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常有金属元素最新考纲考向解析1.客观题:结合离子反应、阿伏加德罗常数、1.认识钠的主要性质及其应用。化学实验的现象和解析,观察重要金属元素2.认识钠的重要化合物的主要性质及其应单质和化合物的重要性质。用。2.主观题:结合物质的制备或分别提纯的3.认识铝的主要性质及应用。工艺流程、化学实验等综合观察重要金属元4.认识铝的重要化合物的主要性质及应用。素及其化合物的性质、化合物之间的相互转5.认识铁的主要性质及应用。化,并要将其与基本理论(电离、水解、电6.认识铁的重要化合物的性质及其应用。化学、胶体)等亲近联系起来。考点一金属及其化合物的性质及转变真题感悟Zhentiganwu(课前)1.(2018江·苏·9)在给定条件下,以下选项所示的物质间转变均能实现的是(A)△饱和石灰水A.NaHCO3(s)――→Na2CO3(s)――→NaOH(aq)NaOHaq过分HClaq(s)B.Al(s)――→NaAlO(aq)――→Al(OH)32氨水+蔗糖aqC.AgNO3(aq)――→[Ag(NH3)2](aq)――→Ag(s)AlHClaq(aq)D.FeO(s)――→Fe(s)――→FeCl23高温3[解析]B错:NaAlO(aq)与过分HCl(aq)反应,生成AlCl3。C错:蔗糖(aq)中无醛基,2不能够与[Ag(NH+(aq)。3)2](aq)反应生成Ag(s)。D错:Fe(s)与HCl(aq)反应生成FeCl22.(2016·国Ⅲ全·6节选)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作解析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答以下问题:(一)碳酸钙的制备(1)步骤①加入氨水的目的是
_调治溶液
pH
使
Fe(OH)3积淀__。(二)过氧化钙的制备稀盐酸、煮沸、过滤
氨水和双氧水
过滤CaCO3
――→②
滤液
――→冰浴③
――→白色结晶(2)步骤②的详尽操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少许固体,此时溶液呈_酸__性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_除去溶液中的CO2__。步骤③中反应的化学方程式为CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O===CaO2·8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O,该反应需要在冰浴下进行,原因是_温度过高时双氧水易分解__。(4)将过滤获得的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇冲洗,使用乙醇冲洗的目的是_去除结晶表面水分__。[解析](1)由碳酸钙的制备流程图能够看出,加入盐酸后获得的溶液中含有Ca2+、Fe2+或Fe3+,加入双氧水能够把Fe2+氧化成Fe3+,加入氨水先中和节余的盐酸,再把Fe3+转变为氢氧化铁积淀经过滤而除去,即可获得比较纯净的氯化钙溶液。(2)向CaCO3固体中逐滴加入稀盐酸生成CaCl2、H2O和CO2,由于溶液中尚存有少许的固体,因此盐酸不足,溶液中的溶质是CaCl2,由于CaCl2是强酸强碱盐,在水中不能够水解,其溶液显中性,但是由于产生的CO2能够部分溶于水生成碳酸,因此溶液显酸性。将溶液煮沸能够除去溶液中溶解的CO2。(3)依照题意,反应物是CaCl2、NH3·H2O和H2O2,生成物中必然有CaO242,依照元素守恒能够判断还有NHCl和HO,据此写出并且配平方程式;由于反应物中H2O2受热易分解,因此该反应需要在冰浴中进行。(4)过氧化钙微溶于水,用水洗能够洗去结晶表面的少许杂质,尔后用乙醇冲洗结晶表面残留的少许水,利用其挥发性而除去水。3.(2016全·国Ⅱ·28节选)某班同学用以下实验研究2+3+的性质。回答以下问题:Fe、Fe(1)分别取必然量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1-1FeCl2溶液mol·L的溶液。在中需加入少许铁屑,其目的是2+被氧化__。_防范Fe(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。[解析](1)Fe2+拥有还原性,FeCl2溶液易被氧化而变质,配制FeCl2溶液时加入少许铁屑,目的是防范Fe2+被氧化。(2)溶液变红,说明有Fe3+生成,则FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl32++Cl23++2Cl-。,离子方程式为:2Fe===2Fe4.判断正误(以下表达正确的画“√”,错误的画“×”)(1)(2017课标全国Ⅱ,10B)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢拥有相同的活性。(×)(2)(2017课标全国Ⅱ,13B)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,说明CO2拥有氧化性。