十年高考真题分类汇编（2010-2019）化学 专题07 金属及其化合物

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十年高考真题分类汇编（2010-2019） 化学
专题七 金属及其化合物
题型一：钠及其化合物......................................................1
题型二：镁丶铝及其化合物..................................................11
题型三：铁及其代合物......................................................30
题型四：铜及其代合物 金属的冶炼..........................................48
题型一：钠及其化合物
1.（2019·天津·3）下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水 
【答案】C
【解析】本题考查金属及其化合物的性质及用途，考查的核心素养是科学探究与创新意识。将废铁屑加入Fe Cl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2，发生反应2FeCl2+ Cl22FeCl3、2FeCl3+Fe 3Fe Cl2，A项正确；铝中添加适量锂，制得的铝合金密度小、硬度大，可用于航空工业，B项正确；盐碱地中施加熟石灰，发生反应Na2CO3+Ca(OH) 2CaCO3+2NaOH，生成的NaOH为强碱，不利于作物生长，C项错误；无水Co Cl2吸水后会发生颜色变化，可用于判断变色硅胶是否吸水，D项正确。 
2.（2019·江苏·6） 下列有关化学反应的叙述正确的是
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C.SO2与过量氨水反应生成(NH4) 2SO3
D.室温下Na与空气中O2反应制取Na2 O2 
【答案】C
【解析】本题考查常见化学反应。A项，常温下，Fe在浓硝酸中会发生钝化，错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，氨水过量，SO2与NH3·H2O发生反应生成(NH4) 2SO3，正确；D项，室温下，Na与空气中O2反应生成Na2O，错误。
3.（2015·全国I·3）下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）
A乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末
B二氧化碳通过Na2O2粉末
C铝与V2O5发生铝热反应
D将锌粒投入Cu（NO3）2溶液
【答案】B
【解析】发生乙醇与CuO的反应生成Cu和乙醛、水，反应前固体为CuO，反应后固体为Cu，固体质量减小，故A错误；B．发生二氧化碳与过氧化钠的反应生成碳酸钠和氧气，反应前固体为过氧化钠，反应后固体为碳酸钠，二者物质的量相同，固体质量增加，故B正确；C．发生Al与V2O5反应生成Al2O3和V，反应前固体为V2O5、Al，反应后固体为氧化铝、V，均为固体，固体质量不变，故C错误；
D．发生Zn与Cu（NO3）2反应生成Zn（NO3）2和Cu，反应前固体为Zn，反应后固体为Cu，二者物质的量相同，则固体质量减小，故D错误；
4.（2018·江苏·3）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
B．SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维
C．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料
D．CaO能与水反应，可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】A项，NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂。
5.（2018·江苏·9）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．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】
6.（2017·江苏·3）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3易溶于水，可用作制冷剂
【答案】A
【解析】A．过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；B．因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；C．二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，C错误；D．液氨气化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。
7.（2015·安徽·9）下列有关说法正确的是（ ）
A．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B．Fe(OH)3胶体无色、透明，能发生丁达尔现象
C．H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
D．SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
【答案】C
【解析】A、Na2CO3固体受热不易分解，故A错误；B、Fe(OH)3胶体是红褐色，故B错误；C、以上三种气体都不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥，故C正确；D、SiO2和氢氟酸反应，没有生成盐和水，不是两性氧化物，故D错误；此题选C。
8．（2014·全国II·10）下列图示试验正确的是

A．除去粗盐溶液中的不溶物 B．碳酸氢钠受热分解

C．除去CO气体中的CO2气体 D．乙酸乙酯的制备
【答案】D
【解析】A、除去粗盐中的不溶物采取过滤的方法，过滤时要注意“一贴二低三靠”，“三靠”指的是玻璃棒下端要紧靠三层滤纸一侧、烧杯紧靠玻璃棒、漏斗下端紧靠烧杯内壁，A错误；B、加热固体，试管口要向下倾斜，B错误；C、除去CO气体中的CO2气体要通过含有碱溶液的洗气瓶，要注意气流方向为长管进气、短管出气，C错误；D、制备乙酸乙酯的实验装置正确。
9．（2014·上海·2）下列试剂不会因为空气中的氧气而变质的是
A．过氧化钠 B．氢硫酸 C．硫酸亚铁 D．苯酚
【答案】A
【解析】A、过氧化钠和空气中二氧化碳、水蒸气反应而变质（2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑），与氧气无任何关系，A选；B、氢硫酸易被空气中的氧气氧化而变质（2H2S+O2=2S↓+2H2O），B不选；C、硫酸亚铁中的铁元素是+2价，易被空气中的氧气氧化生成+3价而变质，C不选；D、苯酚中的酚羟基易被空气中的氧气氧化而显紫色，D不选。
10．（2014·上海·15）下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是
A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
【答案】C
【解析】由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能升入到溶液中，即a先通入NH3，然后a通入CO2，ABD均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，故答案选C。
11．（2014·广东·22）下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸
均冒气泡
两者均能与盐酸反应
B
向AgNO3溶液中滴加过量氨水
溶液澄清
Ag+与NH3∙H2O能大量共存
C
将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中
溶液变蓝
Cu与稀HNO3发生置换反应
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静置
下层溶液显紫红色
氧化性：Fe3+>I2
【答案】AD
【解析】A项：B项氨水可与Ag+发生络合反应，先生成沉淀Ag(OH)后溶解生成Ag(NH3)2OH溶液，故B项错误。C项铜与稀酸发生的反应不是置换反应，故C明显错误。
12．（2014·福建·9）常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是

X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③
【答案】B
【解析】氢氧化铝既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应，①正确；二氧化硅不与盐酸反应，②错误；氮气与氧气和氢气常温下不反应，③错误；铜与氯化铁反应，与浓硝酸反应，④正确。
13．（2014·北京·7）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】A、K化学性质非常活泼，在空气中极易被氧气氧化，A错误；B、K化学性质非常活泼，在空气中极易被氧气氧化，B错误；C、Fe在空气中易被氧气氧化生成一层疏松的Fe2O3氧化膜，无法保护内部金属，C错误；D、Al在空气中易被氧气氧化生成一层致密的Al2O3氧化膜，从而保护内部的Al不被腐蚀，D正确。
14.（2013·全国Ⅰ·8）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
【答案】C
【解析】侯氏制碱法的基本原理是先利用NH3将食盐水饱和，然后通入CO2，溶解度较小的NaHCO3析出，NH3＋NaCl＋H2O＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓，煅烧NaHCO3得到Na2CO3，2NaHCO3△(=====)Na2CO3＋CO2↑＋H2O，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NH4Cl，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。
15.（2013·安徽·6）我省盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO4(2－)等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是( )
A．由矿盐生产食盐，除去SO4(2－)最合适的试剂是Ba(NO3)2
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液
【答案】D
【解析】用Ba(NO3)2除去实验中混有的SO4(2－)，会引入新的杂质离子NO3(－)，A项错误；工业上制取金属钠是通过电解熔融NaCl，B项错误；在食盐水中因存在Cl－，降低AgCl的溶解度，即室温下，AgCl在水中的溶解度大于在食盐水中的溶解度，C项错误；饱和纯碱中因CO3(2－)水解溶液呈碱性，可使酚酞试液变红，食盐水溶液为中性溶液，不能使酚酞试液变色，D项正确。
16.（2013·广东·6）下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
选项
操作
现象
结论
A
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸有脱水性和强氧化性
B
常温下将Al片放入浓硝酸中
无明显现象
Al与浓硝酸不反应
C
将一小块Na放入无水乙醇中
产生气泡
Na能置换出醇羟基中的氢
D
将水蒸气通过灼热的铁粉
粉末变红
铁与水在高温下发生反应
【答案】AC
【解析】浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水炭化而变黑，生成单质碳和水，浓硫酸和水混合时放出大量的热量，单质碳与浓硫酸发生氧化还原反应，生成二氧化碳和二氧化硫气体，使黑色固体体积膨胀，说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，A项正确；常温下浓硝酸能使铝钝化，表面生成一层致密的保护膜，阻止内层金属与酸的反应，钝化是化学变化， B项错误；金属钠置换了乙醇羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠，C项正确；黑色的铁粉高温下与水蒸气发生置换反应，生成黑色四氧化三铁固体和氢气，D项错误。
17.（2013·广东·4）下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
NH4Cl为强酸弱碱盐
用加热法除去 NaCl中的NH4Cl
B
Fe3＋具有氧化性
用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋
C
溶解度：CaCO3 溶解度：Na2CO3 D
SiO2可与HF反应
氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
【答案】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NH4Cl，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CaCO3NaHCO3，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ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。
18.（2012·全国I·29）氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。

