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2020版《名师导学》高考新课标化学第一轮总复习讲义：章末综合（三） 金属及其化合物
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章末综合(三) 金属及其化合物
(建议用时：50分钟)
(对应复习讲义第212页)
一、选择题(每小题6分，共10小题，60分)
1．(2019·永州二模)北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是( )
A．Fe3O4 B．Fe2O3
C．FeO D．CuFeS2
A [磁石具有磁性，而Fe3O4又称为磁性氧化铁，具有铁磁性，结合选项可知磁石的主要成分为Fe3O4，A项正确。]
2．类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其是否正确。下列几种类推结论中正确的是( )
A．由2Cu＋O22CuO可推出同族的硫也有Cu＋SCuS
B．Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，则Pb3O4可表示为PbO·Pb2O3
C．Na能与水反应生成H2，K、Ca也能与水反应生成H2
D．CO2与Na2O2反应只生成Na2CO3和O2，故SO2与Na2O2反应只生成Na2SO3和O2
C [硫的氧化性弱于O2，硫与Cu反应生成Cu2S，A项错误；Fe3O4中铁元素的化合价为＋2和＋3，而Pb3O4中铅的化合价为＋2和＋4，B项错误；Na、K、Ca都为活泼金属，化学性质相似，C项正确；Na2O2具有强氧化性，SO2有还原性，二者反应生成Na2SO4，D项错误。]
3．(2019·济南一中月考)下列关于金属及其化合物的说法正确的是( )
A．Na2O为淡黄色固体，MgO为白色固体
B．金属钠具有强还原性，可用其与TiCl4溶液反应制取金属Ti
C．铁放入浓硝酸中无明显现象，说明铁与浓硝酸不反应
D．工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁
D [A.Na2O为白色固体，故A错误；B.钠的性质非常活泼，其与盐溶液反应时先与水反应，不能用钠与TiCl4溶液反应制取金属Ti，故B错误；C.铁放入浓硝酸中无明显现象，但发生了钝化，发生了氧化还原反应，故C错误；D.镁是活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，故D正确。]
4．下列叙述正确的是( )
A．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C．Fe和Fe2O3等物质的量混合后溶于稀盐酸，无气体放出
D．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化
C [A项，Fe与稀HNO3反应不是置换反应；B项，Fe与Cl2不能生成FeCl2；D项，FeCl3(aq)加热不能生成FeCl3固体。]
5．(2018·河北三市联考)化学美无处不在，如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是( )
选项
物质a
物质b
物质c
物质d
A
Cu2(OH)2CO3
Ba(OH)2
Fe(OH)3
酚酞
试液
B
CuO
NaAlO2
Fe2O3
紫色石
蕊试液
C
Cu2O
BaCl2
Fe2O3和Cu
酚酞
试液
D
Cu(OH)2
Ba(NO3)2
Fe(OH)2
紫色石
蕊试液
D [稀硫酸与Fe(OH)3或Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞试液显无色，A、B、C项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与Fe(OH)2反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊试液变红，D项正确。]
6．(2018·郑州模拟)中学常见物质A、B、C、D存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列物质中符合转化关系的A的个数为( )
①金属钠 ②硫单质 ③NH3 ④Na2CO3
⑤AlCl3溶液 ⑥HNO3
A．3 B．4 C．5 D．6
D [当A为金属钠时，D可以为O2，此时B、C分别为Na2O、Na2O2，符合转化关系；当A为硫单质时，D可以为O2，此时B、C分别为SO2、SO3，符合转化关系；当A为NH3时，D可以为O2，此时B、C分别为NO、NO2，符合转化关系；当A为Na2CO3时，D可以为HCl，此时B、C分别为NaHCO3、CO2，符合转化关系；当A为AlCl3溶液时，D可以为NaOH，此时B、C分别为Al(OH)3、NaAlO2，符合转化关系；当A为HNO3时，D可以为铁，此时B、C分别为Fe(NO3)3、Fe(NO3)2，符合转化关系。]
7．(2019·厦门一中月考)根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是( )
粗盐(含杂质,Mg2＋、CO、SO))Mg(OH)2―→MgCl2·6H2O无水MgCl2NaBr低浓度,Br2浓缩)Br－高浓度,Br2)
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需消耗2.24 L Cl2
D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D [①中除过滤外，还要除去Mg2＋、CO、SO，涉及化学反应，过程②电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，A项错误；根据信息，MgCl2·6H2O受热产生Mg(OH)Cl和HCl，因此应在HCl氛围中加热灼烧MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，B项错误；没有指明条件，无法判断所需Cl2的体积，C项错误；⑤发生的反应是Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，氢溴酸和硫酸都是强酸，反应后溶液呈强酸性，会腐蚀设备，D项正确。]
8．(2019·长沙一模)将铝粉与某铁的氧化物(FeO·2Fe2O3)粉末配制成铝热剂，分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3.92 L；另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，放出的气体在标准状况下的体积为( )
A．2.80 L B．3.92 L