(√)(3)(2015课标全国Ⅱ,10C)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为NA。(√)(4)(2015课标全国Ⅱ,13A)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混杂溶液中,马上产生气泡。(×)(5)(2016课标全国Ⅲ,7A)Al(SO)和小苏打反应应用于泡沫灭火器灭火。(√)243(6)(2016课标全国Ⅱ,1B)将MgCl2溶液加热蒸干制备无水MgCl2。(×)(7)(2015课标全国Ⅰ,10C)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,消融后的液态铝滴落下来,说明铝的熔点较低。(×)(8)(2015课标全国Ⅱ,13B)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体。(×)(9)(2015课标全国Ⅱ,13C)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中,产生大量白色积淀。(×)[解析](1)乙醇和水分子中都含有—OH,可与金属钠反应,但乙醇分子中羟基氢的活性小于水分子中氢的活性,错误。点燃点燃(2)金属钠在CO2中燃烧,反应为4Na+CO2=====2Na2O+C或2Na+CO2=====Na2O2+C,说明CO2拥有氧化性,正确。(3)23g钠的物质的量为1mol,钠的氧化物中,钠都是+1价,1mol钠转移的电子数为NA。(4)稀盐酸先与溶液中的氢氧化钠反应,不会马上产生气泡。(5)NaHCO溶液和Al(SO)溶液混杂,发生反应:Al3++3HCO-===Al(OH)↓+3CO↑,3243332Al(OH)3覆盖在可燃物表面间隔空气,CO2能阻拦燃烧,因此能用于灭火器灭火。(6)镁离子水解生成氢氧化镁。(7)氧化铝的熔点高,保护消融的液态铝,液态铝不会滴落。(8)常温下,铝遇到浓硝酸发生钝化,不能够产生红棕色气体。(9)氢氧化铝能溶解于NaOH溶液中,不会产生大量白色积淀。缺点打破Ruodiantupo(课堂)知能补漏1.区分8种物质的颜色:Na2O2是_淡黄色__;Fe2O3是_红棕色__;Fe3O4、CuO是_黑色__;Mg(OH)2、Al(OH)3是_白色__;Fe(OH)3是_红褐色__;Cu(OH)2是_蓝色__。2.熟记6种物质的俗名或化学式:CuSO4·5H2O:_蓝矾(胆矾)__,烧碱、火碱、苛性钠:_NaOH__,熟石灰、消石灰:_Ca(OH)2__,铜绿、孔雀石:_Cu2(OH)2CO3__,水玻璃、泡花碱:_Na2SiO3溶液__,碱石灰:CaO与NaOH的混杂物。3.知道十一种物质的重要用途:钠——制Na2O2、冶炼Ti等金属、钠钾合金原子反应堆导热剂铁粉——袋装食品中的脱氧剂生石灰(CaO)——袋装食品中的干燥剂氧化铁(Fe2O3)——红色涂料、冶炼铁氧化铝(Al2O3)——耐火资料、冶炼铝氢氧化铝——中和胃酸明矾(KAl(SO4)2·12HO)——净水剂氯化铁——印刷电路板回收铜、净水剂小苏打(NaHCO3)——治疗胃酸过多、发酵粉、灭火剂纯碱(Na2CO3)——去油污高铁酸钠(Na2FeO4)——杀菌、消毒、净水4.辨明5个常有认识误区:(1)Na2O2不是_碱性__氧化物。(2)溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,只能说明溶液中含有_Fe3+__,无法证明可否2+含有_Fe__。含Fe3+的溶液中混有Fe2+,一般可用酸性KMnO4溶液或K3[Fe(CN)6]溶液检验,现象为酸性KMnO4溶液褪色或产生蓝色积淀;若该溶液中的阴离子含有Cl-,则简单被酸性KMnO4溶液氧化,不能够使用酸性KMnO4溶液检验。(3)既能与酸反应生成气体,又能与碱反应生成气体的物质不用然是Al,还可能是_(NH)CO__或_NHHCO__等。42343(4)Fe与Cl2反应,无论Cl2可否过分,产物均为_FeCl3__。(5)Na在氧气中燃烧,无论氧气可否足量,产物均为_Na2O2__。5.掌握3类特其他反应:(1)既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、氨基酸和蛋白质等。(2)与水接触产生气体的常有物质有Na、K、Na2O2。(3)与水接触既产生气体又产生积淀的物质有
Al2S3、Mg3N2、CaC2等。6.混杂溶液中Fe3+、Fe2+的除去方法(1)除去Mg2+(或Zn2+)中混有Fe3+的方法。向混杂溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3]中之一,与Fe3+水解产生的H+反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转变为Fe(OH)3积淀过滤除去。(2)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法。向混杂溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3四种物质中的其中一种,与Fe3+水解产生的H+反应,将Fe3+转变为Fe(OH)3积淀过滤除去。