高考化学一轮复习全程训练计划周测3金属及其化合物 含解析

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周测3　金属及其化合物
夯基提能卷③
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。
1．[2019·河南三门峡模拟]中国丝绸有五千年的历史和文化。古代染坊常用某种“碱剂”来精炼丝绸，该“碱剂”的主要成分是一种盐，能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去，使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮。这种“碱剂”可能是(　　)
A．草木灰　B．火碱 C．食盐 D．胆矾
答案：A
解析：草木灰的主要成分是碳酸钾，属于盐，溶液呈碱性，A正确；火碱是NaOH，属于碱，B错误；食盐是氯化钠，属于盐，溶液呈中性，C错误；胆矾是CuSO4·5H2O，属于盐，溶液呈酸性，D错误。
2．下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)
A．K B．Na C．Fe D．Al
答案：D
解析：钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误；在空气中金属铝表面形成Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D项正确。
3．金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一，下列各组物质的转化关系不能全部通过一步反应完成的是(　　)
A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl
B．Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3
C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4
D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3
答案：D
解析：A项，钠与水反应生成NaOH，再与二氧化碳反应生成碳酸钠，最后与氯化钙反应生成氯化钠；B项，Fe与氯气反应生成氯化铁，再与NaOH反应生成氢氧化铁沉淀，最后加热，氢氧化铁分解生成氧化铁；C项，Mg与盐酸反应生成氯化镁，再与NaOH反应生成氢氧化镁，最后与硫酸反应生成硫酸镁；D项，Al2O3→Al(OH)3不能一步转化。
4．下列有关金属的工业制法中，正确的是(　　)
A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解饱和的NaCl溶液
B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得铁
C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原氧化镁得镁
D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝
答案：B
解析：电解熔融的NaCl制取钠，A错误；电解氯化镁制取镁，C错误；电解熔融的氧化铝得到铝，D错误。

5．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．在0～a范围内，只发生中和反应
B．ab段发生反应的离子方程式为：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．a＝0.2
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2:1
答案：D
解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，HCl先和NaOH反应生成水和氯化钠：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，继续滴加时，发生反应：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，B错误；生成的CO2为0.01 mol，根据碳元素守恒，混合物中碳酸钠的物质的量是0.01 mol，所以两步反应：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑都消耗HCl 0.01 mol，即ab段加入0.1 mol·L－1稀盐酸的体积是0.1 L，所以a＝0.3，C错误；原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量分别是0.02 mol和0.01 mol，物质的量之比为2:1，D正确。
6．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B
将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
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
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D
将0.1 mol·L－1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol·L－1 CuSO4溶液
先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
答案：D
解析：稀硝酸中加入过量的铁粉，生成硝酸亚铁，溶液中没有三价铁离子，加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，A项错误；铜的活泼性弱于铁，只能发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B项错误；铝和氧气反应生成了氧化铝，又因氧化铝的熔点远高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝熔化了但是不会滴落，C项错误；对于组成类似(阴、阳离子个数比相同)的难溶电解质，溶度积大的易转化为溶度积小的，D项正确。
7．混合物M中可能含有Al2O3、Fe2O3、Al、Cu，为确定其组成，某同学设计如图所示分析方案：

下列分析正确的是(　　)
A．若m1>m2，则混合物M中一定含有Al2O3
B．生成蓝色溶液的离子方程式为Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋
C．固体B既可能是纯净物，又可能是混合物
D．要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入适量盐酸
答案：D
解析：Al2O3和Al均能溶解在过量氢氧化钠溶液中，生成蓝色溶液说明含Cu2＋，固体A应为Fe2O3和Cu。若m1>m2，则混合物M中可能含有Al2O3或Al或者是两者均有，A错误；离子方程式电荷不守恒，B错误；由于加了过量的盐酸，因此固体B只能是铜，不可能是混合物，C错误；要确定混合物M中是否含有Al，可取M加入适量盐酸，若产生气体，则一定含铝，否则不含铝，D正确。
二、非选择题：共43分。
8．(14分)[2019·辽宁模拟]实验室用粗铜(含杂质Fe)制备氯化铜。
(1)采用如图所示的装置进行实验(部分仪器和夹持、加热装置已略去)。

