高考化学二轮复习汇编试卷：C单元-金属及其化合物(高考真题+模拟新题)

C单元金属及其化合物

ci钠及其化合物(附参考答案)

10.D4C3ClDIC5D5

［2013•广东卷］下列叙述I和］I均正确并且有因果关系的是()

选项叙述I叙述n

ANH4C1为强酸弱碱盐用加热法除去NaCl中的NH4cl

BFe3+具有氧化性用KSCN溶液可以鉴别Fe3+

C溶解度：CaCO3<Ca(HCO3)2溶解度：Na2CO3<NaHCO3

DSiCh可与HF反应氢氟酸不能保存在玻璃瓶中

10.D［解析］NH4cl受热易分解为氨气和氯化氢气体，NaCl加热不分解，因此可用加热

法除去NaCl中的NH4CI,与NH4cl为强酸弱碱盐无关，叙述I、II均正确，但无因果关系，

A项错误；用KSCN溶液可以鉴别Fe3+是因为Fe3+与KSCN溶液反应生成的Fe(SCN)3显红

色，与Fe3+具有氧化性无关，陈述I、II均正确，但无因果关系，B项错误；溶解度

CaCO3<Ca(HCO3)2,而溶解度Na2c03>NaHCC)3,陈述I正确，陈述11错误，C项错误；HF

是唯一能与SiO2反应的酸，玻璃的主要成分是SiO2,则氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，陈述I、

II正确且有因果关系，D项正确。

7.ClD5［2013•新课标全国卷I］化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是

()

A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气

C.碘是人体必需的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物

D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成

7.C［解析］侯氏制碱法的基本原理是先利用N%将食盐水饱和，然后通入CO2,溶解

度较小的NaHCCh析出，NH3+NaCl+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3I，煨烧NaHCCh得到

Na2co3,2NaHCO3=^=Na2CO3+CO2t+&0,利用低温时NH4cl比NaCl溶解度小的原理,

向母液中加入NaCl粉末，则NH4cl析出，得到化肥NHK1,A项正确；氨气可以与浓盐酸

反应生成白烟状的NH4cl固体颗粒，可检验输氨管道是否漏气，B项正确；微量元素不宜多

吃，补充碘可在食盐中添加碘酸钾，C项错误；黑火药由C、S、KNO3三物质按一定比例混

合而成，D项正确。

C2镁、铝及其化合物

23.E1C2G4G2G3G1C3F4

［2013・福建卷］利用化石燃料开采、加工过程产生的H2s废气制取氢气，既价廉又环保。

(1)工业上可用组成为K20-M2O3•2RO2-nH2O的无机材料纯化制取的氢气。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27,则

R的原子结构示意图为o

②常温下，不能与M单质发生反应的是(填序号)。

a.C11SO4溶液b.FezChc.浓硫酸

d.NaOH溶液e.Na2cO3固体

(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

已知：H2s(g)H2(g)+1s2(g)

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2s分解实验。以H2s起始浓度均为cmol•L।

测定H2s的转化率，结果见图0。图中a为H2s的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示

不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2s的转化率。据图计算985℃时H2s

按上述反应分解的平衡常数K=；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因:

图。

②电化学法

该法制氢过程的示意图如图0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是

反应池中发生反应的化学方程式为

反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为

图。

初84

23.［答案］⑴①〃

②b、e

(2)①|再温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)

②增大反应物接触面积，使反应更充分

H2S+2FeCl3=2FeCh+SI+2HC1

2++3+

2Fe+2H=^=2Fe+H21

I解析I⑴①无机材料K2O•M2O3•2RO2-nH2O中钾元素显+1价，氧元素显一2价，

氢元素显+1价，则M显+3价，R显+4价；第3周期主族元素质子数之和为27,则M、

R原子的质子数分别为13、14,M、R分别是铝、硅，由此可以画出硅的原子结构示意图；

由金属活动性顺序可得，铝比铜活泼，则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应，即2A1+

3CuSO4==A12(SO5+3Cu,a项错误；虽然铝比铁活泼，但是铝与氧化铁在高温下才能发生

铝热反应，即2Al+Fe2O34=AbO3+2Fe,而常温下则不能反应，b项正确；浓硫酸具有强

氧化性，常温下能使铝钝化，铝表面生成一层致密的保护膜，钝化是化学变化，c项错误；

氢氧化钠是强碱，铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近，其单质与NaOH溶液

容易反应，放出气体，即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2t,d项错误；铝不如钠活

泼，常温下铝不能与碳酸钠固体反应，e项正确；(2)①H2s的起始浓度为cmol985℃

时H2s的平衡转化率为40%,则H2s的变化浓度为0.4cmol•L；则：

H2s(g)H2(g)+1s2(g)

