2024届高三化学高考备考一轮复习专题5金属及其化合物1_2.习题部分课件

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习专题5金属及其化合物1_2.习题部分课件，共60页。

考点一　钠、镁、铝及其化合物
1.(2021江西上饶重点高中期中,3)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    
2.(2018课标Ⅱ,7,6分)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    
3.(2022广东,6,2分)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有 关联的是 (　    )
答案    A    
4.(2023届内蒙古包头开学调研,12)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口 感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯 化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案 设计、现象和结论都正确的是 (　    )
答案    C    
5.(2022湖南,7,3分)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
6.(2022宁夏银川一中第六次月考,9)用海水制盐工业中的母液来生产金 属镁的一种工艺流程如下:下列说法错误的是 (　    )A.设计步骤①②③的主要目的是富集MgCl2B.脱水时在HCl气氛中进行可防止MgCl2发生水解C.步骤④电解熔融MgCl2时,阴极有金属Mg析出
D.电解得到的炽热镁粉可在氮气中冷却答案    D    
7.(2022青海海东一中模拟一,26)1971年,等通过3Mg2++4ClO-+2Cl-+2H2O  Mg(ClO)2·2Mg(OH)2+2Cl2↑反应制得Mg(ClO)2·2Mg(OH)2(BMHs,微溶于水),而1921年,Gerg.Kereszty等将Cl2通入Mg(OH)2悬浊液中进行制备BMHs却宣告失败。用下列装置制取BMHs,相关叙述错误的是  (　    ) 
A.向装置a烧瓶中滴入浓盐酸之前,应打开KB.装置b的广口瓶盛放的是饱和食盐水C.开始时,不断搅拌下先向三口烧瓶中加入MgCl2溶液,然后通入Cl2D.从反应完成后的三口烧瓶中分离得到BMHs,需经过过滤、洗涤及干燥 等操作答案    C    
8.(2021陕西西安中学期中,21)测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质 量分数的实验方案不合理的是 (　    )A.取a g混合物用酒精灯充分加热后质量减少b gB.取a g混合物与足量氢氧化钡溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b g固体C.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收后质量增加b gD.取a g混合物于锥形瓶中加水溶解,滴入1~2滴酚酞指示剂,用标准盐酸 滴定至终点,消耗盐酸V mL答案    C    
9.(2021河北,14,14分)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　　　　　　　　　　　　　　　。
 A B C D  E
(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
答案    (1)a-e-f-b-c-g　将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔(2)增大反应物的接触面积,提高吸收效率(3)NaCl+CO2+NH3+H2O  NaHCO3↓+NH4Cl(4)①0.84　②冷却结晶　过滤    (5)A
考点二　铁、铜及其化合物　金属材料
1.(2022贵州毕节诊断性考试二,7)明代宋应星著《天工开物》记载:“凡 铜供世用,出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅掺和,转色为黄铜,以砒 霜等药制炼为白铜;矾、硝等药制炼为青铜;广锡掺和为响铜;倭铅和写为 铸铜。初质则一味红铜而已”。下列说法错误的是 (　    )A.青铜的硬度大于纯铜B.黄铜为铜铅合金,制造锣类乐器一般用黄铜C.在炉甘石(主要成分ZnCO3)上滴加稀盐酸有气体放出D.CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4的过程是化学变化答案    B    
2.(2021河北,1,3分)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重 大贡献,陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生 作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热,生铁 熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是     (　    )A.钢是以铁为主的含碳合金B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3答案    C    
