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2019年高考化學一輪復習 第二板塊 專題三 金屬及其化合物 跟蹤檢測（九）金屬及其化合物命題點綜合練 1．(xx南京、鹽城、連云港二模)下列物質的性質與用途具有對應關系的是(　　) A．二氧化硅熔點高，可用作光導纖維 B．過氧化鈉可與二氧化碳、水反應生成氧氣，可用于潛水艇中作為氧氣的來源 C．明礬易溶于水，可用作凈水劑 D．二氧化硫有氧化性，可用于漂白紙張 解析：選B　SiO2用于光導纖維是利用了其光學性質，A錯誤；Na2O2與CO2、H2O反應后都能生成O2，B正確；明礬溶于水后生成Al(OH)3膠體，可作凈水劑，C錯誤；SO2能與有色物質結合生成不穩(wěn)定的無色物質，可用于漂白紙張，D錯誤。 2．(xx蘇州模擬)下列有關物質的性質與用途具有對應關系的是(　　) A．漂白粉在空氣中不穩(wěn)定，可用于漂白紙張 B．氨氣具有還原性，可用作制冷劑 C．Na2O2呈淺黃色，可用作潛水艇中的供氧劑 D．鈉和鉀的合金常溫下是液體，導熱性能好，可用于原子反應堆的熱交換劑 解析：選D　 A項，漂白粉與空氣中CO2和水蒸氣反應生成次氯酸，可用于漂白紙張，錯誤；B項，氨氣可用作制冷劑是因為氨氣易液化，液氨氣化吸收大量的熱，錯誤；C項，Na2O2可用作潛水艇中的供氧劑的原因是Na2O2能與CO2、水蒸氣反應生成氧氣，錯誤。 3．(xx如皋一模)下列有關物質的性質與應用相對應的是(　　) A．碳酸鈉溶液呈堿性，可用于洗去鐵屑表面的油污 B．鋁易發(fā)生鈍化，可用于作飛機、火箭的結構材料 C．炭具有還原性，可用于冶煉鈉、鎂、鋁等金屬 D．濃硫酸具有強氧化性，可用于干燥二氧化硫氣體 解析：選A　油脂為高級脂肪酸甘油酯，能夠在堿性環(huán)境下水解生成可溶性物質，碳酸鈉為強堿弱酸鹽水解顯堿性，所以可以用于洗去鐵屑表面的油污，故A正確；鋁可用于作飛機、火箭的結構材料是因為其密度小，制成的合金機械性能強，與發(fā)生鈍化無關，故B錯誤；鈉、鎂、鋁性質活潑的金屬，用電解法制取，不能用碳還原法，故C錯誤；濃硫酸做干燥劑是因為其具有吸水性，且不能與二氧化硫發(fā)生反應，故D錯誤。 4．(xx南京、淮安三模)下列有關物質性質與用途對應關系正確的是(　　) A．金屬鋁導電性能好，可用于制造電線、電纜 B．次氯酸有酸性，可用于自來水的殺菌消毒 C．油脂在堿性條件下水解，可用于制硬化油 D．晶體硅熔點高、硬度大，可用于制作半導體材料 解析：選A　 次氯酸用于殺菌消毒是利用其強氧化性，B錯誤；油脂與H2發(fā)生加成反應后制得硬化油，C錯誤；硅位于金屬與非金屬的交界處，可用于制作半導體材料，D錯誤。 5．(xx南京、鹽城、連云港二模)下列物質的轉化在給定條件下能實現(xiàn)的是(　　) A．SiO2H2SiO3Na2SiO3 B．飽和食鹽水NaHCO3(s)Na2CO3(s) C．海水Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s) D．NH3N2HNO3 解析：選B　SiO2難溶于水，也不能與H2O反應，A錯誤；B項為侯氏制堿法原理，B正確；電解MgCl2溶液得到Mg(OH)2而不是Mg，C錯誤；NH3被O2氧化得到NO，而不是N2，D錯誤。 6．(xx揚州一模)下表各組物質之間通過一步反應能實現(xiàn)如圖所示轉化關系，且與表中條件也匹配的是(　　) 選 項 X Y Z 箭頭上為反應條件或試劑 A Fe FeCl2 FeCl3 ①通入少量Cl2 B Na2CO3 NaCl NaHCO3 ②先通CO2，再通過量NH3 C SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 ③加熱 D NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 ④加H2O 解析：選C　Fe與Cl2反應生成的是FeCl3而不是FeCl2，A錯誤；NaCl溶液中先通入NH3后通入CO2來制取NaHCO3，B錯誤；Al2O3難溶于水，也不與H2O反應，D錯誤。 7．下列各組物質中，物質之間通過一步反應就能實現(xiàn)圖示轉化的是(　　) 物質編號 物質轉化關系 a b c d ① FeCl2 Fe FeCl3 CuCl2 ② Na2O Na Na2O2 Na2CO3 ③ NO N2 NO2 HNO3 ④ Al2O3 Al NaAlO2 Al(OH)3 A.①②③　　　　　　　　　 B．①③④ C．①④ D．②④ 解析：選C?、谥?，d→a(Na2CO3→Na2O)無法一步實現(xiàn)；③中，b→c(N2→NO2)無法一步實現(xiàn)。 8．一定條件下，下列各組物質能一步實現(xiàn)下圖所示轉化關系的是(　　) 選項 X Y Z W A Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B Fe3O4 Fe FeCl2 FeCl3 C H2SO4 SO2 S SO3 D CH3CH2Br CH2===CH2 C2H5OH CH2BrCH2Br 解析：選B　A項中Al2O3不能直接生成Al(OH)3；C項中S和SO3不能直接轉化；D項中C2H5OH和CH2BrCH2Br不能直接轉化。 9．