资源简介 第2讲 镁、铝及其化合物真题速递1. (2018课标Ⅰ)硫酸亚铁锂(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硫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、LiC. “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详解: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。2. (2018课标Ⅱ)化学与生活密切相关。下列说法错误的是A. 碳酸钠可用于去除餐具的油污B. 漂白粉可用于生活用水的消毒C. 氢氧化铝可用于中和过多胃酸D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查【答案】D【解析】分析:A.碳酸钠溶液显碱性;B.漂白粉具有强氧化性;C.氢氧化铝能与酸反应;D.碳酸钡可溶于酸。详解:A. 碳酸钠水解溶液显碱性,因此可用于去除餐具的油污,A正确;B. 漂白粉具有强氧化性,可用于生活用水的消毒,B正确;C. 氢氧化铝是两性氢氧化物,能与酸反应,可用于中和过多胃酸,C正确;D. 碳酸钡难溶于水,但可溶于酸,生成可溶性钡盐而使蛋白质变性,所以不能用于胃肠X射线造影检查,应该用硫酸钡,D错误。答案选D。3.(2018江苏)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详解:A项,NaHCO3能与HCl反应,NaHCO3用于制胃酸中和剂,NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系;B项,SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系;C项,Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系;D项,CaO能与水反应,用于食品干燥剂,CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系;答案选D。4.(2017天津)下列有关水处理方法不正确的是 A.用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子D.用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨【答案】C【解析】A.石灰与酸反应生成钙盐,碳酸钠与酸反应生成钠盐和二氧化碳,故可用于处理废水中的酸,故A正确;B.铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体,疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的悬浮物,故B正确;C.氯气可用于水的消毒杀菌,不能与Cu2+、Hg2+反应生成沉淀,对重金属离子没有作用,故C错误;D.烧碱可与铵根离子反应产生氨气,则可用烧碱处理高浓度的NH4+的废水并回收利用氨,故D正确。5.(2018天津)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外):_________________________,Mg在元素周期表中的位置:_____________________,Mg(OH)2的电子式:____________________。(2)A2B的化学式为_______________。反应②的必备条件是_______________。上图中可以循环使用的物质有_______________。(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料_______________(写化学式)。(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:_______________。(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:依据上述信息,写出制备所需醛的可能结构简式:_______________。【答案】 r(H+)【解析】分析:根据反应的流程过程,先判断出A2B的化学式,带入框图,结合学习过的相关知识进行分析即可。详解:(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl、N3-、H+,比较离子半径应该先看电子层,电子层多半径大,电子层相同时看核电荷数,核电荷数越大离子半径越小,所以这几种离子半径由小到大的顺序为:r(H+)(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,二氧化硫是酸性氧化物与氢氧化镁这样的碱应该反应得到盐(亚硫酸镁),考虑到题目要求写出得到稳定化合物的方程式,所以产物应该为硫酸镁(亚硫酸镁被空气中的氧气氧化得到),所以反应为:2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O。(5)利用格氏试剂可以制备,现在要求制备,所以可以选择R为CH3CH2,R’为CH3;或者选择R为CH3,R’为CH3CH2,所以对应的醛R’CHO可以是CH3CH2CHO或CH3CHO。6.(2017江苏)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 。(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示.阳极的电极反应式为 ,阴极产生的物质A的化学式为 。(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是 。【答案】⑴Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O ⑵减小 ⑶石墨电极被阳极上产生的O2氧化 ⑷4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑ H2 ⑸NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,与NaAlO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,碱性为OH﹣>AlO2﹣>CO32﹣,可知溶液的pH减小,故答案为: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,因石墨电极被阳极上产生的O2氧化。故答案为:石墨电极被阳极上产生的O2氧化;(4)由图知,阳极反应为4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑,阴极上氢离子得到电子生成H2。故答案为:4CO32﹣+2H2O﹣4e﹣═4HCO3﹣+O2↑;H2; (5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN.在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜,故答案为:NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜。考纲解读考点内容说明常见金属元素(如 Na、Mg、Al、Fe、Cu 等)① 了解常见金属的活动顺序。② 了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。③ 了解合金的概念及其重要应用。主要以选择题的形式考查。考点精讲考点一 镁和铝的性质金属项目镁(Mg)铝(Al)原子结构原子最外层2个电子原子最外层3个电子原子半径1.60×10-10m1.43×10-10m化合价+2+3单质性质物 理性 质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属,但镁和铝相比较,铝的硬度比镁的稍大,熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性较活泼:较活泼:抗 腐蚀 性在空气中都能跟氧气反应,表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜,都具有搞腐蚀性能与O2反应2Mg+ O2 = 2MgO4Al + 3O2 =2Al2O3与卤素单质、硫等反应Mg+ Cl2MgCl2 Mg+ S MgS2Al+ 3Cl22AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 与 酸反 应Mg + 2 H+ = Mg2+ + H2↑2Al + 6 H+ = 2Al3+ + 3H2 ↑与水反应Mg +2H2O Mg(OH)2+H2↑不反应与碱反应不反应2Al+2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2 ↑与氧化物反应2Mg + CO2 2MgO +C2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3结 论镁、铝均为较活泼的金属,但镁的金属性强于铝解 释核电荷数镁小于铝,而原子半径镁大于铝,故核对最外层的电子引力镁小于铝,即Al比Mg难失电子,金属性弱于Mg 主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等典例1(2018届江苏省南通市高三第三次调研测试)某研究小组利用BaS的还原性提纯HBr溶液,并制取溴化镁的方案如下:(1) “还原”步骤中BaS不宜过量太多的原因是______。(2)滤渣的成分是______。(3)结晶获得的MgBr2·6H2O用乙醇洗涤,从洗涤液中回收乙醇的实验方法是______。(4)利用如图装置将MgBr2·6H2O脱水得到MgBr2。①通入HBr的目的是______。②图中框内装置的作用是______。(5)已知:BaS+H2O2=Ba(OH)2+S↓。请补充完整实验室由BaS制取高纯BaSO3的实验方案:取BaS加水浸出,边搅拌边在浸出液中加入过量H2O2,过滤,______,(实验中须使用的试剂有:SO2气体,溶有SO2的水,除常用仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱、pH计)。【答案】 后续反应会使用更多的H2SO4、实验过程中会产生有毒的H2S气体 S、BaSO4 蒸馏 带走水蒸气,抑制MgBr2的水解 防止倒吸 将滤液加热煮沸,向冷却后的溶液中缓慢通入SO2气体至反应液的pH约为7(用pH计测得),过滤,用溶有SO2的水洗涤滤渣,在真空干燥箱中干燥【解析】(1) “还原”步骤中BaS与溴反应生成硫酸钡沉淀或硫沉淀,过量的BaS会与氢溴酸和硫酸反应放出硫化氢气体,因此BaS不宜过量太多,故答案为:后续反应会使用更多的H2SO4、实验过程中会产生有毒的H2S气体;(2)根据(1)的分析,沉淀中含有硫酸钡沉淀或硫沉淀和过量的BaS,加入硫酸,将沉淀中的BaS溶解,得到的滤渣中主要含有S、BaSO4,故答案为:S、BaSO4;(3)结晶获得的MgBr2·6H2O用乙醇洗涤,乙醇的沸点降低,可以通过蒸馏的方法从洗涤液中回收乙醇,故答案为:蒸馏; (5)由BaS制取高纯BaSO3。取BaS加水浸出,边搅拌边在浸出液中加入过量H2O2,BaS+H2O2=Ba(OH)2+S↓,过滤除去硫,得到氢氧化钡溶液,其中含有少量过量的过氧化氢溶液,加热,使过氧化氢分解,然后在氢氧化钡溶液中通入二氧化硫气体,恰好完全反应后溶液中含有水,pH=7,过滤出BaSO3沉淀,用溶有SO2的水洗涤,在隔绝空气的环境中干燥即可,故答案为:将滤液加热煮沸,向冷却后的溶液中缓慢通入SO2气体至反应液的pH约为7(用pH计测得),过滤,用溶有SO2的水洗涤滤渣,在真空干燥箱中干燥。2.(2018届东北师大附中高三理综)利用氯碱工业的盐泥[含Mg(OH)2及少量的CaCO3、MnCO3、FeCO3、Al(OH)3、SiO2等]生产MgSO4·7H2O的工艺流程如下:(1)酸浸时,FeCO3与硫酸反应的离子反应方程式为___________________;滤渣1的主要成分为CaSO4和____(填化学式);为了提高浸取率可采取的措施有____(填字母)。a. 多次用废硫酸浸取 b. 减小盐泥粒度并充分搅拌 c. 延长浸取时间 d.适当的提高酸浸的温度(2)氧化时,次氯酸钠溶液将MnSO4氧化为MnO2的离子方程式为__________________;滤渣2为MnO2和____、____(填化学式)。(3) 镁的碳化物常见的有MgC2和Mg2C3两种,分别可发生水解反应生成乙炔和丙二烯,MgC2的电子式为________ 。(4)一种碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]可用作防火保温材料,用化学方程式说明可作防火材料的原理:____________________________________。【答案】 FeCO3+2H+Fe 2++CO2↑+H2O SiO2 abcd Mn2++2OH-+ClO-MnO2↓+Cl-+H2O(或Mn2++H2O+ClO-MnO2↓+Cl-+2H+ Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg2+[∶C??C∶]2- 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O5MgO+4CO2↑+6H2O(2)氧化时,次氯酸钠溶液将MnSO4氧化为MnO2的离子方程式为Mn2++2OH-+ClO- =MnO2↓+Cl-+H2O,调节pH=5~6,可以沉淀铁离子、铝离子,形成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,故滤渣2为MnO2和Fe(OH)3、Al(OH)3,故答案为:Mn2++2OH-+ClO-=MnO2↓+Cl-+H2O;Fe(OH)3、Al(OH)3;(3) MgC2发生水解反应生成乙炔,则MgC2与碳化钙的结构相似,电子式为Mg2+,故答案为:Mg2+;(4)碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O]受热分解生成氧化镁和二氧化碳,以及水,氧化镁熔点较高,可以覆盖在可燃物表面,起到隔绝氧气的作用,同时二氧化碳和水也可以帮助灭火,反应的方程式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O5MgO+4CO2↑+6H2O,故答案为:4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O5MgO+4CO2↑+6H2O。【拓展升华】1.镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧,而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生:2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C2.铝和NaOH溶液反应铝是一种较活泼的金属,它并不能直接与碱反应,而是先与水反应,2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑……①生成的Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,它溶于强碱Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②将两反应按①+②×2合并,即得总反应方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑所以在上述反应中还原剂是Al,而氧化剂是H2O。3.铝热剂、铝热反应某些金属氧化物粉末,与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应,叫铝热反应。能作铝热剂的不只是Fe2O3,还可以是V2O5、Cr2O3、MnO2等与Al粉形成铝热剂,铝热反应较多的应用于生产上,如:焊接钢轨,熔炼难熔金属V、Cr等。考点一精练:1.(2018年天津市滨海新区七所重点学校高三毕业班联考)在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )A. FeFeCl2Fe(OH)2B. C. D. CaCO3CaOCaSiO3【答案】D【解析】氯气的氧化性较强,Fe与氯气反应生成的是FeCl3,A错误;电解生成氢气、氢氧化镁沉淀和氯气,不会生成金属镁,B错误;S燃烧生成,需要催化条件下生成,C错误;CaCO3高温分解生成CaO,CaO与二氧化硅反应生成,该转化关系能够实现,D正确;正确选项D。2.(2018届河北省邯郸市高三第一次模拟考试)化学与生活密切相关,下列说法正确的是A. 铝制容器不宜长时间存放酸性食物、碱性食物以及含盐腌制食物B. 生活中常用热的小苏打除油污,利用的是水解反应吸热的特点C. Mg可通过电解MgCl2的水溶液来制取,Al可通过电解熔融的Al2O3来制取D. 用来煎炸食物的花生油和牛油都是可以发生皂化反应的饱和脂肪酸甘油酯【答案】A3.(2018届内蒙古集宁一中高三上学期期末考试)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )①Al2O3 NaAlO2(aq)Al(OH)3②S SO3 H2SO4③饱和NaCl(aq)NaHCO3 Na2CO3④Fe2O3 FeCl3(aq)无水FeCl3⑤MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOA. ②③④ B. ①③⑤ C. ②④⑤ D. ①④⑤【答案】B4.(2018届江苏省苏北四市高三一模)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】A、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸钠和硅酸,物质间转化均能实现,选项A正确;B、氯化镁晶体受热时由于水解产生氢氧化镁和盐酸,盐酸易挥发,水解程度增大,最后加热灼烧得到氧化镁而得不到无水氯化镁,选项B错误;C、二氧化硫与氯化钙不能反应,无法得到亚硫酸钙,选项C错误;D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁而不是得到氧化铁,选项D错误。答案选A。考点二 镁和铝的重要化合物1. MgO与Al2O3的比较MgOAl2O3物理性质均为白色粉末,不溶于水,熔点高(MgO>Al2O3),是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO +H2OMg(OH)2与水不反应碱性氧化物MgO +H+ = Mg2+ + H2O两性氧化物Al2O3 + 6H+= 2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O2. Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体,不溶于水化学性质不稳定性不稳定性碱性两性制备Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓Mg2++2NH3·H2O =Mg(OH)2↓+2NH4+Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3-不用强酸典例1 (2018届云南省玉溪市玉溪一中高三上学期期中考试)下列说法正确的是( )①将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁条于其中探究Mg的活泼性②钠、镁、铝的最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱③MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上也用其电解冶炼对应的金属④澄清的石灰水中滴加碳酸钠溶液有白色沉淀,滴加碳酸氢钠无白色沉淀 ⑤用铁制容器盛放硫酸铜溶液,容器易被腐蚀⑥生铁和钢都能完全溶解在足量的盐酸中A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥ C. ②⑤ D. ②③⑤【答案】C【解析】①应该把浓硫酸注入水中进行稀释,①错误;②钠、镁、铝的金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,②正确;③工业上分别电解熔融的氯化镁、氧化铝冶炼金属镁和铝,③错误;④澄清的石灰水中滴加碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均有白色沉淀碳酸钙产生,④错误;⑤铁能与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜,因此用铁制容器盛放硫酸铜溶液,容器易被腐蚀,⑤正确;⑥生铁和钢中均含有碳元素,不可能都完全溶解在足量的盐酸中,⑥错误,答案选C。典例2 (2018届福建省三明市高三下学期5月质量检查测试)化学在生活中有着广泛的应用。下列说法错误的是A. Al(OH)3分解吸收大量的热并有水蒸气生成,可用于制阻燃胶合板B. 对医疗器械高温消毒时,病毒蛋白质受热变性C. 把浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期D. 河水中有许多杂质和有害细菌,加入明矾消毒杀菌后即可饮用【答案】D【拓展升华】Al(OH)3的制取1. 铝盐与碱反应:实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水,而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物,能溶于强碱溶液,不溶于弱碱溶液偏铝酸盐与酸反应:一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时:2AlO2?+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32? 当CO2过量时:AlO2?+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3?考点二精练:1.(2018年江苏化学)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NH3D. Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2【答案】A【解析】分析: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。2.(2018届江苏省南京市金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三第四次模拟考试)在生活用水的净化过程中,下列物质性质与用途具有对应关系的是A. OH-可沉淀重金属离子,可用[Al2(OH)nCl6-n]m作混凝剂B. O3具有还原性,可用于自来水的杀菌C. 活性炭具有吸附性,可用于去除水中的异味D. K2FeO4?易水解,可用于自来水的消毒【答案】C详解:A项,OH-可沉淀重金属离子,[Al2(OH)nCl6-n]m作混凝剂除去水中的悬浮物,A项错误;B项,O3具有氧化性,用于自来水的杀菌,B项错误;C项,活性炭具有吸附性,用于去除水中的异味,C项正确;D项,K2FeO4具有强氧化性,用于自来水的消毒,K2FeO4的还原产物为Fe3+,Fe3+的水解产物Fe(OH)3胶体能除去水中的悬浮物,D项错误;答案选C。3.(2018届甘肃省兰州市第一中学高三考前最后冲刺模拟)工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是( )A. 在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B. 石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应C. 在制粗硅时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物【答案】D【解析】A. 用铝土矿制备较高纯度A1,首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液,然后过滤、向滤液中通入CO2气体把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,再过滤得氢氧化铝,接着加热氢氧化铝让其分解为氧化铝,最后用冰晶石作助熔剂,电解熔融的氧化铝得到铝,所以A正确;B.、石英的主要成分是二氧化硅,它属于酸性氧化物不与盐酸反应。玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙,组成中有盐故被称为硅酸盐产品,它也不能与盐酸反应,实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸,所以B不正确;C. 在制粗硅时,发生反应SiO2+2C=Si+2CO,被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1,C是正确的;D. 黄铜矿(CuFeS2)与O2反应,铜由+2价降为+1价被还原得到Cu2S、氧由0价降至-2得到FeO,所以Cu2S、FeO均是还原产物,D正确。4.(2018届重庆市高三第三次诊断性考试)化学与社会、生活、科技有着密切的联系,下列说法正确的是A. 氯气和明矾都能用于自来水的杀菌消毒B. 蚕丝和棉花的组成元素相同,结构不同,因而性质不同C. 利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能D. 用作舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于无机非金属材料【答案】C考点三 镁和铝的冶炼镁的冶炼2. 铝的冶炼铝土矿(主要成分是Al2O3,含Fe2O3、SiO2、MgO等杂质)方案一:碱溶法方案二:酸溶法典例 从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下: 请回答下列问题:(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为__________________________________。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为________________________________。(3)验证滤液B中含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式),写出该溶液的一种用途:________________________________________________________________________。(5)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________。【答案】1)Al2O3 + 6H+ 2Al3+ +3H2O(2)SiO2 + 2OH- SiO32 - + H2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)(4)NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等合理答案(5)5.6×10-10mol/L【解析】(1)与HCl反应生成Al3+,应为铝土矿中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)检验Fe3+的特征反应很多,如与KSCN显血红色,与苯酚显紫色,与OH-显红褐色沉淀等。(4)生成E、K时,CO2均是过量的,故应生成NaHCO3。(5),=5.6×10-12/(0.1)2=5.6×10-10。【名师点拨】对于金属及其化合物的复习要抓住的知识主线:单质—金属氧化物—金属氢氧化物—盐,根据金属的原子结构进行指导,去掌握金属的化学性质。考点三精练:1.(2018届陕西省西安市“八校”高三联考)在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A. SiO2 SiCl4 Si B. N2 NH3 NH4ClC. FeS2 SO2 H2SO4 D. MgCO3MgCl2(aq) Mg【答案】B2.(2018届天津市第一中学高三上学期第二次月考)下列制备物质的工业生产流程合理的是( )A. 由NaCl制漂白粉:NaCl(aq) Cl2漂白粉B. 海水Mg(OH)2MgOMgC. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿AlD. 合成NH3:NH4Cl和Ca(OH)2固体NH3纯净干燥的氨气【答案】A【解析】A. 漂白粉主要成分为氯化钙、次氯酸钙,由NaCl制漂白粉:电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气,氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,从而制得漂白粉,故A正确;B. 从海水中提取镁,是先将石灰乳加入海水中使镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤得到氢氧化镁,加入盐酸溶解氢氧化镁变为氯化镁,浓缩结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体,熔融氯化镁通电电解,制得镁和氯气,故B错误;C. 铝土矿主要成分是三氧化二铝,应先提纯得到纯净的氧化铝后再电解,故C错误;D. 工业上是用氮气和氢气合成氨,NH4Cl和Ca(OH)2固体加热取氨气为实验室制法,故D错误;答案选A。3.(2018届山西省吕梁市高三上学期第一次阶段性测试)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. N2NH3NH4Cl(aq) B. FeS2SO2H2SO4C. FeOFe(NO3)2Fe(OH)2 D. MgCO3MgCl2(aq)Mg【答案】A4.(2018届天津市红桥区高三下学期第二次模拟考试)以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细α?-氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备流程如下:(1)用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为____?(填选项编号).(2)流程中加入H2O2有气体产生,原因是___________。(3)通过调节溶液的pH来“沉铁”,得到Fe(OH)3.己知:Fe3+Fe2+Al3+开始沉淀时的pH2.27.53.7完全沉淀时的pH3.29.04.7为保证产品的纯度,可以选用下列物质中的____调节溶液?pH(填字母),调节pH的范围为_____。a.?A12O3 b.?NaOH c.?Al(OH)3 d.?Na2CO3(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置:①集气瓶中收集到的气体是______(填化学式).②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是________。③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,该试剂_________,写出硫酸铝铵加入足量该试剂的离子方程式_________________。【答案】 B Fe3+对H2O2的分解有催化作用 ac 3.2≤pH<3.7 N2 吸收SO2 浓Ba(OH)2溶液 NH4++Al3++?2SO42-+?2Ba2+?+5OH-=AlO2-+NH3+?3H2O+2BaSO4↓(2)双氧水在氧化亚铁离子时,溶液中的Fe3+对H2O2的分解有催化作用,所以流程中加入H2O2有气体产生;正确答案:Fe3+对H2O2的分解有催化作用。(3)本流程最终制备氧化铝,因此,要加入含有铝元素,能够与酸反应,但不溶于水的化合物来调节溶液的pH,氧化铝、氢氧化铝都不溶于水,都能和酸反应,溶解后又不产生新杂质,满足流程要求;而氢氧化钠、碳酸钠不仅和铁离子反应,也能和铝离子反应,无法达到只沉铁的目的,选项ac符合题意;为了使铁离子变为沉淀,而铝离子不沉淀,根据表中数据可知,调节溶液的pH的范围为3.2≤pH<3.7;正确答案: ac; 3.2≤pH<3.7。(4)将产生的混合气体通入装置中,水分溶在NaHSO3溶液中,SO3溶于水生成H2SO4, H2SO4与NaHSO3反应生成SO2;同时NaHSO3溶液能与氨水反应,所以混合气体中被吸收了 SO3和NH3;KMnO4具有强氧化性,能将SO2氧化,最终用排水法收集N2。①NH4Al(SO4)2·12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收,二氧化硫被高锰酸钾吸收,所以最后集气瓶中收集到的气体是N2;正确答案:N2。②KMnO4具有强氧化性,能将SO2氧化吸收;因此装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是吸收SO2;正确答案:吸收SO2。③NH4Al(SO4)2·12H2O晶体中含有铵根离子、铝离子和硫酸根离子,加入浓Ba(OH)2溶液就可以检验出三种离子:向硫酸铝铵溶液中逐滴浓氢氧化钡溶液直至过量,先产生白色沉淀,并闻到有刺激性气味;因为硫酸钡不溶于强碱,而氢氧化铝溶于过量的强碱;所以当碱过量后,白色沉淀部分溶解; 硫酸铝铵加入足量Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡、偏铝酸钡、一水合氨;离子方程式NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=AlO2-+NH3+3H2O+2BaSO4↓;正确答案:浓Ba(OH)2溶液;NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++5OH-=AlO2-+NH3+3H2O+2BaSO4↓。5.(2018届山东省青岛市高三5月第二次模拟)碲(Te)是一种第VIA族分散稀有元素,主要伴生于铜、镍、铅等金属矿藏中。TeO2属于两性氧化物,难溶于水,易溶于强酸和强碱。工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分Cu2Te,还有少量的Ag、Au)中提取碲。其工艺流程如下:(1)“加压浸出”生成TeO2的离子方程式为________________________,“加压浸出”时控制pH为4.5~5.0,酸性不能过强的原因是_________________________________。(2)“盐酸酸浸”后将SO2通入浸出液即可得到单质碲,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为________________,该流程中可循环利用的物质是_____________(填化学式)。(3)已知:Ksp(Ag2SO4)=7.70×10-5,Ksp(AgC1)=1.80×10-10。盐酸酸浸时,“浸出渣1”中Ag2SO4可充分转化为AgC1。通过计算说明为什么可以实现充分转化_________________。(4)NaOH碱浸时反应的离子方程式为__________________。流程中,电解过程用石墨为电极得到碲,阴极的电极反应式为__________________________________。(5)浸出法是工业提取金属常用的方法,某实验小组用1.0mol· L-1的草酸在75℃时浸出镍。随时间变化,不同固液比对镍浸出率的影响曲线如图所示。①由图可知,固液比与镍浸出率的关系是______________________。②除固液比之外,你认为影响金属浸出率的因素还有____________________(至少两项)。【答案】 Cu2Te+2O2+4H+=2Cu2++TeO2+2H2O 酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低 1:2 H2SO4、HCl TeO2+2OH-=TeO32-+H2O TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH- 固液比越小,镍的浸出率越高 金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等Cu2Te+2O2+4H+=2Cu2++TeO2+2H2O。“加压浸出”时控制pH为4.5~5.0,酸性不能过强的原因是:TeO2属于两性氧化物,易溶于强酸和强碱,酸性过强TeO2会被酸溶解导致Te产率降低。(2)TeO2属于两性氧化物,易溶于强酸和强碱,“盐酸酸浸”时TeO2发生的反应为TeO2+4HCl=TeCl4+2H2O;向浸出液中通入SO2得到单质Te,TeCl4为氧化剂,被还原成Te,SO2为还原剂,被氧化成SO42-,根据得失电子守恒,4n(TeCl4)=2n(SO2),n(TeCl4):n(SO2)=1:2,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2。反应的化学方程式为:TeCl4+2SO2+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl,该流程中可循环利用的物质的化学式为:H2SO4、HCl。(3)Ag2SO4转化为AgCl的反应为Ag2SO4(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+SO42-(aq),该反应的平衡常数K=====2.381015105,Ag2SO4可充分转化为AgCl。(4)TeO2属于两性氧化物,易溶于强酸和强碱,NaOH碱浸时反应的化学方程式为TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O,离子方程式为TeO2+2OH-=TeO32-+H2O。用石墨为电极电解Na2TeO3溶液得到Te,Te元素的化合价由+4价降至0价,电解时阴极发生得电子的还原反应,阴极的电极反应式为TeO32-+4e-+3H2O=Te+6OH-。(5)①根据图像,固液比与镍浸出率的关系是:浸出时间相同时,固液比越小,镍的浸出率越高。②除固液比之外,影响金属浸出的因素还有:金属本身、浸液的选择、温度、浓度、浸出时间、搅拌速度等。