C．5.60 L D．7.84 L
A [一份直接放入足量的烧碱溶液中，铝与氢氧化钠溶液发生反应生成3.92 L氢气，氢气的物质的量为＝0.175 mol。FeO·2Fe2O3中的氧原子全部与铝结合生成氧化铝，所以存在关系式：3H2～2Al～Al2O3～3O，n(H2)＝0.175 mol，则Al结合氧原子的物质的量为0.175 mol，根据氧原子守恒，可知FeO·2Fe2O3的物质的量为mol。根据铁原子守恒，可知另一份铝热剂在高温下完全反应生成的铁的物质的量为mol×5＝0.125 mol，根据Fe～H2可知，0.125 mol Fe 与HCl反应可生成氢气0.125 mol，标准状况下体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。]
9．(2019·洛阳期末)中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如图所示。
FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁
下列有关叙述不合理的是( )
A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病
B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等
C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
B [纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，A项正确；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体，不同于溶液中溶质微粒的直径，B项错误；反应①中环丙胺不参加反应，但加入环丙胺后FeCl3发生水解生成FeOOH，即环丙胺会促进氯化铁的水解，C项正确；由制备过程图可知，反应②的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D项正确。]
10．下列各选项中的两种情况转移电子数相等的是( )
A．等量的钠分别在常温和加热条件下与足量氧气充分反应
B．等物质的量的铁和铜在加热条件下分别与足量的单质硫充分反应
C．分别用过氧化氢和高锰酸钾制得等量的氧气
D．等量的铁分别在足量的氧气和氯气中充分燃烧
A [钠在常温和加热条件下与氧气反应，均变为Na＋，转移电子数相等，故A项正确；铁在加热条件下与硫反应生成Fe2＋，而铜与硫在加热条件下生成Cu＋，转移电子数不相等，故B项错误；假如分别生成1 mol O2，用H2O2制取时转移的电子数为2NA，用高锰酸钾制取时转移的电子数为4 NA，故C项错误；铁在足量的氯气中反应生成Fe3＋，与氧气反应生成Fe3O4，转移电子数不相等，故D项错误。]
二、非选择题(共4小题，40分)
11．(10分)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②小组同学在两烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是______(填字母代号)。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高
c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)小组同学将两种固体分别配制成0.5 mol·L－1的溶液，设计如下方案并对反应现象作出预测：
实验方案
预测现象
预测依据
操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1CaCl2溶液
有白色
沉淀
Na2CO3溶液中的CO浓度较大，能与CaCl2发生反应：________________________________________________(写离子方程式)
操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1CaCl2溶液
无白色
沉淀
NaHCO3溶液中的CO浓度很小，不能与CaCl2反应
实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为________________。
[解析] (1)碳酸钠稳定，受热难分解，碳酸氢钠热稳定性差，受热易分解，生成Na2CO3、CO2和H2O，故A为碳酸氢钠，受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，澄清石灰水变浑浊。
(2)①称取两种固体各2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明在同样的温度下，Na2CO3比NaHCO3更易溶于水。②碳酸钠溶解过程为放热过程，温度升高，故a错误，b正确；碳酸钠为强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，且碱性强于碳酸氢钠溶液，滴入酚酞后颜色较碳酸氢钠溶液的颜色深，呈红色，故c错误，d正确。
(3)实验1：碳酸钠能与氯化钙反应：CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl，离子方程式为Ca2＋＋CO===CaCO3↓。
实验2：CaCl2与NaHCO3溶液可发生反应：CaCl2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，离子方程式为Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
[答案] (1)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(2)①同温度下，Na2CO3比NaHCO3更易溶于水 ②bd
(3)Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
12．(10分)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。
(1)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(2)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为________________，在实验室中完成此实验还需要的试剂是________(填字母代号)。
a．KClO3 b．KCl
c．Mg d．MnO2
(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应________________________，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是________。
