新高考化学复习专题五金属及其化合物练习含答案

专题五金属及其化合物五年高考考点过关练考点1钠、铁及其化合物1.(2023浙江6月选考,3,3分)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是()A.氯化铁属于弱电解质B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C.氯化铁可由铁与氯气反应制得D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体答案A2.(2023浙江6月选考,4,3分)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是()A.铝有强还原性,可用于制作门窗框架B.氧化钙易吸水,可用作干燥剂C.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂D.过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气,可作潜水艇中的供氧剂答案A3.(2023浙江1月选考,5,3分)下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是()A.Na和乙醇反应可生成H2B.工业上煅烧黄铁矿(FeS2)生产SO2C.工业上用氨的催化氧化制备NOD.常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2答案D4.(2022广东,6,2分)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是()选项劳动项目化学知识A面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包Na2CO3可与酸反应B环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性C工人将模具干燥后再注入熔融钢水铁与H2O高温下会反应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A5.(2022广东,14,4分)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是()A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO32-HCO3B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2OC.过氧化物转化为碱:2O22-+2H2O4OH-+OD.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+答案B6.(2022浙江6月选考,22,2分)关于化合物FeO(OCH3)的性质,下列推测不合理的是()A.与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2OB.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2OC.溶于氢碘酸(HI),再加CCl4萃取,有机层呈紫红色D.在空气中,与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3答案B7.(2023湖南,7,3分)取一定体积的两种试剂进行反应,改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1mol·L-1),反应现象没有明显差别的是()选项试剂①试剂②A氨水AgNO3溶液BNaOH溶液Al2(SO4)3溶液CH2C2O4溶液酸性KMnO4溶液DKSCN溶液FeCl3溶液答案D8.(2022山东,11,4分)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是()气体液体固体粉末ACO2饱和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl答案A9.(2022海南,6,2分)依据下列实验,预测的实验现象正确的是()选项实验内容预测的实验现象AMgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量产生白色沉淀后沉淀消失BFeCl2溶液中滴加KSCN溶液溶液变红色CAgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量黄色沉淀全部转化为白色沉淀D酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量溶液紫红色褪去答案D考点2金属资源的开发利用10.(2022广东,1,2分)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字厥功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是()A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显示屏答案B11.(2023辽宁,3,3分)下列有关物质的工业制备反应错误的是()A.合成氨:N2+3H22NH3B.制HCl:H2+Cl22HClC.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑D.冶炼镁:2MgO2Mg+O2↑答案D12.(2023福建,7,4分)从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下:“盐浸”过程ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+,并有少量Fe2+和Fe3+浸出。下列说法错误的是()A.“盐浸”过程若浸液pH下降,需补充NH3B.“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3C.“沉锌”过程发生反应[Zn(NH3)4]2++4H2O+S2-ZnS↓+4NH3·H2OD.应合理控制(NH4)2S用量,以便滤液循环使用答案B13.(2022福建,6,4分)用铬铁合金(含少量Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下:下列说法错误的是()A.“浸出”产生的气体含有H2B.“除杂”的目的是除去Ni、Co元素C.流程中未产生六价铬化合物D.“滤渣2”的主要成分是Fe2(C2O4)3答案D14.(2022山东,12,4分)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下,可能用到的数据见下表。Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列说法错误的是()A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S,金属M为ZnB.浸取时,增大O2压强可促进金属离子浸出C.中和调pH的范围为3.2～4.2D.还原时,增大溶液酸度有利于Cu的生成答案D15.(2023湖南,9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu2+、Fe3+、Zn2+、Al3+)的部分流程如下:已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:物质Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3开始沉淀pH1.94.26.23.5完全沉淀pH3.26.78.24.6②Ksp(CuS)=6.4×10-36,Ksp(ZnS)=1.6×10-24。下列说法错误的是()A.“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3B.Na2S溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2OHS-+OH-C.“沉淀池Ⅱ”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中c(CD.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水答案D16.(2022湖南,7,3分)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:下列说法错误的是()A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用答案C17.(2023重庆,15,14分)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料,以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。25℃时各物质溶度积见下表:物质Fe(OH)2Fe(OH)3Ca(OH)2溶度积(Ksp)4.9×10-172.8×10-395.0×10-6回答下列问题:(1)Fe3O4中Fe元素的化合价是+2和。O2-的核外电子排布式为。