6.(2018届四川省内江市高三第三次模拟考试)铍铜是力学、化学综合性能良好的合金,广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO?25%、CuS71%、少量FeS?和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。已知:Ⅰ.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置,化学性质相似Ⅱ.常温下:?Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38Ksp[Mn(OH)2]=2.l×10-13(1)原子序数为29?的Cu?的原子结构示意图为______________________。(2)滤渣B的主要成分为___________________(?填化学式)。写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的化学方程式___________________________________________。(3)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2,选择合理步骤并排序。a.加入过量的NaOH b.过滤 c.加入适量的HCld.加入过量的氨水 e.通入过量的CO2 f.洗涤②从BeCl2溶液中得到BeCl2?固体的操作是___________________________________。(4)①MnO2?能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫,写出反应Ⅱ中CuS?发生反应的离子方程式________________________________。②若用浓HNO3溶解金属硫化物,缺点是_______________________(任写一条)。(5)溶液D?中含c(Cu2+)=2.2?mol·L-1、c(?Fe3+)=0.008?mol·L-1、c(?Mn2+)=0.01mol·L-1,逐滴加入稀氨水调节pH?可依次分离,首先沉淀的是___________(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH?大于________。(6)取铍铜元件1000g,最终获得Be?的质量为72?g,则Be?的产率是________。【答案】 CuS、FeS Na2BeO2+4HCl=BeCl2+2NaCl+2H2O dbfc 蒸发结晶时向溶液中持续通入HCl气体(?或在HCl?气流中加热蒸干) MnO2+CuS+4H+=S+Mn2++Cu2++2H2O 产生污染环境的气体 Fe3+ 4【解析】(1)根据电子排布规律可得Cu?的原子结构示意图为。 (3)①溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,根据Be与Al的性质相似,可得BeCl2可与氨水反应生成Be(OH)2沉淀,经过虑,洗涤后再与适量的盐酸反应即可提纯BeCl2,所以提纯BeCl2合理的步骤是dbfc;②为防止Be2+水解,要在HCl?气流中加热蒸干。(4) ①根据叙述即可写出反应Ⅱ中CuS?发生反应的离子方程式为MnO2+CuS+4H+=S+Mn2++ Cu2++ 2H2O;②用浓HNO3溶解金属硫化物时,浓硝酸被还原为氮的氧化物,污染环境(浓硝酸腐蚀性强,氧化性强,可能把S氧化为SO2,污染环境)。(5)根据Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mn(OH)2]=2.l×10-13,可知Cu2+转化成沉淀时,c(OH-)= mol/L,同理计算出Fe3+转化成沉淀时,c(OH-)=mol/L,Mn2+转化成沉淀时,c(OH-)=mol/L,因此首先沉淀的是Fe3+,为使Cu2+沉淀,此时c(OH-)=1×10-10 mol/L,则pH=4,当pH>4时,Cu2+出现沉淀。(6) 已知旧铍铜原件中含BeO?25%,所以BeO的质量为1000×25%=250g,理论上得到Be的物质的量为250g/25g/mol=10mol,即90g,但实际得到Be的质量为72g,所以Be?的产率是72g/90g×100% =80%。7.(2018年宁德市普通高中毕业班5月理综)FeFe2O3纳米线是一种新型铁基材料,在催化、生物医药、环境科学等领域具有广阔应用前景。某研究小组以赤泥(铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物,含SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料,设计下列流程制备FeFe2O3纳米线并探究其在水处理中的应用。回答下列问题:(1)“浸出”实验中,盐酸起始浓度对铁、铝浸出率的影响如图所示:①盐酸的合适浓度为______________。②盐酸起始浓度为2 mol·L﹣1时,铁的浸出率很低,原因是______________。(2)已知:25℃时,Al(OH)3(s)AlO2-+ H+ + H2O K=4×10-13。若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1,“调节pH”时,pH最小应为______________(设调节pH过程中溶液体积不变)。(3)FeFe2O3纳米线为壳层结构(核是Fe、壳是Fe2O3),壳是由中心铁核在合成过程中被氧化而形成。①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生,滤液Ⅱ中含B(OH)3,合成铁核的离子方程式为____________________________。②“合成”后,经过滤、______________、______________获得FeFe2O3纳米线。(4)FeFe2O3纳米线去除水体中Cr2O72-的机理是,纳米线将Cr2O72-吸附在表面并还原。在“无氧”和“有氧”条件下将纳米线分别置于两份相同的水体中,80 min后回收该纳米线,测得其表面元素的原子个数比如下表:①在水体中FeFe2O3纳米线形成的分散系是____________________________。②样本2的实验条件是______________(填“有氧”或“无氧”)。③已知水体中检测不到Cr(Ⅲ),样本1中FeFe2O3纳米线的表面Cr(Ⅵ)的去除率为____________________________。【答案】 6 mol·L-1 盐酸起始浓度为2mol·L-1时,Fe3+发生了水解 11 9H2O + 4Fe3+ + 3BH4- = 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+ 洗涤 烘干 胶体 有氧 46.8%节pH”时,pH最小应为11;(3)①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生为氢气,滤液Ⅱ中含B(OH)3,合成铁核的离子方程式为9H2O + 4Fe3+ + 3BH4- = 4Fe + 6H2↑+ 3B(OH)3 + 9H+;②“合成”后,经过滤、洗涤、烘干获得FeFe2O3纳米线;(4)①在水体中FeFe2O3纳米线形成的分散系是胶体;②由表中数据可知,Fe:O:Cr=5.2:16.7:1,设Cr为1mol,则根据Cr2O72-可知含氧3.5mol,剩余的氧为16.7-3.5=13.2mol,若均为氧化铁中的氧,则含铁,但题给铁为5.2mol,故不符合,则应该有部分氧不是氧化铁中的,则样本2的实验条件是有氧;③已知水体中检测不到Cr(Ⅲ),根据数据中铬元素的含量,样本1中FeFe2O3纳米线的表面Cr(Ⅵ)的去除率为。高效演练1.(2018届福建省厦门市高三上学期期末质检)短周期元素T、Q、R.、W原子序数依次增大,其组成物质可进行下列转化:金属单质A与气体单质B加热反应生成M,M具有硬度高、耐高温等特点,易与常见液体D反应,生成刺激性气味气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 。A不溶于碱溶液但可与E在加热条件下反应得到M。下列说法正确的是A. 化合物M是一种新型无机非金属材料氮化铝B. Q元素组成的单质常温下较稳定C. R元素组成的单质A又称作“国防金属”D. A与E反应中,每生成0.1molM可得气态产物3.36L(标准状况)【答案】BA项,由前面的推理可得,M为Mg3N2,故A错误;B项,Q为N元素,N2中两个N原子形成3对共用电子,所以N2在常温下性质稳定,故B正确;C项,R为O元素,其单质为非金属单质,故C错误;D项,A为金属Mg,E为NH3,M为Mg3N2,A与E反应为:3Mg+2NH3Mg3N2+3H2,所以每生成0.1molMg3N2可得气态产物0.3mol,体积为6.72L(标准状况),故D错误。2.(2018届江西省新余市第四中学高三上学期第三次段考)将打磨后的镁条放入盛有50mL蒸馏水的烧杯中,用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化如图.下列有关描述正确的( )A. 实线表示溶液浊度随时间的变化B. 50s时向溶液中滴入酚酞试液,溶液变红C. 该实验是在常温下进行的D. 150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降【答案】D【解析】A、随着反应进行,氢氧化镁沉降导致溶液浊度减小,而实线呈增大趋势,表示的应该为溶液的pH变化,故A错误;B、PH大于8时,酚酞呈红色,50s时溶液的pH小于8,滴入酚酞后溶液为无色,故B错误;C、常温下蒸馏水的pH=7,而图象中水的pH小于6.5,说明该实验不是在常温下进行的,故C错误;D、Mg(OH)2 为难溶物,随着Mg(OH)2的沉降,溶液的浊度会下降,即150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2达到饱和后沉降,故D正确;故选D。3.(2018届宁夏育才中学高三上学期第三次月考)下列反应结束后,固体质量减少的是A. 二氧化硪通过灼热的镁粉 B. 铝粉与Fe3O4发生铝热反应C. 含有铜屑的NaNO3溶液加入少量盐酸 D. 铜丝插入AgNO3溶液中【答案】C4.(2018届湖北省黄冈中学高三5月适应性考试)化学与社会、生活密切相关,下列说法正确的是( )A. 可以利用化学氧化(铬酸做氧化剂)的方法使铝制品表面的氧化膜产生美丽的颜色。B. 将单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧,说明“纳米铜”的还原性比铜片更强C. 直馏汽油、裂化汽油、植物油均能使溴的四氯化碳溶液褪色D. 高压钠灯发出透雾性能力强的淡紫色光,常做路灯【答案】A【解析】分析:综合考察化学与社会、生活相关的知识。A中主要考察氧化铝不与弱酸反应性质;B中主要考察同种物质的化学性质是相同的;C中主要考察裂化汽油、植物油中含有不饱和键性质,直馏汽油不含碳碳双键;D焰色反应属于金属元素的性质,属于物理变化。详解:经过化学或电化学抛光后的铝及铝合金制件,进行阳极氧化处理后,可得到光洁、光亮、透明度较高的氧化膜层,再经染色,可得到各种色彩鲜艳夺目的表面,A正确;“纳米铜”和铜片是同一种物质,还原性相同,由于纳米铜颗粒较小,反应速率较快,B错误;直馏汽油属于饱和烃,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,裂化汽油、植物油中均含有不饱和键(碳碳双键),能够与溴发生加成反应,导致溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;高压钠灯能发出透雾能力强的黄色光,D错误;正确答案:A。5.(2018届江苏省徐州市高三考前模拟检测)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. FeS2SO2SO3B. NaClNaHCO3(s)Na2CO3(s)C. HClOCl2 Ca(ClO)2D. AlAl(OH)3Al2O3【答案】A6.(2018届江苏省泰州中学高三第四次模拟)实验室用铝土矿制铝,需经过NaOH溶液溶解、过滤、通入CO2气体、过滤、灼烧、电解等步骤,下列图示能达到实验目的的是A. 制取CO2 B. 过滤 C. 灼烧A(OH)3 D. 电解熔融Al2O3【答案】B【解析】A.用分液漏斗,而不能用长颈漏斗盛稀盐酸,A错误;B. 用过滤的方法可以除去不溶性杂质,装置图正确,B正确;C.应该在坩埚中灼烧A(OH)3固体,C错误;D. 电解熔融Al2O3,阳极应该用惰性电极材料,而不能用活性电极材料铁,D错误;答案选B.7.(2018届江苏省泰州中学高三第四次模拟)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A.二氧化硫具有氧化性,可用于漂白纸浆B. 葡萄糖具有还原性,可用于化学镀银C. 氢氧化铝受热易分解,可用作胃酸中和剂D. 生石灰能与水反应,可用来干燥氯气【答案】B【解析】A、二氧化硫中硫的化合价处于中间价态,具有氧化性和还原性,但漂白纸张是利用二氧化硫的漂白性,并不是利用其氧化性,故A错误:B、葡萄糖是多羟基醛含有羟基和醛基,醛基能发生银镜反应,,可用于化学镀银,B正确;C、氢氧化铝为两性氢氧化物,可以与胃酸发生反应,与氢氧化铝的热稳定性无关,故C错误;D.氯气可与氢氧化钙反应,不能用碱性干燥剂干燥,故D错误;答案选B.8.(2018届广西南宁市第三中学高三第二次模拟考试)下列实验操作、现象与结论均正确的是选项实验操作实验现象结论A25℃,两片相同的Al片分别和等体积的稀HNO3和浓HNO3反应前者产生无色气体,后者产生红棕色气体,且后者反应更加剧烈其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快B往黄色固体难溶物PbI2中加水,振荡,静置。取上层清液,然后加入NaI固体产生黄色沉淀难溶物PbI2存在沉淀溶解平衡C向蛋白质溶液中分别加入乙醇溶液和(NH4)2SO4饱和溶液均产生白色沉淀蛋白质均发生了变性D向稀硫酸中加入铜片,然后通入氧气加热开始无明显现象,通入氧气加热后溶液变蓝氧化性:稀硫酸?> Cu2+【答案】B详解:A项,常温下Al与浓HNO3发生钝化,A项错误;B项,在PbI2的饱和溶液中加入NaI固体产生黄色沉淀,说明c(I-)增大,饱和PbI2溶液中的沉淀溶解平衡逆向移动,析出PbI2固体,B项正确;C项,蛋白质溶液中加入乙醇溶液产生白色沉淀,蛋白质发生变性,蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液产生白色沉淀,蛋白质发生盐析,C项错误;D项,在金属活动性顺序表中,Cu处于H的后面,Cu与稀硫酸不反应,通入O2后加热溶液变蓝,发生反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,在该反应中Cu为还原剂,O2为氧化剂,根据同一反应中氧化性:氧化剂氧化产物,得出氧化性:O2Cu2+,D项错误;答案选B。9.(2018届江苏省盐城市高三第三次模拟考试)下列各组物质中,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( )物质物质物质ACl2AlNaOH(aq)BNH3O2H2SO3(aq)CSO2(NH4)2SO3(aq)Ca(OH)2DCuFeCl3(aq)HNO3【答案】D【解析】A、铝在氯气中燃烧生成氯化铝,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,两两均能反应,选项A不选;A、氨气与氧气反应生成一氧化氨和水,氨气与亚硫酸反应生成亚硫酸铵,亚硫酸与氧气反应生成硫酸,两两均能反应,选项B不选;C、二氧化硫与亚硫酸铵和水反应生成亚硫酸氢铵,亚硫酸铵与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和一水合氨,二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水,两两均能反应,选项C不选;D、氯化铁与硝酸不反应,选项D选。答案选D。10.(2018届江苏省盐城市高三第三次模拟考试)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )A. Na2S具有还原性,可用于去除水体中Hg2+B. O3具有氧化性,可用于自来水的消毒杀菌C. 葡萄糖易溶于水,可用作制镜工业的原料【答案】B11.(2018届天津市红桥区高三一模)下列说法不正确的是A. 金属铝制品具有较强的抗腐蚀能力,说明铝的金属活动性较差B. 洁厕灵(主要成分为盐酸)与84消毒液(主要成分为NaClO)混合使用易中毒C. 锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后,再将不溶物用酸溶解去除D. 利用乙醇的还原性以及Cr3+、Cr2O72-的颜色差异可以检验司机是否酒后驾车【答案】A【解析】分析:A. 根据金属铝的性质分析;B. 次氯酸钠和盐酸反应;C. 根据沉淀转化以及碳酸钙的性质分析;D. 乙醇能与重铬酸钾反应。详解:A. 铝是活泼的金属,其表面易形成一层致密的氧化膜而阻止内部金属继续被氧化,因此金属铝制品具有较强的抗腐蚀能力,A错误;B. 次氯酸钠能与盐酸反应生成氯气,氯气有毒,因此洁厕灵与84消毒液混合使用易中毒,B正确;C. 碳酸钙能溶于盐酸,且比硫酸钙更难溶,因此锅炉中沉积的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后,再将不溶物用酸溶解去除,C正确;D. 重铬酸钾能氧化乙醇,反应时会发生颜色的变化(橙色变为绿色),因此利用乙醇的还原性以及Cr3+、Cr2O72-的颜色差异可以检验司机是否酒后驾车,D正确,答案选A。12.(2018届吉林省实验中学高三下学期模拟考试)下列选项中,有关实验操作、现象和结论都正确的是( )选项实验操作现 象结 论A将过量的CO2通入CaCl2溶液中无白色沉淀出现生成的Ca(HCO3)2可溶于水B常温下将Al片插入浓硫酸中无明显现象Al片和浓硫酸不反应C用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性D向澄清石灰水加入某试剂的溶液少许产生白色沉淀该试剂中一定含有CO32—【答案】C13.(2018届贵州省安顺市高三适应性监测考试)下列实验操作所对应的现象以及结论都正确的是选项实验操作现象结论A用坩埚钳夹住一小块用砂纸打磨过的铝箔,在酒精灯上加热铝箔熔化并滴落金属铝的熔点较低B先向某溶液滴加H2O2,然后再滴加几滴KSCN?溶液溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2+C在KI?溶液中滴加少量氯水,再加入CCl4,充分振荡液体分层,下层溶液呈紫红色氯的非金属性强于碘D向1mL?0.1mol/L?MgCl2?溶液中先滴1~2?滴2?mol/L?NaOH溶液,再滴加2?滴0.1mol/L FeCl3溶液,静置先有白色沉淀生成,后白色沉淀变为红褐色Ksp[Mg(OH)2]【答案】C应:Cl2+2KI=2KCl+I2,根据同一反应中氧化性:氧化剂氧化产物得出,氧化性:Cl2I2,说明Cl的非金属性强于I,C项正确;D项,向1mL0.1mol/LMgCl2溶液中滴1~2滴2mol/LNaOH溶液,NaOH完全反应生成白色Mg(OH)2沉淀,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,静置,白色沉淀变为红褐色,说明Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀,根据沉淀转化的一般原则,Ksp[Mg(OH)2]Ksp[Fe(OH)3],D项错误;答案选C。