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1、章末综合测评(三)金属及其化合物一、选择题(此题包括8小题,每题只有1个选项符合题意)L (2021北京通州区期末)化学与社会、生活密切相关。对以下现象或事实的解释正确的选项是()现象或事实解释AA1(OH)3用作塑料的阻燃剂A1(OH)3受热熔化放出大量的热BRFeO4用于自来水的消毒和净化K2FeO4具有强氧化性,被还原后生成的Fe3+水解生成胶状物,可以软化硬水CNazO2用于呼吸面具中作为。2的来源Na2O2是强氧化剂,能氧化CO2生成O2D浸泡过KMnO4溶液的硅藻土可用于水 果保鲜KMnO4溶液可氧化水果释放的CH2ch2D 解析:A1(OH)3受热分解生成ALO3和HzO,同时吸
2、收大量的热,常用作塑料的阻 燃剂,A错误;Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中杂质净化水,但不能软化硬水,B 错误;NazCh与CO2反响生成Na2c03和02,并非氧化CO2生成O2, C错误;乙烯是水果 催熟剂,KM11O4溶液可氧化水果释放的CH2=CH2,可用于水果保鲜,D正确。2. (2022湖南衡阳一中高三期中)以下各组物质混合后,只能生成一种含钠化合物的是 ()A. NaHCCh溶液、石灰水B. NaOH溶液、CO2C. Na2cO3溶液、盐酸D. Na2O2 CO2D 解析:NaHCCh溶液、石灰水反响,如石灰水缺乏,那么生成Na2cCh,如石灰水过 量,那么生成Na
3、OH, A错误;NaOH溶液、反响,如二氧化碳缺乏,那么生成Na2c 如二氧化碳过量,那么生成NaHCCh,B错误;Na2cO3与盐酸反响,如盐酸缺乏,生成NaHCCh、 NaCl,如盐酸过量,那么只生成NaCL C错误;Na2O2. CO2反响只生成Na2cO3, D正确。3.(2021广东梅州一模)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用以下图装置制取 少量过氧化钠。以下说法错误的选项是()A.装置X还可以制取Hz、CO2等气体B.中所盛试剂为饱和小苏打溶液C.的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入硬质玻璃管D.实验室需先让X装置反响一会儿,再点燃装置Z中的酒精灯B解析:装置X利用Zn
4、等与稀硫酸反响制取,利用CaCCh与稀盐酸反响制取CO2,A正确;实验室利用Na与02在加热条件下反响制取少量Na2O2,装置X中H2O2在MiKh 催化下分解制取O2,中盛有浓硫酸,用于除去水蒸气,B错误;NazCh易与空气中CO2、 水蒸气反响,故中盛有碱石灰,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入硬质玻璃管,C正 确;实验时先制取02,并利用02排出装置内的空气,再点燃装置Z中的酒精灯,Na与 02在加热条件下反响生成Na2(h, D正确。4.(2021河北唐山一模)工业上利用无机矿物资源生产局部材料的流程示意图如下(铝土 矿含有 AI2O3、SiO2 Fe2O3):铝土矿一 除杂一A12O3
5、蛆A1M石灰石纯与W英”玻璃 物高温资石英篇Si(粗/ SiCL墨Si 源n Lu2s蠢Cu(粗)幽Cu(精)一黄铜矿黑同他向温FeO + S()2 +废渣以下说法正确的选项是()A,铝土矿制备A1的过程涉及的操作有过滤、蒸储、灼烧、电解B.石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反响C.在制粗硅时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1: 2D.黄铜矿(CuFeSz)与02反响产生的SCh只是还原产物C解析:铝土矿制备A1过程不涉及蒸储操作,A错误;石英的主要成分是竽。2,不 属于盐,其与玻璃均不能与盐酸反响,B错误;制取粗硅时,SiO2与C高温下生成Si和 CO,氧化剂是SiO2,还原剂是C