(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行,其原因是。(3)反应釜2中,加入CaO和分散剂的同时通入空气。①反应的离子方程式为。

②为加快反应速率,可采取的措施有(写出两项即可)。

(4)①反应釜3中,25℃时,Ca2+浓度为5.0mol/L,理论上pH不超过。

②称取CaCl2水合物1.000g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定,消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为,该副产物中CaCl2的质量分数为。

答案(1)+31s22s22p6(2)Fe2+易被氧化,得不到Fe(OH)2(3)①4CaO+6H2O+4Fe2++O24Fe(OH)3+4Ca2+②适当升高温度、搅拌等合理答案(4)①11②加入最后半滴KMnO4标准溶液后,溶液变为浅红色,且半分钟内不变色66.6%18.(2023福建,11,20分)白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物,一种从白合金(主要含Fe3O4、CoO、CuS、Cu2S及少量SiO2)中分离回收金属的流程如下:(1)“酸浸1”中加快反应速率的措施有(任写一种)。CoO发生反应的离子方程式:。

(2)“焙烧1”中,晶体[Fe2(SO4)3·xH2O和CoSO4·yH2O]总质量随温度升高的变化情况如下:温度区间/℃<227227～566566～600600～630晶体总质量变小不变变小不变①升温至227℃过程中,晶体总质量变小的原因是;

566～600℃发生分解的物质是(填化学式)。

②为有效分离铁、钴元素,“焙烧1”的温度应控制为℃。

(3)25℃时,Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S的Ka1=1.1×10-7,Ka2=1.3×10-13。反应CuS(s)+2H+(aq)(4)铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝,其晶胞结构如图。①基态Cu2+的价电子排布式为。

②晶胞中含有个S22-,N(Cu+)∶N(Cu2+③晶体中微粒间作用力有(填标号)。

a.氢键b.离子键c.共价键d.金属键(5)“焙烧2”中Cu2S发生反应的化学方程式为;“滤渣2”是(填化学式)。

答案(1)将白合金粉碎,搅拌,适当提高酸的浓度,适当提高温度等任写1条CoO+2H+Co2++H2O(2)①晶体失去结晶水Fe2(SO4)3②600(3)6.3×10-361.1×10-719.(2023河北,16,14分)闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下:已知:室温下的Ksp(CuCl)=10-6.8。回答下列问题:(1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成分为(填化学式)。

(2)滤渣的主要成分为(填化学式)。

(3)浸取工序的产物为[Cu(NH3)2]Cl,该工序发生反应的化学方程式为。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,氧化工序发生反应的离子方程式为。