3.(2020课标Ⅲ,7,6分)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色, 历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的 是 (　    )A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3答案    C    
4.(2022广西名校联考一,7)化学与生产生活、社会息息相关,下列说法正 确的是     (　    )A.“谷雨种甘蔗”,甘蔗中的蔗糖是多糖B.铁粉可作为富脂食品包装中的抗氧化剂C.天然纤维和合成纤维的主要成分都是纤维素D.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良答案    B    
5.(2023届四川成都七中零诊,14)下列物质的转化在给定条件下能实现的 是 (　    )A.NH3  NO2  HNO3B.Al  NaAlO2(aq)  NaAlO2(s)C.Fe  Fe2O3  FeD.CH2  CH2  C2H5OH  C2H5OC2H5答案    B    
6.(2021广东,10,2分)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
7.(2021西藏拉萨一模,26)莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,Mr=392]是一种重 要的还原剂,在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计如下实验 制备少量的莫尔盐。回答下列问题:Ⅰ.制取莫尔盐(1)连接装置,检查装置气密性。将0.1 ml (NH4)2SO4晶体置于玻璃仪器     　　　　　 (填仪器名称)中,将6.0 g洁净铁屑加入锥形瓶中。
(2)①打开分液漏斗玻璃塞,关闭活塞K3,打开K1、K2,加完55.0 mL 2 ml·L-1稀硫酸后关闭K1。A装置中反应的离子方程式为　　　　　　　　　     　　　　　　　    。②待大部分铁屑溶解后,打开K3、关闭K2,此时可以看到的现象为　　     　　　　    ,原因是　　　　　　　　　　　　　    。③关闭活塞K2、K3,采用100 ℃水浴蒸发B中水分,液面产生晶膜时,停止 加热,冷却结晶、　　　    、用无水乙醇洗涤晶体。装置A中的反应,稀 硫酸需过量,保持溶液的pH在1~2之间,其目的为　　　　　　　　　     　　　　　　    。④装置C的作用为　　　　　 ,装置C存在的缺点是 　　　　　 。
答案    (1)三颈烧瓶(或三颈瓶或三口瓶或三口烧瓶)(2)①Fe+2H+  H2↑+Fe2+②A中的液体被压入B中　A中产生氢气,使A中压强增大③过滤　抑制Fe2+水解或使铁粉充分反应④液封,防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+　不能除去尾气中的H2
8.(2022北京,18,14分)白云石的主要化学成分为CaMg(CO3)2,还含有质量 分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙 和氧化镁,流程示意图如下。已知:
(1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为　　　　　　　　　        。(2)NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。
备注:i.MO浸出率=(浸出的MO质量/煅烧得到的MO质量)×100%(M代表 Ca或Mg)ii.CaCO3纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出 的产品中CaCO3纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是　　　　　　　　　　     　　 　　    。②沉钙反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　        。③“浸钙”过程不适宜选用n(NH4Cl)∶n(CaO)的比例为　　    。④产品中CaCO3纯度的实测值高于计算值的原因是　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　    。
(3)“浸镁”过程中,取固体B与一定浓度的(NH4)2SO4溶液混合,充分反应 后MgO的浸出率低于60%。加热蒸馏,MgO的浸出率随馏出液体积增大 而增大,最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　    。(4)滤渣C中含有的物质是　　　　　    。(5)该流程中可循环利用的物质是　　    。
答案    (1)CaMg(CO3)2  CaO+MgO+2CO2↑(2)①Ksp[Ca(OH)2]≫Ksp[Mg(OH)2],在一定量NH4Cl溶液中,CaO先浸出②Ca2++2NH3+CO2+H2O  CaCO3↓+2N ③2.4∶1④Ksp(CaCO3)挥发,减少MgCO3析出(3)MgO+H2O  Mg(OH)2,Mg(OH)2+2N   Mg2++2NH3+2H2O,随大量氨气逸出,平衡正向移动(4)Fe2O3、SiO2、CaSO4、Mg(OH)2(MgO)(5)NH4Cl、(NH4)2SO4、CO2、NH3
9.(2022四川成都七中三诊,27)利用某含铁矿渣(Fe2O3约40%、Al2O3约10%、MgO约5%、SiO2约45%)制备草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]· 3H2O},其流程如下:
已知:草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体易溶于水且溶解度随温度升高明显增大,难溶于乙醇,对光敏感,光照下即发生分解。(1)Al2O3是　　　    氧化物 (填“酸性”“碱性”或“两性”),滤渣的主 要成分为　　　    (写化学式) 。“酸浸”时加入稍过量硫酸的目的是     　　　　　　　　　　    。(2)“净化”时,滴加氨水除去Al3+,若常温时,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32,理论上 使c(Al3+)≤5.0×10-6 ml·L-1而完全沉淀,此时溶液的pH至少为　　　    (保 留一位小数,lg2≈0.3)。(3)“氧化”步骤中依次加入一定量的饱和K2C2O4溶液、H2C2O4溶液、 3%H2O2溶液,不断搅拌溶液并　　　    (填加热方式)维持40 ℃左右。充 分反应后,沉淀溶解,溶液的pH保持在4~5, 此时溶液呈翠绿色,冷却后最 终得到草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体。该步骤中选择加热温度为40 ℃的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。
(4)写出“氧化”时发生反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　     　　    。(5)晒制蓝图时用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色 剂,其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]  2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑, 显色反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　    。
(5)2K3[Fe(CN)6]+3FeC2O4  Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
答案    (1)两性　SiO2　使Fe元素充分转化为Fe2+,抑制Fe2+水解(2)5.1(3)水浴加热　加快化学反应速率,又可防止温度过高使H2O2分解(4)2FeC2O4·2H2O+H2O2+3C2 +H2C2O4  2[Fe(C2O4)3]3-+6H2O
综合　化工流程题解题策略
1.(2023届陕西安康联考,14)对废旧锂离子电池正极材料进行回收处理的 流程如图所示(LiCO2难溶于水及碱溶液,酸性条件下+3价的钴具有强氧 化性)。下列说法错误的是 (　    )A.Na2S2O3可将LiCO2还原为C2+
B.相同条件下溶解性:Li2CO3>Na2CO3C.“酸溶”时用浓盐酸代替硫酸,不利于保护环境D.“滤液”中通入过量的CO2可产生白色沉淀答案    B    
2.(2023届内蒙古霍林郭勒一中月考,22)甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是 一种补血剂,工业上用赤铁矿(含少量铝、铜、硅、锰的氧化物)制备甘氨 酸亚铁的流程图如下: 已知:甘氨酸(H2NCH2COOH)易溶于水,微溶于乙醇,具有两性。回答下列问题:
(1)“碱浸”去除的元素是　　　    ,“滤渣1”是　　　    (填化学式)。(2)“还原”时的还原产物是　 　　　    。(3)“沉淀”的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　    ,“副产 品”是　　    (写名称)。(4)柠檬酸的作用是防止Fe2+氧化,“反应”的化学方程式为　　　　　     　　　　　　　　　　    。(5)FeSO4·7H2O也是一种常用的补血剂,在空气中易变质,检验其是否变质 的试剂是　　　    ,某同学通过如下实验测定该补血剂中Fe2+的含量。①配制:用分析天平称取1.400 0 g FeSO4·7H2O样品,再用煮沸并冷却的蒸 馏水配制100 mL溶液。配制时还需要的定量仪器是　　　　　　       。
②滴定:用酸化的KMnO4溶液滴定用移液管移取25.00 mL FeSO4溶液于锥形瓶中,用0.010 0 ml·L-1的KMnO4溶液滴定,平行滴定3次,KMnO4溶液的平均用量为24.00 mL,则样品中Fe2+的含量为　    %(保留2位小数)。
答案    (1)Al、Si　MnO2(2)Fe2+、Cu(3)Fe2++2HC   FeCO3↓+CO2↑+H2O　硫酸铵(4)2H2NCH2COOH+FeCO3  (H2NCH2COO)2Fe+CO2↑+H2O(5)KSCN溶液　①100 mL容量瓶、量筒　②19.20
3.(2021河南部分名校摸底,23)硫酸锰广泛用于基肥、拌种、食品加工和 无机化工生产。以硬锰矿(组成为rMnO·MnO2·mH2O,含少量SiO2和Cu、 Fe、Ca化合物杂质)为原料制备MnSO4的一种工艺流程如图所示: 已知:Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13、 Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38。
回答下列问题:(1)硬锰矿预先球磨、筛分的目的为　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　    。(2)“酸浸”时MnO2溶解反应的化学方程式为　　　　　　　　　　     　　　　　    ;滤渣1中所含成分的化学式为　　　　　　　    。(3)“萃取”时发生的反应为Fe3++S +(R3NH)2SO4+H2O+TBP [(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2]·TBP+H+,Fe3+的萃取率与溶液pH的关系如图所 示。当pH=a时Fe3+萃取率最大的原因为　　　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。
