高考化学一轮复习真题精练第三章金属及其化合物课件

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第6练 以金属元素为主体,考查物质的性质与应用
1.[2020浙江1月•12,2分,难度★★☆☆☆]下列关于铝及其化合物的说法,不正确的是 （ ）A.明矾可用作净水剂和消毒剂B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属C.铝可用作包装材料和建筑材料D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
2. [2021湖北•2,3分,难度★★☆☆☆]“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面,艺人用手边捂边揉搓铜器,铜表面逐渐变黑,银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是 （ ）A.铜的金属活动性大于银B.通过揉搓可提供电解质溶液C.银丝可长时间保持光亮D.用铝丝代替银丝铜也会变黑
3.[2022浙江6月·22,2分,难度★★☆☆☆]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
5. [2021广东·10,2分,难度★★★☆☆]部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 （ ）A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
5.C【教你审题】　结合图象可知a为Fe,b为亚铁盐,e为铁盐;根据c、d均为碱且Fe分别为+2价和+3价可知c为Fe(OH)2、d为Fe(OH)3。Fe能与Fe3+发生归中反应生成Fe2+,A项正确;Fe2+既有还原性又有氧化性,既能被氧化又能被还原,B项正确;将含Fe3+的盐加入浓碱溶液中得到的是Fe(OH)3沉淀,不能制得Fe(OH)3胶体,C项错误;存在循环转化:Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe3+ Fe2+,D项正确。
第7练 结合实验考查金属及其化合物
1. [2022全国乙·27,14分,难度★★★☆☆]二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液, 搅拌下滴加足量NaOH溶液, 产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。Ⅱ.向草酸(H2C2O4) 溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。回答下列问题:(1)由CuSO4 ·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是　　　　(填仪器名称)。(2)长期存放的CuSO4·5H2O中, 会出现少量白色固体, 原因是　　　　　　　。 (3)Ⅰ中的黑色沉淀是　　　　　(写化学式)。 
(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取　　　　的方法。 (6)Ⅲ中应采用　　　　进行加热。 (7)Ⅳ中“一系列操作”包括　。
1.【参考答案】　(1)分液漏斗、球形冷凝管(2分) (2)晶体部分失去结晶水(风化)(2分)(3)CuO(2分) (4)3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+ K2C2O4+2CO2↑+2H2O(2分)(5)分批加入(2分) (6)水浴(2分) (7)冷却结晶、过滤、洗涤(2分)【解题思路】　(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,称量CuSO4·5H2O的质量,用到电子天平;溶解晶体用到烧杯;加水用到量筒,故不需要的是分液漏斗、球形冷凝管。(2)长期存放的CuSO4·5H2O固体在空气中部分失去结晶水(风化),会出现少量白色CuSO4固体。(3)Ⅰ中取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色Cu(OH)2沉淀。加热,Cu(OH)2沉淀脱水转变成黑色的CuO。(4)根据Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,可以得到反应的化学方程式是3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+ K2C2O4+ 2CO2↑+2H2O。(5)Ⅱ中反应生成CO2,产生CO2过快易引起喷溅,为避免CO2产生过快,应采取分批加入K2CO3的方法。(6)Ⅲ中将混合溶液加热至80~85 ℃,应采用水浴加热。(7)Ⅳ中“将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体”,“一系列操作”在“加热浓缩”与“干燥”之间,故“一系列操作”包括冷却结晶、过滤、洗涤。
2. [2021海南·15,10分,难度★★★☆☆]无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知:氯化亚砜( )熔点-101 ℃,沸点76 ℃,易水解。回答问题:(1)操作①是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　　　　。 (2)为避免引入新的杂质,试剂B可以选用　　　　(填编号)。 a.KMnO4溶液　　　b.Cl2水 c.Br2水 d.H2O2溶液(3)操作②是蒸发结晶,加热的同时通入HCl(g)的目的是  　。 
(4)取少量D晶体,溶于水并滴加KSCN溶液,现象是　 。 (5)反应D→E的化学方程式为 　 。 (6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐,写出一种可能的还原剂　　　　　　　　　,并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原　 　。
3. [2021河北·14,14分,难度★★★☆☆]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图:回答下列问题:(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是　　　　(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　　　　　　　　　。 
(2)B中使用雾化装置的优点是  　。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:①对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14 g, 则固体NaHCO3的质量为　　　　　g。 ②向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq) NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为　　　　　、　　　　　、洗涤、干燥。(5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前,若无水Na2CO3保存不当,吸收了一定量水分,用其标定盐酸浓度时,会使结果　　　　 (填标号)。 A.偏高　　　B.偏低　　　C.不变
第8练 结合无机工艺流程考查金属及其化合物
1. [2022湖南·7,3分,难度★★☆☆☆]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
1.C　 【流程梳理】陶瓷中的SiO2能与HF反应,A项正确;喷淋法能使溶液与烟气充分接触,提高吸收效率,B项正确; 根据流程梳理知,C项错误;滤液中含有Na2CO3,可用作吸收塔中的吸收剂,D项正确。
2. [2021河北·6,3分,难度★★☆☆☆]BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图:下列说法错误的是 （ ）A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3+水解程度D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成