(3)除去Mg2+(或Zn2+)中混有Fe2+的方法。先加氧化剂(如H222+氧化成Fe3+,再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。O等)将溶液中的Fe(4)除去2+2+的方法。Cu中混有的Fe先加氧化剂(如H2O2等)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再按(2)的方法除去溶液中的Fe3+。备考考据(课后)Bèikǎoyàɡnzhèn1.(2018潍·坊三模)在给定的条件下,以下选项所示的物质间转变均能实现的是(C)HClaqNaOHaqA.Al2O3――→AlCl3――→Al(OH)3过分O2H2OB.Na――→Na2O――→NaOH加热铜粉Cl2C.FeCl3――→FeCl2――→FeCl3HClaq电解D.MgCO3――→MgCl2(aq)――→Mg[解析]A项,AlCl3与过分氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,A错误;B项,Na和O2加热反应生成Na2O2,B错误;C项,2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2、2FeCl2+Cl2===2FeCl3,C正确;D项,金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁,D错误。2.(2018武·汉考前模拟)以下关于元素及其化合物的说法不正确的选项是(D)A.Fe在必然条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等激烈反应B.Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,且两单质的作用不一样样C.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,若再连续加入KNO3固体,铜粉会溶解D.金属单质Na、Mg、Fe在必然条件下与水反应都生成H2和相应的碱[解析]A项,铁是爽朗的金属,在必然条件下可与浓盐酸、稀硫酸、浓硝酸等激烈反应,A正确;B项,Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应,且两单质的作用不一样样,铝是还原剂,氯气是氧化剂也是还原剂,B正确;C项,在酸性溶液中硝酸根拥有强氧化性,能氧化金属铜,C正确;D项,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,D错误。3.(新题展望)已知以下转变关系中,M、N均为单质,则M可能是(D)点燃溶于水惰性电极电解M+NM+N――→Q――→Q溶液――→A.NaB.AlC.FeD.Cu[解析]Na、Al、Fe均为爽朗金属,电解相关溶液不能够制取其单质;电解铜盐溶液可电解以生成铜单质,转变关系是Cu+Cl2―→CuCl2―→CuCl2――→Cu+Cl2。4.(2018·圳一模节选深)小组同学称取13.8gMgCO3·nH2O进行热重解析,并绘制节余固体质量随温度变化的曲线以下列图,则n=_3__。温度为T1时发生反应的化学方程式MgCO△O↑;温度为T时所得固体为_MgCO__。·3HO=====MgCO·HO+2H2323223[解析]由图象可知,该晶体分解过程先渐渐失去结晶水,当结晶水全部失去后,碳酸镁分解成氧化镁和二氧化碳,最后氧化镁质量为4.0g。△MgCO3·nH2O=====MgO+CO2↑+nH2O84+18n4013.8g4.0g84+18n=40,解得n=3。13.8g4.0g固体减少的质量即为水的质量,T1时质量减少3.6g,T2时质量又减少1.8g,可求得T1时所得固体为32MgCO·HO,反应的化学方程式为△MgCO3·3H2O=====MgCO3·H2O+2H2O↑,T2时所得固体为MgCO3。考点二以金属为背景的化工流程真题感悟Zhentiganwu(课前)1.(2017全·国Ⅱ节选)水泥是重要的建筑资料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO,并2含有必然量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程以下列图:回答以下问题:在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸,加入硝酸的目的是_将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+__,还可使用_H2O2__代替硝酸。(2)积淀
A的主要成分是
_SiO2或
H2SiO3__,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为
SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O或(H2SiO3+4HF=SiF4↑+3H2O)
