江苏省怀仁中学高三化学复习《金属大题》练习（1）

1、高三化学复习金属大题练习（1）1、氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料，工业上由氧化铝与焦炭在氮气流中高温制得。请回答下列有关问题。（1）氮化铝(AlN)制备：Al2O3+N2+ 3C 2AlN+3CO，反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。（2）AlN产品中常含有Al4C3、碳和Al2O3等杂质，已知Al4C3与水反应生成CH4，CH4与CuO发生反应：CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu。为测定产品中有关成分的含量，所需仪器如下：【测定样品中Al4C3的含量】若各装置连接的顺序为：ACFCDE，请补充操作步骤：称量D的质量，按顺序组装仪器，检查装置的气密性，将试样放入锥形

2、瓶中； ； ； ； ；再次称量D的质量；重复步骤和的操作，直到D的质量基本不变。【测定AlN的含量】已知AlN能够水解。请选择合适的药品和装置，按气流方向连接各装置，其顺序为： E。若试样为m g，测得C增重n g，则AlN的质量分数是 。2、铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O和H2O2的工艺流程图如下。 (1)流程图中X为 （填化学式）溶液。 (2)反应的离子方程式为 。 (3)“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为 。 (4)反应的化学方程式为 。 (5)流程中可以循环使用的物质是 。3、我国是氧化铝生产大国，工业上每生产1 t氧

3、化铝将排出12 t赤泥，赤泥大量堆积会对环境造成严重污染。赤泥中主要成分及含量：CaO约占46%、SiO2约占22%、Al2O3约占7%、Fe2O3约占11%、TiO2约占5%及少量其他物质。一种利用废弃赤泥的方法是将赤泥配成一定的液固比，作为一种吸收剂，吸收热电厂排放的含SO2的烟气，写出吸收SO2时可能发生的化学反应方程式 。为综合利用赤泥中的各种成分，某科研小组设计了如下工艺流程：稀释、水解、过滤赤泥浸出、过滤盐酸沉淀、过滤原料A浸出、过滤氢氧化钠煅烧氧化物D滤渣浸出、过滤浓硫酸稀硫酸煅烧CaCl2溶液滤液B滤渣C氧化物E已知：TiO2不溶于稀盐酸、稀硫酸，能溶于浓硫酸生成TiOSO4（

4、硫酸氧钛，易水解）。氧化物D的化学式是 ，原料A最好是下列物质中的 。A氨水 B氢氧化钠 C生石灰 D双氧水写出上述工艺中投入氢氧化钠时反应的离子方程式 。写出上述工艺中稀释时发生水解反应的化学方程式 。4、全世界每年被腐蚀损耗的钢铁约占全年钢铁产量的1/10，而在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因。（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为 。（2）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4CO + CO2 + H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是 。（填字母）（3）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3

5、83;nH2O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。 为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是 、 。在点燃酒精灯之前应进行的操作是：（a）检查装置气密性；（b） 。准确称量样品的质量10.00 g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32 g，D中浓硫酸增重0.72 g，则n = 。 在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是 。（填字母） a缺少洗气瓶B b缺少装置E c反应后固体是铁和少量Fe2O3·nH2O5、工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，

6、某学习小组进行了以下探究活动：（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_。（2）另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。写出生成Fe2+所有可能的离子反应方程式： 。若要确认其中有Fe2+，应选用 （选填序号）。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 d酸性KMnO4溶液乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的化学方程式为： 。然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.3

7、3g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 。6、以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以此废渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下。此浓度时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH由见右表。沉淀物开始沉淀pH沉淀完全pHAl(OH)33.05.2Fe(OH)31.52.8Fe(OH)27.69.7Mg(OH)28.012.4（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。（2）还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为SO42-，写出有关的离子方程式： 。（3）氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中

8、的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式： 。（4）为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液pH的范围为 pH 。（5）若NaOH加入过量，所的铁红产品中有其它杂质，但可能无Al2O3，其原因是（用离子方程式表示）： 。7、高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH2Na2FeO4+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO42KOHK2FeO42NaOH主要的生产流程如下：（1）写出反应的离子方程式 _ 。（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2Fe