(4)浸取工序宜在30～40℃之间进行。当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是。

(5)补全中和工序中主反应的离子方程式[Cu(NH3)2]++2H++Cl-+。

(6)真空干燥的目的为。

答案(1)[Cu(NH3)4]Cl2(2)Fe(3)[Cu(NH3)4]Cl2+Cu2[Cu(NH3)2]Cl8NH3+4[Cu(NH3)2]++O2+4H+4[Cu(NH3)4]2++2H2O(4)盐酸和液氨反应放热(5)CuCl↓2NH4+(6)防止干燥过程中CuCl被空气中的O三年模拟考点强化练考点1钠、铁及其化合物1.(2024届广东执信中学开学考,6)下列有关金属的说法中正确的是()A.常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4B.实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体C.镁不慎着火,可用CO2灭火D.实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中答案D2.(2023北京丰台二模,5)已知2Na+O2Na2O2。下列说法不正确的是()A.钠在空气中燃烧,产生黄色火焰,生成淡黄色固体B.Na2O2中含有离子键和非极性共价键C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1D.Na2O2可作供氧剂,与CO2反应过程中每生成1molO2转移2mole-答案C3.(2024届辽宁沈阳二中开学考,1)下列“类比”“推理”合理的是()A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则Fe与I2反应生成FeI3B.CaO与CO2反应生成CaCO3,CuO与CO2反应生成CuCO3C.在Na2O2与水反应后的溶液中加入MnO2粉末,会产生大量气体,该气体能使带火星的木条复燃,则可推测Na2O2与水反应有中间产物H2O2生成D.Na与水反应生成NaOH和H2,则Fe与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2答案C4.(2024届湖北武汉六中月考,4)月球土壤中富含铁元素,主要以单质Fe和Fe2+的形式存在,但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的Fe3+,这有可能是以下哪个原因造成的()A.4FeOFe+Fe3O4B.Fe3O4Fe2O3+FeOC.4FeO+O22Fe2O3D.Fe2O3+FeOFe3O4答案A5.(2024届四川泸县一中开学考,10)某同学欲利用下图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2,其中实验所用溶液现配现用且所用蒸馏水先加热煮沸。下列说法正确的是()A.X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸B.实验开始时应先关闭止水夹a、打开b,再向烧瓶中加入XC.反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D.反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,则Fe(OH)2可较长时间存在答案D6.(2024届福建厦门一中开学考,8)在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入铁粉与铜粉的混合物,下列说法错误的是()A.若金属无剩余,则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2+、Cu2+,可能存在的有Fe3+B.若剩余固体中有铁和铜,则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2+,一定不存在Cu2+、Fe3+C.若剩余固体中只有铜,则溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2+,可能存在的有Cu2+、Fe3+D.实验中,不会出现剩余固体中只有铁的情况答案C考点2金属资源的开发利用7.(2024届云南师大附中开学考,8,改编)工业冶炼下列金属,采用的化学原理正确的是()A.钠:2NaCl(溶液)2Na+Cl2↑B.锰:3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3C.钙:CaO+CCa+CO↑D.汞:HgSHg+S答案B8.(2023山西大同三模,7)《吕氏春秋》二十五卷中记载了铜锡合金的性质:“金(即铜单质)柔锡(即锡单质)柔,合两柔则为刚(即坚硬),燔(灼烧)之则为淖(液体)”。铜、锡和铜锡合金的熔点如下表所示:物质CuSn铜锡合金熔点/℃1083.4232约为800下列说法错误的是()A.铜锡合金是青铜器的主要成分B.铜锡合金的熔点较低,比其成分金属易熔化C.铜锡合金比纯铜有更好的抗腐蚀性D.铜锡合金的硬度比纯铜的高答案B9.(2024届四川成都七中零诊,8)下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中不正确的是()A.四种元素的单质只有三种能和盐酸反应,生成相应的盐和氢气B.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法C.将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中,Mg棒上发生氧化反应D.铁锈的主要成分是氧化铁,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜答案C10.(2024届重庆八中开学考,14)用镁还原TiCl4可制取高熔点的金属钛,工艺流程如图。下列说法不正确的是()A.工业上电解熔融MgCl2可制备金属MgB.“高温还原”时,发生反应的化学方程式为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2C.用金属镁还原TiCl4过程中需通入N2或Ar作保护气D.“真空蒸馏”的目的是实现Mg、MgCl2与Ti的分离答案C11.(2024届河北保定期中,11)金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由FeCr2O4(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下。下列说法错误的是()A.FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3B.反应①中参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为3∶1C.反应②的离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O7D.反应④中的Si可用Al来代替答案B12.(2024届山东烟台期中,13)以Pd(NH3)2Cl2固体为原料制备纯PdCl2,其部分实验过程如下:已知:①Pd(NH3)2Cl2+2HCl(NH4)2[PdCl4];②H2PdCl4+4NaOHPd(OH)2↓+4NaCl+2H2O,Pd(OH)2有两性,Ksp[Pd(OH)2]=10-31;③Pd2++4NH3·H2O[Pd(NH3)4]2++4H2OK=1032.8。下列说法错误的是()A.“酸溶”后再“氧化”可提高氧化速率B.“氧化”过程中可能有Cl2生成C.Pd(OH)2既能溶于NaOH溶液又能溶于氨水D.“氧化”不充分,“沉钯”时所得Pd(OH)2的产率无影响答案D13.(2024届福建漳州质检一,9)工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌)中回收钯(Pd),采用如下流程:已知:“酸溶Ⅱ”的主要反应:3Pd+12HCl+2HNO33H2PdCl4+2NO↑+4H2O。下列说法错误的是()A.“酸溶Ⅰ”的目的是除去铁、锌等杂质B.为加快酸溶速率,“酸溶Ⅱ”需要高温条件C.调节pH使溶液显碱性可以减少甲醛的损耗D.溶液Ⅰ可能含有HCOO-答案B14.(2023河北唐山二模,16)海水中提取镁的工艺流程如下:(1)该工艺流程中属于分解反应的有个,请写出其中属于氧化还原反应的化学方程式。