6、,二者的物质的量之比为1 : 2, C正确;CuFeS2与O2 反响生成SO2, S元素化合价升高,O元素化合价降低,故so2既是还原产物又是氧化产物, D错误。5 .(2021 广东华南师大附中三模)Mg3N2常用于制备其他超硬、耐高温的氮化物,实验 室通过CuO氧化NH3制得N2,然后与镁反响得到Mg3N2oMg + 2NH3= Mg(NH2)2+H2, Mg3N2是一种浅黄色粉末,易水解。以下说法错误的选项是()A.实验开始时应先点燃C处酒精灯,再点燃E处酒精灯B.装置A中分液漏斗中的溶液为浓氨水C.装置D与装置F可以对调D.取反响后装置E所得固体少许,滴入蒸馆水,可检验是否有Mg3N2
7、C解析:实验开始时应先点燃C处酒精灯,利用C中生成的N2排出装置内的空气, 再点燃E处酒精灯,让Mg和Nz反响,A正确;装置A中盛有浓氨水,滴入生石灰中产 生NH3, B正确;装置D和F不能调换,D中浓硫酸用于吸收N2中的N%和水,而碱石 灰不能吸收NH3, C错误;取反响后装置E所得固体少许,滴入蒸储水,假设有Mg3N2,那么 与水反响生成白色沉淀Mg(OH)2和刺激性气体NH3, D正确。6 .(2021河北衡水中学第一次联考)D是生活中常见的紫红色金属,B、G为单质, C和F为氧化物,且H遇KSCN溶液显红色,它们之间的转化关系如以下图所示(反响生成 的水已省略)。以下说法错误的选项是(
8、)A.反响可以设计成原电池,实现化学能转化为电能8 .反响常用于野外焊接钢轨C. F属于金属氧化物,也属于碱性氧化物D. H中含有Fe3+, C的化学式可能为Fe3O4C 解析:D是生活中常见的紫红色金属,那么D是Cii; H遇KSCN溶液显红色,那么H 中含Fe3+; B、G为单质,C和F为氧化物,B+C-F+G,那么C为Fe2()3或Fe3()4,反 应是铝热反响;由转化关系推知,B为AL G为Fe, F为A12O3, E为A1C13, A为CuCl2o 反响为A1与CuCb溶液的反响,为自发的氧化还原反响,故可以设计成原电池,A正确; 反响为铝热反响,常用于野外焊接钢轨,B正确;F为AI
9、2O3,属于两性氧化物,C错误; 由上述分析可知,H中含Fe3+, C为FezCh或Fe3O4, D正确。7.(2020,山东卷,9)以菱镁矿(主要成分为MgCXh,含少量SiCh、Fe2()3和AI2O3)为原 料制备高纯镁砂的工艺流程如下:氯化钱溶选氨水g M:再1一3一显氢氧此高纯替曲Tr化镁厂镁砂废渣氨气 滤液浸出时产生的废渣中有SiCh、Fe(OH)3和A1(OH)3。以下说法错误的选项是()A.浸出镁的反响为 MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3 t +H2OB.浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C.流程中可循环使用的物质有NH3、NH4C1D.别离Mg2+与AF+、Fe3
10、+是利用了它们氢氧化物的不同B解析:煨烧菱镁矿,MgCCh分解生成MgO,根据中浸出时产生的废渣可知, 浸出液中镁以Mg2+形式存在并释放出NH3,那么浸出镁的反响为MgO+2NH4Cl=MgC12 +2NH3 f +H2O, A正确;浸出过程中,为促进Fe(OH)3、A1(OH)3沉淀的形成以及氨气的 逸出,提高别离效果,应在较高温度下进行,而沉镁过程中假设在高温下进行,会促进N% fl2O 分解,对沉镁效果不利,B错误;浸出过程产生的氨气和沉镁过程中产生的NH4a可以循 环使用,C正确;在相同的条件下,Fe3 A13+形成沉淀,而镁以Mg2+形式存在,说明它 们氢氧化物的Ksp差异较大,D