14.(2018届内蒙古鄂伦春自治旗高三下学期二模)化学与生产生活密切相关。下列说法正确的是A. 阻燃剂Al(OH)3受热分解时放出能量B. 蚕丝、涤纶、棉花的主要成分均为蛋白质C. 油脂在长期贮存过程中与微生物、酶和空气中的氧气作用会发生酸败D. 硅太阳能电池与铜锌原电池工作时均由化学能转变为电能【答案】C【解析】阻燃剂Al(OH)3受热分解时吸收能量,使周围环境温度降低,A错误;蚕丝主要成分为蛋白质,涤纶、棉花的主要成分为纤维素,B错误;油脂中不饱和脂肪酸在酶和空气中的氧气作用下,氧化分解,酸败变质,C正确;硅太阳能电池是将太阳能转化为电能,铜锌原电池工作时,将化学能变为电能,D错误;正确选项C。15.(2018届山东省日照市高三4月校际联合期中考试)明代医学巨著《本草纲目》中记载了很多化学物质。下列选项所描述的物质在分类上不同于其它三种的是A. “其状如水似银,故名水银。者,流动貌”B. “绿矾新出窟未见风者,正如琉璃色,人以为石胆”C. “石之津气,钟聚成乳,滴溜成石,故名石钟乳”D. “石碱,出山东济宁诸处。彼人采蒿攀之属,……浣衣发面,甚获利也”【答案】A16.(2018届山西省孝义市高三下学期一模考试)根据下列实验中的操作,对应的现象以及结论都正确的是选项操作现象结论A向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液产生白色沉淀AlO2-结合H+的能力比CO32-强B蘸有浓氨水的玻璃捧靠近X有白烟产生X —定是浓盐酸C将气体分别通入溴水和酸性高锰酸钾溶液中两溶液均褪色该气体一定是乙烯D炭粉中加入浓硫酸并加热,导出的气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀产生有SO2和CO2产生【答案】A【解析】NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合,AlO2-促进HCO3-的电离生成氢氧化铝沉淀,则结合H+的能力:CO32-<AlO2-,A正确; 生成白烟可以知道X为挥发性酸,则X为浓盐酸或浓硝酸,B错误;含有碳碳三键的乙炔气体分别通入溴水和酸性高锰酸钾溶液中,两溶液均褪色,所以气体不一定为乙烯,C错误;炭粉中加入浓硫酸并加热,导出的气体为SO2和CO2,但是由于亚硫酸、碳酸的酸性均小于盐酸,所以两种气体均与BaCl2溶液不反应,没有沉淀出现,D错误;正确选项A。17.(2018届四川省遂宁市高三三诊考试)化学与生活密切相关。下列说法不正确的是A. 氦气化学性质稳定、密度小,可用于填充飞艇、气球B. 镁铝合金质量轻、强度大,可用作高铁车厢材料C. 纳米铁粉有较强的物理吸附作用,可去除水体中的Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子D. K2FeO4是强氧化剂,还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体,可作为净水剂【答案】C【解析】A、氦气是稀有气体,化学性质稳定、密度小与空气,可用于填充飞艇、气球,故A正确;B、镁铝合金质量轻、硬度大,可用作高铁车厢材料,故B正确;C、纳米铁粉可去除水体中的Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,是由于铁将其置换出来,而不是由于其较强的物理吸附作用,故C错误;D、K2FeO4是强氧化剂,还原产物是铁离子,铁离子水解生成氢氧化铁胶体,有吸附作用,可作为净水剂,故D正确;故选C。18.(2018届新疆维吾尔自治区高三第二次适应性)下列实验中,对应的现象和结论都正确,且两者具有因果关系的是选项实验现象结论A常温下,质量和形状相同的Al片分别和等体积稀HNO3和浓HNO3反应前者产生无色气体,后者产生红棕色气体,且后者反应更加剧烈其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快B某食盐溶液中加入淀粉溶液溶液不变蓝该食盐样品中一定不含KIO3CSO2通入BaCl2 溶液,然后滴入稀硝酸有白色沉淀产生,加入稀硝酸后沉淀不溶解所得沉淀为BaSO3,后转化为BaSO4D将少量大理石粉未加入1.0mol/L的NH4Cl 溶液中产生气体,粉末溶解NH4Cl水解使溶液呈酸性【答案】D19.(2018届江西师范大学附属中学高三4月月考)《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃烧之赤色,据此推测,“青矾”的主要成分为( )A. CuSO4·5H2O B. KAl(SO4)2·12H2O C. Fe2(SO4)3·9H2O D. FeSO4·7H2O【答案】D【解析】“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃,烧之赤色,”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色。A为蓝色晶体,B为KAl(SO4)2?12H2O是无色晶体,C为Fe2(SO4)3?9H2O为黄色晶体,D为FeSO4?7H2O是绿色晶体,所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4?7H2O,故选D。20.(2018届北京市东城区高三4月综合练习一模)下列实验、现象与结论相符的是实验现象结论A铝片放入冷浓硝酸中无明显现象铝与冷浓硝酸不反应B向蔗糖中加入浓硫酸固体变黑、蓬松浓硫酸只体现强氧化性CSO2通入新制氯水溶液褪色SO2具有漂白性D饱和FeCl3滴入沸水中,用激光笔照射光亮通路FeCl3水解形成胶体【答案】D故B错误;C. 褪色反应为:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4,SO2表现出还原性,氯水具有强氧化性,体现不出来SO2具有漂白性,故C错误;D. FeCl3滴入沸水中由于Fe3+发生水解生成Fe(OH)3具有丁达尔效应,故D正确。21.(2018届江苏省南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市高三第二次调研()在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是 【答案】B【解析】A、铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,选项A错误;B、氮气与氢气在高温高压及催化剂条件下合成氨,氨气在催化剂作用下催化氧化得到一氧化氮,转化均能实现,选项B正确;C、二氧化硅不能与水反应,选项C错误;D、蔗糖不能与银氨溶液发生银镜反应生成银,选项D错误。答案选B。22.(2018届江苏省南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁六市高三第二次调研)下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是【答案】C23.(2018届北京市一零一中学高三3月月考)下列物质的转化在给定条件下能实现的是A. ①③⑥ B. ③⑤⑥ C. ①④⑤ D. ③⑥【答案】D【解析】①氯化镁溶液蒸发结晶时水解产生氢氧化镁和盐酸,盐酸易挥发,无法得到无水氯化镁,故不能实现;②偏铝酸钠与足量盐酸反应生成氯化铝和水,无法得到氢氧化铝,故不能实现;③氨气催化氧化得到一氧化氮,一氧化氮氧化得到二氧化氮,二氧化氮在空气中氧化得到硝酸,可以实现;④氯气与铁点燃生成氯化铁而无法得到氯化亚铁,无法实现;⑤硫与氧气点燃条件下反应生成二氧化硫而不是生成三氧化硫,无法实现;⑥二氧化硅与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠溶液,硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生硅酸,能实现;答案选D。24.(2018届浙江省杭州市学军中学高三选考前适应性练习)下列说法正确的是A. 向 SO2 水溶液中滴加 BaCl2 溶液,有白色沉淀 BaSO3 生成B. 明矾水解形成的 Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化C. Fe(OH)3溶于氢碘酸的离子方程式为:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OD. 等质量的 NaHCO3 和 Na2CO3 分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的 CO2 体积相同【答案】B25.(2018届湖南省常德市高三第一次模拟考试)下列实验中,对应的现象以及结论都正确的是??选项实验现象结论A铝丝用砂纸打磨后,放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后,放入CuSO4溶液中铝丝表面变红色铝可从铜盐溶液中置换出铜B溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X?有白色沉淀生成X一定是Cl2C将盐酸与石灰石反应产生的气体通入硅酸钠溶液硅酸钠溶液变浑浊证明非金属性:Cl>C>SiD将乙烯通入溴的四氯化碳溶液四氯化碳溶液最终变为无色产物为无色且溶于四氯化碳【答案】D【解析】A项,铝丝用砂纸打磨后,放在冷的浓硝酸中浸泡一段时间后,发生钝化形成致密氧化膜,因为Al2O3与CuSO4不反应,所以放入CuSO4溶液中,铝丝表面不会生成铜,故A错误;B项,向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X,产生的白色沉淀可能为亚硫酸钡或硫酸钡,则X可能为氨气或者氧化性气体(如氯气、臭氧等),故B错误;C项,比较元素的非金属性强弱,要看元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,所以不应该使用盐酸与石灰石反应,应该用高氯酸与石灰石反应,故C错误;D项,乙烯与溴单质发生加成反应生成无色1,2-二溴乙烷且溶于四氯化碳,所以将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液最终变为无色,故D正确。26.(2018届湖南省常德市高三第一次模拟考试)化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是A. 用菜油浸泡花椒制得花椒油的过程未发生化学变化B. 河水中加入明矾杀菌消毒后可以直接饮用C. 将KMnO4溶液浸泡过的硅藻士放在水果箱里可延长水果的保鲜期D. 晶体硅制得的光电池,能直接将光能转化为电能【答案】B27.(2018届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三第二次模拟考试)根据下列实验操作,预测的实验现象和实验结论或解释均正确的是实验操作预测实验现象实验结论或解释A将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧铝箔熔化但并不滴落下来铝箔表面有致密氧化膜生成,且熔点A12O3高于AlB向淀粉在稀硫酸催化下的水解液中滴入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热有砖红色沉淀生成葡萄糖具有还原性C向黄色的Fe(NO3)3溶液中滴加氢碘酸溶液变为紫红色氧化性:Fe3+>I2D向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH4++OH- = NH3↑+H2O【答案】A【解析】A.将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧生成氧化铝,氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则铝箔熔化但不滴落,故A正确;B.淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖与氢氧化铜浊液在碱性条件下进行,应先加入碱调节pH,实验现象错误,故B错误;C.向黄色的Fe(NO)3溶液中滴加氢碘酸,再加入一定量CCl4振荡并静置,下层溶液变为紫红色,说明生成了碘单质,是因为碘离子被硝酸或铁离子氧化,故C错误;D.向盛有NH4Al(SO4)2溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,首先与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,不能放出氨气,故D错误;故选A。28.(2018届安徽省合肥市第九中学高三第二学期第二次理综)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是( )A. 使用含有氯化钙、氯化钠的融雪剂会加速桥梁的腐蚀B. 煤干馏可以得到芳香族化合物等物质,新能源汽车的推广和应用有助于减少光化学烟雾的产生C. 向海水中加净水剂明矾可使海水淡化D. 除去水垢中的CaSO4常用试剂有碳酸钠和盐酸【答案】C29.(2018届四川省成都市龙泉驿区第一中学高三3月模拟考试)类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的结论,因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。下列几种类推结论中正确的是A. 第二周期元素氢化物稳定性顺序是HF>H2O>NH3;则第三周期元素氢化物稳定性顺序也是HCl>H2S>PH3B. Fe3O4可写成FeO·Fe2O3;Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3C. 可电解熔融MgCl2来制取金属镁;也能电解熔融AlCl3来制取金属铝D. 晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子.也必有阴离子【答案】A【解析】A、氢化物的稳定性取决于元素的非金属性,第二周期几种元素非金属性F>O>N,因此氢化物稳定性顺序是HF>H2O>NH3。同理,第三周期几种元素的非金属性Cl>S>P,所以氢化物稳定性顺序是HCl>H2S>PH3,A正确。B、Fe3O4中铁元素可以是+2或+3价,根据化合价代数和为0的规律,因此有1个+2价Fe和2个+3价Fe,所以可写成FeO·Fe2O3。而Pb3O4中铅元素可以是+2或+4价,根据化合价代数和为0的规律,因此有2个+2价Pb和1个+4价Pb,所以应该写成2PbO·PbO2,B错误。C、MgCl2熔融状态时电离生成Mg2+和Cl-,电解生成Mg和Cl2。AlCl3熔融时不发生电离,因此不导电,也就无法电离,C错误。D、晶体都是电中性的物质,当晶体中有带负电荷的阴离子时,必有一定数目阳离子使其总电荷为0,如NaCl等离子晶体。而当晶体中有阳离子时,使其总电荷为0的带负电荷的可以是阴离子,也可以是自由电子,如铁的晶体、NaCl晶体,前者是自由电子与铁的离子正负电荷抵消,后者则是阴离子所带的负电荷与Na+的电荷抵消。30.(2018届云南省曲靖市高三第一次复习统一检测)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系正确的是( )A. SO2具有漂白性,可用SO2漂白食物B. 明矾、二氧化氯可作水杀菌消毒剂C. 地沟油中的“油”属于油脂,用地沟油可制造肥皂D. 碳酸钠能与盐酸反应,可用碳酸钠治疗胃酸过多【答案】C31.(2018届安徽省合肥市高三第二次教学质量检测)下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是选项实验操作实验现象实验结论A向一定浓度CuSO4溶液中通入H2S气体出现黑色沉淀H2S酸性比H2SO4强B常温下,相同铝片分别投入足量稀、浓硫酸中浓硫酸中铝片先溶解完反应物浓度越大,反应速率越大C2mL0.1mol·L-1MgCl2溶液中滴加2滴1mol·L-1NaOH溶液,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液先生成白色沉淀,后生成红褐色沉淀Ksp[Mg(OH)2]>|Ksp[Fe(OH)3]D向2mL2%CuSO4溶液中加入几滴1%NaOH溶液,振荡后加入几滴有机物Ⅹ溶液,加热未出现砖红色沉淀Ⅹ不可能是葡萄糖【答案】C【解析】A,向CuSO4溶液中通入H2S,发生反应的化学方程式为:CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4,H2S为弱酸,H2SO4为强酸,该反应发生的原因是:CuS不仅难溶于水而且难溶于酸,生成难溶的CuS使得离子浓度减小,A项错误;B,常温下铝与浓硫酸发生钝化,铝片在浓硫酸中不能溶解,B项错误;C,2mL0.1mol/LMgCl2溶液中滴加2滴1mol/LNaOH溶液,产生白色Mg(OH)2沉淀后MgCl2过量,再滴加2滴0.1mol/LFeCl3溶液,白色沉淀转化为红褐色Fe(OH)3沉淀,根据沉淀转化的一般原则,Ksp[Mg(OH)2]Ksp[Fe(OH)3],C项正确;D,向2mL2%CuSO4溶液中加入几滴1%NaOH溶液,产生Cu(OH)2悬浊液且CuSO4溶液过量,加入X溶液,加热未出现砖红色沉淀,不能说明X中不含醛基,X可能是葡萄糖,D项错误;答案选C。32.(2018届河南省六市高三第一次联考一模)根据如图转化关系判断下列说法不正确的是(反应条件已略去)A. 反应①②③④⑤均属于氧化还原反应B. 生成黑锰矿的反应中,3mol?Mn?参加反应转移4mol?电子C. 生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1:?2D. 反应⑤为铝热反应【答案】B【解析】A.①②③④⑤反应中均有元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故A正确;B.Mn和O2反应生成黑锰矿,反应的化学方程式为:3Mn+2O2=Mn3O4,氧元素化合价0价变化为-2价,则3 molMn参加反应转移8mol电子据此计算电子转移数,故B错误;C.由6H2O2~3O2~6e-、2KClO3~3O2~12e-,生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1:2,故C正确;D.反应⑤是铝与二氧化锰的反应,属于铝热反应,故D正确;故选B。33.(2018届福建省泉州市高三毕业班3月质量检查)化学与生活密切相关。下列物质的用途错误的是A. 小苏打用于面包发酵B. 氢氧化铝用于中和胃酸C. 肥皂水用于蚊虫叮咬处清洗D. 福尔马林用于食品保鲜【答案】D【解析】A. 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,可用于糕点、面包的发酵,故A正确;B. 胃酸的主要成分是盐酸,氢氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水,消耗盐酸,故B正确;C. 肥皂水呈碱性,与蚊虫叮咬处释放的酸发生反应,可用于蚊虫叮咬处清洗,故C正确;D. 福尔马林是甲醛的水溶液,甲醛有毒,不能用于食品保鲜,故D错误;答案选D。