(4)若省去“深度除钙”工序,会导致的后果为　　　　　　　　　　     　　　　　    。(5)若要使滤液3中c(Cu2+)≤2×10-5 ml·L-1、c(Mn2+)≥2.0 ml·L-1,则“调 pH”的合理范围为　　　　　　　    。(6)母液经处理后得到Na2SO4溶液,该溶液制备芒硝(Na2SO4·10H2O)的操作 为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。 (7)测定产品纯度:准确称量m g产品,加入适量浓磷酸和硝酸铵的混合液中(氧化产物为Mn3+),滴加指示剂,用c ml·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定
(杂质不参加反应),达到滴定终点时消耗标准溶液体积为V mL,则产品中 MnSO4的质量分数为　　　　　　    ;若读取滴定终点的标准溶液体积 时仰视,会导致所测结果　　　    (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案    (1)控制矿石颗粒大小,使“酸浸”反应速率更均匀,反应更充分(2)MnO2+Na2SO3+H2SO4  MnSO4+Na2SO4+H2O　SiO2、CaSO4(3)pHa时, pH增大,Fe3+转化为沉淀,导致Fe3+的萃取率降低(4)“沉锰”时生成CaCO3,使产品不纯(5)6.5≤pH≤7.5
(6)蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥(7) ×100%　偏大
4.(2021四川顶级名校一模,27)钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料,LiFePO4是 锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3和少量Fe2 O3、CaO、SiO2)进行钛白粉和LiFePO4的联合生产工艺如下图所示: 回答下列问题:
(1)LiFePO4中铁元素的化合价是　　　    。(2)“酸浸”中主要发生的反应的化学方程式为　　　　　　　　　     　　　　　    ;“滤渣Ⅰ”的主要成分有　　　　　　　    。(3)“操作Ⅰ”加入过量A物质的目的是　　　　　　　　　　　　　     　　    ;硫酸亚铁晶体的溶解度如下表所示,其中绿矾(FeSO4·7H2O)容易 被氧化,则“操作Ⅱ”包括真空加热浓缩、　　　 　　　　　　    。
(4)“转化”利用的是TiO2+的水解过程,则其在90 ℃水解的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。“转化”后的滤液可返 回到　　　    工序循环利用。煅烧TiO2·xH2O获得的TiO2会发黄,发黄的 杂质可能是　　　    (填化学式)。(5)由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中,所需17% H2O2溶液与草酸(H2C2O4)的质量比是　　　    。
(4)TiO2++(x+1)H2O  TiO2·xH2O↓+2H+ 酸浸　Fe2O3(5)20∶9
答案    (1)+2(2)FeTiO3+2H2SO4  TiOSO4+FeSO4+2H2OCaSO4、SiO2(3)将溶液中Fe3+还原为Fe2+,防止Fe2+被氧化(仅答出“将未反应的硫酸转 化为FeSO4”不可)　低于50 ℃降温结晶,过滤(洗涤)
5.(2022广东,18,14分)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     　　　　    。
答案    (1)Fe2+(2)4.7≤pH<6.2　Al3++3OH-  Al(OH)3↓(3)4.0×10-4(4)①加热可以加快反应速率,并防止生成的月桂酸凝固阻碍反应物相互
接触,搅拌可以使(C11H23COO)3RE与盐酸充分接触发生反应,加快RE3+溶 出②降温至44 ℃以下(5)MgSO4、C11H23COOH(或C11H23COONa)(6)①15　②O2+2H2O+4e-  4OH-
6.(2022湖南,17,14分)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材 料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制 备金属钛的工艺流程如下:已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:
回答下列问题:(1)已知ΔG=ΔH-TΔS,ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略ΔH、 ΔS随温度的变化。若ΔG<0,则该反应可以自发进行。根据下图判断:600 ℃时,下列反应不能自发进行的是　　　    。
A.C(s)+O2(g)  CO2(g)B.2C(s)+O2(g)  2CO(g)C.TiO2(s)+2Cl2(g)  TiCl4(g)+O2(g)D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)  TiCl4(g)+CO2(g)(2)TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分 压如下表:
①该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为　　　　　　　　        ;②随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　    。(3)“除钒”过程中的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　    ; “除硅、铝”过程中,分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是　　　　　     　　    。(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序　　　    (填“能”或“不能”)交 换,理由是　　　　　　　　　　　　　    。(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是     　　    。
A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞
答案    (1)C(2)①5TiO2+6C+10Cl2  2CO+5TiCl4+4CO2②随着温度升高,生成CO(g)反应的ΔG变小,而生成CO2(g)反应的ΔG几乎 不变,则生成CO的反应正向进行趋势大(3)Al+3VOCl3  AlCl3+3VOCl2蒸馏或精馏(分馏)(4)不能　若是工序互换,将引入AlCl3,降低TiCl4的纯度
7.(2022全国乙,26,14分)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　　　    。
答案　 (1)PbSO4(s)+C (aq)  PbCO3(s)+S (aq)　存在沉淀溶解平衡PbSO4(s)  Pb2+(aq)+S (aq),已知Ksp(PbCO3)≪Ksp(PbSO4),加入Na2CO3,可将PbSO4转化为更难溶的PbCO3,有利于后续溶于酸(2)沉淀转化反应BaSO4(s)+C (aq)  BaCO3(s)+S (aq)的平衡常数K≈0.04,K值较小,说明正向反应程度有限(3)(ⅰ)Fe2+    (ⅱ)Pb+H2O2+2HAc  Pb(Ac)2+2H2O    (ⅲ)作还原剂,还原PbO2(4)Al(OH)3、Fe(OH)3、BaSO4(5)Ba2+、Na+
8.(2021全国乙,26,14分)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、 Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下 工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
回答下列问题:(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转 化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 pH至11.6,依次析出的金属离子是　　　　　    。(3)“母液①”中Mg2+浓度为　　　    ml·L-1。(4)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”,最适合的酸是　　　    。“酸溶渣” 的成分是　　    、　     。(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该 反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　    。
(6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得　　　    ,循环利用。
答案    (1)Al2O3+4(NH4)2SO4 2NH4Al(SO4)2+3H2O↑+6NH3↑(2)Fe3+、Al3+、Mg2+(3)1.0×10-6(4)硫酸　SiO2　CaSO4(5)TiO2++(x+1)H2O  TiO2·xH2O↓+2H+(6)(NH4)2SO4
9.(2020课标Ⅲ,27,15分)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程 回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是　　　　　　　　　　　　        。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(2)“滤液②”中含有的金属离子是　　　    。(3)“转化”中可替代H2O2的物质是　　    。若工艺流程改为先“调 pH”后“转化”,即    ,“滤液③”中可能含有的杂质离子为　　　    。
(4)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=　　　　    (列出计算式)。如 果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 ml·L-1,则“调pH”应控制的pH范
围是　　　    。(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材 料的NiOOH。写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　     　　　　　　    。(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是　　　　     　    。
答案    (1)除去油脂、溶解铝及其氧化物Al(OH +H+  Al(OH)3↓+H2O(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+(3)O2或空气　Fe3+(4)0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]　3.2~6.2(5)2Ni2++ClO-+4OH-  2NiOOH↓+Cl-+H2O(6)提高镍回收率