11、正确。8.(2021湖北武汉第一次质检)铝氢化钠(NaAlH”是有机合成中的一种重要还原剂。以 铝土矿(主要成分为A12O3,含SiOz和FezO3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如 图:过量 NaOH NaHCO3 溶液溶液I净2of过滤I反响I过滤n反响n反响川滤液2以下说法中错误的选项是()A.为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎8 .“反响I ”的局部化学原理与泡沫灭火器的原理相同C “滤渣1”的主要成分为氧化铁D.“反响山”的化学方程式为4NaH+AlCb=NaAlH4+3NaClB解析:为了提高“碱溶”效率,在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎,增大接触面积, A正确
12、;滤液中含有过量NaOH和NaAKh溶液,加入NaHCCh溶液后HCO;分别与OIT、 A1O;反响,反响的离子方程式 OFT + HCO; =COf +H2O、A1O; +HCO; + H2O=COr +A1(OH)3 I ,与泡沫灭火器的原理不同,B错误;铝土矿加NaOH溶解时, AI2O3和竽。2溶解而Fe2O3不反响,那么过滤所得滤渣1主要成分为氧化铁,C正确;由分析 可知,“反响m”的化学方程式为4NaH+AlCb=NaAlH4+3NaCL D正确。二、非选择题(此题包括2小题)9 . (2021湖北选择考模拟)无水FeCb是常用的芳香烧取代反响催化剂,它具有易水解、 易升华的性质。
13、铁粉与氯气反响制备无水FeCl3的实验装置如下图:浓H2sO4 NaOH无水CaCk NaOHE和G用来收集产物。回答以下问题:(1)通入氯气后,A中观察到有酸雾产生,C中P2O5的作用是 o在E、G处收集产物是利用了 FeCb 的性质。(3)实验过程中假设F处出现堵塞,那么在B处可观察到的现象是 o可通过(填简单操作),使实验能继续进行。(4)1中反响的离子方程式为 0(5)某同学用5.60 g干燥铁粉制得无水FeCb样品13.00 g,该次实验的产率是实验室中还常用SOCL与FeCl3 6H2O晶体共热制备无水FeCl3,其化学反响方程 式为。检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCL的试剂是
14、 o答案:(1)除去酸雾(2)易升华(3)B处有气泡产生适当加热F处(4)C12+2OH=CF + C1O-+H2O(5)80.00%(6)FeCl3 6H2O+6SOC12= FeCb+12HCl+6sO2 铁氧化钾解析:潮湿的氯气通过浓硫酸时,水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出,三 氧化硫遇到瓶内空气中的水蒸气形成酸雾,C中五氧化二磷的作用是除去酸雾,干燥的氯 气和铁粉在D中反响生成氯化铁,因氯化铁易升华,到达E、G后重新凝华收集得到氯化 铁,未反响的氯气用I中NaOH溶液吸收,H中无水氯化钙防止I中水蒸气进入G中使氯 化铁水解。.(3)实验过程中假设F处出现堵塞,那么氯气将到达B处
15、,看到有气泡产生,然后进入NaOH 溶液中与NaOH反响;氯化铁易升华,那么可通过适当加热F处,使实验能继续进行。(4)1中未反响完的氯气和氢氧化钠反响生成氯化钠、次氯酸钠和水,反响的离子方程式 为 C12+2OH =Cr+CIO- + H2O o(5)由 2Fe+3a2= 2FeCl3 可知,每 2 moi Fe 反响生成 2 mol FeCl3,贝(j 5.60 g(0.1 mol) 干燥铁粉理论上可制得0.l molFeCL,质量为0.l molX 162.5 g/mol = 16.25 g,因此该次实 验的产率是共誓 X 100% = 80.00%olo.ZS g(6)假设直接加热Fe