34.(2018届河南师范大学附属中学高三3月月考)下列有关化学与生产、生活的说法中,不正确的是( )。A. 陶瓷、水泥和玻璃都属于硅酸盐产品B. “梨花淡自柳深青,柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同C. 铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝D. 锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙,再用酸除去【答案】C35.(2018届江西省等三省十校高三下学期联考)化学与社会、生活、科技有着密切的联系,下列说法正确的是A. 烧制陶瓷和石油的分馏均不涉及化学变化B. 明矾常用于水的净化和消毒杀菌C. 利用高纯硅制造的太阳能电池板可将光能直接转化为电能D. 航空母舰上用于舰载机降落拦阻索的特种钢缆,属于新型无机非金属材料【答案】C【解析】A、烧制陶瓷时黏土中的成分在高温下发生复杂的物理化学变化,而石油的分馏是利用物质的沸点高低进行分离的一种实验操作,不涉及化学变化,故A错误;B、明矾中的Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体,能够吸附水的颗粒状杂质,达到净化水的目的,但没有消毒杀菌作用,故B错误;C、利用高纯硅制造的太阳能电池可将太阳的光能转化为电能,故C正确;D、航空母舰上用于舰载机降落拦阻索的特种钢需要有特别强的韧性和强度,耐高温抗腐蚀,是一种新型金属材料,故D错误。本题正确答案为C。36.(2018届贵州省遵义市第四中学高三3月月考)某课外活动小组根据镁与CO2的反应设计实验探究镁与NO2的反应。甲同学推测产物是MgO和N2;乙同学推测产物除了MgO和N2外,固体中还可能含有Y。该小组同学设计了以下装置探究镁与NO2反应的固体产物,并测定其组成。(1)实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红综色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做的目的是_______________________________。(2)装置B中的试剂可以选用________A、浓硫酸 B、无水氯化钙 C、五氧化二磷 D、碱石灰(3)装置C中盛装氢氧化钠溶液的作用是:___________________________________(4)为保证生成气体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是①气体恢复至室温再读数;②_______________________________;③______________________________。 (5)实验结束后,同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。说明乙组同学推测正确,请写出Y与水反应的化学方程式_________________。(6)若初始加入镁粉质量为3.6 g,在足量的NO2中充分反应后 ,收集到N2体积为448mL (标准状况),则产物中MgO的质量是_________。【答案】 排除装置中空气,避免空气干扰 BC 吸收剩余NO2 调整量筒中液面与D中水平 视线与液体凹液面相切 Mg3N2+H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 4.8g【解析】(1)实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红综色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做可以排除装置中空气,避免空气干扰,故答案为:排除装置中空气,避免空气干扰;(2)装置A中浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,生成的二氧化氮中混有水蒸气,装置B中的试剂需要除去其中的水蒸气,可以选用无水氯化钙和五氧化二磷等酸性固体干燥剂,故选BC;(3)二氧化氮能够污染空气,并且与水反应生成一氧化氮,影响氮气的体积的测定,装置C中盛装氢氧化钠溶液可以吸收为反应的NO2,故答案为:吸收剩余的NO2;(4)为保证生成气体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是:①气体恢复至室温再读数;②调整量筒中液面与D中水平;③视线与液体凹液面相切,故答案为:调整量筒中液面与D中水平;视线与液体凹液面相切;(5)实验结束后,同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝,说明生成的气体为氨气,则固体产物中含有氮元素,根据参与反应的物质为镁和二氧化氮,可以判断固体产物为Mg3N2,Mg3N2与水反应的化学方程式为Mg3N2+H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,故答案为:Mg3N2+H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑;(6)镁的物质的量==0.15mol,反应生成氧化镁或氮化镁,失去电子0.3mol,标准状况下,N2体积为448mL,物质的量==0.02mol,得到了电子0.02mol×8=0.16mol,根据得失电子守恒,生成Mg3N2mol=0.01mol,根据镁原子守恒,生成的氧化镁为mol=0.12mol,质量为0.12mol×40g/mol=4.8g,故答案为:4.8g。37.(2018届宁夏银川一中高三第一次模拟考试)较活泼金属与硝酸反应,产物复杂。如一定浓度的硝酸与镁反应,可同时得到NO、NO2、N2三种气体。某同学欲用下列仪器组装装置来直接验证有NO、NO2生成并制取氮化镁。(假设实验中每步转化均是完全的)已知:①NO2沸点是21.1℃、熔点是-11℃;NO的沸点是-151℃、熔点是-164℃;②氮化镁遇水会发生水解。回答下列问题:(1)为达到上述实验目的,所选用的仪器的正确连接方式是(_____) (填序号)。a. A→ D → C → F → B → F →E b. A→ C → D → F → B → F →Ec. A→ F → C → D → F → B →E d. A→ F → D → C → F → B →E(2)确定还原产物中有NO2的现象是______________________________,实验中两次使用装置F,第二次使用装置F的作用是____________________________________。(3)实验前需先打开开关K,向装置内通CO2气体,其目的是____________,当_______________时停止通入CO2。(4)实验过程中,发现在D中产生预期现象的同时,C中溶液颜色慢慢褪去,试写出C中反应的离子方程式____________________________________________________。(5)在A中反应开始时,某同学马上点燃B处的酒精灯,实验结束后通过测定发现B处的产品纯度不高,原因是______________________________________(用化学方程式回答)。(6)验证B处有氮化镁生成的方法是_______________。【答案】 a D中有红棕色液体生成 防止E中水蒸气进入B中,造成产物不纯 排除装置内空气,防止干扰实验 E中产生白色沉淀 5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O CO2+2Mg2MgO+C 取B中固体少量于试管中,向其中加入少量水,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则B中有氮化镁生成利用NO具有还原性,用装置C中酸性KMnO4溶液验证NO;根据已知②Mg3N2遇水会发生水解,与Mg反应的N2必须是干燥的,气体在进入装置B之前必须用浓硫酸干燥N2,且要防止H2O(g)进入制备Mg3N2的装置;装置的连接顺序为:A→D→C→F→B→F→E,答案选a。(2)根据上述分析,确定还原产物中有NO2的现象是:装置D中有红棕色液体生成。Mg3N2遇水会发生水解,实验中两次使用装置F,第一次使用装置F的作用是:干燥N2;第二次使用装置F的作用是:防止E中H2O(g)进入B中,使Mg3N2不纯。(3)由于NO能与O2反应生成NO2,会影响NO2、NO的验证,实验开始前要排出装置中空气,所以实验前先打开开关K,向装置内通CO2气体,其目的是:排除装置内空气,防止干扰实验;当观察到装置E的Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀时,表明装置中空气已经排尽,停止通入CO2。(4)装置D中观察到有红棕色液体出现,装置C中溶液颜色慢慢褪去,说明酸性KMnO4溶液将NO氧化成NO3-,同时MnO4-被还原成Mn2+,反应可写成NO+MnO4-→NO3-+Mn2+,N元素的化合价由+2价升至+5价,Mn元素的化合价由+7价降至+2价,根据得失电子守恒配平为5NO+3MnO4-→5NO3-+3Mn2+,结合原子守恒、电荷守恒,写出离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O。(5)在A中反应开始时,马上点燃B处的酒精灯,Mg与CO2发生置换反应生成MgO和C,导致实验结束后B处制得的Mg3N2纯度不高,Mg与CO2反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C。(6)Mg3N2遇水发生水解生成Mg(OH)2和NH3,检验有Mg3N2生成只要检验B处固体中加水产生NH3即可,验证B处有Mg3N2生成的方法是:取B中固体少量于试管中,向其中加入少量水,若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则B中有氮化镁生成。38.(2018届河南省信阳市高三上学期期末质量检测)碱式碳酸镁可用于牙膏、医药化妆品等工业,化学式为4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O,某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质,为测定其纯度。某兴趣小组设计了如下两个方案:方案I:取一定质量的样品,与硫酸充分反应,通过测定CO2的质量计算纯度(1)乙中发生反应的方程式为______________________________ 。(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用) a__________,丁的作用是_________。(3)关闭止水夹K,向样品中加入足量的稀硫酸,当样品充分反应完后,为了测定准确还应进行的操作是______________________________。方案Ⅱ:①称取碱式碳酸镁样品mg;②将样品充分高温灼烧,冷却后称量;③重复操作②,测得剩余固体质量为m1g(用托盘天平称量)。(4)下列仪器中,该方案不会用到的是____________。(5)有同学认为方案Ⅱ高温灼烧的过程中会发生MgCO3+SiO2MgSiO3+CO2↑会导致测定结果有误,你认为这位同学的观点是否正确_____,(填“正确”或“错误”)请说明自己的理由:______________________。【答案】 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+5H2SO4=5MgSO4+11H2O+4CO2↑ debcb 除去CO2中的水蒸气 打开止水夹K,缓慢通入空气 E 错误 该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量【解析】(1)碱式碳酸镁样品中含有的二氧化硅与硫酸不反应,而碱式碳酸镁4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O,与硫酸反应生成硫酸镁、二氧化碳和水;反应的方程式为:4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+5H2SO4=5MgSO4+11H2O+4CO2↑;正确答案:4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O+5H2SO4=5MgSO4+11H2O+4CO2↑。(2)反应产生的二氧化碳气体中含有水蒸气,要先通过浓硫酸(长进短出)进行气体的干燥,然后纯净干燥二氧化碳被碱石灰吸收,最后称量出干燥管反应前后质量,根据质量差值即可计算出二氧化碳的纯度;外界空气中的水蒸气、二氧化碳进入丙装置,对实验有干扰,所以还要重复用丙装置,减少外界气体对实验带来的误差;仪器接口的连接顺序为:a debcb;丁装置的作用为除去CO2中的水蒸气;正确答案:debcb;除去CO2中的水蒸气。 (5)方案Ⅱ操作过程中,最终测得剩余固体质量,而从样品中溢出的是二氧化碳和水蒸气,只要两种气体的总量不变,固体内部是否反应并不影响实验结果,所以该同学的观点不正确;答案:错误;该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量。39.(2018届四川省南充市高三第一次高考适应性考试)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgSO4,含有少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:(1)为加快酸溶速率,可采取的办法有______,写出酸溶时废渣中主要成分发生反应的化学方程式为_________________。(2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为_________________。(3)用萃取分液的方法除去溶液中的Fe3+。①检验溶液中是否含有Fe3+的最佳试剂是_________________。②为使Fe3+ 尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向水溶液中加入一定量的萃取剂,_______、静置、分液,并重复多次。③萃取时,向混合溶液(含Fe2+、Al3+、Mg2+)中加入适量盐酸,使Fe2+ 与Cl-生成[FeCl4]-,再用足量的乙醚(Et2O)进行萃取,乙醚与H+结合,生成了离子Et2O·H+,由于[FeCl4]-与Et2O·H+离子容易形成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。该缔合物中,Cl-和Et2O分别取代了Fe2+和H+的配位水分子,并且中和了电荷,具有疏水性,能够溶于乙醚中。因此,就从水相转移到有机相中。该萃取剂不能萃取Al3+、Mg2+的原因是_________。(4)已知:Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[(Mg(OH)2)=1.0×10-12.pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀。室温下,除去MgSO4溶液中的Al3+(使其浓度小于1×10-6mol·L-1),需加入氨水调节溶液pH的范围为____________。(5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3 沉淀并用蒸馏水洗涤,检验沉淀是否洗净的操作是__________。(6)干燥时需低温干燥,温度较高时发生副反应,写出MgCO3·3H2O在323K温度时发生转化的化学方程式________________。【答案】 适当升高温度、搅拌、提高硫酸浓度(答案合理即给分) MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O KSCN?溶液 充分振荡 A13+、Mg2+与Cl-结合(生成配离子)?的能力很弱 5.0-8.5 取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若不产生白色沉定,则表明已选涤完全。 5MgCO3·3H2OMg5(OH)2(CO3)4·4H2O+CO2↑+10H2O【解析】(1) 适当升高温度、用工具搅拌、提高硫酸浓度等都可以加快酸溶速率;酸溶时废渣中的MgCO3、少量Fe、Al的氧化物都能被酸溶解,其中主要的反应的化学方程式为MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑,故答案为:MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑;(2)加入H2O2溶液与二价铁离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;(3)①检验溶液中是否含有Fe3+的最佳方法是加入KSCN?溶液,若溶液变成红色,说明含有Fe3+,故答案为:KSCN?溶液;②萃取时,为使溶质尽可能被萃取,应充分振荡,以充分接触而分离,故答案为:充分振荡;③根据题意,Fe2+?与Cl-生成[FeCl4]-,再用足量的乙醚(Et2O)进行萃取,乙醚与H+结合,生成了离子Et2O·H+,由于[FeCl4]-与Et2O·H+离子容易形成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-,能够溶于乙醚中。因此,就从水相转移到有机相中。而A13+、Mg2+与Cl-结合(生成配离子)?的能力很弱,Al3+、Mg2+仍然留在水相中,故答案为:A13+、Mg2+与Cl-结合(生成配离子)?的能力很弱;(4)pH=8.5时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,氢氧化铝完全变成沉淀时的pH:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33=c(Al3+)×c3(OH-),c(Al3+)=1×10-6mol?L-1,解得:c(OH-)=1×10-9mol?L-1,c(H+)=1×10-5mol?L-1pH=5,同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,pH约为3.5,故pH范围是:5.0<pH<8.5,故答案为:5.0<pH<8.5; (5)向滤液中加入Na2CO3溶液生成MgCO3?沉淀并用蒸馏水洗涤,检验沉淀是否洗净只需要具有洗涤液中是否存在SO42-即可,具体方法为取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若不产生白色沉定,则表明已选涤完全,故答案为:取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,若不产生白色沉定,则表明已选涤完全;(6)MgCO3?3H2O在323K温度时转化成Mg5(OH)2(CO3)4?4H2O,反应的化学方程式为5MgCO3?3H2OMg5(OH)2(CO3)4?4H2O+CO2↑+10H2O,故答案为:5MgCO3?3H2OMg5(OH)2(CO3)4?4H2O+CO2↑+10H2O。40.(2018届广东省江门市普通高中高三调研测试)已知: Mg能在NO2中燃烧,可能产物为Mg3N2、MgO和N2。Mg3N2容易与水反应。(1) 某实验探究小组探究Mg与NO2反应的固体产物成分,对固体产物提出三种假设:I.