山东省济南市暑假新高三一轮化学《金属及其化合物》综合题练习含答案.docx
- 文档编号:25031571
- 上传时间:2023-06-04
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:235.17KB
山东省济南市暑假新高三一轮化学《金属及其化合物》综合题练习含答案.docx
《山东省济南市暑假新高三一轮化学《金属及其化合物》综合题练习含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《山东省济南市暑假新高三一轮化学《金属及其化合物》综合题练习含答案.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
山东省济南市暑假新高三一轮化学《金属及其化合物》综合题练习含答案
绝密★启用前
山东省济南市2020年暑假新高三一轮化学《金属及其化合物》综合题练习
1.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+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C
MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C
MgO+S↑+3CO↑
利用下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是:
_________________________________。
2.某研究小组探究将MgCl2和AlCl3混合溶液加入到氢氧化钠溶液中生成沉淀及沉淀溶解的情况,实验过程中可能用到的仪器与药品如下:
过滤装置、烧杯、滴管、0.5mol·L-1MgCl2溶液、AlCl3溶液各100mL、1mol·L-1NaOH溶液、1mol·L-1盐酸。
探究一:
实验开始时产生沉淀的成分
[假设一]实验开始时产生的沉淀是Mg(OH)2;
[假设二]_______________________________________________;
[假设三]实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2。
基于假设二成立,请利用下表完成实验过程:
探究二:
何时产生氢氧化镁沉淀
请用离子方程式表示上述实验步骤③的结论:
___________________________________
________________________________________________________________________。
3.近年来,硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。
现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法,其工艺流程如图1所示:
反应温度、固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响,下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图2~图5所示)。
回答下列问题:
(1)火法炼铜的主要反应:
①2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);
②2Cu2S+3O2
2Cu2O+2SO2;
③2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑;
则由1molCuFeS2生成1molCu,共消耗________molO2。
在反应③中氧化剂为________,当有0.3mol电子发生转移时,生成SO2的体积为________(标准状况)。
(2)写出反应1的化学方程式:
____________________________________________________,
湿法炼铜与火法炼铜相比,优点是_________________________________________________。
(3)从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是________________________________________;实验时常用乙醇洗涤晶体,优点是_______________________________________________。
(4)根据实验以及工业生产的实验要求,从下表中得出的最佳工艺条件为________(填序号)。
4.为探究某抗酸药X的组成,进行如下实验:
查阅资料:
①抗酸药X可能的组成可以表示为MgmAln(OH)p(CO3)q(m、n、p、q为≥0的整数)。
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,pH=11.4时沉淀完全。
实验过程:
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是____________。
(2)Ⅲ中B溶解反应的离子方程式是______________________________________________。
(3)沉淀C的化学式是______________。
(4)若上述n(A)︰n(B)︰n(C)=1︰2︰3,则X的化学式是____________________。
5.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。
某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸):
(1)反应①能观察到的现象是_____________________________________________________,
有关反应的化学方程式为_______________________________________________________。
(2)反应②加入的金属可能是________,有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
6.Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图:
Cu2S
Cu
Cu2O、CuO
A
B
胆矾
(1)Cu2S中铜元素的化合价为________,火法炼铜的反应原理是_________________________
(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:
_______________________________________________。
(3)若将A中红色物质反应掉,操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。
A.适量的NaNO3
B.适量的HNO3
C.适量的H2O2
7.某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂,并回收铜。
探究过程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①中先加入热的Na2CO3溶液除油污,操作甲的名称是________。
(2)步骤②中,除发生反应Fe+2HCl===FeCl2+H2↑外,其他可能反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液C的颜色是________,溶液D中可能含有的金属阳离子有________。
(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2+的一种试剂是________(填字母)。
a.稀硫酸b.铁
c.硫氰化钾d.酸性高锰酸钾溶液
(5)操作乙的名称是________,步骤⑤产生金属铜的化学方程式为______________________。
8.钾是活泼的碱金属,钾和氧有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物。
(1)钾和硝酸钾反应可制得氧化钾K+KNO3―→K2O+N2(未配平),每生成9.4gK2O消耗的还原剂有________g。
(2)超氧化钾和过氧化钾都能与二氧化碳反应均生成氧气和K2CO3,在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂。
请尝试写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式:
________________________________________________________________________,
为了维持封闭环境气压稳定可以使用超氧化钾和过氧化钾的混合物使吸收的CO2与生成的O2体积相同(同温同压),则它们的物质的量之比为________。
(3)KO2加热至600℃部分分解得到固态混合物A,6.30gA充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L(标准状况),如果产物A只含有两种化合物,写出所有可能组成的化学式组合,并计算A中两种化合物的物质的量之比________。
9.某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3。
在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化:
请回答下列问题:
(1)写出A、B、D的化学式:
A__________,B__________,D__________。
(2)试剂a最好选用________(选填A、B、C、D)。
A.NaOH溶液B.稀盐酸
C.二氧化碳D.氨水
(3)写出反应①的离子方程式:
____________________________________________________。
(4)固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式为
________________________________________________________________________。
10.铜在自然界存在于多种矿石中,如:
请回答下列问题:
(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是
________________________________________________________________________。
(2)工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。
该工艺的中间过程会发生反应:
2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑,反应的氧化剂是_________________________________________。
(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是
________________________________________________________________________;
处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种盐的名称
________________________________________________________________________。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe,Ag,Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。
请简述粗铜电解得到精铜的原理:
__________________________________________________
______________________________________________________________________________。
11.某化学兴趣小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。
请回答下列问题:
(1)选择必要的仪器,按________顺序连接好装置(填装置序号)。
(2)检验装置B气密性的方法:
_____________________________________________________。
(3)实验时,在点燃酒精喷灯前必须进行的操作是________,待装置E中出现________现象时,再点燃酒精喷灯,以上操作的目的是_______________________________________________。
(4)加热一段时间后观察到钠块表面变黑,继续加热后,钠燃烧,有白烟生成。
两种产物中有一种是重要的化工原料,在玻璃工业中用量很大。
则钠与二氧化碳反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