16、Cb 6H2O,氯化铁会水解得氢氧化铁和HCL HC1挥发,促进氯化 铁水解,最终得到氢氧化铁,实验室中常用SOCL与FeCh 6H2O晶体共热制备无水FeCl3, 说明该过程产生了 HC1抑制了氯化铁水解,结合原子守恒可知该反响的化学方程式为 FeCl3 6H2O+6SOC12= FeCl3+12HCl+6SO2;亚铁离子与铁氧化钾相遇产生蓝色沉 淀,因此检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCL的试剂是铁氨化钾溶液。10.(2021山东日照一模)从碑化钱废料住要成分为GaAs,含%2。3、SKh和CaCCh 等杂质)中回收钱和神的工艺流程如下:t碑化铁废料Na()H.H2O2 H2s(%H2S
17、()4滤渣川尾液滤渣n旋流电解Ga操作Na3AsO4-12H2O己知:钱(Ga)既能溶于酸也能溶于碱,与NaOH溶液反响生成NaGaCh和H2。回答以下问题:“浆化”是将碎化钱废料转变成悬浊液的过程,其目的是 O碑化钱(GaAs)在“碱浸”时,碑转化为Na3AsO4进入溶液,该反响的化学方程式为(3) “碱浸”的温度控制在70 C左右,温度不能过高或过低的原因是; “滤 渣I ”的成分为(填化学式)。(4)向浸出液中加H2s04进行“中和”,调节pH使线和硅共沉淀,不同pH时沉淀率 如下表所示。根据表中数据可知,“中和”的pH应调节至 范围内,沉淀的效式),可进行循环利用,提高经济效益。(6)
18、假设用240 kg含钱3%的碎化像废料回收绿,得到纯度为99%的钱7.10 kg,那么像的回 收率为%(结果保存一位小数)。答案:(1)增大接触面积,提高碱浸效率(或“使碱浸更充分”等合理答案也可)(2)GaAs+4NaOH+4H2O2=NaGaO2+Na3AsO4+6H2O(3)温度过低碱浸速率慢,温度过高易导致H2O2分解Fe2O3 CaCO3(4)50 6.0 (5)H2SO4 (6)97.6解析:碎化银废料主要成分为GaAs,含FezCh、SiCh和CaCCh等杂质,加入NaOH、 H2O2, GaAs 转化为 NaGaCh、Na3AsO4, SKh 转化为 NazSiCh 进入溶液,
19、Fe2O3. CaCO3 难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣I ;浸出液中加硫酸调节pH,生成Ga(OH)3、HzSiCh沉淀, 向钱和硅共沉物中加入硫酸,Ga(OH)3生成Ga2(SO“3溶液,电解Ga2(SO“3溶液生成Ga、 氧气、硫酸。(1)将神化银废料转变成悬浊液,可以增大与氢氧化钠、过氧化氢的接触面积,提高碱 浸效率。种化线(GaAs)在“碱浸”时,NaOH. H2O2与GaAs反响生成NaGaO2 Na3AsO4, 该反响的化学方程式为 GaAs+4NaOH+4H2O2=NaGaO2+Na3AsO4+6H2Oo(3) “碱浸”的温度控制在70 C左右,温度过低碱浸速率慢,温度过高易导致H2O2 分解,所以温度不能过高或过低;Fe2O3. CaCO3难溶于氢氧化钠溶液,“滤渣I ”的成分 为 Fe2O3 CaCO3o(4)向浸出液中加H2sO4进行“中和”,调节pH使银和硅共沉淀,pH范围在5060 时,钱和硅沉淀率高、碑沉淀率低,所以“中和”的pH应调节至506.0范围内。(5)电解Ga2(SO,3溶液生成Ga、氧气、硫酸,那么所得“尾液”的溶质主要是H2s。4, 可进行循环利用,提高经济效益。(6)假设用240 kg含钱3%的种化钱废料回收钱,得到纯度为99%的钱7.10 kg,那么钱的回 “7.1X99%收率为= X100%97.6%o入 J /0