(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是________________________________________________________________________。
[解析] (1)根据Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为 Fe2＋。检验Fe2＋可以用铁氰化钾溶液(生成蓝色沉淀)，或用氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液(最终溶液为血红色)。
(2)E为Al，F中含有Fe2O3，Al与Fe2O3可以发生铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，该反应可用于焊接钢轨。实验室进行铝热反应，还需要Mg和KClO3。
(3)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。
(4)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。
(5)结合题中信息知绿色不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3
[或Cu(OH)2·CuCO3]。
[答案] (1)Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液或双氧水和KSCN溶液等，合理即可)
(2)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe ac
(3)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次 坩埚
(4)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(5)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]
13．(8分)(2019·合肥质检)镁在空气中点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另一种主要成分反应，生成少量的物质A，已知A可发生如下的一系列变化：
Ｋ
(1)写出A、C、D的化学式：A______、C______、
D________。(2)写出下列变化的化学方程式：
①固体A＋盐酸：________________________________________________________________________；
②溶液B＋NaOH溶液，加热：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 镁在空气中燃烧除生成MgO外，还可与N2反应生成Mg3N2，Mg3N2与足量盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl，MgCl2和NH4Cl的混合溶液与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀、NaCl和NH3等。
[答案] (1)Mg3N2 NH3 Mg(OH)2
(2)①Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl
②MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，NH4Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋NH3↑
14．(12分)以赤铁矿(主要成分为60.0% Fe2O3，杂质为3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：
已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
pH
3.4
5.2
9.7
6.7
请回答下列问题：
(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，目的是
________________。操作Ⅰ的名称是________。
(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将pH控制在3.6的目的是________________________。已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，该温度下反应：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋的平衡常数K＝________。
(4)加入双氧水时反应的离子方程式为________________________________。
[解析] (1)使用前将赤铁矿粉碎，可以增大酸浸时固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率。经过操作Ⅰ得到固体和溶液，操作Ⅰ的名称为过滤。(2)共热时MnO2转化为K2MnO4，Mn化合价升高，则Cl化合价降低，KClO3转化为KCl，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O。(3)加入双氧水，将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液a中的阳离子为Fe3＋、Al3＋、Cu2＋等，根据表中提供的Fe3＋、Al3＋、Cu2＋完全沉淀时的pH可知，将pH控制在3.6的目的是使Fe3＋全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀。25 ℃时，该反应的平衡常数K＝＝＝＝＝5.0×10－9。(4)加入双氧水时，Fe2＋被氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
[答案] (1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 过滤
(2)3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O
(3)使Fe3＋全部沉淀而其他金属离子不沉淀 5.0×10－9
(4)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
章末综合(三) 金属及其化合物
(建议用时：50分钟)
(对应复习讲义第212页)
一、选择题(每小题6分，共10小题，60分)