回答下列问题：
（1）起始滤液的pH________7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是_______。
（2）试剂I的化学式为___________，①中发生反应的离子方程式为_________________。
(3)试剂Ⅱ的化学式为______，②中加入试剂Ⅱ的目的是________________；
(4)试剂Ⅲ的名称是________，③中发生反应的离子方程式为________________；
(5)某同学称取提纯的产品0.7759g，溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为____________________________________________。（列式并计算结果）
【答案】（1）大于 碳酸根离子水解呈碱性 （2）BaCl2 Ba2++SO42-=BaSO4 ↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓(3)K2CO3除去多余的钡离子 （4）盐酸 2H++ CO32-=H2O+CO2↑ (5)0.02562×0.1×74.5×4／0.7759=0.9840
【解析】（1）起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根水解呈碱性，故溶液的PH大于7；（2）要除掉杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的钡离子；（3）要除掉多余的钡离子，要加入碳酸钾，（4）要除掉多余的碳酸根，要滴加适量的盐酸；（5）计算样品的纯度，注意0.7759g样品配成100ml溶液，每次只取25ml。
【点评】本题以无机框图，除杂中的实验步骤为素材，考查学生对实验操作的熟悉程度和实验原理的应用能力，试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。
18.(2012·广东·10)下列应用不涉及氧化还原反应的是
A. Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B.工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C. 工业上利用合成氨实现人工固氮 D.实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3
【答案】D
【解析】A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应
19.(2012·江苏·7)下列物质转化在给定条件下能实现的是
①
②
③
④
⑤
A.①③⑤B.②③④C.②④⑤ D.①④⑤
【答案】A
【解析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴。三氧化铝的两性、偏铝酸酸性弱于碳酸、候氏制碱原理 、Fe3＋水解FeCl3溶液蒸干得不到无水FeCl3、氢氧化镁不稳定性等内容都来源于必修一、和必修二等课本内容及课本上的基本反应，看来高三复习不能“舍本逐末”。
20.(2012·浙江·28)过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：
已知：主反应:2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s) ΔH< 0
副反应:2H2O2 = 2H2O + O2↑
滴定反应:6KMnO4 + 5(2Na2CO3·3H2O2) +19H2SO4 = 3K2SO4 + 6MnSO4 +10Na2SO4 + 10CO2 ↑ + 15O2↑ + 34H2O,50 °C时 2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题：
（1）图中支管的作用是。
（2）步骤①的关键是控制温度，其措施有、和。
（3）在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇，
均可析出过碳酸钠，原因是。
（4）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是。
（5）下列物质中，会引起过碳酸钠分解的有。
A．Fe2O3B．CuOC．Na2SiO3D．MgSO4
（6）准确称取0.2000 g 过碳酸钠于250 mL 锥形瓶中，加50 mL 蒸馏水溶解，再加50 mL 2.0 mol·L-1 H2SO4，用2.000×10-2 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗30.00 mL，则产品中H2O2的质量分数为。
【答案】（1）平衡压强（2）冷水浴 磁力搅拌 缓慢滴加H2O2溶液
（3）降低产品的溶解度（盐析作用或醇析作用）
（4）洗去水份，利于干燥（5）AB（6）25.50 % (或0.2550 )
【解析】（1）恒压滴液漏斗一般用于封闭体系，恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力不会由于滴加液体而增加。如果没有支管，反应体系只有一个口的话，不断加液体就会造成反应体系压力增加，会使液体滴不下来。所以支管的作用是平衡压强。
（2）由于50°C时，2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解，所以步骤①（控温反应）的关键是控制温度，由于主反应是放热反应，所以控制温度的措施有：采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的热量快速地散去，缓慢地滴加H2O2溶液，使反应缓慢进行、缓慢放热。
（3）滤液X主要是过碳酸钠溶液，加入固体NaCl（电解质）或无水乙醇，能降低过碳酸钠的溶解度，使过碳酸钠析出（盐析作用或醇析作用）。
（4）步骤③是洗涤，选用无水乙醇洗涤产品的目的是：为了冲洗去固体表面的水分，有利于干燥，可以防止产品溶解，降低产率。
（5）Fe2O3、CuO是H2O2分解的催化剂，分析过碳酸钠的组成2Na2CO3·3H2O2，可以推知Fe2O3、CuO它们也会引起过碳酸钠分解。
（6）根据关系式： 6KMnO4 ∽ 5(2Na2CO3·3H2O2)
6mol 5mol
（2.000×10-2 mol·L-1×30.00 mL×10-3 L/Ml） n
n (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol
m (2Na2CO3·3H2O2) = 0.0005mol×314g/mol = 0.517g

21.（2011·北京·11）下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3,混合物中Na2CO3质量分数的是
A.取a克混合物充分加热，建中b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。
【答案】C
【解析】NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，A正确；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数，B正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项C不能测出混合物中Na2CO3质量分数；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的方程式为CO32－＋Ba2＋=BaCO3↓、HCO3－＋OH－＋Ba2＋=H2O＋BaCO3↓，因此最后得到的固体是BaCO3。
22.（2011·福建·9）下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是
选项
化合物
A
B
C
D
Y
CO2
Fe2O3
C2H5OH
FeCl3
W
MgO
Al2O3
C2H5ONa
CuCl2
【答案】D
【解析】A项中是Mg与CO2反应，方程式为2Mg＋2CO22MgO＋C；B项中Al与Fe2O3发生铝热反应，方程式为Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3；C项中是金属Na与C2H5OH反应，方程式为2Na＋2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa＋H2↑。这三个反应都是置换反应。D项中是发生Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，不是置换反应，但学生可能将此反应记错，认为生成了铁单质。此题难度不大，但素材来自教学一线，考查学生平时学习的错误，对实际教学有一定的指导作用。
23.（2011·广东高考·10）某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是
A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究讨Mg的活泼性
B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成
C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀
D、将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
【答案】B
【解析】本题考察镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。因此只有选项B是正确的。
24.（2011·山东·12）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al
【答案】C
【解析】铝对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物，A不正确；铝属于活泼金属其表面易被空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀；铁放置在空气可以直接发生化学腐蚀，例如铁与氯气直接反应而被腐蚀；铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿，方程式为2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2(OH)2CO3，因此选项B不正确；AlCl3、FeCl3、CuCl2均属于强酸弱碱盐，在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCl，溶液在加热时会促进水解，同时生成的HCl挥发，进一步促进水解，当溶液蒸干后将最终将得到相应的氢氧化物，所以选项C正确；铝属于活泼的金属元素，在水溶液中Al3+不会放电生成铝单质；Fe3+在水溶液会放电但产物是Fe2+，而不是单质铁；只有Cu2+在阴极上得到电子生成单质铜。所以选项D也不正确。
25．（2010·全国卷1·8）下列叙述正确的是
A．Li在氧气中燃烧主要生成
B．将SO2通入溶液可生成沉淀
C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【答案】C
【解析】A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态！C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反应为：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，直接取材于课本第一册第四章第一节。
【点评】考查无机元素及其化合物，如碱金属，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本，D取材于高二第一章氮族。再次印证了以本为本的复习策略，本题四个选项就直接取材于课本，属于简单题，不重视基础，就有可能出错！
26.（2010·安徽·13）将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
【答案】A
【解析】①②溶于水，溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有①>②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。
27.（2010·福建卷·9）下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是

X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3
【答案】C
【解析】本题考察考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中的X,Y,Z带入又吐的圆圈中进行判断，C中CO2在一定条件下与单质钠反应可以生成金刚石和碳酸钠。
28.（2010·上海·11）将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是

【答案】C
【解析】此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。
【易错警示】解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的，首先发生的是HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl；进行完全后，再发生：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑。
29.（2010·广东·32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．
（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．
【答案】（1）加快反应速率（2）石灰石（3）
（4）（5）
【解析】（1）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率；（2）要增强溶液的碱性，只能加入石灰石；（3）可以氧化为，石灰乳和使得沉淀；（4）步骤Ⅲ生成的沉淀是,离子方程式为：；（5）母液中的溶质是、，可以回收。
题型二：镁丶铝及其化合物
30.（2019·全国Ι·26）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是______。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)−4，Ka=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。
（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】（1）NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN
（3）一元弱 转化为H3BO3，促进析出
（4）2Mg2++3+2H2OMg(OH)2·MgCO3↓+2
（或2Mg2++2+H2OMg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑） 溶浸 高温焙烧
【解析】本题考查无机化工流程，涉及流程分析、元素化合物等知识，考查的核心素养是宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任。（1）硫酸铵溶液中存在平衡：NH4+＋H2ONH3·H2O＋H+，硼酸镁能与水解出的H+反应，促进平衡向右移动，生成的一水合氨浓度增大，因溶液中存在平衡NH3·H2ONH3＋H2O，一水合氨浓度增大，促进NH3·H2O分解产生NH3。用NH4HCO3溶液吸收氨气，发生的反应为NH4HCO3＋NH3(NH4)2CO3。（2）二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液，滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验Fe3+的试剂可选用KSCN。（3）由题给硼酸的解离反应方程式知，硼酸是一元弱酸。“过滤2”之前，调节pH≈3.5目的是将硼元素转化为硼酸，促进硼酸析出。（4）“沉镁”中，碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生双水解反应生成碱式碳酸镁：2MgSO4＋2(NH4) 2CO3＋H2OMg(OH)2·MgCO3↓＋2(NH4)2SO4＋CO2↑，或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。母液含硫酸铵，可以将母液返回“溶浸”工序循环使用，体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁，联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁，也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，可知采用的方法是高温焙烧法，MgCO3·Mg(OH)22MgO＋H2O＋CO2↑。
31.（2018·江苏·16）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：

（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_____________。
（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题16图所示。

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃
硫去除率=（1—）×100%
①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________________。
②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是__________。
（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由______（填化学式）转化为_______（填化学式）。
（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=_________。
【答案】（1）SO2+OH−HSO3−（2）①FeS2②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中
（3）NaAlO2 Al(OH)3（4）1∶16
【解析】（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。

（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16。
32.（2017·江苏·16）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。
（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。
【答案】（1）Al2O3+2OH−=2AlO2－+H2O （2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化
（5）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜
【解析】结合流程及题中信息可知，铝土矿在碱溶时，其中的氧化铝和二氧化硅可与强碱溶液反应，过滤后，滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，氢氧化铝经灼烧后分解为氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。碳酸钠溶液经电解后可以再生成碳酸氢钠和氢氧化钠进行循环利用。
（1）氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH−=2AlO2－+H2O。
（5）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化铵有利于AlN的制备。
33.（2016·全国I·27）元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是_________。
【答案】（1）蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
【解析】（1）根据Cr3+与Al3+的化学性质相似，可知Cr(OH)3是两性氢氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中。向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先发生反应：Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓，产生Cr(OH)3灰蓝色固体，当碱过量时，又会发生反应：Cr(OH)3+OH-= Cr(OH)4−，可观察到沉淀消失，溶液变为绿色。故观察到的现象为蓝紫色溶液变浅，同时有灰蓝色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液；
34.（2016·海南·14）KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：