①仪器A的名称是________。
②实验开始前，需要进行的操作是________________。
③有同学认为应在装有浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置，你认为________(填“是”或“不是”)必需的，原因是
________________________________________________________________________。
④实验过程中，装置C内的现象是______________。
⑤NaOH溶液的作用是______________________，其中发生主要反应的离子方程式是________________、__________________。
(2)若将C中所得固体加稀硫酸溶解。取少量溶液于小试管中，滴加2滴KSCN溶液，无明显现象。请用必要的文字和离子方程式解释原因：
________________________________________________________________________。
答案：
(1)①分液漏斗　②检查装置气密性　③不是　HCl对该反应无影响(合理即可)　④铜粉红热，产生棕黄色的烟，放出热量　⑤吸收未反应的氯气和氯化氢气体，保护环境(或其他合理解释)　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　H＋＋OH－===H2O
(2)装置C中生成的氯化铁被未反应的铜还原成氯化亚铁，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
解析：(1)①根据图示，仪器A为分液漏斗。②该实验过程中涉及气体的制备，因此实验开始前，需要检查装置气密性。③HCl对该反应无影响，不需要在装有浓硫酸的洗气瓶前增加吸收HCl的装置。④实验过程中，装置C中氯气与铜反应生成氯化铜，铜粉红热，产生棕黄色的烟，放出热量。⑤氯气和氯化氢均会污染空气，因此需要用NaOH溶液吸收未反应的氯气和氯化氢气体。
(2)加入KSCN，无现象，说明不含Fe3＋，故装置C中生成的氯化铁被未反应的铜还原成了氯化亚铁：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
9．(14分)某班同学用以下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是
________________________________________________________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2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____________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是
________________________________________________________________________。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是__________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有__________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为__________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为__________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是____________________________；生成沉淀的原因是__________________________________(用平衡移动原理解释)。
答案：
(1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应
(5)H2O2＋2Fe2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
解析：
(1)Fe2＋具有还原性，能被空气中的氧气氧化为Fe3＋，所以应在配制FeCl2溶液中加入少量铁屑，以防止Fe2＋被空气氧化。
(2)Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)煤油的作用是隔绝空气，以防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，对实验产生干扰。
(4)实验②向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明溶液中一定含Fe2＋；碘易溶于CCl4，CCl4层呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液呈血红色；在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，说明该反应进行得不彻底，是可逆反应。
(5)向H2O2溶液中加入酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明有Fe3＋生成，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；Fe3＋可以催化H2O2的分解反应，使H2O2分解放出O2，产生气泡；H2O2的分解反应放出热量，同时溶液中c(H＋)降低，促进Fe3＋的水解平衡正向移动，生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。
10．(15分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：

已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：
物质
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
MnS
CoS
NiS
Ksp
2.1×10－13
3.0×10－16
5.0×10－16
1.0×10－11
5.0×10－22
1.0×10－22
(1)步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是____________________________，加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3＋。
(3)步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是____________。
(4)步骤Ⅳ中，在________(填“阴”或“阳”)极析出Mn，电极反应为________________________。
答案：
(1)MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O
(2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
(3)CoS和NiS
(4)阴　Mn2＋＋2e－===Mn
解析：
(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰，二氧化碳和水，化学方程式为MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋CO2↑＋H2O。
(2)MnO2在酸性条件下可将Fe2＋氧化为Fe3＋，MnO2被还原成Mn2＋，发生反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。
(3)步骤Ⅲ中加入(NH4)2S，除掉的是Co2＋和Ni2＋，所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS。
(4)Mn2＋在阴极发生还原反应生成Mn，电极反应为Mn2＋＋2e－===Mn。
探究创新卷③
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。
1．[2019·河南商丘模拟]对中国古代著作涉及化学的叙述，下列解读错误的是(　　)
A．《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是石油
B．《天工开物》中“凡石灰，经火焚炼为用”里的“石灰”指的是Ca(OH)2
C．《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”里的“碱”是K2CO3
D．《黄白第十六》中“曾青涂铁，铁赤如铜”，其“曾青”是可溶性铜盐
答案：B
解析：《汉书》中“高奴县有洧水可燃”，这里的“洧水”指的是可燃的液体物质——石油，A正确；石灰石加热分解生成二氧化碳和生石灰，“石灰”指的是碳酸钙，B错误；草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，可洗衣服，C正确；“曾青涂铁，铁赤如铜”是指一种可溶性铜盐的溶液中放入金属铁得到金属铜的过程，“曾青”是可溶性铜盐，D正确。
2．下列叙述不正确的是(　　)
A．镁在二氧化碳气体中能燃烧，推测金属钠着火时不能用干粉灭火器灭火
B．铁与氯气反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
C．硫酸钡可服入体内，作为造影剂用于X射线检查胃肠道疾病，原因是它不溶于水和酸，不易被X射线透过
D．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，原因是铁的还原性强
答案：B
解析：铁离子具有强氧化性，能氧化I－，Fe与I2反应生成FeI2，B项叙述不正确。
3．下列应用不符合金属冶炼原理的是(　　)
A．焊接钢轨：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
B．工业制铝：2Al2O3＋3C4Al＋3CO2↑
C．湿法炼铜：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
D．从海水中制镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
答案：B
解析：利用铝热反应，可以焊接钢轨，A项符合金属冶炼原理；铝为活泼金属，工业制铝采用的是电解熔融氧化铝，B项不符合金属冶炼原理；Cu的活动性比Fe弱，可以利用Fe从CuSO4溶液中置换出Cu，C项符合金属冶炼原理；从海水中得到氯化镁，电解熔融氯化镁可以制镁，D项符合金属冶炼原理。
4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)Ag(s)
D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
答案：A
解析：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，A项正确；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2与过量HCl反应生成Al3＋，即AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O，B项错误；蔗糖分子中不含醛基，无还原性，不能发生银镜反应，C项错误；Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，而Fe与HCl反应只能生成FeCl2：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，D项错误。
5．下列曲线图(纵轴为沉淀的量，横轴为加入物质的体积)与对应的选项相符的是(　　)