1．(2019·永州二模)北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是( )
A．Fe3O4 B．Fe2O3
C．FeO D．CuFeS2
A [磁石具有磁性，而Fe3O4又称为磁性氧化铁，具有铁磁性，结合选项可知磁石的主要成分为Fe3O4，A项正确。]
2．类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误的结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其是否正确。下列几种类推结论中正确的是( )
A．由2Cu＋O22CuO可推出同族的硫也有Cu＋SCuS
B．Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，则Pb3O4可表示为PbO·Pb2O3
C．Na能与水反应生成H2，K、Ca也能与水反应生成H2
D．CO2与Na2O2反应只生成Na2CO3和O2，故SO2与Na2O2反应只生成Na2SO3和O2
C [硫的氧化性弱于O2，硫与Cu反应生成Cu2S，A项错误；Fe3O4中铁元素的化合价为＋2和＋3，而Pb3O4中铅的化合价为＋2和＋4，B项错误；Na、K、Ca都为活泼金属，化学性质相似，C项正确；Na2O2具有强氧化性，SO2有还原性，二者反应生成Na2SO4，D项错误。]
3．(2019·济南一中月考)下列关于金属及其化合物的说法正确的是( )
A．Na2O为淡黄色固体，MgO为白色固体
B．金属钠具有强还原性，可用其与TiCl4溶液反应制取金属Ti
C．铁放入浓硝酸中无明显现象，说明铁与浓硝酸不反应
D．工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁
D [A.Na2O为白色固体，故A错误；B.钠的性质非常活泼，其与盐溶液反应时先与水反应，不能用钠与TiCl4溶液反应制取金属Ti，故B错误；C.铁放入浓硝酸中无明显现象，但发生了钝化，发生了氧化还原反应，故C错误；D.镁是活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁，故D正确。]
4．下列叙述正确的是( )
A．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C．Fe和Fe2O3等物质的量混合后溶于稀盐酸，无气体放出
D．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化
C [A项，Fe与稀HNO3反应不是置换反应；B项，Fe与Cl2不能生成FeCl2；D项，FeCl3(aq)加热不能生成FeCl3固体。]
5．(2018·河北三市联考)化学美无处不在，如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是( )
选项
物质a
物质b
物质c
物质d
A
Cu2(OH)2CO3
Ba(OH)2
Fe(OH)3
酚酞
试液
B
CuO
NaAlO2
Fe2O3
紫色石
蕊试液
C
Cu2O
BaCl2
Fe2O3和Cu
酚酞
试液
D
Cu(OH)2
Ba(NO3)2
Fe(OH)2
紫色石
蕊试液
D [稀硫酸与Fe(OH)3或Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞试液显无色，A、B、C项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与Fe(OH)2反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊试液变红，D项正确。]
6．(2018·郑州模拟)中学常见物质A、B、C、D存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列物质中符合转化关系的A的个数为( )
①金属钠 ②硫单质 ③NH3 ④Na2CO3
⑤AlCl3溶液 ⑥HNO3
A．3 B．4 C．5 D．6
D [当A为金属钠时，D可以为O2，此时B、C分别为Na2O、Na2O2，符合转化关系；当A为硫单质时，D可以为O2，此时B、C分别为SO2、SO3，符合转化关系；当A为NH3时，D可以为O2，此时B、C分别为NO、NO2，符合转化关系；当A为Na2CO3时，D可以为HCl，此时B、C分别为NaHCO3、CO2，符合转化关系；当A为AlCl3溶液时，D可以为NaOH，此时B、C分别为Al(OH)3、NaAlO2，符合转化关系；当A为HNO3时，D可以为铁，此时B、C分别为Fe(NO3)3、Fe(NO3)2，符合转化关系。]
7．(2019·厦门一中月考)根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是( )
粗盐(含杂质,Mg2＋、CO、SO))Mg(OH)2―→MgCl2·6H2O无水MgCl2NaBr低浓度,Br2浓缩)Br－高浓度,Br2)
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH)Cl和HCl气体等。
A．过程①的提纯是物理过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O灼烧即可制得无水MgCl2
C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br－需消耗2.24 L Cl2
D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
D [①中除过滤外，还要除去Mg2＋、CO、SO，涉及化学反应，过程②电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，A项错误；根据信息，MgCl2·6H2O受热产生Mg(OH)Cl和HCl，因此应在HCl氛围中加热灼烧MgCl2·6H2O得到无水MgCl2，B项错误；没有指明条件，无法判断所需Cl2的体积，C项错误；⑤发生的反应是Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，氢溴酸和硫酸都是强酸，反应后溶液呈强酸性，会腐蚀设备，D项正确。]
8．(2019·长沙一模)将铝粉与某铁的氧化物(FeO·2Fe2O3)粉末配制成铝热剂，分成两等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3.92 L；另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，放出的气体在标准状况下的体积为( )
A．2.80 L B．3.92 L
C．5.60 L D．7.84 L