。加氨水过程中加热的目的是_防范胶体生成,易积淀分别__。积淀B的主要成分为_Al(OH)3__、_Fe(OH)3__(填化学式)。[解析]本题结合实验室测定水泥样品中钙含量的流程观察元素化合物、物质分别提纯等知识的应用。(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸,加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新杂质,还可用H2O2代替硝酸。(2)依照图示流程可知,不溶于盐酸和硝酸的积淀A为SiO2(或H2SiO3),SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸,生成SiF42pH=4~5的过程中加热,能和HO。(3)加入氨水调治溶液的防范胶体生成,易积淀分别,结合流程图可知,积淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。2.(2015全·国Ⅰ·36)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的系统,在润湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少许CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程以下:回答以下问题:(1)步骤①中获得的氧化产物是_CuSO或Cu2+4是_温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解__。(2)写出步骤③中主要反应的离子方程式2Cu2+---+SO32+2Cl+H2O===2CuCl↓+SO42+。+2H(3)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_硫酸__(写名称)。(4)上述工艺中,步骤⑥不能够省略,原因是_醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防范其水解氧化__。(5)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分别。工业上常用的固液分别设备有_BD__(填字母)。A.分馏塔C.反应釜(6)正确称取所制备的氯化亚铜样品
B.离心计D.框式压滤机mg,将其置于过分的
FeCl3溶液中,待样品完好溶-1解后,加入合适稀硫酸,用amol·L的K2Cr2O7溶液滴定到终点,耗资K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr22-Cr3+。样品中CuCl的质量分数为_0.597ab/m×100%__。7O被还原为[解析](1)海绵铜的主要成分是Cu与CuO,溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸,则Cu被氧化为铜离子;由后边的流程可回收硫酸铵,可知溶液中的硫酸根离子未被还原,所以获得的氧化产物为CuSO4,而不是硝酸铜;(2)步骤③反应后过滤,说明步骤③反应中有积淀产生,则该积淀为CuCl积淀,结合硫酸铵的回收,可知步骤③发生的离子反应为2Cu2+2-+2Cl-2-+SO3+H2O===2CuCl↓+SO4++;2H(3)依照步骤③发生的离子反应可知,CuCl不溶于硫酸,因此酸洗所需要的酸应是硫酸;(4)CuCl难溶于醇和水,润湿空气中易水解氧化,而水与醇互溶,因此醇洗不能够省略的原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防范其水解氧化;(5)用于分别固体和液体的设备与实验室中过滤的原理是相似的。A.分馏塔是用于分别互溶的液体的设备,错误;B.离心计可利用离心力的作用使液体中的固体沉降,达到固液分其他目的,正确;C.反应釜为发生反应的设备,错误;D.框式压滤机能够使物料中的水经过挤压而排出,达到固液分其他目的,正确,答案选BD;(6)依照题意,CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应,K2Cr2O7被还原为Cr3+,则amol/Lb227溶液发生反应时,转移电子的物质的量是-3×2×3mol=6ab×10-3mLKCrOab×10mol,+1价Cu会被氧化为Cu2+,依照得失电子守恒,则CuCl的物质的量是6ab×10-3mol,则样品中CuCl的质量分数是(6ab×10-3mol×99.5g/mol)/mg×100%=0.597ab/m×100%。3.(2018全·国Ⅱ卷·26)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少许FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程以下列图:相关金属离子[c0(Mn+-1pH范围以下:)=0.1mol·L]形成氢氧化物积淀的金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始积淀的pH1.56.36.27.4积淀完好的pH2.88.38.29.4回答以下问题:3焙烧(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为ZnS+2O2=====ZnO+SO2。