12.根据要求完成Al(OH)3沉淀的生成与溶解过程中现象及相关反应的分析:
(1)根据下表中的图像,分析可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的现象,并完成相关的离子方程式。
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
答案
1.【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-+SO
+3H2O
【解析】本题要读懂以菱镁矿(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,包括每一个流程发生的反应。
向菱镁矿中加入稀硫酸,FeCO3、MgCO3均会反应,生成FeSO4和MgSO4,过滤除去不与硫酸反应的杂质,再加入H2O2,目的是将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3,加入氨水调节pH≈4,将Fe3+变成Fe(OH)3沉淀,得到滤渣2从而除去,之后将MgSO4溶液蒸干得到MgSO4固体,再用木炭还原法制备高纯氧化镁。
第(4)问,根据给出的信息,木炭给出的信息,木炭还原法制备高纯氧化镁(800℃)产生的气体主要有S、SO2、CO、CO2。
按照题目的要求分步吸收或收集。
将高温下的混合气体先通过A冷凝S变成固体,再通过B吸收SO2,B中的溶液只能吸收SO2,所以可以是溴水、酸性高锰酸钾溶液等,但是不能是NaOH溶液,再通过C吸收CO2,C中的溶液最好选用NaOH溶液,D中用排水法收集CO。
S与热的NaOH溶液反应,而且只有S的化合价发生变化,这是一个歧化反应,根据氧化还原反应的规律,即可写出化学方程式。
2.【答案】探究一:
实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3
探究二:
2AlO
+Mg2++4H2O===Mg(OH)2↓+2Al(OH)3↓
【解析】探究一中,向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入NaOH溶液开始产生的沉淀有三种可能:
一是只有Mg(OH)2、二是只有Al(OH)3、三是Mg(OH)2和Al(OH)3都存在,据此可推断出假设二为实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3。
设计实验探究实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3,首先应取一定体积的0.5mol·L-1MgCl2溶液和AlCl3溶液进行充分混合,然后向混合溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,根据Mg2+、Al3+的性质,可观察到溶液中生成白色絮状沉淀,据此推测出沉淀可能是Mg(OH)2或Al(OH)3或Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物,最后将沉淀过滤、洗涤,再向沉淀中加入过量的0.1mol·L-1NaOH溶液,若沉淀全部溶解,则可推测出沉淀只有Al(OH)3。
需要注意的是最后一步一定要将沉淀过滤出来并将沉淀洗涤干净,防止其他离子干扰。
探究二中,通过比较步骤①②③的现象差异来探究何时产生氢氧化镁沉淀,步骤②生成的沉淀只有Al(OH)3,向Al(OH)3溶液中加入过量NaOH时,Al(OH)3沉淀又溶解,最后得到的是NaAlO2溶液,因为NaAlO2溶液中AlO
的水解导致溶液呈碱性,MgCl2溶液中Mg2+的水解导致溶液呈酸性,将二者混合时水解相互促进,最终生成Mg(OH)2沉淀和Al(OH)3沉淀。
3.【答案】
(1)2.5 Cu2O,Cu2S 1.12L
(2)2CuS+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O+2S 污染小,同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄,资源得到充分利用
(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 洗去晶体表面的水和杂质离子,同时减少晶体的损失
(4)B
【解析】
(1)将题给的三个方程式合并得2CuFeS2+5O2
2Cu+4SO2+2FeO,当CuFeS2为1mol时,消耗的O2为2.5mol。
反应③中,根据化合价变化可知,Cu2O和Cu2S中Cu的化合价都降低,故它们都是氧化剂。
生成1molSO2转移6mol电子,当有0.3mol电子转移时,生成SO20.05mol,体积为1.12L(标准状况)。
(2)火法炼铜中产生有毒的SO2,而湿法炼铜中不产生有毒气体,故其优点是污染小、环保,同时湿法炼铜中还得到副产品硫酸亚铁晶体及硫黄,充分利用了资源。
(3)FeSO4·7H2O晶体受热易失去结晶水,故从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作应是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
又因该晶体易溶于水,故不能用水洗涤,需用乙醇洗涤,不仅可以洗去晶体表面的水和杂质离子,还可以减少晶体的损失。
(4)从图2可以看出:
铜的浸出率随反应温度的升高而增大,在温度达到95℃后,铜的浸出率随温度的变化不明显,但是温度过高,能耗增加,由此可知适宜的反应温度为95℃。
从图3可以看出:
固液比大于1∶5时,铜的浸出率随固液比的增大而有所下降;固液比小于1∶5时,铜的浸出率随固液比的减小而有所下降,因此适宜的固液比为1∶5。
从图4可以看出:
铜的浸出率随反应时间的增加而增大,但在反应时间超过6h后,随着反应时间的延长铜的浸出率增大得很缓慢,同时反应时间过长,既增加能耗,又降低设备利用率,故适宜的反应时间为6h。
由图5可以看出:
加入氯离子能改善铜的浸出效果,但是氯离子浓度超过0.8mol·L-1时,铜的浸出率随氯离子浓度的增大反而降低,故适宜的氯离子浓度应维持在0.8mol·L-1。
4.【答案】
(1)CO2
(2)Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O (3)Mg(OH)2 (4)Mg3Al2(OH)10CO3
【解析】
(1)向X的粉末中加入过量盐酸产生气体A,得到无色溶液,Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是CO2。
