金属及其化合物练习二轮文档格式.docx
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在一定条件下相互转化关系如下图,下列判断正确的是( )
A.若D为H2O,A为碳,则A和C反应生成1molB转移的电子数为NA
B.若D为Fe,A为Cl2,则B溶液蒸干后可得到纯净的B固体
C.若D为O2,A为碱性气体,则以上转化只涉及两个氧化还原反应
D.若D为HCl,A为Na2CO3,则B溶液中c(Na+)=c(HCO
)+2c(CO
)+c(H2CO3)
4.(2012·
黄冈中学高三第二次联考)某溶液中可能含有H+、Na+、NH
、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO
、CO
等离子。
当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.原溶液中含有的阳离子是H+、NH
、Mg2+、Al3+
B.原溶液中含有的Fe3+和Al3+的物质的量之比为1∶1
C.原溶液中一定含有SO
和Na+
D.反应最后形成的溶液中溶质只有Na2SO4
5.(2012·
长安一中、交大附中、师大附中、西安中学第二次理综模拟)将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
A.标准状况下,反应过程中得到7.84L的气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mol·
L-1
6.(2012·
桂林市、崇左市、百色市、防城港市联考)将铝粉与FeO粉末配制成铝热剂,分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1;
②一份在高温下恰好反应完全,反应后的混合物与足量的盐酸反应后,放出的气体在标准状况下的体积为V2;
③一份直接放入足量的盐酸中,充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。
下列分析正确的是( )
A.V1=V3>
V2 B.V2>
V1=V3
C.V1=V2=V3D.V1>
V3>
V2
7.(2012·
邯郸市高三第一次模拟考试)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。
向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。
下列分析或结果错误的是( )
A.OA段产生的是NO,AB段的反应为:
Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段产生氢气
B.原混合酸中NO
物质的量为0.4mol
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液的pH=1
8.(2012·
江西四市高三联考)把一块镁铝合金投入到1mol/L盐酸里,待合金完全溶解后,往溶液里加入1mol/LNaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图A所示。
下列说法中不正确的是( )
图A 图B 图C
A.a的取值范围为0≤a<
50
B.
的最大值为2.5
C.若将关系图改为图B,则a的取值范围为80<
a<
90
D.若将关系图改为图C,则a的取值范围为75<
9.(2012·
泉州一检)某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种,某化学兴趣小组对其组成进行探究。
资料支持:
Cu2O在酸性溶液中会发生反应:
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
方案一:
(1)学生甲取少量样品于烧杯中,加入过量浓硝酸,产生一种红棕色的气体。
由此可得出样品中一定含有____,
写出产生上述气体的化学方程式_______。
(2)进一步探究样品中另一种成分。
实验操作步骤为:
取少量上述溶液,________。
方案二:
(3)学生乙取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,并作出如下假设和判断,结论正确的是________。
A.若固体全部溶解,说明样品一定含有Fe2O3,一定不含有Cu2O
B.若固体部分溶解,说明样品一定含有Cu2O,一定不含有Fe2O3
C.若固体全部溶解,再滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O
方案三:
学生丙利用下图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成。
回答下列问题:
(4)装置A是氢气的发生装置,可以使用的药品是________。
A.氢氧化钠溶液和铝片
B.稀硝酸和铁片
C.稀硫酸和锌片
D.浓硫酸和镁片
(5)下列实验步骤的先后顺序是________(填序号)。
①打开止水夹;
②关闭止水夹;
③点燃C处的酒精喷灯;
④熄灭C处的酒精喷灯;
⑤收集氢气并验纯。
(6)假设样品全部参加反应,若实验前样品的质量为1.6克,实验后称得装置C中固体的质量为1.3克。
则样品的组成是_____。
(可能用到的相对原子质量:
Fe:
56 Cu:
64 C:
12 O:
16)
10.(2012·
银川高三质检)2011年8月云南报道铬渣污染事件,铬渣中因含有+6价铬而使其毒性很强,利用钛铁矿(TiO2、FeO、Fe2O3)生产钛白粉的副产品(硫酸亚铁)可以将其还原为+3价的铬,并在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀。