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有_PbSO4__;氧化除杂工序中ZnO的作用是_调治溶液的pH__,若不通入氧气,此后果是_无法除去杂质Fe2+__。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为Cd2++Zn===Cd+Zn2+。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为Zn2++2e-===Zn;聚积锌后的电解液可返回_溶浸__工序连续使用。[解析](1)闪锌矿的主要成分是ZnS,因此高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为3ZnS+2O2焙烧,ZnO+SO2。(2)闪锌矿焙烧后的主要成分变为ZnO,还存在少许SiO2、Fe2O3、CdO、PbO,加稀H2SO4后,发生一系列化学反应:ZnO+H2SO4,ZnSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4,Fe2(SO4)3+3H2O、CdO+H2SO4,CdSO4+H2O、PbO+H2SO4,PbSO4+H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水,以积淀的形式沉降下来,因此滤渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除杂工序中ZnO的作用是调治溶液的pH在2.8~6.2,使Fe3+完好转变为Fe(OH)3积淀;通入O2的目的是使溶液中的Fe2+转变为Fe3+,有利于除杂,若不通入O22+。,无法除去溶液中的杂质Fe(3)溶液中的Cd2+与加入的Zn粉反应而被除去,反应的离子方程式为Zn+Cd2+,Zn2++Cd。(4)电解ZnSO4溶液制备单质Zn时,阴极放电的是Zn2+和H+。由于溶液中的Zn2+浓度较大,因此阴极电极反应式应该是Zn2++2e-,Zn,阳极放电的是OH-,电极反应式是4OH--4e-,2H2O+O2↑。聚积锌后的溶液应该是ZnSO4和稀H2SO4,可返回到溶浸工序循环使用。缺点打破Ruodiantupo(课堂)知能补漏“三抓法”解流程题1.抓箭头:主线主产品;支线副产品;回头循环品。2.抓设问:矿样的预办理方法:(1)粉碎及目的:①增大接触面积;②增大反应速率;③增大反应物转变率。(2)煅烧及目的:①除去有机物杂质也许碳的杂质。②使一些拥有还原性的物质被空气中氧气氧化。(3)酸溶:与酸反应;碱溶:与碱反应;水溶:溶解于水也许与水反应(一般在无机化工流程中,又叫酸浸、碱浸、水浸)。3.抓信息:(1)酸碱性的控制。①据题意供应的反应条件作答;②从控制水解、促进水解的角度作答;③从题目供应的其他反应物引起的不利副反应角度作答。(2)温度的控制。①据题意供应的反应条件,一些反应物或生成物的熔沸点联系反应原理作答些物质为固态、液态,另一些物质为液态);
(如控制某②据题目供应的信息,某些物质在某一个温度易分解;③从控制或促进水解的角度作答;④从某些反应物或生成物在某个温度下会发生不利于生产流程的副反应角度作答;⑤从运用化学反应速率、化学平衡的理论控制合适化工生产条件角度作答。备考考据(课后)Bǎoyèikàɡnzhèn1.(2018·东聊城二模山)A、B、C是所学过的三种单质,反应关系以下列图,其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若为气态,则A、B、C分别为(A)
A、B、C及其他物质之间的D+C―→E+F且常温下只有BA.Fe、Cl、CuB.Fe、Cl、H222C.Cu、Cl2、FeD.Fe、Cl2、Mg[解析]B单质水溶液呈酸性,温下为气态,则B为Cl2,结合转变关系可推出,A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl、Cu、FeCl、CuCl、FeCl。23222.(2018·东重点中学第二次联考广)氯化铜已被广泛用于生产颜料、木材防腐剂等化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2HO)。试剂X用于调治pH以除去杂质,X可采用以下试剂中的(B)①NaOH②NH3222CO3·HO③CuO④Cu(OH)⑤CuSO4A.①②B.③④C.①②③④D.①②③④⑤[解析]溶液1中含有CuCl2和FeCl3,除去CuCl2溶液中的FeCl3时不能够加入NaOH和32Cu2+反应生成积淀;溶液1中加入CuO、Cu223可消NH·HO,原因是二者均可与(OH)CO耗H+,使FeCl3的水解平衡向正反应方向搬动,生成的Fe(OH)3积淀经过滤除去,且未引入新的杂质。3.(2018·水中学三模衡)随着资料科学的发展,金属钒及其化合物获得了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V254及不溶性残O、VOSO渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如表所示:物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程以下:请回答以下问题:(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式V2-+4H+2+2-2O5+SO3===2VO+SO4+2H2O。