（1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___（填标号）。
a．HCl溶液 b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液
（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________。
（3）沉淀B的化学式为___；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_____。
【答案】（1）d （2）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+浓度增大
【解析】

溶液呈弱酸性，其原因是该盐是强酸弱碱盐，Al3+发生水解反应，消耗水电离产生的OH-，当最终达到平衡时溶液中c(H+)>c(OH-)，所以溶液显酸性。
35.（2016·江苏·19）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：

（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=－50.4 kJ·mol–1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=－225.4 kJ·mol–1
酸溶需加热的目的是______；所加H2SO4不宜过量太多的原因是_______。
（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为___________。
（3）用下图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。

①实验装置图中仪器A的名称为_______。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次。
（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，______，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。
【答案】（1）加快酸溶速率 避免制备MgCO3时消耗更多的碱
（2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O （3）①分液漏斗 ②充分振荡
（4）至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成 。
【解析】

（3）①实验装置图中仪器A的名称为分液漏斗。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次。
（4）根据氢氧化镁和氢氧化铝沉淀的pH可知，滴加氨水的同时必须控制溶液的pH不能超过8.5，且也不能低于5.0，所以边搅拌边向溶液中滴加氨水，至5.0＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，过滤、用水洗涤固体2~3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。
36.（2016·江苏·18）过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
（1）Ca（OH）2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。
Ca（OH）2+H2O2+6H2O＝CaO2·8H2O
反应时通常加入过量的Ca（OH）2，其目的是_____________。
（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有____（填序号）。
A．Ca2+ B．H+ C．CO32– D．OH−
【答案】（1）提高H2O2的利用率 （2）AD


37.（2016·浙江·27）Ⅰ．化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3
（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理________。
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理____________。
【答案】Ⅰ.（1）反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气
（2）Al2O3 +2OH−2AlO2−+H2O
（3）MgO+2NH4Cl+H2OMgCl2+2NH3·H2O或NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，
MgO+2HCl MgCl2+H2O
【解析】Ⅰ.（1）此反应为吸热反应，能降低温度，反应产生的固体氧化物能隔绝空气，并且产生水蒸气，可以稀释空气。故答案为：反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气。
（2）氧化镁和氧化铝的区别在于氧化铝能与强碱反应而氧化镁不能，氧化铝和强碱反应生成偏铝酸盐和水，离子方程式为：Al2O3 +2OH−2AlO2−+H2O。（3）氯化铵溶液中铵根离子水解， NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl，溶液为酸性，氧化镁和水解生成的盐酸反应生成氯化镁，方程式为： MgO+2HCl MgCl2+H2O。
38.（2015·全国II·27）将海水淡化和与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一．一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品．
回答下列问题：
（1）下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是______（填序号）．
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺
（2）采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收．碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O-→NaBr+NaBrO3+NaHCO3，吸收1mol Br2时，转移的电子为______mol．
（3）海水提镁的一段工艺流程如图，浓海水的主要成分如下：


该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为______，产品2的化学式为______，1L浓海水最多可得到产品2的质量为______g．
采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为______；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：______．
【答案】（1）②③④ （2）（3）Ca2++SO42-=CaSO4↓；Mg（OH）2；69.6；
（4）MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑．
【解析】（1）①混凝法是加入一种混凝剂（如：明矾、铁盐等），使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀，然后过滤除去，海水中可溶性杂质不能除去，不能进行海水淡化，故①错误；②改进工艺，尽可能减少新物质引入，除去粗产品中的杂质，可以提高产品的质量，故②正确；③海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水中元素种类很多，改进工艺可以优化提取产品的品种，故③正确；④根据不同的提取原理可以改进钾、溴、镁等的提取工艺，从而提高K、Br2、Mg等的提取质量，故④正确；故选：②③④；
（2）反应中Br2起氧化剂、还原剂作用，根据电子转移守恒可知，2×n氧化剂（Br2）=2×5×n还原剂（Br2），故n氧化剂（Br2）：n还原剂（Br2）=5：1，故吸收1mol Br2时，转移的电子数为1mol×2××5=mol；
（3）工艺流程合成步骤中加入石灰乳，沉降后，将过滤后的滤液进行脱硫，用Ca2+沉淀SO42-生成CaSO4沉淀，离子方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4↓，采用过滤的方法得到产品1为CaSO4，滤液中加入石灰乳，发生反应为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，合成中应得到Mg（OH）2沉淀，过滤、干燥的产品2为Mg（OH）2，溶液中m（Mg2+）=1L×28.8g/L=28.8g，
Mg2+～Mg（OH）2
24g 58g
28.8g m[Mg（OH）2]
m[Mg（OH）2]=28.8g×=69.6g，
故答案为：Ca2++SO42-=CaSO4↓；Mg（OH）2；69.6；
（4）电解熔融氯化镁得到Mg与氯气，电解反应方程式为：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；电解时，若有少量水存在，Mg与水反应生成氢氧化镁与氢气，会造成产品镁的消耗，反应方程式为：Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑，
故答案为：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑；Mg+2H2OMg（OH）2+H2↑．

39.（2015·福建·24）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3[
FeCl2
沸点/℃
57.6
180（升华）
300（升华）
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是（只要求写出一种）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。
【答案】（15分）（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
（2）①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率。
②Fe或铁 ；④NaCl、NaClO、NaClO3 ；⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度。

40.(2015·天津·7)随原子序数的递增，八种短周期元素（用字母X表示）原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。

根据判断出的元素回答问题：
（5）上述元素可组成盐R：zx4f(gd4)2,向盛有10mL1mol·L-1R溶液的烧杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下：

①R离子浓度由大到小的顺序是：__________。
②写出m点反应的离子方程式_________________。
③若R溶液改加20mL1.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为______mol。
【答案】（5）①c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(Al3+)＞c(H+)＞c(OH-) ②NH4++ OH-＝NH3·H2O ③0.022
41.（2015·上海I·23）白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2+ Mg(OH)2+ 3CO2⇌CaCO3+ Mg(HCO3)2+ H2O。完成下列填空
（1）Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性（选填“强”或“弱”）
Ca(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的溶解度（选填“大”或“小”）
【答案】（1）强；大
【解析】（1）元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。由于金属性Ca>Mg，所以碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2。Ca(OH)2微溶于水，而Mg(OH)2难溶于水，所以溶解度：Ca(OH)2>Mg(OH)2。
42.(2015·浙江·27)Ⅰ． 请回答：（1）H2O2的电子式___________。
（2）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由________________。
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式____。
（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：
( )MnO4－＋( )C2O42－+______＝( )Mn2+＋( )CO2↑＋________
Ⅱ．化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答：
（1）甲的化学式__________。
（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式__________。
（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。
（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式。
（5）某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。
【答案】Ⅰ．（1） （2）2Mg＋CO22MgO＋C
（3）AgCl+Br－＝AgBr+Cl－ （4）2MnO4－ +5C2O42－ +16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O
Ⅱ．（1）NaH （2） 4NaH+AlCl3＝NaAlH4+3NaCl
（3）NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑ （4） 3NaH+Fe2O3＝2Fe+3NaOH
（5）制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl
验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl
【解析】Ⅰ．（1）H2O2分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对，两个氧原子间也形成共用电子对，其电子式为： 。
（2）镁可以在CO2中燃烧，生成MgO和C，化学方程式为：2Mg＋CO22MgO＋C。

（2）根据原子数守恒，甲与AlCl3反应还生成NaCl，化学方程式为：4NaH+AlCl3＝NaAlH4+3NaCl。
（3）NaAlH4氢元素为－1价，水中氢元素为+1价，两者可发生归中反应生成H2，H2既是氧化产物，也是还原产物，其它元素化合价不变，所以还有NaAlO2生成，化学方程式为：NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑。

（4）－1价的氢具有强还原性，可把Fe3+还原为铁，化学方程式为：3NaH+Fe2O3＝2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2，还可以被Fe2O3继续氧化)。
（5）该同学的制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，经浓硫酸干燥时HCl不能除去，HCl与Na反应导致产物中有NaCl；验纯方法也不合理，若钠有残留，Na与水反应也产生H2，若混入NaCl，固体物质也不纯净。
43．(2015·山东·10)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入BaHCO3溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（ ）[
A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2
【答案】A
【解析】A、AlCl3可由单质Al与Cl2反应制得，AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成CO2和Al(OH)3沉淀，同时有气体和沉淀产生，正确；B、Na2O与Ba(HCO3)2反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没有气体生成，错误；C、因为Cl2具有强氧化性，Cl2与Fe反应只能生成FeCl3，FeCl2不能由两种单质直接反应生成，错误；D、SiO2不与Ba(HCO3)2反应，错误。
44．（2014·江苏·8）列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是
物质
组别
甲
乙
丙
A
Al
HCl
NaOH
B
NH3
O2
HNO3
C
SiO2
NaOH
HF
D
SO2
Ca(OH)2
NaHCO3
【答案】B
【解析】A 组中铝、盐酸、氢氧化钠均能反应，错误；B中氧气和硝酸不能反应，正确；C中三种物质均能反应，错误；D中三种物质均能反应，错误。
45．（2014·上海·22）已知：2Na[Al(OH)4]+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O，向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量的关系正确的是
选项
A
B
C
D
n(CO2)（mol）
2
3
4
5
n(沉淀)（mol）
1
2
3
3
【答案】AC
【解析】含NaOH、Ba(OH)2、 Na[Al(OH)4]的混合溶液中慢慢通入CO2，发生的离子反应有：Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+ CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3—。
A、当通入的n(CO2) =2 mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O和2OH—+CO2= CO32—+H2O，所以产生的沉淀是BaCO3且n(沉淀)=1mol，A正确；B、当通入的n(CO2) =3 mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+ CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O，所以产生的沉淀是BaCO3和Al(OH)3且n(沉淀)之和是3mol（1mol BaCO3和2mol Al(OH)3），B错误；C、当通入的n(CO2) =4 mol时，发生的离子反应是Ba2++2OH—+CO2=BaCO3↓+H2O、2OH—+CO2= CO32—+H2O、2[Al(OH)4] —+ CO2= 2Al(OH)3↓+ CO32—+H2O、CO32—+H2O+CO2=2HCO3—，所以产生的沉淀是BaCO3和Al(OH)3且n(沉淀)之和是3mol（1mol BaCO3和2mol Al(OH)3），C正确；D、当通入的n(CO2) =5 mol时，部分的BaCO3会发生反应，生成的沉淀要小于3mol，D错误。
46．（2014·江苏·4）下列物质性质与应用对应关系正确的是
A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料
B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂
C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张
D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
【答案】B
【解析】熔点高，与半导体材料无关，A错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以用于中和胃酸过多，B正确；漂白粉具有强氧化性，可用于漂白纸张，C错误；氧化铁与酸反应与制作红色涂料无直接对应关系，D错误。
47．（2014·福建·6）下列有关物质应用的说法正确的是
A．生石灰用作食品抗氧剂 B．盐类都可作调味品
C．铝罐可久盛食醋 D．小苏打是面包发酵粉的主要成分
【答案】D
【解析】生石灰用于做干燥剂，不能用作食品抗氧化剂，A错误；氯化钠可以用于调味品，B错误；铝与食醋反应，C错误；小苏打是面包发酵剂的主要成分之一，D正确。
48．（2014·安徽·13）室温下，在0.2 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L-1NaOH溶液，实验测得溶液PH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是（ ）