各组分的起始

浓度/tnoLL-i

各组分的变化

0.4c0.4c0.2c

浓度/molL1

各组分的平衡

0.6c0.4c0.2c

浓度/molL-।

1

c(H2)-C(S2)04cX、0.2c

=^^0.2c；

K=c(H2S)0.6c

读图可得，未达平衡时H2s的转化率逐渐增大，原因是温度逐渐升高，H2s分解的反应

速率逐渐增大，消耗的H2s逐渐增多；已达平衡后H2s的平衡转化率逐渐增大的原因是H2s

分解是吸热反应，升高温度时平衡右移，消耗的H2s增多；

②读图可得，H2s气体从反应池底部通入，FeCb溶液从反应池顶部喷下，这种采用气液

逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积，使反应更充分；读图可得，H2s中

S被氧化，该反应中降价元素一定是铁元素，由+3价降为相邻的+2价，则FeCb被还原为

FeCh,配平可得：H2s+2FeC13=2FeCL+SI+2HC1；反应池中反应后溶液中主要成分是

FeCb、HC1,电解池中含有的Fe2+被氧化为Fe3+,H+被还原为H2,电解总反应的离子方程

2+3+

式：2Fe+2H*=^=2Fe+H2t。

32.F4D4C2C3BlB3A4B4C4J2

［2013•广东卷］银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工

艺如下：

H银熔体I冷凝》粗银电解精炼.银

邕篝稀俨成型AMS。产巧稀N：OH尸

珞雅套i一厂CuSO溶液一曲》------1情性气体I-------

L,人单野《,、------>,一'煮沸过漉L固体CUAIOZ

1(含少|银)i过滤—1—

图。

［注：A1(OH)3和CU(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃］

⑴电解精炼银时，阴极反应式为

滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应

方程式为___________________________________________________________________________

(2)固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量,

若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为

(3)完成煨烧过程中一个反应的化学方程式：

CuO+Al2O3=^=CuA1O2+to

(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为

1

molC11AIO2，至少需要1.0mol-L的A12(SO4)3溶液L。

(5)CUSO4溶液也可用于制备胆机，其基本操作是

、过滤、洗涤和干燥。

32.［答案］(l)Ag-+ei=Ag2NO+O2=2NC)2

(2)A1(OH)3和CuOA1(OH)3+OH-=A1O2+2H2O

高温

(3)4CUO+2A12O3^^=4CUA1O2+O2t

(4)5025

(5)蒸发浓缩，冷却结晶

I解析1(1)电解精炼银与电解精炼铜类似，纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电解

液，阳极主要反应式为Ag—1=Ag+,阴极反应式为Ag++b=Ag；银是金属活动顺序表

中氢后金属，不溶于稀硫酸，因为稀硫酸是非氧化性酸，则滤渣A的主要成分是Ag,稀硝

酸是氧化性酸，能溶解银，即3Ag+4HNCh(稀)=3AgNCh+NOt+2H2。，产生的无色气体

一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO+O2=2NCh;(2)CUA1O2

中氧为一2价，铝为+3价，则铜为+1价，其化学式也可以写为CU2O・AbCh,相当于氧化

亚铜和氧化铝按物质的量之比为1:1熔合在一起，由此逆推，固体B的主要成分是物质的

量之比为l：l的Al(OH)3和CuO,因为Cu(OH)2开始分解的温度为8().C,水的沸点大于80°C,

则煮沸前后发生的反应为A13++3OH=A1(OH)3I、CU2++2OH==CU(OH)2I,

CU(OH)2=^=CUO+H2O,A1(OH)3开始分解的温度为450℃,在惰性气体中锻烧时发生的反

应为2Al(OH)3==A12O3+3H2O、4CUO==2CU2O+O2t;氢氧化铝是两性氢氧化物，

NaOH是强碱，过量的NaOH能溶解部分或全部氢氧化铝，其离子方程式为A1(OH)3+OH

=A1O2+2H2O,这必将导致目标产物产量的减少；(3)根据氧化还原反应的特征推断，铜元

素由+2价降为+1价，铝元素化合价不变，由此推断反应前后升价元素一定是氧，且化合价

由一2价升为相邻的0价，即缺少的生成物为氧气；根据化合价升降法配平可得：4CuO+

3

2A12O3=^=4CUA1O2+O2t;(4)5.0kg=5.0X10g,银铜合金废料中铜的质量为5.0X1()3g