A [一份直接放入足量的烧碱溶液中，铝与氢氧化钠溶液发生反应生成3.92 L氢气，氢气的物质的量为＝0.175 mol。FeO·2Fe2O3中的氧原子全部与铝结合生成氧化铝，所以存在关系式：3H2～2Al～Al2O3～3O，n(H2)＝0.175 mol，则Al结合氧原子的物质的量为0.175 mol，根据氧原子守恒，可知FeO·2Fe2O3的物质的量为mol。根据铁原子守恒，可知另一份铝热剂在高温下完全反应生成的铁的物质的量为mol×5＝0.125 mol，根据Fe～H2可知，0.125 mol Fe 与HCl反应可生成氢气0.125 mol，标准状况下体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。]
9．(2019·洛阳期末)中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如图所示。
FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁
下列有关叙述不合理的是( )
A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病
B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等
C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解
D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
B [纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，A项正确；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体，不同于溶液中溶质微粒的直径，B项错误；反应①中环丙胺不参加反应，但加入环丙胺后FeCl3发生水解生成FeOOH，即环丙胺会促进氯化铁的水解，C项正确；由制备过程图可知，反应②的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D项正确。]
10．下列各选项中的两种情况转移电子数相等的是( )
A．等量的钠分别在常温和加热条件下与足量氧气充分反应
B．等物质的量的铁和铜在加热条件下分别与足量的单质硫充分反应
C．分别用过氧化氢和高锰酸钾制得等量的氧气
D．等量的铁分别在足量的氧气和氯气中充分燃烧
A [钠在常温和加热条件下与氧气反应，均变为Na＋，转移电子数相等，故A项正确；铁在加热条件下与硫反应生成Fe2＋，而铜与硫在加热条件下生成Cu＋，转移电子数不相等，故B项错误；假如分别生成1 mol O2，用H2O2制取时转移的电子数为2NA，用高锰酸钾制取时转移的电子数为4 NA，故C项错误；铁在足量的氯气中反应生成Fe3＋，与氧气反应生成Fe3O4，转移电子数不相等，故D项错误。]
二、非选择题(共4小题，40分)
11．(10分)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②小组同学在两烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是______(填字母代号)。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高
c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)小组同学将两种固体分别配制成0.5 mol·L－1的溶液，设计如下方案并对反应现象作出预测：
实验方案
预测现象
预测依据
操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1CaCl2溶液
有白色
沉淀
Na2CO3溶液中的CO浓度较大，能与CaCl2发生反应：________________________________________________(写离子方程式)
操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1CaCl2溶液
无白色
沉淀
NaHCO3溶液中的CO浓度很小，不能与CaCl2反应
实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为________________。
[解析] (1)碳酸钠稳定，受热难分解，碳酸氢钠热稳定性差，受热易分解，生成Na2CO3、CO2和H2O，故A为碳酸氢钠，受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，澄清石灰水变浑浊。
(2)①称取两种固体各2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明在同样的温度下，Na2CO3比NaHCO3更易溶于水。②碳酸钠溶解过程为放热过程，温度升高，故a错误，b正确；碳酸钠为强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，且碱性强于碳酸氢钠溶液，滴入酚酞后颜色较碳酸氢钠溶液的颜色深，呈红色，故c错误，d正确。
(3)实验1：碳酸钠能与氯化钙反应：CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl，离子方程式为Ca2＋＋CO===CaCO3↓。
实验2：CaCl2与NaHCO3溶液可发生反应：CaCl2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，离子方程式为Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
[答案] (1)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(2)①同温度下，Na2CO3比NaHCO3更易溶于水 ②bd
(3)Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
12．(10分)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。
(1)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(2)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为________________，在实验室中完成此实验还需要的试剂是________(填字母代号)。
a．KClO3 b．KCl
c．Mg d．MnO2
(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应________________________，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是________。