9、O4)_Ksp(Na2FeO4)（填“”或“”或“”）。（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。 图1 图2工业生产中最佳温度为 _，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为_ 。若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式： _ 。若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式：_ 。（4）

10、K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42+10H2O4Fe(OH)3+8OH+3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_ 溶液（填序号）。AH2O BCH3COONa、异丙醇 CNH4Cl、异丙醇 DFe(NO3)3、异丙醇8、硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3(约10%)和MgO(约5%)。某同学设计了如下方案，分离样品中各种金属元素。请回答下列问题。（1）写出溶液B的溶质是 。（2）参照以下框图形式进一步完成“溶液C”到“Al2O3”的流程（注明试剂、条件和操作）。（

11、3）为了分析某硫酸渣中铁元素的含量，先将硫酸渣预处理，把铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。判断到达滴定终点的现象是 。某同学称取 2.000 g硫酸渣，预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用0.0050 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 。9、黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之 ，还可以制备硫以及铁的化合物。 I近年来，湿法炼钢有了新进展。某工厂以一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌为基体生

12、产 铜和绿矾的工艺流程如下： (1)试剂a为_ _，试剂b为_ _。(写名称) (2)反应l的化学方程式为_ _。以CuFeS2精矿为原料在沸腾炉中和02(空气)反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶。得到 CuS04·5H2O。沸腾炉的温度与生成物主要成分的水溶性和酸溶性实验结果如下图。(1)沸腾炉生成物中的含铁物质主要成分为_ _ 。(2)为获得最高的水溶性Cu()，沸腾炉的温度应控制在_ _左右，高于该温度生成物中的水溶性 Cu()下降，可能原因是_ _。10、（1）工业上以粗铜为原料采取如下图所示流程制备硝酸铜晶体：粗铜（含铁）保温去铁HNO3过滤滤液蒸发浓缩HNO3冷却过滤晶

13、体NOxa滤液在步骤a中，需要通入氧气和水，其目的是 。现有1L NO2、NO混合气体NOx，将其氧化成HNO3，需同温同压下O2的体积0.6L，则混和气体中NO2、NO的物质量之比为 。在保温去铁的过程中，为使Fe3+沉淀完全，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，不用加水的方法调节溶液pH的原因是 。进行蒸发浓缩时，要用硝酸调节溶液的pH=1，其目的是（结合离子方程式说明） 。（2）下图是某小组同学查阅资料所绘出的硝酸铜晶体 Cu(NO3)2·nH2O 的溶解度曲线（温度在30前后对应不同的晶体），下列说法正确的是 （填字母）。30T / S / gBA··

14、C·Cu(NO3)2·6H2OCu(NO3)2·3H2O a. A点时的溶液为不饱和溶液b. B点时两种晶体可以共存 c. 按上述流程最终得到的晶体是Cu(NO3)2·3H2O d.若将C点时的溶液降温至30以下，可以析出Cu(NO3)2·6H2O晶体（3）某些共价化合物（如H2O、NH3、N2O4等）在液态时有微弱的导电性，主要是因为发生了电离，如：2NH3NH+NH，由此制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态N2O4反应。液态N2O4电离得到的两种离子所含电子数相差18， Cu与液态N2O4反应制得无水硝酸铜的化学方程式是 。 11、用菱锌

15、矿(主要成分为碳酸锌，还含有Fe2+。、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的 种流程如下 1)在反应3前要将菱锌矿研磨，其目的是 _ 。 2)反应4将Fe2+氧化为Fe2+，该反应的离子方程式为_。 (3)加入氧化锌调节pH=45，反应5的离子方程式为_ 。 (4)锌粉不在反应4之前加入的原因是_。 (5)若用石墨做电极电解滤液Y，则可以得到参与本流程反应的物质有_。12、回收的废旧锌锰干电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、NH4Cl和炭黑等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示：根据上图所示步骤并参考左边表格数据回答问题：（1）在加热条件下用浓盐酸浸取