10.(2020课标Ⅰ,26,14分)钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5 价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下 工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是　　　　　　　　　　　　　        。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V ,同时还有　　　    离子被氧化。写出VO+转化为V 反应的离子方程式　　　　　　　　　　    　　　　　　　　    。(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,随滤液②可除去金属离 子K+、Mg2+、Na+、　 　    ,以及部分的　　    。(4)“沉淀转溶”中,V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是 　　　　    。(5)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的化学方程式是　　　　　    
　　　　　　　　　　　　　　　　    。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是　　     　　　　　　　　　　　　    。
答案    (1)加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全)(2)Fe2+　VO++MnO2+2H+  V +Mn2++H2O(3)Mn2+　Al3+和Fe3+(4)Fe(OH)3(5)NaAl(OH)4+HCl  Al(OH)3↓+NaCl+H2O(6)利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全
11.(2022全国甲,26,14分)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 　　    、　　　    。
答案　 (1)ZnCO3  ZnO+CO2↑(2)升高温度、不断搅拌、充分粉碎、适当提高硫酸浓度等(任选两个,答 案合理即可)(3)B　SiO2　Fe(OH)3　CaSO4(4)Mn +3Fe2++7H2O  MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+(5)除去铜离子(6)硫酸钙　硫酸镁
12.(2019课标Ⅰ,26,14分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于 玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:
(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程 式为　　　　　　　　　　　　　    。(2)“滤渣1”的主要成分有　　　　　    。为检验“过滤1”后的滤液 中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是　　　    。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O  H++B(OH ,Ka=5.81×10-10,可判断H3BO3是　　　    酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是　     　　　　　　　　　　    。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为　　　　     　　　　　　　　　　　　    ,母液经加热后可返回　　　    工序循环 使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是　　　    。
答案    (1)NH4HCO3+NH3  (NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3　KSCN(3)一元弱　转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2++3C +2H2O  Mg(OH)2·MgCO3↓+2HC [或2Mg2++2C +H2O  Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑]　溶浸　高温焙烧
13.(2022甘肃二诊,26)聚合硫酸铁(Ⅲ)[Fe2(OH)x(SO4)y]n是一种新型、优 质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂,极易溶于水,广泛应用于饮用水、各 种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。工业上用高硫铝土 矿(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2,少量FeS2)为原料制备聚合硫酸铁的部 分工艺流程如下: 