(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(VO)能加快二氧化硫氧化速率,此过程中产生了一25连串的中间体(如图)。其中a、c两步的化学方程式可表示为SO2+V2O5SO3+V2O4,4VOSO4+O22V2O5+4SO3。(3)经过热重解析测得:NH4VO3在焙烧过程中,固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化的曲线以下列图。则NH4VO3在分解过程中_B__。A.先分解失去H2O,再分解失去NH3B.先分解失去NH3,再分解失去H2OC.同时分解失去H2O和NH3D.同时分解失去H2、N2和H2O[解析](1)亚硫酸根拥有还原性,酸性条件下,能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子,离子反应方程式为2-+2+2-V2O5+SO3+4H===2VO+SO4+2H2O。(2)依照图中转变关系参加反应先作氧化剂把二氧化硫氧化为三氧化硫,自己被还原为图中产物V24,依照氧化还原O反应的实质写出并配平a步化学方程式:SO2+V2O5SO3+V2O4;c是VOSO4转变为SO3,此过程需要重新生成催化剂V2O5,需要氧化剂完成,此过程中的氧化剂为氧气,依照化合价的变化写出c步化学方程式:4VOSO422V253。+OO+4SO(3)依照NH4VO3在焙烧变化的图象可知:2NH4VO3===V2O5+2NH3↑+H2O234g
34g
18g210℃时,固体质量减少值为
1-85.47%=14.53%,380
℃时,固体质量减少值为
85.47%-77.78%=7.69%,依照方程式知,生成水时固体质量减少分数小于生成氨气时,
因此
210
℃时,减少的是氨气,
380℃时,减少的是水,则该反应过程中先失去氨气再失去水,
应选
B。1.(2018·津天)以下相关水办理方法不正确的选项是(C).用石灰、碳酸钠等碱性物质办理废水中的酸B.用可溶性的铝盐和铁盐办理水中的悬浮物C.用氯气办理水中的Cu2+、Hg+等重金属离子+D.用烧碱办理含高浓度NH4的废水并回收利用氨[解析]石灰、碳酸钠溶液都呈碱性,能与酸反应,故可用于办理废水中的酸,A项正确。铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,拥有吸附性,可吸附水中的悬浮物,B项正确。氯气可用于水的消毒杀菌,不能够除去重金属离子,
C项错误。烧碱可与铵根离子反应产生氨气,
D项正确。2.(2018
·沂模拟临
)以下相关金属及其化合物的说法正确的选项是
(
A
)A.除去
MgCl2溶液中少许的
FeCl3,可采用
MgOB.Na
久置于空气中最一生成
NaHCO3C.铝、铁、铜在空气中长时间放置,表面均只生成氧化物D.向
NaOH
溶液中逐滴加入少许饱和
FeCl3溶液,可制得
Fe(OH)3胶体[解析]
FeCl3易水解生成氢氧化铁,加入
MgO,调治溶液的
pH,促进铁离子的水解,且不引入新的杂质,A项正确。Na久置于空气中最一生成Na2CO3,B项错误。铜在空气中长时间放置,表面生成碱式碳酸铜,C项错误。向开水中逐滴加入少许饱和FeCl3溶液,生成Fe(OH)3积淀,D项错误。3.(2018天·津五校联考)以下表达正确的选项是(C)A.将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无积淀产生;再通入SO2,产生积淀B.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO)固体,铜粉仍不溶解32C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色积淀;再加入过分NaHSO4溶液,积淀消失D.纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少许CuSO4固体,速率不改变[解析]CO2和SO2都不与BaCl2反应,没有积淀产生,A项错误。铜和稀硫酸不反应,加入Cu(NO3)2-Cu发生氧化还原反应,铜可溶解,固体,NO3拥有强氧化性,在酸性条件下与B项错误。向AlCl3溶液中滴加氨水,生成Al(OH)3,Al(OH)3不溶于弱碱,但可溶于强碱和强酸,NaHSO4可电离出氢离子,则再加入过分NaHSO4溶液,积淀消失,C项正确。加入少许CuSO4固体,锌置换出铜,形成原电池,反应速率变大,D项错误。4.(2018临·沂期末)以下相关物质的性质类比正确的选项是(B)△△A.已知Fe+S=====FeS,则Cu+S=====CuSB.Fe能与CuSO4溶液反应,可知Al与CuSO4溶液也能反应C.CaSO与稀盐酸反应生成SO,可知CaSO与稀硝酸反应也生成SO3232D.已知H2O2能氧化I-,可知H2O2也能氧化Cl-[解析]由于S的氧化性弱,Cu与S化合只能生成CuS,A项错误。