(2)MgCl2·6H2O脱水得到MgCl2的过程中,通入HCl的作用是。

(3)25℃时,在沉镁过程中,将MgCl2溶液滴加到Ca(OH)2悬浊液中,当混合溶液pH=12时,同时存在Ca(OH)2、Mg(OH)2两种沉淀,则此时溶液中c(Ca2+)∶c(Mg2+)=。判断此时Mg2+(填“是”或“否”)完全沉淀。已知:Ksp[Ca(OH)2]=4.8×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12,当某离子浓度降到1×10-5mol·L-1以下时,认为该离子已经完全沉淀。

(4)新工艺向含氧化镁熔浆中添加三氯化铈(CeCl3)和氯气反应,生成CeO2和无水氯化镁。请写出该反应的化学方程式。

(5)某实验小组对MgCl2·6H2O进行热重曲线分析:①分析181℃时固体产物的化学式为。

②写出230～300℃时生成固体产物(一种含镁的碱式盐)的化学方程式。

答案(1)3MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(2)抑制MgCl2水解(3)8×105是(4)4MgO+2CeCl3+Cl22CeO2+4MgCl2(5)①MgCl2·2H2O②MgCl2·H2OMg(OH)Cl+HCl↑微专题化工流程题解题策略1.(2024届吉林长春外国语开学考,18)比亚迪推出的“刀片电池”正极材料为LiFePO4。利用LiFePO4废料(带铝箔)回收Li、Al、Fe、P元素的工业模拟过程如下:下列说法错误的是()A.LiFePO4中Fe为+2价B.产品1主要成分为Al(OH)3C.步骤③发生反应2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2OD.④、⑥两步加入Na2CO3产生沉淀的原理相同答案C2.(2023辽宁,16,14分)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。已知:物质Fe(OH)3Co(OH)2Ni(OH)2Mg(OH)2Ksp10-37.410-14.710-14.710-10.8回答下列问题:(1)用硫酸浸取镍钴矿时,提高浸取速率的方法为(答出一条即可)。

(2)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),1molH2SO5中过氧键的数目为(用NA表示)。

(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、(填化学式)。

(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是。

(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为。

(6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃),需控制pH不低于(精确至0.1)。

答案(1)升高温度、充分搅拌、粉碎矿物、适当增大硫酸的浓度等(任写一条即可)(2)NA(3)Mn2++HSO5-+H2OMnO2↓+SO42-+3H+(Ca2++SO42-CaSO4↓)CaSO(5)4Co(OH)2+O24CoO(OH)+2H2O(6)11.13.(2023安徽合肥一模,16)一种从铜阳极泥(主要成分有Se、Ag2Se、Cu2Se等,还含有少量的Au、Pt等贵金属)中提取Se,同时回收Ag和Cu的工艺流程如下图所示。已知:①硒的沸点为685℃,在空气中加热时会被氧化。②在该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和恰好沉淀完全的pH如下表:金属离子Cu2+Mn2+开始沉淀的pH4.08.1恰好沉淀完全的pH6.710.1回答下列问题:(1)为了提高“浸出”效果,可采取的措施有(写出一种合理措施);浸出渣的主要成分是。

(2)工业上铜阳极泥还可以用浓硫酸浸出,从产物角度分析其缺点是。(3)铜阳极泥中的硒元素主要以SeO32-(4)“沉硒”所得粗硒可采用真空蒸馏的方法提纯,采用真空蒸馏的目的是。

(5)加入NaOH进行“沉铜”处理,调节溶液pH的范围是。

(6)已知:常温下,[Ag(S2O3)2]3-(aq)Ag+(aq)+2S2O32-(aq)K1=2.7×10-14,AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)Ksp=1.8×10-10。“溶浸”时发生反应的离子方程式为AgCl+2S2O32-[Ag(S2O3)2]3-+Cl-(7)“还原”时,工业上常用HCHO在碱性条件下还原[Ag(S2O3)2]3-得到Ag,反应后所得滤液3可进入操作中循环利用(填流程中操作名称)。

答案(1)适当增大硫酸浓度、搅拌等(写出一种即可)Au、Pt等贵金属(2)产生SO2,污染空气(3)Se+2MnO2+2H+SeO32-+2Mn2++H2O(4)使硒在较低温度下蒸出,并防止其被空气氧化(5)6.7≤pH<8.1(6)6.7×104.(2023全国甲,26,14分)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。回答下列问题:(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是。