X63.5%,由e•=!!可知n(Cu)为5.OXIO3gX63.5%4-63.5g/mol=50mol,根据铜守恒则有关

系式：Cu〜CuAlO?,则铜完全转化可以变为50molCuA102;根据铝守恒则有关系式：

A12(SO4)3-2CUA1O2,则至少需要25moiAb(SO4)3；由V=?可求至少需要V[AL(SO4)3]=25

mol-1.0mol/L=25L；(5)胆矶是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物C11SO4•5比0,从硫酸铜

溶液中得到胆矶的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。

29.C2DIF4(15分)[2013•全国卷]铝是一种应用广泛的金属，工业上用AI2O3和冰晶

石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。

①铝土矿的主要成分是AI2O3和SiCh等。从铝土矿中提炼A12O3的流程如下：

图0

②以萤石(CaFz)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

图。

回答下列问题：

⑴写出反应1的化学方程式

⑵滤液I中加入CaO生成的沉淀是,反应2的离子方程式为

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)E可作为建筑材料，化合物C是,写出由D制备冰晶石的化学方程式

(4)电解制铝的化学方程式是

以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是

29.［答案］(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O

2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O

(2)CaSiO32A1O2+CO2+3H2O=2A1(OH)3I+CO3

⑶浓H2SO4

12HF+3Na2cO3+2Al(OH)3=2Na3A1F6+3CO2+9H2O

(4)2AL03通^4Al+302t°2、CO2(CO)

［解析］⑴反应1为铝土矿中的AI2O3、SiOz与NaOH反应；(2)滤液I含SiOT、AIOI,

加入CaO后，与水反应生成Ca(OH)2,Ca?+与SiO1反应生成CaSi()3。滤液H为AIO2,能

与CO?、H?O反应生成A1(OH)3。(3)E为建筑材料硫酸钙，结合转化关系可确定C为浓硫酸。

气体D为HF,再结合转化关系，可完成化学方程式。(4)电解氧化铝制备铝，以石墨为阳极,

阳极202--4e--02f,高温条件下，石墨可能被Ch氧化生成CCh或CO,故混合气体为

。2、C02或COo

9.C2［2013・山东卷］足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的

量最少的是()

A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸

C.盐酸D.稀硝酸

9.A［解析］相同质量的铝与足量的NaOH溶液、稀硫酸、盐酸反应，放出氢气的物质

的量相等，但消耗相应溶液中溶质的物质的量之比为2：3：6；稀硝酸与A1反应不能产生氢

气，故正确答案为Ao

27.B3C2C3J2

［2013•北京卷］用含有AI2O3、SQ和少量FeOxFezCh的铝灰制备A12(SO4)3•I8H2O,

工艺流程如下(部分操作和条件略)：

I.向铝灰中加入过量稀H2s。4，过滤；

H.向滤液中加入过量KMnCU溶液，调节溶液的pH约为3；

III.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；

IV.加入MnSC>4至紫红色消失，过滤；

V.浓缩、结晶、分离，得到产品。

(1)H2so4溶解A12O3的离子方程式是

(2)将Mn(X氧化Fe2+的离子方程式补充完整：

2+3+

□MnO4+KFe+K=目Mi?++KFe+K

(3)已知：

生成氢氧化物沉淀的pH

A1(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3

开始沉淀时3.46.31.5

完全沉淀时4.78.32.8

注：金属离子的起始浓度为0.1moll1

根据表中数据解释步骤U的目的

(4)已知：一定条件下，M11O4可与Mn”反应生成MnCh。

①向HI的沉淀中加入浓盐酸并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是

②IV中加入MnSO4的目的是

27.［答案］⑴A12O3+6H+=2AF++3H2O

(2)58H’54H2O

(3)pH约为3时，Fe?+和AF+不能形成沉淀，将Fe?+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀

(4)①生成黄绿色气体

②除去过量的MnO4

［解析］(2)首先根据化合价升降总数可知Fe2+、Fe3+的化学计量数均为5；然后根据电荷

守恒可知反应物中的缺项为8H+；最后根据原子守恒可知生成物中的缺项为4H20。

(3)向滤液中加入过量KMnCU溶液是为了将Fe2+氧化为Fe3+,因为pH约为3时，Fe3+

已经完全沉淀，而AP+还未沉淀，从而达到使铁元素完全沉淀的目的。

(4)①加热MnCh和浓盐酸的混合物可产生黄绿色的氯气。②根据题给已知条件可知，IV

中加入M11SO4是为了将过量MnC)4沉淀为MnO2,从而达到除去过量M11O4的目的。

7.B3C2C3D4

［2013•四川卷］1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的

浓硝酸中，得到NCh和N2O4的混合气体1120mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/L

NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是()

A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2：1

B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L

C.NO2和N2O4的混合气体中，N02的体积分数是80%

D.得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL

50mLX1.40g/mLX63%

63g-mol1

7.D［解析］C(HNC>3)=—14.0mol/L,B项正确;1molCu(或

50X10"

Mg)失去2mol。后形成的Cu2+(或Mg2+)需结合2molOK完全转化为沉淀，即镁铜合金失

去电子的物质的量等于形成沉淀时结合OH-的物质的量，最后生成沉淀2.54g,增加的质量

即是m(OH—)=2.54g—1.52g=1.02g,即n(OH-)=,7)°；：j-7=0.06mol,结合氧化还原反

Ij20x］0-3L

应电子转移守恒关系得：n(NO2)+n(N2O4)X2=0.06mol,n(NO2)+n(N2O4)=9~~台=

NN.—l—i111O1

0.05mol；二式联立可解得：n(N02)=0.04mol,n(N204)=0.01mol,C项正确；利用合金质

量和失去电子的物质的量可得：n(Cu)X64g-mol1+n(Mg)X24g-mor1=1.52g和n(Cu)X2

+n(Mg)X2=0.06mol；二式联立可解得：n(Cu)=0.02mol,n(Mg)=0.01mol,A项正确；

利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有C(NO3)=0.05LX14mol/L-0.04mol-0.01molX2

=0.64mol,加入NaOH当离子恰好全部沉淀时，溶液为NaNCh溶液，利用原子守恒加入

n(NaOH)=n(NO；),故加入V(NaOH)=0.64molX.0mol-L二=640mL,D项错误。

28.C2F2F3

［2013•新课标全国卷I］二甲雄(CH30cH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由合成气

(组成为H2、CO和少量的CO?)直接制备二甲醛，其中的主要过程包括以下四个反应：

甲醇合成反应：

(I)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

AHi=-90.1kJ-mol-1

(II)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

-1

AH2=-49.0kJ-mol

水煤气变换反应：

(III)CO(g)+H2O(g)—CO2(g)+H2(g)

1

AH3=-41.1kJmoF

二甲醛合成反应：

(IV)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)

1

AH4=-24.5kJmor

回答下列问题：

(1)A12O3是合成气直接制备二甲醛反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较

高纯度A12O3的主要工艺流程是

(以化学方程式表示)。

⑵分析二甲醛合成反应(W)对于co转化率的影响

⑶由H2和CO直接制备二甲酸(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为

根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醛反应的影响

(4)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-0和AI2O3)、压强为5.0MPa的条件下，由H2

和CO直接制备二甲醛，结果如图0所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是

100

90

80

70

60

50

40

260270280290300310320

UX.

图。

(5)二甲醛直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池

(5.93kWh-kg-1)。若电解质为酸性，二甲醛直接燃料电池的负极反应为

一个二甲醛分子经过电化学氧化，可以产生个电子的电量；该电池的理论输出

电压为1.20V能量密度E

电池输出电能

(列式计算。能量密度=-~，1kWh=3.6X106J)o

燃料质量

28.［答案］(1)A12O3+2NaOH=2NaAlO2+H20NaA102+C02+2H2O=A1(OH)3I+

NaHCO32A1(OH)3=^=A12O3+3H2O

(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应(I)平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O,通过水煤

气变换反应(III)消耗部分CO

1

(3)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH=-204.7kJ-moP该反应分子数减

少，压强升高使平衡右移，CO和H2转化率增大，CH30cH3产率增加。压强升高使CO和

比浓度增加，反应速率增大

(4)反应放热，温度升高，平衡左移

(5)CH30cH3+3H2O-12e=2CO2+12H-12

1.20VX^1000%,X12X96500C•mol-1

46g-mol

Fki.