3. [2022全国甲·26,14分,难度★★★☆☆]硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料, 在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备, 菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
回答下列问题:(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是　　　　(填标号)。 A.NH3·H2O　B.Ca(OH)2　C.NaOH滤渣①的主要成分是　　 　、　　 　、　　 　。 (4)向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤, 滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为 　 。 (5)滤液②中加入锌粉的目的是 　 。 (6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是　　　　、　　　。 
【解题思路】　(3)加入物质X调溶液pH=5,为了不引入新的阳离子,故X宜选用Ca(OH)2;pH=5时,c(OH-)=10-9 ml·L-1,根据表中各离子的氢氧化物的Ksp可知,只有Fe3+能完全沉淀。(4)Fe2+被适量KMnO4溶液氧化为Fe(OH)3,同时生成MnO2,Fe(OH)3沉淀和MnO2进入滤渣②中。
4. [2021辽宁·16,14分,难度★★★☆☆]从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下:已知:pH较大时,二价锰[Mn(Ⅱ)]在空气中易被氧化。回答下列问题:(1)Cr元素位于元素周期表第　　　　周期　　　　族。 (2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为　 。 
(3)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lg c总(V)]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)= 0.01 ml·L-1,“沉钒”过程控制pH=3.0,则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为　　　　(填化学式)。(4)某温度下,Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为　　　　;在该条件下滤液B中c(Cr3+)=　　　　ml·L-1[KW近似为1×10-14,Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30]。 (5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为　 。 (6)“提纯”过程中Na2S2O3的作用为 　 。
1. [2021湖南·17,13分,难度★★★☆☆]Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以CePO4形式存在,还含有SiO2、Al2O3、 Fe2O3、 CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如下:回答下列问题:(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为　　　　。 (2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有　　　　　　　　　　(至少写两条)。 (3)滤渣Ⅲ的主要成分是　　　　(填化学式)。 (4)加入絮凝剂的目的是　 。 
2. [2022全国乙·26,14分,难度★★★☆☆]废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb, 还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等,为了保护环境、充分利用铅资源, 通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表:一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
回答下列问题: (1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是　　　　　　　　　　　　。 (3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc), 还要加入H2O2。(i) 能被H2O2氧化的离子是　　　　 ; (ii)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为　 ; (iii)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是　 。 (4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是　　　　　　　　。 (5)“沉铅”的滤液中,金属离子有　　　　　。
【解题思路】　(1) PbCO3的Ksp远小于PbSO4的Ksp,易发生生成PbCO3的沉淀转化,且进行较为彻底。(2)BaCO3的Ksp大于BaSO4的Ksp,不易发生生成BaCO3的沉淀转化,即使发生,反应进行的程度也很小。(3) Fe2+具有还原性,能被H2O2氧化; H2O2能氧化Pb,使其转化成Pb2+,Pb2+再与Ac-结合生成Pb(Ac)2,依据氧化还原反应的规律,即可写出反应的化学方程式; PbO2通过与H2O2、HAc反应转化为Pb(Ac)2,发生氧化还原反应,Pb化合价降低,H2O2作还原剂。(4)根据题给信息,当pH=4.9时,Al3+、Fe3+完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3。(5)加入NaOH溶液,发生沉铅的反应为Pb(Ac)2+2NaOH===Pb(OH)2↓+2NaAc,故滤液中含有的金属阳离子有Na+以及未沉淀的Ba2+。
3. [2022广东·18,14分,难度★★★☆☆]稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10-8;Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是　　　　。 (2)“过滤1”前,用NaOH溶液调pH至　　　　的范围内,该过程中Al3+发生反应的离子方程式为　 。 (3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7 g·L-1。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO-)低于　　　　ml·L-1(保留两位有效数字)。 (4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率,其原因是　 。 ②“操作X”的过程为:先　　　　　　　　　　　　　　　　,再固液分离。 (5)该工艺中,可再生循环利用的物质有　　　　(写化学式)。 (6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时,生成1 ml Pt3Y转移　　　ml电子。 ②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为　 。 
4. [2021湖北·16,14分,难度★★★☆☆]废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为。某探究小组回收处理流程如下:回答下列问题:(1)硒(Se)与硫为同族元素,Se的最外层电子数为　　　　;镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第三主族,中Cu的化合价为　　　　。 (2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为　 。