(xx南京、鹽城一模)聚硅酸鐵是目前無機高分子絮凝劑研究的熱點，一種用鋼管廠的廢鐵渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)為原料制備的流程如下： (1)廢鐵渣進行“粉碎”的目的是__________________________________________。 (2)“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等，其中酸浸溫度對鐵浸取率的影響如圖所示。 ①加熱條件下酸浸時，F(xiàn)e3O4與硫酸反應的化學方程式為__________________。 ②酸浸時，通入O2的目的是_____________________________________________。 ③當酸浸溫度超過100 ℃時，鐵浸取率反而減小，其原因是_______________。 (3)濾渣的主要成分為____________(填化學式)。 (4)“Fe3＋濃度檢測”是先用SnCl2將Fe3＋還原為Fe2＋；在酸性條件下，再用K2Cr2O7標準溶液滴定Fe2＋(Cr2O被還原為Cr3＋)，該滴定反應的離子方程式為________。 解析：(2)③Fe3＋為弱堿陽離子，在溶液中能水解，且隨著溫度的升高，水解程度增大，從而導致浸取率減小。(3)廢鐵渣中通入O2和加入硫酸后，碳粉和SiO2不反應，故濾渣的主要成分是C和SiO2。 答案：(1)減小顆粒直徑，增大浸取時的反應速率和提高鐵浸取率 (2)①Fe3O4＋4H2SO4FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O ②將FeSO4氧化為Fe2(SO4)3　③溫度超過100 ℃明顯加快了Fe3＋水解反應的速率，導致Fe3＋濃度降低 (3)C和SiO2 (4)6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 10．(xx蘇錫常鎮(zhèn)二模)以硼鎂泥(主要成分為MgSiO3、Fe2O3及少量Al2O3、FeO和MnO)為原料制備高純Mg(OH)2的流程如下： 已知：①常溫下此體系中各氫氧化物開始沉淀與沉淀完全時的pH范圍如下表所示。 pH Mg(OH)2 Mn(OH)2 MnO(OH)2 Fe(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 開始沉淀時　 9.3 7.1 7.8 7.6 3.7 2.3 沉淀完全時　 10.8 10.8 9.8 9.6 4.7 3.7 ②溫度高于340 ℃時Mg(OH)2開始分解為MgO和H2O。 (1)“浸取”時，為提高鎂的浸取率可行的措施為________(填字母)。 a．將硼鎂泥制成漿料 b．降低浸取溫度 c．用鹽酸多次浸取 (2)“浸取”時，MgSiO3與鹽酸反應的化學方程式為_____________________。 (3)“除鐵、鋁”時，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________________________________。 (4)“除Mn2＋”時發(fā)生反應的離子方程式為__________________________；過濾3所得濾渣中含有MnO(OH)2和__________。 (5)“沉鎂”時，反應溫度與Mg(OH)2的產(chǎn)率如上圖所示，當溫度超過60 ℃，隨溫度再升高，Mg(OH)2產(chǎn)率反而降低，其原因可能是___________________________________。 解析：(1)將硼鎂泥制成漿料后能增大接觸面積，a正確；降低溫度后浸取速率減慢，b錯誤；用鹽酸多次浸取可提高浸取率，c正確。(3)除去“鐵、鋁”，使Fe3＋、Al3＋沉淀，但不能使Mn2＋、Mg2＋沉淀，故應控制溶液4.7≤pH<7.1。 答案：(1)ac (2)MgSiO3＋2HCl＋(n－1)H2O===MgCl2＋ SiO2nH2O (3)4.7≤pH<7.1　 (4)Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO(OH)2↓＋H2O Mg(OH)2 (5)氨水揮發(fā)加劇，導致溶液中氨水濃度降低 11．以硅孔雀石[主要成分為CuCO3Cu(OH)2、CuSiO32H2O，含SiO2、FeCO3、Fe2O3等雜質]為原料制備CuCl2的工藝流程如下： SOCl2＋H2OSO2↑＋2HCl↑ (1)“酸浸”時鹽酸與CuCO3Cu(OH)2反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 為提高“酸浸”時銅元素的浸出率，可以采取的措施有：①適當提高鹽酸濃度；②適當提高反應溫度；③________________________。 (2)“氧化”時發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________。 (3)“濾渣2”的主要成分為__________(填化學式)；“調(diào)pH”時，pH不能過高，其原因是________________________________________________________________________。 (4)“加熱脫水”時，加入SOCl2的目的是______________________。 解析：(1)“酸浸”時鹽酸與CuCO3Cu(OH)2反應為復分解反應，由此確定產(chǎn)物，配平得化學方程式為CuCO3Cu(OH)2＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O。