(3.6X106J•kW1•h')=8.39kWhkg1

［解析］(2)反应(I)、(HI)与CO有关。反应(I)中的CH30H是反应(IV)的反应物，反应(IV)

生成的H2O是反应(III)的反应物，从影响平衡的因素分析知两者均使CO转化率变大。

(3)由盖斯定律(I)X2+(IV)得：4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH=-204.7

kJ-moP1»

(4)该反应为放热反应，其他条件不变的情况下，温度升高，平衡逆向移动，转化率降低。

(5)正极反应为O2+4L+4H+-2氏0;负极反应必有H卡生成，由电荷守恒、元素守恒

得3H20+CH30cH3—12e一=2CO2+12H+；1个CH30cH3分子失去12屋；假定燃料质量为

1kg,由能量密度计算方法列式计算即可。

C3铁、铜及其化合物

16.B1C3J5

［2013・江苏卷］氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是

一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCCh，含少量Fee。,)为原料制备高纯氧化镁的实验

流程如下：

图0

(l)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为

⑵加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为

（3）滤渣2的成分是（填化学式）。

（4）煨烧过程存在以下反应：

QQA2c

2MgSO4+C=^=2MgO+2SO2t+C02t;

MgSO4+C==MgO+SO2t+COt；

SOO5C

MgSO4+3C=MgO+St+3COt«

利用如图0装置对燃烧产生的气体进行分步吸收或收集。

图0

①D中收集的气体是（填化学式）。

②B中盛放的溶液可以是（填字母）。

a.NaOH溶液b.Na2cO3溶液

c.稀硝酸d.KMnCU溶液

③A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应，产物中元素的最高价态为+4,写

出该反应的离子方程式：

+2+

16.［答案］(1)MgCO3+2H=Mg+CO2t+H2O

(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O

⑶Fe(OH)3

(4)@CO

②d

2-

③3s+6OH=^=2S+SOf+3H2O

I解析］（l）MgCO3为难溶性物质，写离子方程式不能拆分成离子。（2）根据菱镁矿的成分,

可知滤液中含有Fe2+,H2O2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。加入稀硫酸则溶液显酸性，所以

离子方程式为2FeSCU+H2sO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2。。（3）要提取镁元素，必须除去不溶

性杂质和铁元素。根据流程图可知滤渣1是不溶性杂质，滤渣2中含的是铁元素。结合加入

一水合氨和H2O2,可知滤渣2是Fe（OH）3。（4）根据反应原理，可知气体中含有SO2、CO2、

CO和硫蒸气。①D采用排水集气法，气体必然不溶于水，所以是CO。②SO2和CO2均属于

酸性氧化物，均能与NaOH,Na2cO3溶液反应，达不到分离的目的，a、b错误。SO?与稀

HNCh反应同时得到NO,产生新杂质，干扰后续操作，c错误。SO2能被酸性KMnO4溶液氧

化，而且没有新气体生成，d正确。③根据“淡黄色固体”，可知A中是硫单质。产物中有

+4价硫，说明是Na2so3,进而可知发生氧化还原反应，必然有部分硫化合价降低转化成

Na2So根据化合价升降总数相等，所以有3s+60H-*=S0r+2s2-+3匕0。

6.C3D5

［2013•江苏卷］甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之

间具有如下转化关系：甲工乙K3*丙。下列有关物质的推断不正确的是()

A.若甲为焦炭，则丁可能是02

B.若甲为SCh，则丁可能是氨水

C.若甲为Fe,则丁可能是盐酸

D.若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO?