A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3
B．a→b段，溶液的PH增大，Al3+浓度不变
C．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
【答案】C
【解析】A、Al3+水解的离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，A错误；B、a→b段，溶液的PH增大，说明增大，所以Al3+会生成Al(OH)3，即Al3+浓度降低，B错误；C、根据上述分析可知C正确；D、d点溶液的PH大于10，所以Al(OH)3已全部溶解，D错误。
49．（2014·重庆·8）月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效能原料，其原子核内的中子数为
(2)Na的原子结构示意图为，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为
(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点(填“高”或“低”。)
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为；SiO2的晶体类型为。
③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为 (写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1kg 3He，同时可得6000kg H2和700kg N2，若以得到H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵kg
【答案】（1）1 （2）
（3）①高 ②SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2O；原子晶体 ③NaCl，NaClO，Na2CO3（4）3950
【解析】（1）He的质子数为2，所以3He的中子数为1；（2）Na在氧气中完全燃烧生成Na2O2，其电子式为；（3）①MgO和BaO中离子所带的电荷数相同，但由于Mg2+的半径小于Ba2+，所以MgO的熔点要高于BaO；②除去MgO中的SiO2杂质，要利用二者性质的差异性，即SiO2能和强碱反应而MgO不反应，则可以加入NaOH或KOH等强碱溶液，发生的离子反应为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；③根据反应物以及生成物，可知尾气中含有Cl2和CO2气体，当用NaOH来吸收时，生成的物质有NaCl、NaClO和Na2CO3；（4）6000kgH2的物质的量是=3×106mol， 700kg N2的物质的量为=2.5×104mol，根据方程式3H2+N22NH3可知H2过量。根据N元素守恒可知，生成的NH4HCO3的物质的量应是5×104mol，则NH4HCO3的质量m=5×104mol×79g/mol=3.95×106g=3950Kg。
50.(2013·全国I·29)铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
[来
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是反应2的离子方程式为。
(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。
【答案】 (1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O,2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O;
(2)CaSiO3 2AlO2(－)＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO3(2－)
(3)浓H2SO4 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(4)2Al2O3高温4Al＋3O2↑ O2、CO2(CO)
【解析】 (1)反应1为铝土矿中的Al2O3、SiO2与NaOH反应；(2)滤液Ⅰ含SiO3(2－)、AlO2(－)，加入CaO后，与水反应生成Ca(OH)2，Ca2＋与SiO3(2－)反应生成CaSiO3。滤液Ⅱ为AlO2(－)，能与CO2、H2O反应生成Al(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2O2－－4e－===O2↑，高温条件下，石墨可能被O2氧化生成CO2或CO，故混合气体为O2、CO2或CO。
51.(2013·江苏·16)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MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。
(2)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)煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4＋C2MgO＋2SO2↑＋CO2↑
MgSO4＋CMgO＋SO2↑＋CO↑
MgSO4＋3CMgO＋S↑＋3CO↑
利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体可以是(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.KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：。
【答案】(1)MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O (2)2FeSO4＋H2O2＋H2SO4=Fe2(SO4)3＋2H2O
(3)Fe(OH)3 (4)①CO ②d ③3S＋6OH－2S2－＋SO32－＋3H2O
【解析】本题是元素化合物知识与生产工艺相结合的试题，意在引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析，离子反应议程式和氧化还原反应方程式的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系及基本实验的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。酸溶后，加入H2O2氧化时，使FeSO4转化Fe2(SO4)3
这样在pH左右除尽铁。对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集中注意“分步”两字，A中
冷凝硫，B中除去SO2，C中除去CO2，D中收集CO。
52.(2013·山东·8)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
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Al反应不能产生氢气，故正确答案为A。
53.[2013·重庆卷] 合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为_________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。
②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为_____________。
焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。
②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。
①80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为_______________________。
②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调节pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合图中信息推断该合金中除铜外一定含有________。

图0
【答案】(1)①第三周期第ⅢA族 CO2②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Ar(其他合理答案均可)
(2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3或CaO(3)①83.1% ②Al、Ni
【解析】从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝通常是通入过量CO2，目的是将AlO2(－)全部转化为Al(OH)3；Al－Mg合金焊接前，为防止高温下金属与空气中的O2、N2、CO2等发生反应，应使用稀有气体作保护气；炼铁过程中，需加入生石灰或石灰石，跟原料中的SiO2等物质发生反应，将其转化为炉渣而除去；Cu－Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，因Cu(OH)2可溶于氨水，所得白色沉淀必为Al(OH)3，其物质的量为0.5 mol，则原合金中Al的质量为13.5 g；当pH＝3.4时开始沉淀，说明该合金中含Al，在pH为7.0、8.0时过滤沉淀，说明含Ni。
54.（2012·安徽·13）已知室 温下，的K，或溶解度远大于。向浓度均为0.1的和混合溶液中，逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系 。合理的是

【答案】B
【解析】本题主要考查化学反应的顺序问题，旨在考查考生运用基础知识解决实际问题的能力。因Ksp[Al(OH)3]＞＞Ksp[Fe(OH)3]，因此向混合溶液中滴加NaOH溶液时，首先应生成Fe(OH)3沉淀，当Fe3＋ 沉淀完全后，再生成Al(OH)3沉淀，继续滴加NaOH溶液，则Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O，故B项图像符合实际情况。
55.（2012·山东·30）实脸室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:
沉淀反应器
过滤
洗涤沉淀
干燥
高温焙烧
MgAl2O4
氨水(B)
MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)

(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入(填“A”或“B")，再滴加另一反应物。
(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是。
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是。
A
B
C
D
E(收集瓶)
F
G
浓盐酸
MnO2
Al粉
NaOH溶液

(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是。F中试剂的作用是。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为 _。
【答案】(1)B (2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 (3) AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)；坩埚(4)除去HCl；吸收水蒸气；碱石灰(或NaOH与CaO混合物)
【解析】(1) Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则先加入氨水。(2)过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HCl, F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。
56．(2011·全国II·27)下图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知：