具体工艺流程如图所示。
(1)碾碎的目的是______。
(2)加入过量的硫酸除让铁矿充分反应外,还起到的作用是______。
(3)第④步所加试剂是_________。
(4)上述流程中可循环使用的试剂是(写化学式)______。
(5)写出滤液c与Na2CrO4在NaOH溶液中反应的离子方程式______。
(6)第③步中加热的目的是_____。
11.以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·
7H2O)。
其主要工艺流程如下:
已知:
部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如下表。
沉淀物
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀pH
4.7
2.7
7.6
完全沉淀pH
6.7
3.7
9.6
(1)反应Ⅰ的化学反应方程式为________。
该反应中Fe2+被________(填“氧化”或“还原”),其目的是
______。
(2)试剂a是________,具体操作为________,目的是_____。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为________。
试剂c参与反应的离子方程式分别为______________________________、____________。
12.某工业废渣的主要成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。
现根据下列方案对其进行处理以回收废渣中的金属元素。
(1)固体A的化学式为________________。
(2)反应a的化学反应方程式为__________。
(3)25℃时,溶液中金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系如图所示:
①调节pH(Ⅰ)的pH为________;
②向溶液D中加入氢氧化钠溶液的同时调节pH(Ⅱ)所发生反应的离子方程式为_____________;
③从图中数据计算可得Mg(OH)2的溶度积Ksp[Mg(OH)2]约为________。
答案及解析
1.【解析】 A项,Na2O2不是碱性氧化物;
B项,Na、Al均用电解冶炼法;
D项,引入新杂质Cu2+。
【答案】 C
2.【解析】 A项,Al2O3溶于NaOH溶液而Fe2O3不溶;
B项,Cu、CuO均与稀HNO3反应;
C项,Na不能置换出Al,不能证明Na比Al活动性强;
D项,Al(OH)3溶于NaOH,不能得到Al(OH)3。
【答案】 A
3.【解析】 B项,FeCl3水解、FeCl3溶液蒸干不能得到FeCl3固体;
C项,A为NH3,B为NO,C为NO2,转化关系反应均是氧化还原反应;
D项,B为NaHCO3,则B溶液中存在c(Na+)=c(HCO
)+c(CO
)+c(H2CO3)。
4.【解析】 NaOH与阳离子的反应顺序为H+、(Mg2+、Fe3+、Al3+)、NH
。
由图像可知,滴入氢氧化钠的过程中发生了四种反应:
开始一个单位是中和,接下来的六个单位是沉淀反应,再接下来的两个单位是NH
与氢氧根离子反应,最后一个单位是氢氧化铝的溶解,由此确定生成氢氧化铝需要的氢氧化钠为三个单位,另外三个单位的氢氧化钠生成的是氢氧化铁沉淀(由图像可知两种沉淀的物质的量相同,因此两种离子的价态一样),故B正确;
有Al3+则没有CO
,因此可以确定有H+、NH
、Fe3+、Al3+、SO
(溶液一定是电中性的),故A错;
一定没有Mg2+、CO
,Na+不能确定,故C错;
反应最后形成的溶液中含有的溶质为NH3·
H2O、Na2SO4和NaAlO2,故D项错误。
【答案】 B
5.【解析】 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
0.2mol 0.4mol 0.1mol
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
0.2mol 0.4mol 0.2mol 0.3mol
由以上两个方程式可知:
生成的气体体积为:
(0.1mol+0.3mol)=0.4mol,为8.96L,故A错;
n(Na+)=0.4mol,则c(Na+)=0.4mol/0.2L=2mol·
L-1,故D错。
反应后剩余0.2molNaOH,故0.3molHCl先与其反应后,剩余的0.1molHCl再与NaAlO2反应,生成0.1molAl(OH)3沉淀,质量为7.8g,故C正确;
最终得到的是0.1molNaCl和0.1molNaAlO2的混合溶液,据电荷守恒有:
c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO
),由于c(H+)≠c(AlO
),故B错。
6.【解析】 ①③两份均符合关系2Al—3H2,故V1=V3。
对②份,2Al+3FeO
3Fe+Al2O3,由关系2Al—3H2,3Fe—3H2知V2=V3。
故V1=V2=V3。
7.【解析】 向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g,消耗0.3mol铜,据得失电子守恒计算可得生成0.2molNO;
向另一份中逐渐加入铁粉,铁粉先跟氧化性强的硝酸反应生成NO,由题图知道该反应消耗铁的量是0.2mol,根据得失电子守恒,知道生成的NO也是0.2mol,此是硝酸根已经反应完了,据氮守恒知道原硝酸的物质的量为0.4mol,B正确;