(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为。

(3)“酸化”步骤应选用的酸是(填标号)。

a.稀硫酸b.浓硫酸c.盐酸d.磷酸(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取,是否可行?其原因是。(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为。

(6)“热分解”生成粉状钛酸钡,产生的nCO2∶nCO答案(1)作还原剂,将BaSO4转化为易溶于水的BaS(2)Ca2++S2-CaS↓(3)c(4)不可行,会产生大量H2S气体,且溶液中含有较多的Ca2+,浓缩得不到较纯的钡盐(5)TiCl4+3(NH4)2C2O4+BaCl2+H2OBaTiO(C2O4)2↓+H2C2O4+6NH4Cl(6)1∶15.(2023河南郑州三模,26)砷酸铜是一种蓝色粉末,难溶于水和酒精,广泛应用于木材防腐剂。某化工厂以硫化砷废渣(主要成分为As2S3,含少量的Sb、Bi)为原料制备砷酸铜的工艺流程如图所示:请回答下列问题:(1)Cu3(AsO4)2中As的化合价为。

(2)“粉碎”的目的是。

(3)“碱浸”时,在加热条件下As2S3中硫元素被氧化为SO42-(4)“沉砷”后滤液中主要含有,该物质可循环利用到步骤中。

(5)“滤渣”的成分是。

(6)“转化”时发生反应的化学方程式为。

(7)该化工厂实验员称取100g硫化砷废渣(As2S3质量分数为73.8%),粉碎后通空气并加入NaOH溶液,得到1L的悬浊液,测得碱浸后的滤液中Na3AsO4的浓度为0.45mol·L-1,该实验员检测的砷的浸出率为。

答案(1)+5(2)增大反应物接触面积,提高碱浸速率和原料转化率(3)As2S3+7O2+12OH-2AsO43-+3S(4)NaOH碱浸(5)硫酸钙或CaSO4(6)3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2OCu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O(7)75%6.(2023北京,18,13分)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出;矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。①“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS)Ksp(Ag2S)(填“>”或“<”)。

②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有。

(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:Fe3++Ag2S+

+2[AgCl2]-+S

②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:。

(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。①该步反应的离子方程式有。

②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因:。

(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:

。

答案(1)①>②Fe3+、Mn2+(2)①24Cl-2Fe2+②H+的作用是抑制Fe3+水解,Cl-的作用是与Ag+生成配合物[AgCl2]-,促使平衡正向移动(3)①2Fe3++Fe3Fe2+、Fe+2H+Fe2++H2↑、2[AgCl2]-+Fe2Ag+4Cl-+Fe2+②若反应时间过长,溶液中c(Fe2+)升高,导致平衡2[AgCl2]-+Fe2Ag+4Cl-+Fe2+逆向移动,Ag溶解(4)在“浸锰”过程中,氧化锰矿中的MnO2作氧化剂,银锰精矿中的FeS2作还原剂,不需要额外加入氧化剂与还原剂即可联合提取7.(2023湖北,16,13分)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:回答下列问题:(1)Co位于元素周期表第周期,第族。

(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,“500℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因。

(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体Na2CO3常用方法的名称是。

(4)已知Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中Co2+浓度为mol·L-1。“850℃煅烧”时的化学方程式为。(5)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有(填标号)。

a.Si—Cl键极性更大b.Si的原子半径更大c.Si—Cl键键能更大d.Si有更多的价层轨道答案(1)四Ⅷ(2)SiCl4+3H2OH2SiO3↓+4HCl↑或SiCl4+4H2OH4SiO4↓+4HCl↑(3)焰色试验(4)5.9×10-76Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O(5)abd8.(2024届黑龙江哈尔滨三中开学考,22)黏土钒矿中,钒以+3价、+4价、+5价的形式存在,还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐(Al2O3·SiO2)等。采用以下流程可由黏土钒矿制备V2O5、Fe2O3和硫酸铝铵。已知:ⅰ.有机酸性萃取剂HR的萃取原理为Mn+(aq)+nHR(org)MRn(org)+nH+(aq)(org表示有机溶液);ⅱ.酸性溶液中,HR对+4价钒萃取能力强,而对+5价钒的萃取能力较弱;ⅲ.HR能萃取Fe3+而不能萃取Fe2+。(1)从黏土钒矿到浸出液的流程中,加快浸出速率的措施有(写一条即可)。