①反应能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
②I是一种常见的温室气体，它和可以发生反应：2E＋I2F＋D，F中的E元素的质量分数为60%.回答问题：
(1）①中反应的化学方程式为___________________；
(2）化合物Ⅰ的电子式为________,它的空间构型是_________；
(3）1.6g G 溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少所需铜粉的质量（写出离子方程式和计算过程）；
(4）C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为________，反应后溶液与过量化合物Ⅰ反应的离子方程式为________；
(5)E在I中燃烧观察到的现象是__________________________。
【答案】
（4）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，AlO2－＋CO2＋2H2O=HCO3－＋Al(OH)3↓
(5)镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着有黑色的碳
【解析】①中反应属于铝热反应，故C是单质铝，B是单质铁，H是氧化铝；②中I是二氧化碳，D所单质碳，E是单质镁。F是由氧元素和镁元素组成，即氧化镁，所以A是氧气。
57.（2011·广东·32）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和② 。
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 。
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为。
（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电镀的主要电极反应式为 。
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 。
【答案】（1）①2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe ②4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si。
（2）H2和AlCl3；NaCl（3）Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。
（4）阳极 Al +7 AlCl4――3e－＝4Al2Cl7―。
（5）致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。
【解析】（1）铝属于活泼金属，在高温下可置换某些金属或非金属，因此有关反应的方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe、4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si。
（2）在高温下，氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成HCl、NaCl和AlCl3，由于温度是700℃，所以AlCl3会升化变成气体，因此气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3；NaCl熔点为801℃，此时NaCl不会熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯定存在NaCl。
（3）尾气经冷凝后分为气体A和B，由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体，B是AlCl3，因此用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O和H++OH－＝H2O。
（4）既然是镀铝，所以铝必需作阳极，由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，所以阳极的电极反应式为Al +7 AlCl4――3e－＝4Al2Cl7―。
（5）铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止内部的金属继续被氧化，起到防腐蚀保护作用。
58.（2011·海南·12）镁化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：
（1）单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的______，还生成少量的____（填化学式）；
（2）CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价是_____________，该化合物水解的化学方程式为_________；
【答案】（1）MgO，Mg3N2；（2）+2，；
【解析】（1）镁在空气中的燃烧产物有氧化镁和氮化镁；（2）化合物的水解要看化合物中离子的正负价，题中Mg是+2价，氯为-1价，则CH3为-1价，负价的与H+结合，正价的与OH-结合得产物。
59.（2010·全国1·28）有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：
①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；
②将A分别加入其它五中溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；
③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；
④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。
根据上述实验信息，请回答下列问题：
（1）能确定溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）：
（2）不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：
【答案】(1)A NH3·H2O或NH3 ；E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2
若C作为不能确定的溶液，进一步鉴别的方法合理，同样给分
（2）B Na2CO3或K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量B，在酒精灯火焰中灼烧，若焰色呈黄色则B为Na2CO3溶液；若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色，则B为K2CO3溶液
D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，继续滴加过量的NaOH溶液，若沉淀溶解，则D为Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶解，则D为MgSO4溶液
【解析】(I)由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状液体，推知E为硫酸（③步操作进一步确定）；（II）由题干和①步操作可知A为氨水； (III)再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应为：Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋；AgOH＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O；而常见的盐中只有AgNO3可溶于水，故F为AgNO3；（IV）由③步操作可知B中阴离子应为CO32-,由于此无色无味的气体只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀说明不能是HCO3-,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH4+等待定（V）同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离子为Mg2+或Al3+，而阴离子需待下步反应再确定；（VI）由④步操作生成的沉淀为可能为AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一个是与AgNO3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成的沉淀，故C应该同时含有Ba2+和Cl-即，C为BaCl2,进而推出D中阴离子应该为SO42-，因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D为Al2(SO4)3或MgSO4其他解析见答案
【命题意图】考查学生的分析与综合能力，涉及到无机元素及其化合物的性质，离子反应，未知物的推断，物质的检验，常见物质量多与量少的反应不同，现象不同等，此题综合性强，难度大，区分度很好，是一道不可多得的经典好题！
【点评】此题一改过去每年元素推断的通病，思维容量显著增大能力要求高，与2008年全国卷I理综28题有得一拼，比2009年的第29题出得高超一些，相比以前的无机推断显然有质的飞跃，看到命题人在进步！但是此题是不是一点瑕疵没有呢?x显然不是，例如本题条件很宽广，没太明显的限制条件，因而答案是丰富多彩的，这不会给阅卷者带来喜出望外，只会增加难度，不好统一评分标准，也就缺乏公平性！特别是B和C上就有争议，如B还可能是(NH4)2CO3，C还可能是BaBr2、BaI2等，当然限制一下沉淀颜色就排除了C的歧义！
60.（2010·上海·21）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL 0.1 mol·L-1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A．甲中沉淀一定比乙中的多 B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少 D．甲中和乙中的沉淀可能一样多
【答案】BD
【解析】此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知BD正确。
61.（2010·重庆·8）下列叙述正确的是
A．铝制容器可盛装热的H2SO4
B．Agl胶体在电场中自由运动
C．K与水反应比Li与水反应剧烈
D．红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
【答案】C
【解析】本题考察物质的性质。A项，铝与热的浓硫酸反应，错误。B项，AgL胶体吸附电荷而带电，故在电场作用下做定向移动，错误。C项，K比Li活泼，故与水反应剧烈，正确。D项，P与过量的反应，应生成,错误。
【误区警示】铝在冷、热中发生钝化，但是加热则可以发生反应，胶体自身不带电，但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们，化学学习的平时学生一定要严谨，对细小知识点要经常记忆，并且要找出关键字、词。
题型三：铁及其代合物
62.（2019·江苏·18）聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。
（1）将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 ▲ ；水解聚合反应会导致溶液的pH ▲ 。
（2）测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000 g，置于250 mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液（Sn2+将Fe3+还原为Fe2+），充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10−2 mol·L−1 K2Cr2O7溶液滴定至终点（滴定过程中与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+），消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将 ▲ （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
②计算该样品中铁的质量分数（写出计算过程）。 
【答案】（1）2Fe2++ H2O2+2H+2Fe3++2H2O （2分） 减小（2分）(2)①偏大 （2分）
②n()=5.000×10−2 mol·L−1×22.00 mL×10−3 L·mL−1=1.100×10−3 mol
由滴定时→Cr3+和Fe2+→Fe3+，根据电子得失守恒可得微粒的关系式：~6Fe2+
（或+14H++6Fe2+6Fe3++2Cr3++7H2O）
则n(Fe2+)=6n()=6×1.100×10−3 mol=6.600×10−3 mol
样品中铁元素的质量：
m(Fe)=6.600×10−3 mol×56 g·mol−1=0.3696 g
样品中铁元素的质量分数：w(Fe)=×100%=12.32%（6分）
【解析】本题考查离子方程式的书写、盐类水解、化学计算，考查的核心素养是科学探究与创新意识。（1）H2O2氧化Fe2+生成Fe3+，自身被还原为H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式。Fe3+发生水解聚合反应使溶液pH减小。（2）聚合硫酸铁中的Fe3+被Sn2+还原为Fe2+，然后用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+，根据6 Fe2+~Cr2O72-，可知n(Fe2+)=6×5.000×10-2×2200×10-3 mol=6.600×10-3mol，进而计算出该样品中铁元素的质量分数w(Fe)= =12.32%。若不除去具有还原性的Sn2+，则消耗K2Cr2O7的量偏多，导致样品中铁的质量分数的测定结果偏大。 
63.(2018·I·27)磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是（ ）
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠，滤渣中含有磷酸亚铁锂，加入硫酸和硝酸酸溶，过滤后滤渣是炭黑，得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀，据此解答。
A.废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；B.根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；C.得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3＋，C正确；D.硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。答案选D。
64.【2018·江苏卷单科·6】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是（ ）
A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
B．KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体
C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
【答案】A
【解析】A项，NH4SCN用于检验Fe3+；B项，KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体；C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3；D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2。详解：A项，FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；B项，KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B项正确；C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，C项正确；D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。
65.(2017·全国I·27)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：

回答下列问题：[xxk.Com]
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。

（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式______________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·xH2O转化率%
92
95
97
93
88
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。
【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ + 2H2O
（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 （4）4
（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑
【解析】（1）由图示可知，“酸浸”时铁的浸出率为%，则应选择在1000C、2h,900C、5h下进行,

（4）Li2Ti5O15中Li为+1价，O为–2价，Ti为+4价，过氧根()中氧元素显–1价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为0，可知(+1)×2+(+4)×5+(–2)×(15–2x)+(–1)×2x=0，解得：x=4；
（6）高温下FePO4与Li2CO3和H2C2O4混合加热可得LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。
66.（2017·江苏·7）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．FeFeCl2Fe(OH)2
B．SSO3H2SO4
C．CaCO3CaOCaSiO3
D．NH3NOHNO3
【答案】C
67.（2016·全国II·28）某班同学用如下实验探究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0.1mol/L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_______。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______。
（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
②第二只试管中加入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______。（填“可逆反应”或“不可逆反应”）
（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3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）亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁属的目的是防止Fe2+被氧化。
（5）H2O2溶液中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为
H2O2+2Fe2++2H+= 2Fe3++ 2H2O，铁离子的溶液呈棕黄色；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H2O2分解放出氧气，而反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。
68.（2016·浙江·27）Ⅱ．磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：
（1）A的组成元素为_________（用元素符号表示），化学式为______。
（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用____________。
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518 g·L-1），该气体分子的电子式为____。写出该反应的离子方程式_____。
（4）写出F→G反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H2O、H+、K+、I-）______________。
【答案】Ⅱ．（1）S、Fe Fe3S4（2）制印刷电路板
（3）Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S
（4）H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO42−；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3。
【解析】Ⅱ．（1）红棕色固体B为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色溶液C为氯化铁，氯化铁与硫氰化钾溶液反应显血红色，D为硫氰化铁。无色气体溶于水后为酸性，与碘反应后生成无色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。则原化合物中含有铁和硫元素。氧化铁的质量为2.400g，其物质的量为2.400/160=0.015mol，含铁原子的物质的量为0.030mol，则铁的质量为0.030×56=1.680g，则化合物中硫元素的质量为
2.960-1.680=1.280g，硫的物质的量为1.280/32=0.040mol，则铁与硫的物质的量比为
0.030:0.040=3:4，则化学式为：Fe3S4。（2）溶液C为氯化铁，可以溶解铜，用来制印刷电路板。

69.（2015·全国I·27）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________。
（2）利用的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（写化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。
【答案】（1）Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3；（2）Fe3O4；SiO2和CaSO4；
（3）将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物而除去。
（6）2H3BO3B2O3+3HO B2O3+3Mg3MgO+2B
【解析】（1）问写化学方程式，是仿照碱式碳酸盐和酸的反应，但是要先分析Mg2B2O5·H2O 中硼元素的化合价为+3价，联系到流程图最终产物可推知：硼元素变为H3BO3（H3BO3为弱酸，易溶于水）；这不是氧化还原反应，故镁元素转化为硫酸镁。
70.(2015·北京·28)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
（1）检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀；较3 min时量小；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀；较30 min时量小；溶液红色较3 0min时变浅
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，3 0min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作现象是________________。
（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。
【答案】（1）①加入足量加入足量稀盐酸（或稀硫酸）酸化，固体未完全溶解；②Fe2+
（2）①Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O；白色沉淀
③NaNO3；FeCl2/FeCl3；按图连接好装置，电流表指针发生偏转；
（3）i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成Fe3+的使Fe3+增加，红色变深，ii→iii 空气中氧气氧化SCN-，红色变浅．
【解析】（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而银不能溶解；
②K3[Fe（CN）3]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+；
（2）①过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+；
②O2氧化Fe2+反应为4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O，白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+；
③证明假设abc错误，就是排除Ag+时实验比较，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用NaNO3，原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2、FeCl3混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，可说明d正确；
（3）i→iii中Fe3+变化的原因：i→ii Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，反应生成Fe3+的使Fe3+浓度增加，ii→iii 溶液红色较3 0min时变浅，说明空气中氧气氧化SCN-，使平衡向生成Fe3+的方向移动，Fe（SCN）3浓度减小，则溶液的颜色变浅．
71.(2015·天津·9)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3 )42+，反应中H2O2 的作用是。写出操作①的名称：。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3 )42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：。操作②用到的主要仪器名称为，其目的是（填序号）。
a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加Cu2＋在水中的溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。若操作③使用下图装置，图中存在的错误是。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是。
【答案】（1）作氧化剂 过滤（2）Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 分液漏斗 a b
（3）RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 液体过多
（4）O2 H2SO4 加热浓缩 冷却结晶 过滤
（5）H2SO4 防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀

（4）以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，则阳极为阴离子氢氧根放电，生成氧气，导致氢离子浓度增大，所以阳极的产物有O2 、H2SO4；由溶液得到晶体的操作步骤一般为加热浓缩 冷却结晶 过滤；
（5）操作④中得到的硫酸可用在反应III中，所以第三种循环的试剂为H2SO4 ；氯化铵溶液为酸性，可降低溶液中氢氧根离子的浓度，防止由于溶液中的c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀。
72.(2015·天津·10)FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：
（1）FeCl3 净水的原理是。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）。
（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。
①若酸性FeCl2 废液中c(Fe2＋)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3＋)=1.0×10-3mol·L-1, c(Cl－)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的PH约为。
②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：
ClO3-+ Fe2＋+= Cl－+ Fe3＋+.
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为mg·L-1。


【答案】（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe3++Fe=3 Fe2+
（2）①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O（4）18～20
【解析】（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ，所以可起到净水的作用；钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是2 Fe3++Fe=3 Fe2+
（2）①根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是c(Cl－) -2 c(Fe2＋)-3 c(Fe3＋)=1.0×10-2mol·L-1,所以pH=2；
②根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3；
（4）由图像可知，聚合氯化铁的浓度在18～20 mg·L-1时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小。
73．（2014·上海·17）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
【答案】B
【解析】A、所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+CuCl2═FeCl2+Cu，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，若无固体剩余，说明铁粉以及生产的Cu全部参加反应，此时溶液中的可能含有Fe3＋，也有可能不含有Fe3＋，A错误；B、若有固体存在，说明固体中一定含有Cu，还有可能含有Fe，因此溶液中一定含有Fe2＋，B正确；C、若溶液中有Cu2＋，那么可能会有部分Cu2＋和Fe置换出Cu，所以不一定没有固体析出，C错误；D、若溶液中有Fe2＋，如若溶液中Fe3＋过量，则不一定有Cu析出，D错误。
74．（2014·重庆·3）下列叙述正确的是( )
A．浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体
B．CH3COONa溶液中滴加少量浓盐酸后c(CH3COO－)增大
C．Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可制得Ca(OH)2
D．25℃时Cu(OH)2在水中的溶解度大于其在Cu(NO3)2溶液中的溶解度
【答案】D
【解析】A、浓氨水和FeCl3溶液反应产生Fe(OH)3沉淀，不会产生胶体，A错误；B、加入浓盐酸，使平衡CH3COO-+H+CH3COOH向正方向移动，减小；C、反应的化学方程式为Ca(HCO3)2+2NaOH=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，C错误；D、Cu(OH)2的沉淀溶解平衡的方程式为Cu(OH)2Cu2++2OH-，在Cu(NO3)2中，会使平衡向逆方向移动，导致溶解度减小，D正确。
75．（2014·山东·9）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是
A．FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D、Fe3O4
【答案】A
【解析】放出NO的反应属于氧化还原反应，只有+2价的铁元素才能与HNO3发生氧化还原反应，且+2价铁元素的含量越高，生成的NO就越多，所以FeO中+2价铁元素含量最高，答案选A。
76．（2014·北京·11）右图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，有②中现象，不能证实①中反应发生的是（ ）

①中实验
②中现象
A
铁粉与水蒸气加热
肥皂水冒泡
B
加热NH4Cl和Ca（OH）2混合物
酚酞溶液变红
C
NaHCO3
澄清石灰水变浑浊
D
石蜡油在碎瓷片上受热分解
Br2的CCl4溶液褪色

【答案】A
【解析】A、肥皂水冒泡，说明在加热的过程中产生了气体，该气体可能是空气也可能是铁粉与水蒸气加热生成的气体，A错误；B、加热NH4Cl和Ca（OH）2混合物生成NH3，NH3能使酚酞溶液变红，B正确；C、NaHCO3受热分解的气体是CO2（能使澄清石灰水变浑浊），所以当澄清石灰水变浑浊则说明反应发生，C正确；D、石蜡油的主要成分是18个碳原子以上的烷烃，不能Br2的CCl4溶液褪色，在碎瓷片上受热后，产生的气体能使Br2的CCl4溶液褪色，说明有不饱和的新物质生成，证明反应能发生，D正确。
77．（2014·山东·30）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
（2）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为mol。
（3）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有。
a．KCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg
取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，
（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是（用离子方程式说明）。
【答案】（2）3 （3） b、d 不能 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
2Fe3++ Fe=3Fe2+（或只写Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+）
【解析】（2）用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层时，发生反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，该反应的还原产物是H2。根据H2与转移电子数的关系：H2~2，所以H2的物质的量是3mol。
（3）铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂，所以答案选bd；H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，铝热反应生成的Fe可将Fe3+还原为Fe2+，所以不能说明固体混合物中无Fe2O3。
78.(2013·北京·28)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤；
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4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MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_____________________。
(2)将MnO4(－)氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：
MnO4(－)＋ＫFe2＋＋Ｋ________＝Mn2＋＋ＫFe3＋＋Ｋ________
(3)已知：生成氢氧化物沉淀的pH

Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L－1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：_____________________________。
(4)已知：一定条件下，MnO4(－)可与Mn2＋反应生成MnO2。
①向Ⅲ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______________________。
【答案】(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(2)5 8H＋ 5 4H2O
(3)pH约为3时，Fe2＋和Al3＋不能形成沉淀，将Fe2＋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4H2O。
(3)向滤液中加入过量KMnO4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Al3＋还未沉淀，从而达到使铁元素完全沉淀的目的。
(4)①加热MnO2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MnSO4是为了将过量MnO4(－)沉淀为MnO2，从而达到除去过量MnO4(－)的目的。
79．（2013•天津•28）FeCl3在现代工业生产中应用广泛．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S．
Ⅱ．该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液．
（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+．
（7）电解池中H+在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为 Fe2+﹣e﹣=Fe3+．
（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：
①H2S的原子利用率为100%；② FeCl3得到循环利用 ．
【答案】（6）2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；（7）Fe2+﹣e﹣=Fe3+；（8）FeCl3得到循环利用．
【解析】（6）三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；
（7）电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还原反应，2H++2e﹣═H 2↑，阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应：Fe2+﹣e﹣=Fe3+；（8）FeCl3得到循环利用．
80.(2013·广东·8)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
NH4Cl为强酸弱碱盐
用加热法除去 NaCl中的NH4Cl
B
Fe3＋具有氧化性
用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋
C
溶解度：CaCO3 溶解度：Na2CO3 D
SiO2可与HF反应
氢氟酸不能保存在玻璃瓶中
【答案】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NH4Cl，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CaCO3NaHCO3，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ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。
81.(2013·江苏·9)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：甲丁(――→)乙丁丙。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O2
B．若甲为SO2，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CO2
【答案】C
【解析】C在O2中不完全燃烧生成CO，CO继续与O2燃烧后生成CO2，CO2与C在高温条件下能生成CO，A项正确；根据反应SO2＋NH3·H2O===NH4HSO3、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FeCl2，无法实现上述转化关系，C项错误；根据反应CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，D项正确。
82.(2013·福建·28)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．CuSO4溶液 b．Fe2O3 c．浓硫酸d．NaOH溶液 e．Na2CO3固体

【答案】C (1)①②b、e
【解析】(1)①无机材料K2O·M2O3·2RO2·nH2O中钾元素显＋1价，氧元素显－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2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)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高温(=====)Al2O3＋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＋3H2↑，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；
83.(2012·全国I·12)在常压和500℃条件下，等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解，所得气体体积依次是V1\V2\V3\V4.体积大小顺序正确的是
A.V3＞V2＞V4＞V1 B. V3＞V4＞V2＞V1C.V3＞V2＞V1＞V4 D.V2＞V3＞V1＞V4
【答案】B
【解析】常压和500℃条件下，水是气体，等物质的量的Ag2O,Fe(OH)3 ,NH4HCO3 ,NaHCO3完全分解，根据分解化学方程式可知：生成的气体体积大小顺序为V3＞V4＞V2＞V1。
【点评】此题难度不大，但素材来自教学一线，以元素及其化合物为载体的综合考查，包括物质性质及反应方程式的处理。
84.(2012·海南·14)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废
液处理和资源回收的过程简述如下： I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液：
II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。
己知：Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38
回答下列问题：
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为：
(2)过程I 加入铁屑的主要作用是，分离得到固体的主要成分是，从固体中分离出铜需采用的方法是；
(3)过程II中发生反应的化学方程式为；
【答案】(1)2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+；(2)回收铜 Cu和Fe 加入过量的盐酸后过滤。
(3)FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
【解析】(1) Fe3+具有强氧化性，能将Cu氧化，其离子方程式为2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+；(2)废液中中含有Fe2+和Cu2+，加入过量的铁屑发生的反应为：Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu，故铁屑的作用是回收铜，分离得到的固体为Cu和Fe的混合物，从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸，再过滤。
(3)“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为：FeCl2+Ca(OH)2==CaCl2+Fe(OH)2↓；“鼓入足量的空气”发生的反应为：4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
85.(2012·浙江·13）化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知：氧化还原反应：
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl； 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH= 2Fe(OH)3 + 2KI； 3I2 + 6KOH= 5KI + KIO3 + 3H2O
复分解反应：2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O； KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3
热分解反应：4NaClO 3NaCl + NaClO4；NaClO4 NaCl + 2O2↑
下列说法不正确是：
A．氧化性（酸性溶液）：FeCl3> Co(OH)3> I2
B．还原性（碱性溶液）：Fe(OH)2> I2 > KIO3
C．热稳定性：NaCl > NaClO4> NaClO
D．酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3> HCN
【答案】A
【解析】根据氧化还原反应方程式中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，所以，氧化性（酸性溶液）：Co2O3>Cl2>Fe3+>I2，A选项错；还原性（碱性溶液）：Fe(OH)2> I2 > KIO3，B选项正确；C选项，根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质，C正确；D选项，根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则，酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3> HCN，正确。