A．向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的NaAlO2、Ba(OH)2混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀H2SO4
B．向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液
C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水
答案：A
解析：向Ba(OH)2和NaAlO2的混合溶液中加入稀H2SO4，发生的反应依次为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O、AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以加入1 L稀H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5 L稀H2SO4时AlO反应完，再加1.5 L稀H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A项正确；向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH溶液的体积之比为3:1，而图像上的是1:1，B项错误；向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，所以无现象阶段与产生沉淀阶段所加入的明矾溶液体积之比应为3:1，C项错误；AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D项错误。
6．下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用及产品生产流程，有关说法不正确的是(　　)

A．除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下：
Al2O3―→AlO―→Al(OH)3―→Al2O3
B．Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得
C．粗铜炼制过程中反应2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2，每转移1.2 mol电子，则有0.2 mol硫被氧化
D．若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的物质的量之比为3:2
答案：D
解析：制铝过程中Al～3e－，制铜过程中Cu～2e－，当转移电子数相等时，铝和铜的物质的量之比为2:3。
7．下列根据实验操作和现象所得出的结论或相应的解释错误的是(　　)
选项
操作
现象
结论或解释
A
向盛有0.5 mol·L－1Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.5 mol·L－1的H2SO4溶液
在试管口处出
现红棕色气体
溶液中NO被Fe2＋还原为NO2
B
向PbI2饱和溶液中滴加几滴0.1 mol·L－1的KI溶液
出现黄色沉淀
说明PbI2的饱和溶液中存在Pb2＋
C
向白色ZnS沉淀中滴加0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，振荡
沉淀变为黑色
ZnS沉淀转化为CuS沉淀：ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液做焰色反应实验
火焰呈黄色
该溶液中一定含Na＋，可能含K＋
答案：A
解析：在试管口处出现红棕色气体，说明生成了NO2，这是由先于生成的NO在试管口被氧气氧化，A项错误；PbI2饱和溶液中存在溶解平衡：PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，向PbI2饱和溶液中滴加KI溶液出现黄色沉淀，平衡逆向移动，说明PbI2饱和溶液中有Pb2＋，B项正确；白色沉淀变为黑色，则ZnS沉淀转化为CuS沉淀，C项正确；Na＋的焰色为黄色，观察K＋的焰色应透过蓝色的钴玻璃，所以该溶液中一定含Na＋，可能含K＋，D项正确。
二、非选择题：共43分。
8．(14分)[2019·广西南宁二中月考]铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。已知氧化铁是一种重要的化工原料，无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3·nH2O。
(1)某学习小组用如图装置在实验室制备无水氯化铁，请你一起参与该小组的活动。

①装置A中发生反应的离子方程式是____________________。
②装置B的作用是________________________，C中的试剂是______________。
③实验开始时先点燃________处酒精灯；装置E的作用为____________________________________。
(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下：

①吸收塔中发生反应的离子方程式为__________________________。
②简述由FeCl3·6H2O晶体得到无水氯化铁的操作：____________________________________。
答案：
(1)①MnO2＋4H＋＋2Cl－Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O　②除去HCl　浓硫酸　③A　防止外界空气中的水蒸气进入D，并吸收尾气
(2)①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　②在HCl气流中加热蒸干
解析：(1)实验室制备无水氯化铁，需要先制取氯气，用装置A制取氯气，装置B用于除去氯气中的氯化氢，装置C用于干燥氯气，由于无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3·nH2O，所以装置E可防止空气中的水蒸气进入装置D，同时吸收未反应的氯气，防止污染空气。①根据图示，装置A是制备氯气的装置，发生反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O。②装置B的作用是除去氯气中的氯化氢，装置C用于干燥氯气，C中的试剂可以为浓硫酸。③实验开始时先点燃A处酒精灯，排尽装置中的空气，防止铁粉与氧气、水蒸气反应；装置E的作用为阻止外界空气中的水蒸气进入D，吸收尾气。
(2)氯气与铁在反应炉中反应生成氯化铁，尾气用吸收剂Q处理得到氯化铁，故Q为氯化亚铁，氯化铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铁晶体，为防止氯化铁水解，在HCl气流中加热蒸干氯化铁晶体得到氯化铁。①吸收塔中发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。②为防止氯化铁水解，需要在HCl气流中加热蒸干。
9．(14分)工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和焦炭制备无水AlCl3的流程如下：