AB段的反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段产生氢气,OA段产生NO,A正确;
第二份溶液中最终溶质为FeSO4,C正确;
OA段和BC段共消耗H+1.0mol,原溶液稀释50倍pH不等于1,D不正确。
【答案】 D
8.【解析】 C项中,假设合金都是铝,生成Al(OH)3沉淀消耗NaOH溶液的体积为80mL-30mL=50mL,溶解Al(OH)3沉淀需要
mLNaOH溶液,所需NaOH溶液的总体积=(80+
)mL。
假设合金都是镁,生成Mg(OH)2沉淀后,Mg(OH)2不再溶解,即需要NaOH溶液的体积为80mL,所以a的取值范围为80<
80+
,C项错误。
9.【解析】
(1)HNO3被还原,一定有一种低价化合物,一定为Cu2O。
(2)另一种成分生成了Fe3+,可用KSCN溶液检验。
(3)在稀H2SO4中Fe2O3溶解生成Fe3+,Cu2O生成Cu和Cu2+,但Fe3+又溶解Cu,生成Fe2+和Cu2+。
(4)制取H2不能用HNO3和浓H2SO4等强氧化性酸。
(5)用H2先排空,再用H2还原,最后停止通H2。
(6)利用极值法,可确定既含Fe2O3又含Cu2O。
【答案】
(1)Cu2O Cu2O+6HNO3(浓)===2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O
(2)滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,说明样品中含有Fe2O3,反之说明样品中不含有Fe2O3
(3)C (4)AC (5)①⑤③④② (6)Fe2O3和Cu2O
10.【解析】
(1)碾碎可增大反应物的接触面积,使反应速率加快。
(3)第④步所加试剂是Fe,目的是使Fe3+转化为Fe2+。
(5)滤液c中含有Fe2+,它与Na2CrO4发生氧化还原反应,在碱性条件下生成Cr(OH)3沉淀和Fe(OH)3沉淀。
(6)水解是吸热反应,加热可促进TiOSO4的水解。
【答案】
(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)抑制Fe3+、Fe2+的水解,有利于钛从溶液中分离出
(3)铁粉
(4)H2SO4
(5)CrO
+3Fe2++4OH-+4H2O===Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓
(6)促进TiOSO4的水解
11.【解析】
(1)结合过滤操作分离出SiO2知,CuFeS2中的Cu、Fe元素被引入溶液,结合后一问
的变化情况知其被氧化至Fe3+,即可写出反应Ⅰ的方程式;
结合阳离子以氢氧化物形式沉淀的pH关系知,将
元素氧化是为了利于离子的分离。
(2)过量的稀硫酸使溶液酸性很强,为使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而不让Cu2+沉淀,需调节pH至3.7~4.7,消耗溶液中的H+,同时还不能引入新的杂质离子,故使用Cu元素对应的氧化物、碱、碳酸盐等均可。
(3)反应Ⅲ主要是Cu2+与过量的Fe(即b试剂)反应;
为将Cu2+全部转化,加入的铁粉过量,因此在反应Ⅳ时应该将过量的铁粉除去,利用铁、铜的性质差别,加入适量稀硫酸(即试剂c)即可。
【答案】
(1)4CuFeS2+2H2SO4+17O2===4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O 氧化 Fe2+和Cu2+通过水解难于分离,将
氧化成Fe3+易于利用水解分离两离子
(2)CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等] 加入试剂调节pH至3.7~4.7之间 使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成Cu(OH)2沉淀
(3)Cu2++Fe===Cu+Fe2+ Fe+2H+===Fe2++H2↑ Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
12.【解析】
(1)SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO中只有二氧化硅不溶于盐酸,所以A是二氧化硅。
(3)根据金属离子的物质的量浓度与溶液pH的关系,可知调节pH=3.7时Fe3+完全沉淀,而Al3+、Mg2+还没有开始沉淀,而pH=10.8时Mg2+完全沉淀,铝离子转变为AlO
当pH=10.8时镁离子完全沉淀,此时可以看做Mg2+浓度为10-5mol/L,溶液中OH-浓度为10-3.2mol/L,则有Ksp=c(Mg2+)·
c2(OH-)=10-5×
(10-3.2)2=10-11.4。
【答案】
(1)SiO2
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
(3)①3.7 ②Al3++4OH-===AlO
+2H2O、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
③10-11.4
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- 金属 及其 化合物 练习 二轮
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