16、锰粉，所得溶液中含有Mn2+、Fe2+等。MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为 ；这种处理方法不足之处为： 。（2）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H2O2溶液，其作用是_。（3）过滤I的滤渣的化学式为 。过滤的滤渣的化学式为 。（4）将过滤I所得滤液经H2O2氧化后，再加入NaOH溶液调节pH的范围是： ，其目的是 。（5）过滤所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+氧化得到MnO2，反应的离于方程式为_。13、稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光

17、和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：已知：有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3+2.73.7Y3+6.08.2在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。（1）钇矿石（Y2FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为 。（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸、 （填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。aNaOH溶液 b氨水 cCO2气 dHNO3写出Na2BeO2与足量

18、盐酸发生反应的离子方程式： 。（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH = a，则a应控制在 的范围内；检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是 。14、回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO2的重要途径，其流程如下图。（1）Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+，写出该反应的离子方程式 。-12152249（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl4，在此过程中加入浓盐酸的原因是 。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、 、 、接收管、锥形瓶等。（3）GeCl4水解生成GeO2·nH2O，此过程用化学方程式可表示为 。温度对GeCl4的水解率产生的影 响如图1所示，其原因是

19、 。为控制最佳的反 pH456789溶解率/%47.6032.5311.195.271.968.85应温度，实验时可采取的措施为 。A用冰水混合物 B49水浴 C用冰盐水（4）结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，分析GeO2溶解率随pH 变化的原因 ，用离子方程式表示pH>8时GeO2溶解率增大可能发生的反应 。（1）3:2（2分）（2）【测定样品中Al4C3的含量】缓缓鼓入一定量的N2；点燃F酒精灯；从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，直到不再产生气体时为止；再次缓缓鼓入一定量的N2。（4分）【测定AlN的含量】BDC，。（4分）(1)NaOH（其他合理答案亦可） （2)CO2AlO2

20、2H2O = Al(OH)3HCO3 (3)2H2e = H2 (4)(NH4)2S2O82H2O = 2NH4HSO4 H2O2 (5)NH4HSO4CaOSO2CaSO3 或Ca(OH)2SO2CaSO3H2OFe2O3 C OHAl(OH)3AlO22 H2OTiOSO42H2OTiO(OH)2H2SO4或TiOSO42H2OTiO2·H2OH2SO4（1）2Fe O2 2H2O 2Fe(OH)2（2分） （2）d（2分）（3）浓NaOH溶液（1分） 浓硫酸（1分）通入混合气体一段时间（2分） 2（2分） a（2分）（12分）（1）铁表面被钝化（2分）（2）Fe+2H+Fe2+

21、H2（2分） Fe+ 2Fe3+3Fe2+ （2分） d（2分）SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4（2分） 66.7%（2分）16（10分）（1）Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4) 3 + 3H2O （2分）（2）FeS2 + 14Fe3 + + 8H2O 15Fe2 + + 2SO42- + 16H+（2分）（3）4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH4Fe(OH)3（2分）或Fe2+2OHFe(OH)2， 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3（2分，各1分）（4）2.8 pH 3.0（2分，各1分）（5）Al3+4OHAlO2+2H2O（或Al

22、(OH)3+OHAlO2+2H2O）（2分）（1）Cl2+2OHCl+ClO+H2O（2分）（2）（2分）（3）26 （1分） 1.2（1分）3ClOFe3+3H2OFe(OH)33HClO （2分）2FeO42Fe3+8OH3FeO434H2O（2分）（4）B（2分）（1）MgCl2、AlCl3、FeCl3、HCl（2分，对2个给1分，全对给2分）（2）（4分）（3）加最后一滴KMnO4标准溶液时，溶液变为紫红色，且在半分钟内不褪色（2分）5.6（2分）(1) MnO2 + 4 H+2 C1- = Mn2+C12+2H2O（2分） 产生有毒的氯气（2分） (2) 将Fe2+转化为Fe3+ （2分） (3) C （1分）F