86.(2012·重庆·7)下列叙述正确的是
A. 与S混合加热生成
B. 的热稳定性大于
C. 过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成
白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷
【答案】C
【解析】]

87.（2011·重庆·6） 下列叙述正确的是
A. Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性
C. Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大
D.C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
【答案】D
【解析】铁属于变价属于变价金属，与强氧化剂反应生成Fe3＋，与弱氧化剂反应生成Fe2＋，氯气属于强氧化剂，盐酸属于非氧化性酸，因此选项A不正确；当硫酸不足时，Zn和K均过量，但过量的K会继续和水反应生成KOH而呈碱性，B不正确；同主族元素自上而下，随着核电荷数的增加电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，密度也逐渐增大，但Na的密度大于K的，C不正确；C、P、S、Cl的非金属性逐渐增强，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，D正确。
88．（2011·上海·5）高铁酸钾( K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
【答案】A
【解析】高铁酸钾( K2FeO4)中Fe的化合价是+6价，具有强氧化性，其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。
89．（2011·上海·8）高炉炼铁过程中既被氧化又被还原的元素是
A．铁 B．氮 C．氧 D．碳
【答案】D
90.(2011·福建·24)四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：

回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生：
2Fe3＋＋Fe === 3Fe2＋2TiO2＋(无色) ＋Fe＋4H＋=== 2Ti3＋(紫色) ＋Fe2＋＋2H2O
Ti3＋(紫色) ＋Fe3＋＋H2O === TiO2＋(无色) ＋Fe2＋＋2H＋
加入铁屑的作用是____________。[Zxxk.Com]
（2）在②→③工艺中需要控制条件以形成TiO2·n H2O溶胶，该分散质颗粒直径大小在___________范围。
（5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_____________（只要求写出一项）。
（6）依据下表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_____________方法。

TiCl4
SiCl4
熔点/℃
－25.0
－68.8
沸点/℃
136.4
57.6

【答案】（1）使Fe3+还原为Fe2+；生成Ti3+保护Fe2+不被氧化。
（2）10－9m～10－7m（或其他合理答案）；（5）产生三废（或其他合理答案）；
（6）蒸馏（或分馏，或精馏）。
【解析】（1）根据题意给出方程式分析铁屑的作用就是作为还原剂的，即：将Fe3＋还原为Fe2＋，另外浸出液显紫色，说明含有Ti3＋，防止Ti3＋被Fe3＋氧化成TiO2＋。参考答案中“生成Ti3＋保护Fe2＋不被氧化。”有点让人费解，能不能说成“防止Ti3＋被Fe3＋氧化成TiO2＋”或者说“将TiO2＋还原成Ti3＋”。
（2）形成TiO2·n H2O溶胶，说明得到是胶体，其分散质颗粒直径大小为10－9～10－7m（或1nm～100nm）；
（5）依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处产生了废气，废液，废渣等。
（6）下表信息可以看出，SiCl4、TiCl4两者的沸点相差较大，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4可用蒸馏（或分馏）等方法。
91.（2011·天津·14）图中X、Y、Z为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。

回答下列问题：
（1）组成单质Y的元素在周期表中的位置是；M中存在的化学键类型为；R的化学式是 。
（2）一定条件下，Z与H2反应生成ZH4,ZH4的电子式为。
（4）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式：
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2+)随n（X）变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。

【答案】（1）第二周期第ⅥA族 离子键 共价键 H2SiO3（H4SiO4）
（2）（4）3Fe3O4＋28H＋＋NO3－=9Fe3＋＋14H2O＋NO↑
（5）
【解析】本题属于无机框图题，这种类型的试题关键是关键是找准题眼，即突破点。A俗称磁性氧化铁，因此A是Fe3O4，在高温下Fe3O4与单质Al发生铝热反应，生成单质铁和Al2O3，而铁在点燃时与氧气化合即生成Fe3O4，所以X、Y分别是铁和氧气；在水中氧气与NO反应生成硝酸，所以D是硝酸；硝酸具有强氧化性与Fe3O4反应，生成Fe(NO3)3、NO和水，因此G是Fe(NO3)3；又因为E是不溶于水的酸性氧化物，且能与氢氟酸反应，所以E只能是SiO2，因此Z单质是硅，SiO2与NaOH溶液反应生成M，所以M是Na2SiO3，Na2SiO3与硝酸反应即生成硅酸胶体，所以R是H2SiO3。Na2SiO3属于离子化合物，一定含有离子键，同时Si和O之间还存在极性键；Si与H2在高温下生成甲硅烷即SiH4，SiH4是由极性键构成的共价化合物，电子式是：；向稀硝酸溶液中加入铁粉反应的方程式为Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋2H2O＋NO↑，当铁粉过量时，铁会继续和Fe(NO3)3反应，生成Fe(NO3)2，方程式为Fe+2Fe(NO3)3＝3Fe(NO3)2。由方程式可知4mol硝酸生成1molFe(NO3)3，1molFe(NO3)3生成1molFe(NO3)2，即n(Fe2+)的最大值是1.5mol。
92.（201·0安徽·卷）12.右图是一种稀硫对Fe-Gr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是
A.稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B.稀硝酸和铁反应的化学方程式是:Fe+6HNO3(稀)—Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
C.Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D.随着Cr含量增加，稀硫酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
【答案】D
【解析】A选项应该说铬的含量大于13%，稀硝酸对合金的腐蚀速率比盐酸硫酸弱。B应生成NO；C不能解释盐酸硝酸氢离子浓度相等，但硝酸腐蚀速度慢。
93.（2010·上海·22）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A．4:3 B．3:2 C．3:1 D．2:l
【答案】BC
【解析】此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当Fe2O3+Fe=3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：3:2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：1:2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间，故BC可能。
【知识归纳】A极端假设法是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定范围，最后选择。
94.（2010·安徽·28）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。
a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大
[提出假设]
假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。
[设计实验方案，验证假设]
（2） 甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：。
（3） （3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。
实验步骤（不要求写具体操作过程）
预期现象和结论
①
②……
若银镜消失，假设2成立。
若银镜不消失，假设2不成立。
[思考与交流]
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。
【答案】（1）ade (2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①将银镜在硝酸铜溶液中
（4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO
【解析】本题第（1）小题是考查学生实验，最后2小题具有较大的开放度。
95.（2010·福建·25）工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，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。
①甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的，应先用选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中的体积分数为。
【答案】（1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）
（2） ①d ②66.7%（或其他合理答案）
【解析】（1）铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行
（2）+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色，溶液中已经有+3价铁离子，选择a会造成干扰，选c会造成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别
题型四：铜、其他金属及其代合物 金属的冶炼
96.（2019·全国Ⅲ·26）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
（1）“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式______。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是_________。
（6）写出“沉锰”的离子方程式____________________________。
（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=时，z=___________。
【答案】(除标明外，每空2分)（1）SiO2（不溶性硅酸盐）（1分）MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
（2）将Fe2+氧化为Fe3+（1分）（3）4.7（4）NiS和ZnS
（5）F−与H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2++2F−平衡向右移动
（6）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O（7）
【解析】本题结合工艺流程考查元素化合物间的相互转化与物质的分离提纯等，考查的核心素养是证据推理与模型认知。（1）硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2（或不溶性硅酸盐）。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升价法可配平该反应。（2）“溶浸”后溶液中含Fe2+，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2+氧化为Fe3+。（3）“调pH”除去Fe3+和Al3+时，结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH在4.7~6之间。（4）“除杂1”中加入Na2S能将Zn2+和Ni2+分别转化为沉淀除去，故“滤渣3”的主要成分为NiS和ZnS。（5）“除杂2”中F-与Mg2+反应生成MgF2沉淀，若溶液酸度过高，则F-与H+结合生成弱电解质HF，导致MgF2（s）Mg2+（aq）+2F-（aq）平衡向右移动，Mg2+不能完全除去。（6）“沉锰”时Mn2+与HCO3-反应生成MnCO3并放出CO2，由此可写出离子方程式。（7）化合物LiNixCoyMnzO2中，当
时，根据化合价代数和为0得，解得z= 。
【思维拓展】 本题第（1）问中分析“滤渣1”成分时，可结合硫化锰矿的成分和各元素性质进行分析。硅是亲氧元素，在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物和硅酸盐的形式存在，硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定。
97．(2018·全国II·8)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和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题：
（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。
（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_________________。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。
【答案】（1）2ZnS+3O22ZnO+2SO2。
（2）PbSO4；氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH；无法除去杂质Fe2+。
（3）Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。
（4）Zn2++2e－＝Zn；溶浸工序。
【解析】（1）由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。
（2）由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1的主要成分除SiO2外还有PbSO4；要测定铁离子，需要调节溶液的pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节pH，即氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH。根据表中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质Fe2+。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。
（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为Zn2++2e－＝Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。
【名师点晴】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导学生自觉传承我国科学文化，弘扬科学精神。
98.（2016·海南·17）某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：
回答下列问题：
（1）在下列装置中，第一次浸出必须用____，第二次浸出应选用______。（填标号）

（2）第二次浸出时，向盛有滤液1的反应器中加入稀硫酸，后滴入过氧化氢溶液。若顺序相反，会造成___________。滤渣2的主要成分是____________________。
（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是________________。xxk.Com]
（4）某同学在实验完成之后，得到1.5gCuSO4·5H2O，则铜的回收率为_______。
【答案】（1）D A （每空1分，共2分）
（2）H2O2与固体颗粒接触分解（每空2分，共4分）
（3）蒸发皿（2分）（4）30% （3分）