6.C［解析］C在。2中不完全燃烧生成CO,CO继续与O2燃烧后生成CO?,CO?与C

在高温条件下能生成CO,A项正确；根据反应SO2+NH3•H2O=NH4HSC>3、NH4HSO3+

NH3-H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,B项正确；铁与盐酸

反应只能生成FeCL,无法实现上述转化关系，C项错误；根据反应CCh+2NaOH-Na2c

十比0、Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,D项正确。

23.ElC2G4G2G3Gle3F4

［2013•福建卷］利用化石燃料开采、加工过程产生的H2s废气制取氢气，既价廉又环保。

(1)工业上可用组成为K2O•M2O3•2RO2•nH2O的无机材料纯化制取的氢气。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27,则

R的原子结构示意图为。

②常温下，不能与M单质发生反应的是(填序号)。

a.C11SO4溶液b.Fe2O3c.浓硫酸

d.NaOH溶液e.Na2co3固体

(2)利用H2s废气制取氢气的方法有多种。

①高温热分解法

已知：H2s(g)H2(g)+1s2(g)

在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2s分解实验。以H2s起始浓度均为cmol-L1

测定H2s的转化率，结果见图0。图中a为H2s的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示

不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2s的转化率。据图计算985°C时H2s

按上述反应分解的平衡常数K=；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：

图。

②电化学法

该法制氢过程的示意图如图0。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是

反应池中发生反应的化学方程式为

反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为

图。

23.［答案］⑴①/〃

②b、e

(2)①|厄温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)

②增大反应物接触面积，使反应更充分

H2S+2FeCl3=2FeCl2+SI+2HC1

2++3+

2Fe+2H====2Fe+H2t

［解析］⑴①无机材料K2O•M2O3•2RO2-nH2O中钾元素显+1价，氧元素显一2价，

氢元素显+1价，则M显+3价，R显+4价；第3周期主族元素质子数之和为27,则M、

R原子的质子数分别为13、14,M、R分别是铝、硅，由此可以画出硅的原子结构示意图；

由金属活动性顺序可得，铝比铜活泼，则铝与硫酸铜溶液可以发生置换反应，即2A1+

3CuSO4=A12(SC)4)3+3Cu,a项错误；虽然铝比铁活泼，但是铝与氧化铁在高温下才能发生

铝热反应，即2Al+Fe2O3—=A12O3+2Fe,而常温下则不能反应，b项正确；浓硫酸具有强

氧化性，常温下能使铝钝化，铝表面生成一层致密的保护膜，钝化是化学变化，c项错误；

氢氧化钠是强碱，铝元素位于元素周期表中金属和非金属交界线附近，其单质与NaOH溶液

容易反应，放出气体，即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlC)2+3H2t,d项错误；铝不如钠活

泼，常温下铝不能与碳酸钠固体反应，e项正确；(2)①H2s的起始浓度为cmol985℃

时H2s的平衡转化率为40%,则H2s的变化浓度为0.4cmol•L」，则：

H2s(g)H2(g)+1s2(g)

各组分的起始

-c00

浓度/mol-L

各组分的变化

0.4c0.4c0.2c

浓度/mol・L'

各组分的平衡

0.6c0.4c0.2c

浓度/molL-

_C(比)⑸)0.4CX^/5丞

K=~^^0.2c；

-c(H2S)0.6c

读图可得，未达平衡时H2s的转化率逐渐增大，原因是温度逐渐升高，H2s分解的反应

速率逐渐增大，消耗的H2s逐渐增多；已达平衡后H2s的平衡转化率逐渐增大的原因是H2s

分解是吸热反应，升高温度时平衡右移，消耗的H2s增多；

②读图可得，H2s气体从反应池底部通入，FeCb溶液从反应池顶部喷下，这种采用气液

逆流方式加入反应物的主要目的是增大反应物接触面积，使反应更充分；读图可得，H2s中

S被氧化，该反应中降价元素一定是铁元素，由+3价降为相邻的+2价，则FeCb被还原为

FeCh,配平可得：H2S+2FeCl3=2FeC12+SI+2HC1；反应池中反应后溶液中主要成分是

FeCb、HC1,电解池中含有的Fe2+被氧化为Fe3+，H+被还原为H?,电解总反应的离子方程

2++3+

式：2Fe+2H=^=2Fe+H2t。

32.F4D4C2C3BlB3A4B4C4J2

[2013・广东卷]银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工

艺如下：

图0

[注：A1(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃]