由于金属活动性:2Al>Fe>Cu,依照金属活动性序次表可知,活动性强的金属能够把活动性弱的金属从化合物中置换出来,因此Fe能与CuSO4溶液反应,Al比Fe4溶液也能反爽朗,故Al与CuSO应,B项正确。硝酸拥有强氧化性,则CaSO3与稀硝酸发生氧化还原反应生成CaSO4、NO和水,不能够获得SO2-还原性较强,H22-氧化为I222不能够氧化,C项错误。IO能把I,但HOCl-,D项错误。5.(2018大·连双基测试)将必然量的SO2通入FeCl3溶液中,取混杂溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是(D)选项操作现象A加入NaOH溶液有红褐色积淀B加入Ba(NO3)2溶液有白色积淀C加入酸性KMnO4溶液紫色褪去D加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液有蓝色积淀[解析]将必然量的SO通入FeCl3溶液中,加入NaOH溶液有红褐色积淀氢氧化铁生2成,过程中没有化合价变化,不能够说明是氧化还原反应,A项错误。加入Ba(NO3)2溶液,有白色积淀,硝酸根离子拥有强的氧化性,能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子,硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡积淀,即使二氧化硫与三价铁离子不发生氧化还原反应,也可产生白色积淀,因此不能够证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,B项错误。加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,由于二氧化硫拥有还原性能够还原酸性高锰酸钾,即使二氧化硫与三价铁离子不发生氧化还原反应,也可使其溶液褪色,因此不能够证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,C项错误。亚铁离子加入K36362(蓝色积淀),[Fe(CN)](铁氰化钾)溶液生成Fe[Fe(CN)]则可证明溶液中存在二价铁离子,说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,D项正确。6.(2018广·西重点高中一模)几种中学常有的物质转变以下列图。下表中R、X、Y、Z对应物质正确的选项是(B)选项RXYZA紫色石蕊23Fe2O3和CuCuFeOB甲基橙32Fe(OH)222CO3Fe(NO)Cu(OH)C酚酞Fe(OH)3FeO和FeCuODFe2O3NaAlO2Na2SiO3Cu(OH)2[解析]铜不和稀硫酸反应,A项错误。甲基橙遇稀硫酸变红色,硝酸亚铁遇稀硫酸变成铁盐,氢氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,碱式碳酸铜与硫酸反应生成硫酸铜,B项正确。稀硫酸不能够使酚酞变色,C项错误。硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁,溶液呈黄色,稀硫酸与偏铝酸钠反应得不到黄色溶液,稀硫酸与硅酸钠反应得不到浅绿色溶液,D项错误。7.(2018·蒙古联考内)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,生成积淀的物质的量与消耗Ba(OH)2的物质的量的关系以下列图,以下说法正确的选项是(A)A.O~b上的任意一点a的溶液均呈酸性B.b、c点溶液均呈中性C.b、c两点积淀的物质的量之比为4∶3D.c点溶液呈碱性,原因是-+AlO2+H+H2O===Al(OH)3↓[解析]b点时反应的离子方程式为2Al3++6OH-+3Ba2+2-+3SO4===2Al(OH)3↓+424,溶液呈中性,KAl(SO42溶液由于Al3+水解而显酸性,3BaSO↓,此时溶液的溶质是KSO)故O~b之间任意一点溶液都显酸性;b点此后,再加入Ba(OH)2,反应的离子方程式为-+Ba2+--+BaSO4↓+4H2O,c点溶液的溶质为KAlO2,溶2Al(OH)3+2OH+SO42===2AlO2液显碱性,故A项正确,B项错误。假设有1molKAl(SOc点积淀的物质的量则为2mol,二者的比为5∶4,故-AlO2水解,故D项错误。
4)2,b点积淀的物质的量为2.5mol,C项错误。c点溶液呈碱性的原因是8.(2018·岩五校联考龙)FeCO3与砂糖混用能够作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程以下列图。以下说法错误的选项是(A)A.产品FeCO3在空气中高温分解可获得纯净的FeOB.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液可否变质C.积淀过程中有CO2气体放出D.检验积淀可否冲洗干净可用盐酸酸化的BaCl2溶液[解析]碳酸亚铁在空气中高温分解,亚铁被空气中的氧气氧化成+3价铁,A项错误。KSCN溶液遇3+显红色,因此KSCN溶液检验FeSO2+和Fe4溶液可否变质,B项正确。Fe-+-HCO3发生的反应为Fe2+2HCO3===FeCO3↓+CO2↑+H2O,C项正确。