(2)向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,生成白色沉淀B,根据Al3+在pH=5.0时沉淀完全,Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,pH=11.4时沉淀完全,说明含有Al3+,生成B反应的离子方程式是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
,向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,这时发生反应Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O。
(3)向Ⅱ得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,生成白色沉淀C,说明含有Mg2+,沉淀C的化学式是Mg(OH)2。
(4)若上述n(A)︰n(B)︰n(C)=1︰2︰3,n(CO2)︰n[Al(OH)3]︰n[Mg(OH)2]=1︰2︰3,则n(CO
)︰n(Al3+)︰n(Mg2+)=1︰2︰3,假设n(CO
)=1mol,再根据物质呈电中性可知还应该含有OH-离子,其物质的量为10mol。
则X的化学式是Mg3Al2(OH)10CO3。
5.【答案】
(1)固体逐渐消失,溶液由无色变成蓝色,有气泡产生 Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+CO2↑+3H2O
(2)铁粉(答案合理即可) Fe+Cu2+===Fe2++Cu
【解析】孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,且有气泡产生;反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+CO2↑+3H2O。
经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质,则滤液中主要含有CuSO4,加入的金属粉末能将Cu2+从溶液中置换出来即可,故金属可能是Fe或Zn等。
6.【答案】
(1)+1 Cu2S+O2
2Cu+SO2
(2)Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O
(3)C
【解析】
(1)Cu2S中铜为+1价,火法炼铜中Cu、O被还原,S被氧化,反应原理为Cu2S+O2
2Cu+SO2。
(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2+(蓝色)和单质铜(红色),写出反应物和生成物,配平方程式。
(3)H2O2不产生污染物。
7.【答案】
(1)过滤
(2)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+===3Fe2+
(3)棕黄色 Fe2+、Cu2+、Fe3+
(4)d
(5)电解 CuCl2
Cu+Cl2↑
8.【答案】
(1)6.5g
(2)4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2 2∶1
(3)K2O2和KO2,1∶2;K2O与KO2,1∶4
9.【答案】
(1)Al Al2O3 O2
(2)D
(3)AlO
+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO
(4)K2SO4、(NH4)2SO4
【解析】根据已知信息中甲的成分,可以推断B为氧化铝,因此反应②是通过电解而得到D(氧气)和A(单质铝)。
甲加入水得到的溶液为明矾溶液,溶液中含有Al3+、K+和SO
,甲加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物,再加入氢氧化钠,则氧化铝溶解,再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。
试剂a应该为氨水,如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液,则加入的量不好把握,由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。
10.【答案】
(1)Cu2S
(2)Cu2O和Cu2S
(3)形成酸雨 硫酸,硫酸铵
(4)电解池中,粗铜作阳极,纯铜作阴极,电解质为硫酸铜溶液。
阳极上发生氧化反应,Cu失去电子,使Cu单质变为Cu2+进入溶液中,Cu-2e-===Cu2+;阴极上发生还原反应,Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质,Cu2++2e-===Cu,从而达到精制Cu的目的
【解析】
(2)Cu2O,Cu2S的Cu由+1价被还原为0价,作氧化剂;Cu2S的S由-2价被氧化为+4价,作还原剂。
(3)处理SO2尾气一般为循环制备硫酸,或用氨水吸收,最后可得到(NH4)2SO4等化学品。
11.【答案】
(1)B、F、C、D、E
(2)塞紧双孔塞,关闭活塞,由长颈漏斗向试管内加水,到漏斗内液面超过试管内液面,形成一段液柱停止加水,一段时间后液柱不下降,证明装置气密性良好
(3)打开装置B中导气管活塞(或通入CO2) 澄清的石灰水变浑浊 排出装置中的空气
(4)4Na+3CO2
2Na2CO3+C
【解析】
(1)实验目的是“钠与二氧化碳反应”,D是主反应装置;首先要制备CO2,应选B装置,还需要用F装置除去CO2中的HCl,用C装置除去H2O;尾气处理装置不用,但需用E来验证装置中已充满CO2,故连接顺序为B、F、C、D、E。
(2)B装置是简易的启普发生器,可用“液面差法”检验气密性——塞紧双孔塞,关闭活塞,由长颈漏斗向试管内加水,到漏斗内液面超过试管内液面,形成一段液柱停止加水,一段时间后液柱不下降,证明装置气密性良好。
(3)为防止空气中的氧气与Na反应,在点燃酒精喷灯前必须打开装置B中导气管活塞(或通入CO2),只有澄清的石灰水变浑浊,才说明空气已经被排除干净,才能点燃酒精喷灯。
(4)根据反应物和“产物中有一种是重要的化工原料,在玻璃工业中用量很大”,可知其为Na2CO3,“钠块表面变黑”应是生成了单质C,故反应方程式为4Na+3CO2
2Na2CO3+C。
12.【答案】
(1)
(2)
【解析】解题的基点:
Al(OH)3的沉淀和溶解图像题是建立在Al(OH)3两性的基础上,在解题时要弄清反应物的用量及添加顺序。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属及其化合物 山东省 济南市 暑假 新高 一轮 化学 金属 及其 化合物 综合 练习 答案