假设为: 固体产物为MgO;II.假设为:________;III.假设为: ________。(2) 该小组通过如下实验装置来验证Mg在NO2中燃烧反应产物(夹持装置省略,部分仪器可重复使用①实验装置连接的顺序为____________(填字母序号);②装置B中盛装的试剂可以是_______ (填字母)a.浓硫酸 b.碱石灰 c.无水CaCl2 d.五氧化二磷③确定产物中有N2生成的实验现象为_____________________。(3)设计实验证明: 产物中存在Mg3N2: ____________________。(4)己知装置C中初始加入Mg粉质量为13.2g,在足量的NO2中充分燃烧,实验结束后,硬质玻璃管冷却至室温、称量,测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0g,产生N2的体积为1120mL(标准状况)。写出玻璃管中发生反应的化学方程式:_________________。【答案】 Ⅱ.固体产物为Mg3N2 Ⅲ.固体产物为MgO和Mg3N ABCBED c d D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中 取 C 中少量反应产物,加入到水中产生刺激性气味的气体(1分),该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 11Mg+4NO2Mg3N2+ 8MgO+N2吸水干燥装置,故装置的连接顺序为ABCBED;②二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥,U形管装的是固体干燥剂,故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等,选cd;③从C中导出的气体通过NaOH溶液吸收NO2后,仍有气体将D中试剂瓶中的水压入烧杯中,则确定产物中有N2生成。(3)Mg3N2能与水反应生成氨气,氨气是具有刺激性气味的碱性气体,所以取少量反应后的固体产物,加入到水中产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,则证明产物中有Mg3N2。(4)13.2g镁的物质的量为0.55mol,设生成Mg3N2的物质的量为xmol,MgO的物质的量为ymol,根据镁原子守恒得:3x+y=0.55mol,根据固体质量得:100x+40y=21.0g,解得:x=0.05,y=0.4;氮气的物质的量为:1.12L÷22.4L?mol-1=0.05mol,综上分析反应物为Mg和NO2,生成物为Mg3N2、MgO和N2,且物质的量之比为1:8:1,所以化学方程式为:11Mg+4NO2Mg3N2+8MgO+N2。41.(2018届福建省龙岩市高三下学期4月教学质量检查)以某废催化剂(含Al2O3 36%、CoS 20%、MoS2 20%、MgO 8%等)为原料生产Co2O3的工艺路线如下:已知: 氧化铝有两种晶型α-Al2O3 和γ- Al2O3,α- Al2O3致密难溶于酸和碱。(1)废催化剂焙烧前先将其研磨,其目的是_________________________。(2)已知“焙烧除硫”后的产物有CoO、MoO3。写出Na2CO3溶液“浸取”过程的离子反应方程式:______________________。(3) 硫酸浸泡滤渣①的实验条件为硫酸浓度12 mol/L、液固比为3、反应温度60℃。该条件下,铝、钴浸出率与时间关系如图。当浸泡时间小于180 min时,铝、钴浸出率随着时间的推移均增加较快;180 min 后铝和钴的浸出率都提高不多,且钴浸出率高于铝浸出率。试解释180min后钴浸出率高于铝浸出率的原因: ____________________。(4)萃取剂对Al3+、Co2+萃取率与pH 的关系如图。萃取分离钴、铝的实验操作为: 向萃取分液后的有机相中加硫酸调pH=3~4,分液可得CoSO4溶液,___________,可得Al2(SO4)3溶液。(5)“滤液③”主要物质的化学成分是_______ (写化学式),用途之一为___________________。(6)“煅烧”过程 相关反应的化学方程式为_________________________。【答案】 焙烧反应更快更充分 MoO3+CO===MoO+CO2↑ 随浸泡时间的延长有些γ-Al2O3转化为α-Al2O3 (或滤渣中含有部分α-Al2O3) 继续向萃取分液后的有机相加硫酸调pH=0.5以下(或1以下),然后分液 (NH4)2SO4 作化肥(或其他合理答案) 4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2 (3)?氧化铝有两种晶型α-Al2O3?和γ- Al2O3,α- Al2O3致密难溶于酸和碱,随浸泡时间的延长有些γ-Al2O3转化为α-Al2O3,因此当浸泡时间小于180?min时,铝、钴浸出率随着时间的推移均增加较快;180?min?后铝和钴的浸出率都提高不多,且钴浸出率高于铝浸出率,故答案为:随浸泡时间的延长有些γ-Al2O3转化为α-Al2O3;(4)萃取分离钴、铝的实验操作为:?向萃取分液后的有机相中加硫酸调pH=3~4,分液可得CoSO4溶液,根据图像,当pH<1,在0.5左右时,Al3+的萃取率急剧减小,因此继续向萃取分液后的有机相加硫酸调pH=0.5以下(或1以下),然后分液,可得Al2(SO4)3溶液,故答案为:继续向萃取分液后的有机相加硫酸调pH=0.5以下(或1以下),然后分液;(5)根据流程图,CoSO4中加入草酸铵溶液反应生成草酸钴沉淀和硫酸铵溶液,“滤液③”主要物质的化学成分是硫酸铵,是一种常见的化学肥料,故答案为:(NH4)2SO4;作化肥;(6)草酸铵在空气中煅烧,反应生成Co2O3和二氧化碳,反应的化学方程式为4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2,故答案为:4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2。42.(2018届贵州省安顺市高三适应性监测考试三)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂的成分及其含量进行探究:查阅资料:①该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;②牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。(1) 往滤渣中加入过量NaOH 溶液,部分滤渣溶解,过滤后,向滤液中先通入过量二氧化碳,发生反应的离子方程式为__________,再加入过量稀盐酸,此时观察到的现象是______________。II.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用如图所示装置(图中夹持仪器略去) 进行实验,充分反应后,测定C 中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题:(2) 装置C 中生成BaCO3的离子反应方程式为________。(3) 装置D的仪器名称为________,其作用是_________。(4) 下列各项措施中,可以提高实验测定准确度的是_______ (选填下列字母序号)。a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体b.滴加盐酸不宜过快c.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d.在B~C 之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(5) 实验中准确称取8.00 g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3 平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。(6) 另有同学认为可以采用测定装置C 在吸收CO2前后的质量差的方法(CO2全部被吸收),也能确定碳酸钙的质量分数,但实验证明按此方法测定的结果明显___ (填“偏高”或“偏低”),分析原因为_______。【答案】 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3?↓+?HCO3- 沉淀溶解,同时有气体产生 CO2+?Ba2++2OH-=BaCO3?↓+?H2O U形管 防止空气中CO2进入装置C,影响实验测定准确度 ab? 25% 偏高 装置B中的水蒸气和氯化氢气体会进入装置C溶解,过滤后得到含NaAlO2的滤液;向滤液中通入过量的CO2,发生反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。再加入过量稀盐酸,NaHCO3和Al(OH)3都与HCl反应,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,再加入过量稀盐酸,观察到的现象是:沉淀溶解,同时有气体产生。II.(2)根据实验装置和资料,摩擦剂中只有CaCO3与HCl反应产生气体,CaCO3与盐酸反应生成CaCl2、H2O和CO2,CO2通入装置C中与足量Ba(OH)2反应生成BaCO3,反应的离子方程式为CO2+Ba2++2OH-=BaCO3↓+H2O。(3)装置D的仪器名称为U形管。本题的实验原理是:通过测量C中生成的BaCO3沉淀的质量确定CaCO3的质量分数;为了减小实验误差,要保证生成BaCO3的CO2全来自牙膏摩擦剂中的CaCO3与盐酸的反应;U形管中盛放的碱石灰的作用是:防止外界空气中的CO2进入装置C,影响实验测定的准确度。(4)a项,在加入盐酸之前,排尽装置内的CO2气体,可保证与足量Ba(OH)2反应的CO2全来自CaCO3,可提高实验测定的准确度;b项,若滴加盐酸过快,产生CO2的速率过快,CO2不能完全被Ba(OH)2溶液吸收,产生实验误差,滴加盐酸不宜过快可提高实验测定的准确度;c项,装置B、C都为水溶液中的反应,在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置不能提高实验测定的准确度;d项,由于盐酸具有挥发性,从装置B中导出的CO2中含有HCl(g)和H2O(g),若在B~C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,HCl会与NaHCO3反应产生CO2,这部分CO2也被Ba(OH)2溶液吸收,会使实验的准确度偏低,在B~C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置不能提高实验测定的准确度;可以提高实验测定准确度的是ab,答案选ab。(5)根据C守恒,n(CaCO3)=n(BaCO3)==0.02mol,m(CaCO3)=0.02mol100g/mol=2g,样品中碳酸钙的质量分数为100%=25%。(6)由于盐酸具有挥发性,从装置B中导出的CO2中含有HCl(g)和H2O(g);若采用测定装置C在吸收CO2前后的质量差的方法,由于HCl(g)和H2O(g)也能被Ba(OH)2溶液吸收,导致测得的CaCO3的质量偏高,使测定的结果明显偏高。43.(2018届河北省唐山市五校高三联考A卷)利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下:已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42-,TiOSO4水解成TiO2?xH2O沉淀为可逆反应;乳酸结构简式为CH3CH(OH)COOH。请回答:(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是________________________。(2)加入铁屑的目的一是还原少量Fe2(SO4)3;二是使少量TiOSO4转化为TiO2?xH2O滤渣,用平衡移动的原理解释得到滤渣的原因___________________________。(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________________。(4)用离子方程式解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因_________________。(5)步骤④的离子方程式是_________________________________________。(6)为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol?L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为______________(用a表示)。【答案】 过滤 TiOSO4+(x+1)H2OTiO2 ? xH2O↓+H2SO4或TiO2++(x+1)H2OTiO2 ? xH2O↓+2H+,铁屑与H2SO4反应,c(H+)降低,使平衡正向移动,TiOSO4转化为TiO2?xH2O滤渣 1: 4 FeCO3+2CH3CH(OH)COOH== Fe2++2CH3CH(OH)COO-+H2O+CO2↑ Fe2++2HCO3-==FeCO3↓+H2O+CO2↑ 13.9/a (1)分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作是过滤,故答案为:过滤; (2)TiOSO4水解生成TiO2?xH2O的化学方程式为:TiOSO4+(x+1)H2OTiO2?xH2O↓+H2SO4,铁屑与H2SO4反应,c(H+)降低,使平衡正向移动,TiOSO4转化为TiO2?xH2O滤渣,故答案为:TiOSO4+(x+1)H2OTiO2?xH2O↓+H2SO4,铁屑与H2SO4反应,c(H+)降低,使平衡正向移动,TiOSO4转化为TiO2?xH2O滤渣;(3)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫的方程式为:4FeSO4+O22Fe2O3+4SO3,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1: 4,故答案为:1: 4;(4)骤⑤中,碳酸亚铁与乳酸反应生成乳酸亚铁,反应的离子方程式为FeCO3+2CH3CH(OH)COOH== Fe2++2CH3CH(OH)COO-+H2O+CO2↑,故答案为:FeCO3+2CH3CH(OH)COOH== Fe2++2CH3CH(OH)COO-+H2O+CO2↑;(5)步骤④的离子方程式是Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑,故答案为:Fe2++2HCO3-═FeCO3↓+H2O+CO2↑;(6)亚铁离子会被高锰酸钾氧化为三价铁离子,本身被还原为+2价的锰离子,根据电子守恒,即5FeSO4?7H2O~KMnO4,根据消耗0.1000mol?L-1 KMnO4溶液20.00mL,所以晶体中FeSO4?7H2O的质量分数=×100%=,故答案为:。44.(2018届湖北省高三4月调研考试)工业上用含锰废料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下:已知:25℃时,部分氢氧化物的溶度积常数(Ksp)如下表所示。氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)2Mn(OH)2Ksp1.3×10-334.0×10-382.2×10-201.9×10-14请回答:(1)沉淀1的化学式为__________________。(2)室温下,调节pH为5.试通过计算说明此时Al3+、Fe3+已沉淀完全,理由是_________。(NH4)2S的电子式为________________;“净化”时,加入(NH4)2S的作用为___________________。(3)“酸化、还原”中,发生的所有氧化还原反应的离子方程式为__________________。(4)已知:滤液3中除MnSO4外,还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如下图所示。据此判断,操作“I”应为蒸发浓缩、____________、洗涤、干燥。(5)工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2,其阳极反应式为________________。(6)25.35 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。①300℃时,所得固体的化学式为______________________。②1150℃时,反应的化学方程式为___________________。【答案】 CaSO4 pH=5时,c(OH-)=10-9?mol/L,c(Fe3+)===4.0×10-11?mol/L,同理,c(Al3+)=1.3×10-6?mol/L,皆小于1.0×10-5mol/L,故Al3+、Fe3+已沉淀完全 使Cu2+转化为CuS沉淀 MnO2+SO2=Mn2++SO42- 、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O 趁热过滤 Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ MnSO4 3MnO2 Mn3O4+O2↑【解析】含锰废料(主要成分MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与含有二氧化硫烟气、稀硫酸溶解,发生SO2+MnO2═Mn2++SO42-,Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O,Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,CuO+2H+=Cu2++H2O,CaO+2H++SO42-=CaSO4↓+H2O,沉淀1为CaSO4,滤液1 金属阳离子为Mn2+、Fe2+、Al3+、Cu2+,加入双氧水氧化Fe2+为Fe3+,调节pH为5沉淀Fe3+、Al3+,沉淀2为Al(OH)3和Fe(OH)3,滤液2金属阳离子为Mn2+、Cu2+,加入(NH4)2S沉淀Cu2+,滤液3中除MnSO4外,还含有少量(NH4)2SO4,将滤液3蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥制备MnSO4。