已知：AlCl3、FeCl3分别在183 ℃，315 ℃升华
(1)在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)
ΔH＝－492.7 kJ·mol－1
②3CO(g)＋Fe2O3(s)2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝＋25.2 kJ·mol－1
反应2Fe2O3(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝________ kJ·mol－1。
(2)①Al2O3、Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1 mol AlCl3时转移________ mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl2，可用Na2SO3溶液除去Cl2，其离子方程式为________________________________________________________________________。
充分反应后温度降至________以下(填“183 ℃”或“315 ℃”之一)，开始分离收集AlCl3。
②将AlCl3·6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的________(填字母)。
①氧化性　②吸水性　③难挥发性　④脱水性
a．①　　b．②
c．②③ d．②③④
(3)海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液构成电池的，其正极反应式为______________________，与铅蓄电池相比，释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m(Al):m(Pb)＝________。
答案：
(1)－467.5
(2)①3　Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋SO＋2H＋　315 ℃　②c
(3)O2＋4e－＋2H2O===4OH－　2:23
解析：
(1)由①＋②得所求方程式，所以ΔH＝－467.5 kJ·mol－1。
(2)①由Al2O3＋3Cl2＋3C===2AlCl3＋3CO知，生成 2 mol AlCl3转移电子数为6，则1 mol AlCl3时转移3 mol电子；根据题意得：Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋SO＋2H＋；Al＋FeCl3===Fe＋AlCl3由于AlCl3升华而FeCl3不升华，温度应在315 ℃以下。
②此处只用到吸水性，难挥发性。
(3)设都放出6 mol e－，需要Al 2 mol，Pb 3 mol，其质量比为(2 mol×27 g·mol－1):(3 mol×207 g·mol－1)＝2:23。
10．(15分)[2019·江苏常州模拟]以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料，制取氧化钴的流程如下：

(1)溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目的是______________________。
(2)氧化：加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2＋氧化成Fe3＋，其离子方程式是______________________。
已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O。
3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
4Fe3＋＋3[Fe(CN)6]4－===Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)
确定Fe2＋是否氧化完全的方法是
____________________________________________________。
(可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液)
(3)除铁：加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的化学方程式：________________________________。
(4)沉淀：生成的碱式碳酸钴[(CoCO3)2·3Co(OH)2]，沉淀需洗涤，洗涤的操作是______________________________________________。
(5)溶解：CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是
____________________________________________________________________。

(6)灼烧：准确称取1.470 g CoC2O4，在空气中充分灼烧得0.830 g氧化钴，写出氧化钴的化学式：________。
答案：
(1)提高Co的浸取率
(2)6Fe2＋＋6H＋＋ClO6Fe3＋＋Cl－＋3H2O　取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2＋已全部被氧化
(3)3Fe2(SO4)3＋6H2O＋6Na2CO3===Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋5Na2SO4＋6CO2↑
(4)沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置待溶液流下，重复操作2～3次
(5)防止因温度降低，CoCl2晶体析出
(6)Co2O3
解析：
(1)溶解后过滤，将滤渣洗涤2～3次，洗液与滤液合并，有利于提高原料中钴元素的利用率，便于提高氧化钴的产率。
(2)根据氧化还原反应的一般规律，NaClO3将Fe2＋氧化成Fe3＋的同时，自身被还原为氯离子；根据题给信息，溶液中含Fe2＋时，加入铁氰化钾会生成蓝色沉淀，因此取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则Fe2＋已全部被氧化。
(3)根据氧化后的溶液中存在Fe2(SO4)3，除铁时加入适量的Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，同时应该生成二氧化碳气体，结合质量守恒定律，还有硫酸钠生成，因为产物中含有H元素，故需有水参加反应。
(4)根据洗涤沉淀的方法，洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置待溶液自然流下，重复操作2～3次。
(5)CoCl2的溶解度受温度的影响较大，趁热过滤的原因是防止温度降低后CoCl2晶体析出。
(6)1.470 g CoC2O4中含有Co的质量为1.470 g×＝0.59 g,0.830 g氧化钴中含有O元素的质量为0.830 g－0.59 g＝0.24 g，＝＝，因此氧化钴的化学式为Co2O3。