(2)滤渣的主要成分是。

(3)浸出液中钒以+4价、+5价的形式存在,简述加入铁粉的原因:。

(4)从平衡移动原理角度解释加入20%H2SO4溶液的作用:。

(5)KClO3和VO2+反应生成VO2+和Cl-的离子方程式是(6)测定V2O5产品的纯度。称取V2O5产品ag,先加入硫酸将V2O5转化为VO2+,加入指示剂后,用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定将VO2+转化为VO2+至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积为VmL。假设杂质不参与反应,则V2O5产品中V2O5的质量分数是(V(7)从无机层获得Fe(OH)3的离子方程式是。

(8)硫酸铝铵固体中含有少量硫酸铵杂质,根据下图的溶解度曲线,进一步提纯硫酸铝铵的操作是加热溶解、、、洗涤、干燥。

答案(1)粉碎矿石、搅拌等合理答案(2)SiO2(3)将溶液中+5价钒、Fe3+分别转化为+4价钒、Fe2+,利于+4价钒的萃取,实现钒元素和铁元素的分离(4)加入20%H2SO4溶液,H+浓度增大,平衡Mn+(aq)+nHR(org)MRn(org)+nH+(aq)逆向移动,利于钒元素进入水层,与萃取剂(HR)分离(5)6VO2++ClO3-+3H2O6VO2++Cl(6)cVM20(7)4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O4Fe(OH)3↓+8NH4(8)降温结晶、过滤9.(2023新课标,27,14分)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-回答下列问题:(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为(填化学式)。

(2)水浸渣中主要有SiO2和。

(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是。

(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时,会导致;

pH>9时,会导致。(5)“分离钒”步骤中,将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<1时,溶解为VO2+或VO3+;在碱性条件下,溶解为VO3-或VO43-A.酸性B.碱性C.两性(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为。

答案(1)Na2CrO4(2)Fe2O3(3)Al元素(4)磷不能除净(磷酸盐会转化为可溶性酸式盐)硅不能除净(生成氢氧化镁,镁离子被消耗)(5)C(6)2Cr2O72-+3S2O52-+10H10.(2023山东,17,12分)盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO已知:常温下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。回答下列问题:(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2OH++[B(OH)4]-(常温下,Ka=10-9.24);B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下,在0.10mol·L-1硼砂溶液中,[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-,该水解反应的离子方程式为,该溶液pH=。

(2)滤渣Ⅰ的主要成分是(填化学式);精制Ⅰ后溶液中Li+的浓度为2.0mol·L-1,则常温下精制Ⅱ过程中CO32-浓度应控制在mol·L-1(3)精制Ⅱ的目的是;进行操作X时应选择的试剂是,若不进行该操作而直接浓缩,将导致。

答案(1)[B4O5(OH)4]2-+5H2O2B(OH)3+2[B(OH)4]-9.24(2)CaSO4、Mg(OH)25.5×10-3CaO、Na2CO3(3)除去精制Ⅰ引入的Ca2+盐酸浓缩时,Li2CO3析出,最终所得Li2CO3产率减小11.(2022河北,15,14分)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:回答下列问题:(1)红渣的主要成分为(填化学式);滤渣①的主要成分为(填化学式)。

(2)黄铁矿研细的目的是。

(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为。

(4)工序①的名称为,所得母液循环使用。

(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为,氧化工序发生反应的离子方程式为。

(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4,所加试剂为和(填化学式,不引入杂质)。

答案(1)Fe2O3SiO2(2)增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(5)+26Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO3-+6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6N(6)H2O2NH3·H2O12.(2023全国乙,27,15分)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。回答下列问题:(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率,可采取的措施是(举1例)。

(2)加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是。

(3)溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=mol·L-1;用石灰乳调节至pH≈7,除去的金属离子是。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有。

(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行,为保持电解液成分稳定,应不断。电解废液可在反应器中循环利用。

(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是。

答案(1)MnCO3+H2SO4MnSO4+H2O+CO2↑将矿石粉碎(其他合理答案均可)(2)将Fe2+氧化为Fe3+H2O2在Fe3+、Mn2+等的催化作用下会快速分解(3)2.8×10-9Al3+(4)NiS、BaSO4(5)Mn2++2H2OMnO2↓+H2↑+2H+补充MnSO4溶液,及时排出电解废液(6)8MnO2+2Li2CO34LiMn2O4+2CO2↑+O2↑13.(2023湖南,17,15分)超纯Ga(CH