(1)含锰废料与稀硫酸反应:CaO+2H++SO42-=CaSO4↓+H2O,沉淀1为CaSO4,故答案为:CaSO4;(2) pH=5时,c(OH-)=10-9 mol/L,c(Fe3+)===4.0×10-11 mol/L,同理,c(Al3+)=1.3×10-6 mol/L,皆小于1.0×10-5 mol/L,故Al3+、Fe3+已沉淀完全;(NH4)2S为离子化合物,电子式为:,(NH4)2S的作用沉淀Cu2+使Cu2+转化为CuS沉淀,故答案为:pH=5时,c(OH-)=10-9 mol/L,c(Fe3+)===4.0×10-11 mol/L,同理,c(Al3+)=1.3×10-6 mol/L,皆小于1.0×10-5 mol/L,故Al3+、Fe3+已沉淀完全;;使Cu2+转化为CuS沉淀;(3)“酸化、还原”中,发生的所有氧化还原反应的离子方程式为:SO2+MnO2═Mn2++SO42-,Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O;故答案为:SO2+MnO2═Mn2++SO42-,Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O;(4)由图可知(NH4)2SO4的溶解度随温度的升高而增大,MnSO4的溶解度随温度的升高减小,故将滤液3蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥制备MnSO4;故答案为:趁热过滤;(5)用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2,阳极发生氧化反应,反应式为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;故答案为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;(6)①25.35g?MnSO4?H2O样品n(锰)=n(MnSO4?H2O)=0.15mol,其中n(H2O)=0.15mol,m(H2O)=2.7g,300℃时,所得固体质量为22.65g,减少的质量为2.7g,则说明该段失去结晶水,此时固体为:MnSO4,故答案为:MnSO4;②300℃时,固体为:MnSO4,受热分解生成锰的氧化物和硫的氧化物0.15mol,850℃时,固体质量由22.65g减少到为13.05g,减少的质量为9.6g,则硫的氧化物的相对质量为64,故为二氧化硫,则此时的固体为MnO2,1150℃时固体为二氧化锰分解所得,锰元素质量守恒,则m(锰)=n(锰)×55=8.25g,则氧化物中m(O)=11.45g-8.25g=3.2g,n(O)=0.2mol,故n(Mn):n(O)=0.15:0.2=3:4,则该氧化物为:Mn3O4,故反应为:3MnO2Mn3O4+O2↑,故答案为:3MnO2?Mn3O4+O2↑。45.(2018届北京市顺义区高三第二次模拟考试)某课题组以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2等)为原料制取软磁用Fe2O3(要求纯度>99.2%,CaO含量<0.01%)。其工艺流程如下(所加入试剂均稍过量):已知:生成氢氧化物的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8(1)滤渣A的主要成分是__________。(2)在过程Ⅱ中可观察到产生少量气泡,溶液颜色慢慢变浅。能解释该实验现象的离子方程式有__________。反应后,可以用__________溶液检验说明Fe3+是否已经完全反应。(3)在过程Ⅱ中,课题组对滤液A稀释不同倍数后,加入等质量的过量铁粉,得出Fe3+浓度、还原率和反应时间的关系如图所示:结合上述实验结果说明:课题组选择稀释后c(Fe3+)为1.60mol/L左右的理由是______。(4)在过程Ⅲ中,课题组在相同条件下,先选用了不同沉钙剂进行实验,实验数据见下表:(已知:滤液B中钙的含量以CaO计为290—310mg/L)沉钙剂Na2SO3H2C2O4(NH4)2CO3Na2CO3NH4F用量/g22252剩余CaO/mg/L)29029729019042根据实验结果,选择适宜的沉钙剂,得到滤渣C的主要成分有__________。(5)在过程Ⅳ中,反应温度需要控制在35℃以下,不宜过高,其可能的原因是__________。(6)在过程Ⅴ中,反应的化学方程式是__________。【答案】 SiO2 Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+ KSCN c(Fe3+)在1.60mol/L左右时,反应速率更快,Fe3+的还原率更高 CaF2、Al(OH)3 温度过高,(NH4)2CO3易分解(其他合理答案) 4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑ (1)根据上述分析,滤渣A的主要成分为SiO2,故答案为:SiO2;(2)过程Ⅱ中加入铁粉,铁与过量的硫酸反应生成氢气,铁将铁离子还原,溶液颜色慢慢变浅,涉及的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe+2Fe3+=3Fe2+,反应后,可以用KSCN溶液检验说明Fe3+是否已经完全反应,故答案为:Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+;KSCN;(3)根据图像,c(Fe3+)在1.60mol/L左右时,反应速率更快,Fe3+的还原率更高,因此选择稀释后c(Fe3+)为1.60mol/L左右,故答案为:c(Fe3+)在1.60mol/L左右时,反应速率更快,Fe3+的还原率更高;(4)根据表格数据可知,选择NH4F作沉钙剂,滤液B中钙的含量最低,因此滤渣C的主要成分有氢氧化铝和CaF2,故答案为:CaF2、Al(OH)3;(5)在过程Ⅳ中,反应温度需要控制在35℃以下,不宜过高,因为温度过高,(NH4)2CO3易分解,故答案为:温度过高,(NH4)2CO3易分解;(6)在过程Ⅴ中,碳酸亚铁被空气中的氧气氧化,反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑,故答案为:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2↑。46.(2018届广西高三4月考前模拟联合)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。(1)已知AlCl3的熔点为190℃,沸点为178℃,在潮湿的空气中易水解。某实验小组利用下图中装置制备无水AlCl3。①写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式:______________________________。②按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→____→b→c→______________。(填接口字母)。③装置F中应盛装的试剂是________,装置D的作用是____________________。(2)AlCl3与NaH反应时,需先将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末中,此反应中NaH的转化率较低,其原因可能是______________________________________。(3)通过测定铝氢化钠与水反应生成氢气的体积来测定铝氢化钠样品的纯度。①铝氢化钠与水反应的化学方程式为___________________________________。②设计如下四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(杂质只有氢化钠)。从简约性、准确性考虑,最恰当的装置是_____(填编号)。【答案】 5Cl-+ClO3-+6H+==3Cl2↑+3H2O k→j→d→e h→i→f→g 饱和NaCl溶液 吸收未反应的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入装置E中 NaH是离子化合物,难溶于有机溶剂,使反应物难以接触(或其他合理答案) NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑ 丁a→k→j→d→e→b→c→h→i→f→g,故答案为:k→j→d→e;h→i→f→g;③装置F用于除去氯化氢,应盛装的试剂是饱和食盐水,装置D的作用是吸收剩余的氯气并避免空气中的水蒸气进入D中,反之氯气污染空气以及氯化铝水解,故答案为:饱和食盐水;吸收剩余的氯气并避免空气中的水蒸气进入D中;(2)AlCl3与NaH反应时,需将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,则生成的NaCl是离子化合物,和有机物之间互不相溶,所以反应生成的氯化钠沉淀在氢化钠表面,阻止了氯化铝和氢化钠进一步反应,导致NaH的转化率较低,故答案为:NaH是离子化合物,难溶于有机溶剂,使反应物难以接触;(3)①铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生偏铝酸钠和氢气,其反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑,故答案为:NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑;②由反应原理得,测定铝氢化钠样品的纯度即通过测定铝氢化钠与水反应生成的氢气的量计算铝氢化钠的量,从而计算其纯度,所以从简约性、准确性考虑,甲没有使用恒压漏斗,测出的氢气有误差;乙、丙采用排水法收集氢气,由于导管中会有残留,导致测出的氢气有误差,适宜的方案是丁;通过连续两次读数的氢气体积相等,说明铝氢化钠与水完全反应,冷却至室温,故答案为:丁。47.(2018届广东省珠海市高三3月质量检测一模)用氟硅酸(H2SiF6)制备冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如下所示:(1)氟硅酸(H2SiF6)酸性强于硫酸,通常由四氟化硅经水吸收制得,其化学方程式为___________。(2)反应②为脱硅工艺,滤渣②是__________。(3)向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液发生反应③的离子方程式为_______________;NaF溶液呈碱性,在加入A l2(SO4)3溶液前,需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右,否则可能产生副产物______________。(4)干燥前,检验冰晶石是否洗涤干净的实验方法是____________________________。(5)从母液中可循环利用的物质是_____________________。(6)碳酸化法也是工业制取冰晶石的一种方法:在偏铝酸钠及氟化钠溶液中,通入足量二氧化碳即可,请写出该反应的化学方程式____________________________。【答案】 3SiF4+3H2O=2H2SiF6+H2SiO3 SiO2 6F-+Al3++3Na+=Na3AlF6↓ Al(OH)3 取洗涤后的溶液,向其中滴加BaCl2溶液,无现象,说明已经洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明没有洗涤干净 Na2SO4 6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2O=Na3AIF6↓+4NaHCO3 (3)向NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液反应生成Na3AlF6沉淀和硫酸钠,反应③的离子方程式为6F-+Al3++3Na+=Na3AlF6↓;NaF溶液呈碱性,在加入A l2(SO4)3溶液前,需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右,否则A l2(SO4)3溶液与碱反应生成氢氧化铝沉淀,故答案为:6F-+Al3++3Na+=Na3AlF6↓;Al(OH)3;(4)冰晶石上可能吸附硫酸钠溶液,判断是否洗涤干净只需要具有是否含有硫酸根离子即可,实验方法为取洗涤后的溶液,向其中滴加BaCl2溶液,无现象,说明已经洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明没有洗涤干净,故答案为:取洗涤后的溶液,向其中滴加BaCl2溶液,无现象,说明已经洗涤干净;若有白色沉淀生成,说明没有洗涤干净;(5)母液中含有硫酸钠,根据流程图,硫酸钠参与反应①的循环Na2SO4,故答案为:Na2SO4;(6)在偏铝酸钠及氟化钠溶液中,通入足量二氧化碳可以反应生成Na3AlF6沉淀,反应的化学方程式为6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2O= Na3AlF6↓+4NaHCO3,故答案为:6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2O= Na3AlF6↓+4NaHCO3。48.(2018届湖南省衡阳市高三第二次联考二模)铬铁矿的成分主要为FeCr2O4,另含有少量Al2O3和SiO2。从铬铁矿中提取铁、铬的化合物,并获得副产物的工艺流程如下:已知“混熔盐”中含有Na2CrO4和NaFeO2,其中NaFeO2极易水解。试回答下列问题:(1)“滤渣1”为红褐色沉淀,其化学式为_________________;向滤液①中加H2SO4“调pH”的目的:一是使CrO42-转化为Cr2O72- ;二是____________________________。(2)“煅烧”铬铁矿时,主要反应的化学方程式为_______________________________。(3)根据右图溶解度(S)~温度(T)曲线判断,对滤液②进行的最佳“分离”方法为_________(填序号)。A.蒸发结晶 B.蒸发浓缩,趁热过滤 C.蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(4)“反应”的离子方程式为_______________________________。(5)Cr(OH)3溶于盐酸生成配离子[CrCln(H2O) 6-n]x+。0.0015 mol [CrCln(H2O) 6-n]x+与氢离子交换树脂(HR)完全发生离子交换:[CrCln(H2O) 6-n]x++xHR→Rx[CrCln(H2O) 6-n]+xH+,生成的H+可与25.00 mL0.1200 mol·L -1NaOH溶液恰好中和。则该配离子的化学式为__________________。(6)已知25℃时,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32。则使Cr3+恰好完全沉淀,即溶液中c(Cr3+) =1.0×10-5 mol·L -1时,应调节溶液pH的最小值a为多少? (列式计算)________________ ______。【答案】 Fe(OH)3 使AlO2-、SiO32-转化为沉淀,便于过滤分离 4FeCr2O4+20NaOH+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O B 3SO2+Cr2O72-+2H+===2Cr3++3SO42-+H2O [CrCl(H2O)5]2+ Cr3+完全沉淀时,c(Cr3+)=1.0×10-5 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-9 mol·L-1 ,c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1 ,pH=-lg 10-5=5 (1)根据上述分析,“滤渣1”为红褐色沉淀为氢氧化铁,其化学式为Fe(OH)3;向滤液①中加H2SO4“调pH”的目的:一是使CrO42-转化为Cr2O72- ;二是使AlO2-、SiO32-转化为沉淀,便于过滤分离,故答案为:Fe(OH)3;使AlO2-、SiO32-转化为沉淀,便于过滤分离;(2)“煅烧”铬铁矿时,FeCr2O4与氢氧化钠反应生成了Na2CrO4和NaFeO2,反应的化学方程式为4FeCr2O4+20NaOH+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O,故答案为:4FeCr2O4+20NaOH+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O;(3)滤液2中主要含有重铬酸钠和硫酸钠,根据溶解度(S)~温度(T)曲线可知,对滤液②进行的最佳“分离”方法为蒸发浓缩,在温度较高时趁热过滤,除去硫酸钠,故答案为:B;(4)“反应”时二氧化硫后将重铬酸钠还原为Cr3+,离子方程式为3SO2+Cr2O72-+2H+==2Cr3++3SO42-+H2O,故答案为:3SO2+Cr2O72-+2H+==2Cr3++3SO42-+H2O;(5)[CrCln(H2O) 6-n]x++xHR→Rx[CrCln(H2O) 6-n]+xH+,生成的H+可与25.00 mL0.1200 mol·L -1NaOH溶液恰好中和,因为n(OH-)=0.025L×0.1200 mol·L -1=0.003mol,则n(H+)=0.0015 mol,根据[CrCln(H2O) 6-n]x++xHR→Rx[CrCln(H2O) 6-n]+xH+可知,0.0015 mol [CrCln(H2O) 6-n]x+生成0.003 mol H+,x=2,根据正负化合价的代数和为0,[CrCln(H2O) 6-n]2+中Cr为+3价,Cl为-1价,则n=1,因此该配离子的化学式为[CrCl(H2O)5]2+,故答案为:[CrCl(H2O)5]2+;(6)Cr3+完全沉淀时,c(Cr3+)=1.0×10-5 mol·L-1,c(OH-)===1.0×10-9 mol·L-1 ,c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1 ,pH=-lg 10-5=5,故答案为:5。49.(2018届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三第二次模拟考试)氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料:①实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O。②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+NaOH+H2O NaAlO2+NH3↑。Ⅰ.氮化铝的制备(1)实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各仪器接口连接:e→c→d→____________(根据实验需要,上述装置可使用多次)。(2)B装置内的X液体可能是____;E装置内氯化钯溶液的作用可能是_______。Ⅱ.氮化铝纯度的测定【方案ⅰ】甲同学用下图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是____。a.CCl4 b.H2O c.NH4Cl饱和溶液 d.植物油(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AlN纯度的影响是____ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。【方案ⅱ】乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度。(5)步骤②的操作是_________。(6)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的仪器有______等。(7) 样品中AlN的纯度是__________(用m1、m2、m3表示)。