（3）浓缩硫酸锌、硫酸铜溶液使用的器皿名称是蒸发皿。
（4）15.0 g废催化剂中含有铜的物质的量为15.0g×12.8%÷96g/mol=0.02mol，1.5gCuSO4﹒5H2O中铜的物质的量为1.5g÷250g/mol=0.006mol，则铜的回收率为0.006mol/0.02mol×100%=30%。
99.（2016·四川·9）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。

【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。

请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是；
（2）实验操作的先后顺序是（填操作的编号）。
a．检查装置的气密性后加入药品b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处通入干燥HCld．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N2
（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是。
（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是。
【探究反思】
（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：
①若杂质是CuCl2，则产生的原因是。
②若杂质是CuO，则产生的原因是。
【答案】（1）球形干燥管（2）c、d、b（3）试纸先变红后逐渐褪色
（4）
（5） ①加热温度不够，导致未完全分解
②在氯化氢氛围不足时加热，少量的转化为最后分解生成
【解析】（1）略。
（2）考查实验设计的步骤。为保证氯化氢氛围，准确的步骤应为：检查气密性-装入药品-排除空气-点燃酒精灯加热-熄灭酒精灯并冷却至室温-停止通入气体。
（3）反应中通入的HCl溶于水呈酸性，使石蕊试纸变红。后氯化铜分解生成的氯气与水反应会生成氯化氢和次氯酸，次氯酸体现很强的氧化性，使得色素被漂白而褪色。
（4）注意题目中提到了氧化还原反应的方程式，所以只有此反应正确。
（5）①根据题意可知，分解为的反应只能在高于300 oC时发生，若温度不够，则部分没有完全分解。②根据题意可知，加热时有两条反应途径，充足的氯化氢氛围中生成，氯化氢不足或者无氯化氢时的反应还会生成。那么，氯化氢不足时，可能导致水解反应发生，从而有生成，进而再分解生成。
100.（2015·福建·9）纯净物X、Y、Z转化关系如图所示，下列判断正确的是

A． X可能是金属铜 B．Y不可能是氢气 C．Z可能是氯化钠 D．Z可能是三氧化硫
【答案】A

101．（2014·全国II·9）下列反应中，反应后固体物质增重的是
A．氢气通过灼热的CuO粉末 B．二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu（NO3）2溶液
【答案】B
【解析】A、发生的反应是CuO+H2Cu+H2O，固体从CuOCu，质量减小，A错误；B、发生的反应是2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2↑，固体从Na2O2Na2CO3，质量增加，B正确；C、发生的反应是Al+Fe2O3Al2O3+Fe，固体从Al+Fe2O3 Al2O3+Fe，质量没有变化，C错误；D、发生的反应是Zn+Cu(NO3)2= Zn(NO3)2+Cu，固体从ZnCu ，质量减小，D错误。
102.（2014·海南·9）下列有关物质应用的说法错误的是（ ）
A、玻璃容器可长期盛放各种酸 B、纯碱可用于清洗油污
B、浓氨水可检验氯气管道泄漏 D、Na2S可除去污水中的Cu2+
【答案】A
【解析】A、玻璃容器可长期盛放不与玻璃发生反应的酸，但由于HF能与玻璃的成分SiO2发生反应（SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O），所以玻璃容器不能存放氢氟酸（HF），A错误；B、纯碱（Na2CO3）溶液由于CO32—水解而显碱性，可以促进油脂的水解，因此纯碱可用于清洗油污，B正确；C、氯气与浓氨水挥发出的氨气可发生如下反应：8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl，当将浓氨水靠近氯气时，可以看到白烟（NH4Cl）生成，所以工厂里常用浓氨水来检验氯气管道是否泄漏，C正确；D、S2—能与Cu2+反应生成CuS沉淀，降低了水中的Cu2+浓度，D正确。
103.(2013·全国Ⅱ·28) 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下：
工业ZnO稀硫酸浸出液适量高锰酸钾溶液②过滤滤液Zn过滤,Ｆ滤液Na2CO3过滤,Ｆ滤饼煅烧ZnO
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是_______ ，发生反应的离子方程式为_______________；
在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是_________________________。
(2)反应③的反应类型为________ ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______________。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于_______。
【答案】(1)Fe2＋和Mn2＋ MnO4(－)＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO4(－)＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
(3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净(4)1
【解析】 (1)反应②加入强氧化剂，能将还原剂离子氧化至高价态，信息明确Ni2＋不被氧化，即是Fe2＋和Mn2＋被氧化除去；结合信息，欲除去该离子，被氧化后的高价离子应生成对应的沉淀物，据氧化还原反应方程式的配平原理配平即可；若酸性较强，生成的沉淀将会发生溶解。(2)反应③是Zn将Ni2＋置换出来，那么滤渣成分是过量锌与产物镍。(3)分析流程图可知反应④沉淀上吸附有杂质SO4(2－)，因此，检验沉淀是否洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液，滴加硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液看是否有沉淀生成。(4)生成ZnO的质量为8.1 g，n(ZnO)＝81 g·mol－1(8.1 g)＝0.1 mol，则n(Zn)＝0.1 mol，据Zn守恒，有125 g·mol－1＋99 g·mol－1·x(11.2 g)(1＋x)＝0.1 mol，解得x＝1。
104.[2013·四川卷] 1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g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14.0 mol/L
C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%
D．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL
【答案】D
【解析】c(HNO3)＝63 g·mol－1＝14.0 mol/L，B项正确；1 mol Cu(或Mg)失去2 mol e－后形成的Cu2＋(或Mg2＋)需结合2 mol OH－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2.54 g，增加的质量即是m(OH－)＝2.54 g－1.52 g＝1.02 g，即n(OH－)＝17 g·mol－1(1.02 g)＝0.06 mol，结合氧化还原反应电子转移守恒关系得：n(NO2)＋n(N2O4)×2＝0.06 mol、n(NO2)＋n(N2O4)＝22.4 L·mol－1(1120×10－3 L)＝0.05 mol；二式联立可解得：n(NO2)＝0.04 mol，n(N2O4)＝0.01 mol，C项正确；利用合金质量和失去电子的物质的量可得：n(Cu)×64 g·mol－1＋n(Mg)×24 g·mol－1＝1.52 g和n(Cu)×2＋n(Mg)×2＝0.06 mol；二式联立可解得：n(Cu)＝0.02 mol，n(Mg)＝0.01 mol，A项正确；利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有c(NO3(－))＝0.05 L×14 mol/L－0.04 mol－0.01 mol×2＝0.64 mol，加入NaOH当离子恰好全部沉淀时，溶液为NaNO3溶液，利用原子守恒加入n(NaOH)＝n(NO3(－))，故加入V(NaOH)＝0.64 mol÷1.0 mol·L－1＝640 mL, D项错误。
105.（2013·广东卷·28）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：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃]
(1)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)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：
CuO＋____Al2O3高温(=====)____CuAlO2＋________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为________mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是____________、过滤、洗涤和干燥。
【答案】(1)Ag＋＋e－===Ag 2NO＋O2===2NO2(2)Al(OH)3和CuO Al(OH)3＋OH－===AlO2(－)＋2H2O
(3)4CuO＋2Al2O3高温(=====)4CuAlO2＋O2↑(4)50 25(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＋＋e－===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＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋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)CuAlO2中氧为－2价，铝为＋3价，则铜为＋1价，其化学式也可以写为Cu2O·Al2O3，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Al(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Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓、Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓、Cu(OH)280 ℃(=====)CuO＋H2O，Al(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)3450 ℃(=====)Al2O3＋3H2O、4CuO450 ℃(=====)2Cu2O＋O2↑；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Al(OH)3＋OH－===AlO2(－)＋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－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＋2Al2O3高温(=====)4CuAlO2＋O2↑；(4)5.0 kg＝5.0×103 g，银铜合金废料中铜的质量为5.0×103 g×63.5%，由M(m)＝n可知n(Cu)为5.0×103 g×63.5%÷63.5 g/mol＝50 mol，根据铜守恒则有关系式：Cu～CuAlO2，则铜完全转化可以变为50 mol CuAlO2；根据铝守恒则有关系式：Al2(SO4)3～2CuAlO2，则至少需要25 mol Al2(SO4)3；由V＝V(n)可求至少需要V[Al2(SO4)3]＝25 mol÷1.0 mol/L＝25 L；(5)胆矾是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水合物CuSO4·5H2O，从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
106.（2013·山东·26）TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。（1）实验室利用反应TiO2（s）+2CCl4（g）==TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下，制取TiCl4实验装置示意图如下

有关性质如下表
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾

仪器A的名称是，装置E中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作：①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为（填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是。
（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：
90℃
酸溶FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）==FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）
水解TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）== H2TiO3（s）+H2SO4（aq）
简要工艺流程如下：

①试剂A为。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右，若温度过高会导致产品收率降低，原因是
②取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是（填化学式）。
【答案】（1）干燥管；浓硫酸；检查气密性；②③①，蒸馏
（2）①铁粉，由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。
②Fe2+，Fe2O3
【解析】（1）仪器A是干燥管，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以E中可以用浓硫酸来隔离空气。对于气体的制取性质实验应该：组装仪器、检验气密性、加装药品。。。。。终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2。分离两种沸点不同的液体混合物应该用蒸馏。
（2）①因为矿石经硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3，而后面过滤得到的是FeSO4·7H2O，所以试剂A是铁粉，把Fe3+还原为Fe2+。由于TiOSO4容易水解，若温度过高，则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。
②加KSCN溶液无现象，加H2O2后出现红色，说明存在Fe2+。经加热后Fe2+氧化为Fe2O3而使产品发黄