(1)写出焙烧产生的SO2气体在工业上的一种用途:　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　　    。(2)“滤液”中存在的阴离子主要为OH-及　　　    (填离子符号)。(3)氧化过程中加入双氧水的目的为　　　　　　　　　　　　    ,实际 生产过程中温度不宜过高且要控制H2O2的投加速度,其原因为　　　     　　　　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　    。(4)在焙烧时若通入的空气量不足,Fe2O3与FeS2之间可以反应生成Fe3O4和 SO2,Fe2O3与FeS2之间反应时理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=    　　    。(5)加入试剂A的目的是通过调节pH促进聚合物的形成,所加试剂A为    
　　    (填化学式),溶液的pH对[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x的值有较大影响(如下 图所示),试分析pH过大(pH>3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因:     　　　　　　　　　　　　　　　    。 (6)聚合硫酸铁虽广泛应用于各类水的净化处理,但是实际使用过程中发 现该絮凝剂对铁质输送管道和容器比明矾的腐蚀性更强,这是由于该絮
(6)聚合硫酸铁虽广泛应用于各类水的净化处理,但是实际使用过程中发 现该絮凝剂对铁质输送管道和容器比明矾的腐蚀性更强,这是由于该絮
凝剂水解程度大,产生的氢离子浓度更大、腐蚀作用更强,同时还有另一 离子也具有腐蚀性,该离子发生腐蚀的离子方程式为　　　　 　　　                                                       。
答案    (1)制取硫酸、防腐剂、脱氯剂等(任写一种即可)(2)Si 、Al (3)将Fe2+氧化为Fe3+　温度过高时H2O2容易分解,投加速度过快时,H2O2在 Fe3+作用下发生分解而造成浪费(4)1∶16(5)Fe2O3[或Fe(OH)3]　pH过大,会促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀(6)Fe+2Fe3+  3Fe2+
14.(2022内蒙古通辽4月模拟,26)纳米级Cu2O是半导体材料。某小组以铜 矿石(主要含CuFeS2,含少量Cu2S、SiO2)为原料制备纳米级Cu2O的工艺流 程如下: 已知:Cu2O+2H+  Cu2++Cu+H2O。
请回答下列问题:(1)“焙烧炉”的进料位置是中部进入铜矿石粉,下部进入空气。不从中 部或上部进入空气的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　    。(2)“浸渣”的主要成分有Cu(可回收利用)和　　    (填化学式,下同),生 成Cu是因为“焙烧炉”的烧渣中含有　　　    。(3)从环保角度分析,氧化剂宜选择　　    (填标号)。A.Cl2　　B.O2　　C.HNO3　　D.H2O2(4)反应2Fe3++3Cu(OH)2  3Cu2++2Fe(OH)3的平衡常数K为　　　    (保留 2位有效数字)。已知:常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39。
(5)“还原池”中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　     　　    。(6)测定Cu2O的纯度。取制得的w g Cu2O溶于V1 mL c1 ml·L-1 H2SO4溶液(过量)中,充分反应后 过滤,将滤液配制成250 mL溶液,取25.00 mL所配制溶液于锥形瓶中,经检 测该25.00 mL溶液中的H+消耗c2 ml·L-1的NaOH溶液V2 mL。上述方案　　　    (填“能”或“不能”)达到实验目的,Cu2O的纯度为 　　　    (列出计算式,若上一空填不能,则此空不填)。已知杂质不参与 反应。
答案    (1)下部进入空气可增大气体和固体接触面积,提高反应速率(2)SiO2　Cu2O(3)BD(4)8.9×1017 (5)4Cu2++N2H4+8OH-  2Cu2O↓+N2↑+6H2O(6)能     ×100%
15.(2022广西桂林等五市联考,27)镍矿渣中主要含有Ni(OH)2和NiS,还有 Fe、Cu、Ca、Mg、Zn等元素的杂质,由镍矿渣制备碳酸镍的流程如下:已知:含镍浸出液中阳离子主要有Ni2+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、Zn2+。 常温下,部分物质的溶度积常数如下表:
请回答下列问题:(1)酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有　　　　　　　　　　　    (任 写一条)。(2)含镍矿渣浸取时,NiS与NaClO3反应生成硫单质的离子方程式为　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(3)向含镍浸出液中加入Na2CO3的目的是完全沉淀Fe3+,则沉淀1的主要成 分为　　　    (填化学式)。(4)溶液1中加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为     　　　　　　　　　　　　    ,该反应的化学平衡常数K=　　　    (保留 两位有效数字);若使用H2S气体替代NiS,其不足之处是　　　　    。
(5)溶液2中加入NaF的作用主要是除去溶液中的　　　    (填离子符 号)。(6)除Zn2+时,ZnSO4与有机萃取剂(用HA表示)存在以下过程:ZnSO4+4HA   ZnA2·2HA+H2SO4。试分析“除Zn2+”时,锌的萃取率随料液pH的增大逐渐增大的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　      　　　　　　　　　    。