2)6.0×1016(2分)
(4)根据分析,氧化反应结束通入H2,目的是把
(3)Zr0,+2C+2C,高温ZrC1,+2C0(2分)
FeCL还原为FeCl2,避免升华时ZrCI,中含有FeCl
杂质。
(4)将FeCl还原为FeC2,避免升华时ZrCL含有
(5)根据原子守恒得“高温冶炼”过程中的反应为
FeCL杂质(2分)
(5)ZCL,十2Mg离墨Zr+2MgCl,(2分)
ZrCL,十2Mg高温Zr+2MgCl2.
·28·