⑴电解精炼银时，阴极反应式为

滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应

方程式为___________________________________________________________________________

O

(2)固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量,

若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为

(3)完成煨烧过程中一个反应的化学方程式：

高汨

CuO+____AbOa-CuAlQ,+t«

(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为

1

molCUA1O2.至少需要1.0mol-L的Ah(SO4)3溶液L。

(5)CUSO4溶液也可用于制备胆帆，其基本操作是

、过滤、洗涤和干燥。

32.［答案］⑴Ag++e「=Ag2NO+O2=2NO2

(2)A1(OH)3和CuOA1(OH)3+OH=A1O2+2H2O

(3)4CuO+2Al2O3=^=4CuA1O2+O2t

(4)5025

(5)蒸发浓缩，冷却结晶

［解析］(1)电解精炼银与电解精炼铜类似，纯银作阴极，粗银作阳极，硝酸银溶液作电解

液，阳极主要反应式为Ag-e-—Ag+,阴极反应式为Ag++b=Ag；银是金属活动顺序表

中氢后金属，不溶于稀硫酸，因为稀硫酸是非氧化性酸，则滤渣A的主要成分是Ag,稀硝

酸是氧化性酸，能溶解银，gp3Ag+4HNO3(#)=3AgNO3+NOt+2H2O,产生的无色气体

一氧化氮在空气中迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体，即2NO+O2=2NO2；(2)CUA1O2

中氧为一2价，铝为+3价，则铜为+1价，其化学式也可以写为Cu2O・AI2O3,相当于氧化

亚铜和氧化铝按物质的量之比为1：1熔合在一起，由此逆推，固体B的主要成分是物质的

量之比为1：1的A1(OH)3和CuO,因为Cu(OH)2开始分解的温度为80℃,水的沸点大于80℃,

则煮沸前后发生的反应为A13++3OH==A1(OH)3I、CU2++2OH-=CU(OH)2I,

on,p

CU(OH)2^=CUO+H2O,A1(OH)3开始分解的温度为4500C,在惰性气体中锻烧时发生的反

应为2Al(OH)3==A12O3+3H2。、4CUO==2CU2O+O2t;氢氧化铝是两性氢氧化物，

NaOH是强碱，过量的NaOH能溶解部分或全部氢氧化铝，其离子方程式为A1(OH)3+OH

=A1O2+2H2O,这必将导致目标产物产量的减少；(3)根据氧化还原反应的特征推断，铜元

素由+2价降为+1价，铝元素化合价不变，由此推断反应前后升价元素一定是氧，且化合价

由一2价升为相邻的0价，即缺少的生成物为氧气；根据化合价升降法配平可得：4CuO+

3

2A12O3^=4CUA1O2+O2t;(4)5.0kg=5.0X10g,银铜合金废料中铜的质量为5.0X1()3g

X63.5%,由肝=n可知n(Cu)为5.0X103gX63.5%4-63.5g/mol=50mol,根据铜守恒则有关

系式：CU-CUA1O2,则铜完全转化可以变为50molCuA102;根据铝守恒则有关系式：

A12(SO4)3~2CUA1O2,则至少需要25moiA12(SC>4)3；由V=?可求至少需要V［AL(SO4)3］=25

moK1.0mol/L=25L；(5)胆矶是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物CuSCh•5氏0,从硫酸铜

溶液中得到胆矶的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。

31.F2G4Gle3G2G3G5

［2013・广东卷］大气中的部分碘源于Ch对海水中「的氧化。将持续通入Nai溶液中

进行模拟研究。

(1)03将「氧化成L的过程由3步反应组成：

①「(aq)+C)3(g)=IO—(aq)+Ch(g)AH,；

②KT(aq)+H+(aq)HOI(aq)AH2;

③HOI(aq)+「(aq)+H+(叫)b(aq)+H2O(l)AH3»

总反应的化学方程式为

___________________________________________________________________________，其

反应热AH=o

(2)在溶液中存在化学平衡：l2(aq)十『(aq)6(叫)，其平衡常数表达式为

(3)为探究Fe2+对Ch氧化厂反应的影响(反应体系如图0),某研究小组测定两组实验中h

浓度和体系pH,结果见图1和下表。

图0

18,11.8)

工

I/

•/(310,

H/习9

-

O

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C/

D

)

图

编号反应物反应前pH反应后pH

第组

1o3+r5.211.0

2

第2组