(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是________________________________________________________________________。
[解析] (1)根据Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为 Fe2＋。检验Fe2＋可以用铁氰化钾溶液(生成蓝色沉淀)，或用氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液(最终溶液为血红色)。
(2)E为Al，F中含有Fe2O3，Al与Fe2O3可以发生铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，该反应可用于焊接钢轨。实验室进行铝热反应，还需要Mg和KClO3。
(3)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。
(4)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。
(5)结合题中信息知绿色不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3
[或Cu(OH)2·CuCO3]。
[答案] (1)Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液或双氧水和KSCN溶液等，合理即可)
(2)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe ac
(3)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次 坩埚
(4)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(5)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]
13．(8分)(2019·合肥质检)镁在空气中点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光，生成白色的氧化镁，同时，镁在这样的高温条件下，还可与空气中的另一种主要成分反应，生成少量的物质A，已知A可发生如下的一系列变化：
Ｋ
(1)写出A、C、D的化学式：A______、C______、
D________。(2)写出下列变化的化学方程式：
①固体A＋盐酸：________________________________________________________________________；
②溶液B＋NaOH溶液，加热：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 镁在空气中燃烧除生成MgO外，还可与N2反应生成Mg3N2，Mg3N2与足量盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl，MgCl2和NH4Cl的混合溶液与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀、NaCl和NH3等。
[答案] (1)Mg3N2 NH3 Mg(OH)2
(2)①Mg3N2＋8HCl===3MgCl2＋2NH4Cl
②MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，NH4Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋NH3↑
14．(12分)以赤铁矿(主要成分为60.0% Fe2O3，杂质为3.6%FeO，Al2O3，MnO2，CuO等)为原料制备高活性铁单质的主要生产流程如图所示：
已知部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
pH
3.4
5.2
9.7
6.7
请回答下列问题：
(1)含杂质的赤铁矿使用前要将其粉碎，目的是
________________。操作Ⅰ的名称是________。
(2)将操作Ⅰ后所得的MnO2与KClO3、KOH溶液混合共热，可得到K2MnO4，此反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将pH控制在3.6的目的是________________________。已知25 ℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2×10－20，该温度下反应：Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋的平衡常数K＝________。
(4)加入双氧水时反应的离子方程式为________________________________。
[解析] (1)使用前将赤铁矿粉碎，可以增大酸浸时固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率。经过操作Ⅰ得到固体和溶液，操作Ⅰ的名称为过滤。(2)共热时MnO2转化为K2MnO4，Mn化合价升高，则Cl化合价降低，KClO3转化为KCl，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O。(3)加入双氧水，将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液a中的阳离子为Fe3＋、Al3＋、Cu2＋等，根据表中提供的Fe3＋、Al3＋、Cu2＋完全沉淀时的pH可知，将pH控制在3.6的目的是使Fe3＋全部沉淀下来而其他金属离子不形成沉淀。25 ℃时，该反应的平衡常数K＝＝＝＝＝5.0×10－9。(4)加入双氧水时，Fe2＋被氧化为Fe3＋，发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
[答案] (1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率 过滤
(2)3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4＋KCl＋3H2O
(3)使Fe3＋全部沉淀而其他金属离子不沉淀 5.0×10－9
(4)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
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