【答案】 a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→I 浓硫酸 吸收CO,防止污染 ad 偏大 通入过量CO2气体 坩埚、泥三角、坩埚钳 ×100%方向,各仪器接口连接顺序为:e→c→d→a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→I,故答案为:a→b→f(g)→g(f)→a(c)→b(d)→I;(2)根据上述分析,B装置内的X液体可以是浓硫酸;E装置内氯化钯溶液是用来吸收CO,防止污染,故答案为:浓硫酸;吸收CO,防止污染;(3) AlN+NaOH+H2O= NaAlO2+NH3↑,量气装置中收集的气体为氨气。a.氨气是极性分子,难溶于CCl4,可以选用;b.氨气极易溶于水,不能选用;c.氨气在NH4Cl饱和溶液中溶解度仍然很大,不能选用;d.氨气难溶于植物油,可以选用;故选ad;(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,,应用氢氧化钠溶液体积的影响会使得测得的氨气的体积偏大,所测AlN纯度偏大,故答案为:偏大;(5)根据流程图,滤液即洗涤液中含有NaAlO2,经过步骤②得到沉淀为氢氧化铝,因此步骤②是通入过量CO2气体,故答案为:通入过量CO2气体;(6)实验室里煅烧滤渣氢氧化铝使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的仪器有坩埚、泥三角、坩埚钳,故答案为:坩埚、泥三角、坩埚钳;(7)根据Al2O3+3C+N2 2AlN+3CO,AlN+NaOH+H2O= NaAlO2+NH3↑,样品的主要成分为Al2O3、C和 AlN,滤渣为C,最终的固体为Al2O3,因此由AlN反应得到的氧化铝的质量为m3-m1+m2,根据铝元素守恒,AlN的质量为×2×41g/mol=g,样品中AlN的纯度为×100%,故答案为: ×100%。50.(2018届宁夏吴忠市高三下学期高考模拟联考)某研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝,设计如图1所示实验装置。请回答:(1)图1中用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液加热制取氮气,该离子方程式为____________________。(2)按要求连接好实验装置后,接下来首先进行的操作是______________________________。(3)导管A的作用是_______________________________。(4)图1装置中各仪器导管口连接的顺序是(可重复使用,用小写字母a→f填写):____(5)反应结束后,某同学用图2装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。①氮化铝与过量的NaOH溶液反应生成氮气化学反应方程式为__________________________。②集气瓶中的苯的作用是_________________________;集气瓶中的液体没有装满,则实验测得NH3的体积将___________________________(填“偏大”“偏 小”或“不变”)。③若实验中称取氮化铝样品的质量为8.2g,测得氨气的体积2.8L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为____________________(保留3位有效数字)【答案】 NO2-+NH4+2H2O+N2↑ 检查装置的气密性 平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强,使NaNO2饱和溶液顺利滴下 a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ 防止氨气溶于水 不变 62.5%【解析】(1)图1中用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液加热制取氮气,化学方程式为:NaNO2+NH4Cl??NaCl+2H2O+N2↑,反应的离子方程式为NO2-+NH4+2H2O+N2↑,故答案为:NO2-+NH4+2H2O+N2↑;(2)有气体的实验装置要检查装置气密性;故答案为:检查装置的气密性;(3)导管A的作用是平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强,使NaNO2?饱和溶液顺利滴下,故答案为:平衡分液漏斗与烧瓶之间的压强,使NaNO2?饱和溶液顺利滴下;(4)用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液加热制取氮气与氧化铝反应,因氮化铝易水解,故流程中应注意无水,则氮气从a经浓硫酸干燥,为干燥充分,导管长进短出,连接e、d,为干燥充分,可再连接一个干燥管,gf,在玻璃管中反应,故连接bc,为防止空气中的水蒸气进入装置,最后连接一个干燥管gf,故答案为:a-e-d-g-c(或b)c(或b)-g-f或a-e-d-g-f--b(或c)-c(或b)-g-f;(5)①氮化铝与过量的NaOH溶液反应生成氨气化学反应方程式为:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑;故答案为:AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑;②因为氨气极易溶于水,所以广口瓶的水面上应加一层苯,来将气体和水隔绝,广口瓶中的气压之所以会增大,是因为有氨气进入,所以无论广口瓶中是否有空气,进入瓶中氨气的体积都等于排进量筒中水的体积,所以不受影响;故答案为:防止氨气溶于水;不变;③氨气的体积为2.8L(标准状况),则n(氨气)= =0.125mol,所以氮化铝的物质的量是0.125mol,质量是0.125mol×41g/mol=5.125g,所以氮化铝的质量分数为 ×100%=62.5%;故答案为:62.5%。51.(2018届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三第二次模拟考试)某含铬污泥主要含Cr2O3、Al2O3、Fe2O3等物质,该污泥可以用湿法回收利用,流程如下图所示:已知:室温下部分氢氧化物的Ksp见下表Al(OH)3Fe(OH)3Cr(OH)3Mn(OH)2Ksp3×10-344×10-386×10-314×10-14(1)酸浸前,对含铬污泥进行预处理即加水湿磨成浆体,湿磨的作用是_____________。(2)向滤液I加KMnO4氧化Cr3+的离子方程式是________________________________;将Cr3+氧化的目的是____________________________________________________。(3)室温下,调pH=10时, =_____;调溶液pH不能大于10,理由是_________。(4)NaHSO3在反应中的作用是___________;理论上n(NaHSO3):n[CrOH(H2O)5SO4]之比是_______________。 (5)NaHSO3固体在空气中易变质,写出检验NaHSO3是否变质的方法______________。【答案】 增大接触面积,加快反应速率,增加酸浸时金属元素浸出率 10 Cr3+ + 6MnO + 11H2O=6Mn2+ + 5Cr2O + 22H+ 防止调pH=10时,Cr3+生成Cr(OH)3沉淀使铬回收率下降 7.5×103 防止碱性过强Al(OH)3沉淀溶解生成AlO,无法分离 还原剂 3:2 取少量NaHSO3固体加适量水溶解,先加稀盐酸再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则NaHSO3已变质;若无白色沉淀则未变质 (3)室温下,调pH=10时, ====7.5×103;为了防止碱性过强Al(OH)3沉淀溶解生成AlO2-,无法分离,溶液pH不能大于10,故答案为:7.5×103;防止碱性过强Al(OH)3沉淀溶解生成AlO2-,无法分离; (4)加入NaHSO3可以将溶液的Cr2O72-还原为Cr3+;根据得失电子守恒,理论上n(NaHSO3)×(6-4)=n[CrOH(H2O)5SO4]×(6-3),解得n(NaHSO3):n[CrOH(H2O)5SO4]=3:2,故答案为:还原剂;3:2;(5)NaHSO3固体在空气中易被空气氧化为硫酸氢钠而变质,检验NaHSO3是否变质只需要检验硫酸根离子即可,方法为取少量NaHSO3固体加适量水溶解,先加稀盐酸再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则NaHSO3已变质;若无白色沉淀则未变质,故答案为:取少量NaHSO3固体加适量水溶解,先加稀盐酸再加BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则NaHSO3已变质;若无白色沉淀则未变质。52.(2018届吉林市普通中学高中毕业班第三次调研测试)以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细-氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为A12O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备流程如下:(1)用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为____(填选项编号)。(2)流程中加入H2O2 有气体产生,原因是_______________________________。(3)通过调节溶液的pH来“沉铁”,得到Fe(OH)3。己知:为保证产品的纯度,可以选用下列物质中的_______调节溶液pH(填字母),调节pH的范围为___________________________。a.A12O3 b.NaOH c.Al(OH) 3 d.Na2CO3(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4 Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置:①集气瓶中收集到的气体是_____________________(填化学式);②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是__________________________________;③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,该试剂是______________。【答案】 B Fe3+对H2O2的分解有催化作用 a c 3.2≤pH<3.7 N2 吸收SO2 Ba(OH)2(溶液)【解析】(1)能够焙烧固体的装置是坩埚,NaOH能和二氧化硅反应生成硅酸钠,所以不能采用瓷坩埚灼烧,所以应该采用铁坩埚,故选B(2)在实验流程中,H2O2具有氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,而Fe3+对H2O2的分解有催化作用。(3)为保证产品-氧化铝的纯度,可以选用a.A12O3 c.Al(OH) 3调节溶液pH。Fe3+开始沉淀的PH=2.2,沉淀完全的PH=3.2要使Fe3+完全沉淀调节pH的范围为3.2≤pH<3.7。答案:a c 3.2≤pH<3.7。(4) ①因为4[NH4 Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,NH3 N2 SO3 SO2混合气体通入饱和亚硫酸钠溶液,NH3 SO3被吸收,剩余N2 SO2在通入酸性高锰酸钾溶液,SO2被吸收,剩余N2,所以集气瓶中收集到的气体是N2。②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是吸收SO2气体。③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,鉴别硫酸根用Ba2= ,鉴别NH4+ 用OH-,所以该试剂是Ba(OH)2(溶液)。答案:Ba(OH)2(溶液)。53.(2018届广东省揭阳市高三高考第一次模拟考试)CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2?6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方式_______________________________。(2)NaClO3的作用是____________________写出该反应的离子方程式_____________;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体是 ___________(填化学式)。(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为________________。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图。加萃取剂的目的是_______________;其使用的最佳pH范围是(填字母代号)__________。 A.2.0~2.5 B.3.0~3.5 C.4.0~4.5 D.5.0~5.5(5)操作I包含3个基本实验操作是蒸发、结晶和过滤.制得的CoCl2?6H2O需减压烘干的原因是________________。(6)除“钙”“镁”是将滤液i中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.50×10-10。当加入过量NaF,所得滤液中c(Mg2+)/c(Ca2+)=_____________。【答案】 Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O 将Fe2+氧化成Fe3+ ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O Cl2 Fe(OH)3?? Al(OH)3 除去溶液中的Mn2+ B 降低烘干温度,防止产品分解 0.49 (1)酸性条件下,Co2O3和SO32-发生氧化还原反应生成Co2+、SO42-,反应离子方程式为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O,故答案为:Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O;(2)酸性条件下,加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,便于调节pH转化氢氧化铁沉淀而除去,反应的离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O,若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,氯酸钠能够氧化氯离子反应生成氯气,故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O;Cl2;(3)“加Na2CO3调pH至a”,目的是除去铁离子、铝离子,将铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,过滤除去,故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)根据流程图可知,此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子,由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液pH在3.0~3.5之间,可使Mn2+被萃取,并防止Co2+被萃取,故答案为:除去溶液中的Mn2+;B; (5)操作I包含3个基本实验操作是蒸发、结晶和过滤,制得的CoCl2?6H2O需减压烘干,目的是降低烘干温度,防止产品分解,故答案为:降低烘干温度,防止产品分解;(6)由溶度积可知,滤液i“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀,根据溶度积可知c(Mg2+):c(Ca2+)===0.49,故答案为:0.49。54.(2018届福建省南平市高三第一次综合质量检查)Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石(主要成分为Co3S4,含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取Co3O4的工艺流程如下:已知:Co与Fe为活泼金属,氧化性由强到弱的顺序为:Co3+>Fe3+>Co2+。几种氢氧化物的溶度积如下表:(l)写出溶解池中生成H2的离子反应方程式是____。(2)加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+.试剂l可选用__ 。 A.氯化钠 B.双氧水 C.亚硫酸钠 D.碘水(3)残渣l的主要成分为____。用浓氨水再调节pH,pH应略大于___ 。(已知:lg2=0.3.当离子浓度小于l.0×l0-5mol/L,可认为沉淀完全)。(4)操怍Ⅱ包括____、____、干燥,灼烧四个步骤;灼烧中反应的化学方程式 _________。(5)要得到15.0g质量分数为98%的LiCoO2正极材料,理论上需要Co3O4的质量为 __________g。【答案】 Co+2H+ =Co2++H2↑ B Fe(OH)3 、Al(OH)3 9.15 过滤 洗涤 6Co(OH)2+O2=2Co3O4+6H2O 12.05 (1)溶解池中钴与稀盐酸反应生成氢气,反应的离子反应方程式是Co+2H+ =Co2++H2↑,故答案为:Co+2H+ =Co2++H2↑;(2)加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂1可选用双氧水,氯化钠没有氧化性,亚硫酸钠是常见的还原剂,碘水不能氧化亚铁离子,故选B;(3)根据上述分析,残渣1的主要成分有Fe(OH)3 、Al(OH)3,用浓氨水再调节pH是沉淀Co2+,根据Co(OH)2的Ksp,c(OH-)==×10-5,则c(H+)==×10-9,pH=9.15,故答案为:Fe(OH)3 、Al(OH)3;9.15;(4)操怍Ⅱ为从悬浊液中分离出Co(OH)2,操作包括过滤、洗涤、干燥,灼烧四个步骤;灼烧中反应的化学方程式为6Co(OH)2+O2=2Co3O4+6H2O,故答案为:过滤;洗涤;6Co(OH)2+O2=2Co3O4+6H2O;(5)根据Co守恒, =×3,解得m(Co3O4)=12.05g,故答案为:12.05。55.(2018届辽宁省大连市高三双基测试)草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料(主要成分Co2O3),含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取草酸钴(C 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2019领军高考化学一轮复习专题3.2+镁、铝及其化合物(精讲深剖).doc 2019领军高考化学一轮复习专题3.2+镁、铝及其化合物(高效演练).doc