滤液中含有硫酸根离子,因此检验积淀可否冲洗干净可用盐酸酸化的BaCl2溶液,D项正确。9.(2018长·沙模拟)将铝粉与某铁的氧化物FeO·2FeO3粉末配制成铝热剂,分成两等份,一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3.92L;另一份在高温下恰好反应完好,反应后的混杂物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为(A)A.2.80LB.3.92LC.5.60LD.7.84L[解析]一份与足量烧碱溶液反应,依照Al与NaOH溶液的反应,可得关系式2Al~3H,22×3.922则n(Al)=3×22.4mol=3×0.175mol。另一份在高温下恰好反应完好,依照3[FeO·2FeO3]15214Al=7Al2O3+15Fe,得反应生成的n(Fe)=14n(Al)=14×3×0.175mol×=0.125mol。依照Fe+2HCl===FeCl-12+H2↑,得n(H2)=n(Fe),故V(H2)=0.125mol×22.4L=2.80·moL。10.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒剂。实验室经过以下列图过程制备二氧化氯。以下说法正确的选项是(B)A.电解时发生反应的离子方程式为+-NH4+3Cl===2H2↑+NCl3B.溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D.可用明矾除去饮用水中残留的NaClO2[解析]A项,电解氯化铵与盐酸的混杂溶液,生成NCl3与H2,发生反应的离子方程式为NH4+++3Cl-===3H23X中大量存在+2H↑+NCl,错误;B项,依照元素守恒,溶液的阴离子有Cl-和OH-,正确;C项,ClO2易溶于水,NH3显碱性,因此要除去混有的氨气,应入选择浓硫酸,错误;D项,明矾在水中可电离出Al3+,Al3+水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体可吸附水中的杂质起到净水作用,但不能够用明矾除去NaClO2,错误。11.(2018·阳二模洛)用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少许Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程以下:(1)以下措施是为了加快浸取速率,其中无法达到目的的是_A__(填字母)。A.延长浸取时间B.将辉铜矿粉碎C.充分搅拌D.合适增加硫酸浓度(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式:2MnO22+2++2Cu2++S+4H2O。+CuS+8H===2Mn(3)研究发现,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,可能的原因是_Fe3+可催化Cu2S被MnO223在浸取时起催化作用)__。氧化(或FeO(4)“除铁”的方法是经过调治溶液pH,使Fe3+转变为Fe(OH)3,则加入的试剂A能够是_CuO[或Cu(OH)2等其他合理答案]__(填化学式);“赶氨”时,最合适的操作方法是_将溶液加热(或通入热空气)__。(5)“沉锰”(除Mn2+)过程中相关反应的离子方程式为Mn2+-+HCO3+NH3===MnCO3↓+NH4。[解析]辉铜矿主要成分为Cu2S,含少许Fe2O3、SiO2等杂质,加入稀硫酸和二氧化锰浸取,过滤获得滤渣为MnO223+、Mn2+、Cu2+,调治溶液、SiO、单质S,滤液中含有Fe
+pH除去Fe3+,加入碳酸氢铵溶液积淀锰,过滤获得滤液,赶出氨气循环使用,获得碱式碳酸铜。(1)酸浸时,经过粉碎矿石也许高升温度也许进行搅拌也许合适增加硫酸浓度都能够提高浸取速率,延长浸取时间其实不能够提高速率。(2)“浸取”时,在酸性条件下MnO2氧化Cu2S获得硫积淀、CuSO4和MnSO4,其反应的离子方程式是2MnO2+Cu2S+8H+===S+2Cu2++2Mn2++4H2O。(3)浸取时Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,说明浸取时生成的Fe3+可催化Cu22氧化。(4)加入的试剂A应用于调治溶液pH,S被MnO3+的水解,但不能够引入杂质,因最后要制备碱式碳酸铜,则可加入氧化铜、氢氧化促进Fe铜等;因氨气易挥发,加热可促进挥发,则可用加热的方法“赶氨”。(5)“沉锰”(除Mn2+Mn2+-)过程中,加入碳酸氢铵和氨气,生成碳酸锰积淀,反应的离子方程式为+HCO3++NH3===MnCO3↓+NH4。12.(2018湖·北四校联考)引火铁——一种活性很强的铁粉,一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组设计以下两套装置,拟用一般铁粉在加热条件下与水蒸气反应,再将制得的铁氧化物经此反应的逆反应制备颗粒很细、活性很高的引火铁。Ⅰ.“铁氧化物制备实验”的研究(1)因试管A内壁沾有少许蒸馏水,为防范装铁粉时
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