為提高“酸浸”時銅元素的浸出率，可以采取的措施有適當提高鹽酸濃度或適當提高反應溫度或適當加快攪拌速率、適當延長酸浸時間。 (2)硅孔雀石主要成分為CuCO3Cu(OH)2、CuSiO32H2O，含SiO2、FeCO3、Fe2O3等雜質，根據(jù)流程圖，加鹽酸“酸浸”后溶液中只有Fe2＋可被氯氣氧化，“氧化”時發(fā)生反應的離子方程式為Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。 (3)根據(jù)流程圖，經(jīng)氧化后溶液中陽離子主要為Cu2＋和Fe3＋，加試劑X調(diào)節(jié)pH使Fe3＋完全轉化為氫氧化鐵沉淀而除去，Cu2＋仍留在溶液中，實現(xiàn)Cu2＋和Fe3＋的分離，最終制備CuCl2；“調(diào)pH”時，pH不能過高，否則Cu2＋轉化為Cu(OH)2沉淀。 (4)由已知：SOCl2＋H2OSO2↑＋2HCl↑，“加熱脫水”時，加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解。 答案：(1)CuCO3Cu(OH)2＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O　 適當加快攪拌速率、適當延長酸浸時間 (2) Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ (3) Fe(OH)3　防止Cu2＋轉化為Cu(OH)2沉淀 (4)生成的HCl抑制CuCl2的水解 12．(xx南通、揚州、泰州模擬)NiCl2是化工合成中最重要的鎳源，工業(yè)上以金屬鎳廢料為原料生產(chǎn)NiCl2，繼而生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程如下： 下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL－1計算)。 氫氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Ni(OH)2 開始沉淀的pH 1.1 6.5 3.5 7.1 沉淀完全的pH 3.2 9.7 4.7 9.2 (1)為了提高金屬鎳廢料浸出的速率，在“酸浸”時可采取的措施有：①適當升高溫度；②攪拌；③____________等。 (2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni2＋、Cl－，另含有少量Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等。沉鎳前需加Na2CO3控制溶液pH范圍為________。 (3)從濾液A中可回收利用的主要物質是________。 (4)“氧化”生成Ni2O3的離子方程式為_____________________________________。 (5)工業(yè)上用鎳為陽極，電解0.05～0.1 molL－1 NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液，可得到高純度、球形的超細鎳粉。當其他條件一定時，NH4Cl濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如下圖所示。 ①NH4Cl的濃度最好控制為____________。 ②當NH4Cl濃度大于15 gL－1時，陰極有氣體生成，導致陰極電流效率降低，寫出相應的電極反應式：__________________________________________。 解析：(2)酸浸后的溶液中加入H2O2后，能將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，調(diào)節(jié)溶液的pH，需要將溶液中的Fe3＋、Al3＋轉變成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，但不能使Ni2＋沉淀，故應調(diào)節(jié)溶液的p H為4.7～7.1。(3)調(diào)pH后的溶液中主要含有NiCl2，加入Na2CO3沉鎳后，溶液中主要含有NaCl。(4)沉鎳后的濾渣中加入鹽酸生成NiCl2，加入NaClO和NaOH后，Ni2＋在堿性條件下被ClO－氧化為Ni2O3，而ClO－被還原為Cl－，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可配平離子方程式。(5)①由圖示看出，在NH4Cl的濃度為10 gL－1時鎳的成粉率和陰極電流效率最高。 答案：(1)增大鹽酸的濃度(或將金屬鎳廢料粉碎等) (2)4.7～7.1 (3)NaCl (4)2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===Ni2O3↓＋Cl－＋2H2O (5)①10 gL－1?、?H＋＋2e－===H2↑(或2NH＋2H2O＋2e－===H2↑＋2NH3H2O) 13．(xx無錫一模)稀土元素是周期表中ⅢB族鈧、釔和鑭系元素的總稱，金屬活潑性僅次于堿金屬和堿土金屬元素，它們的性質極為相似，常見化合價為＋3價。無論是航天、航空、軍事等高科技領域，還是傳統(tǒng)工農(nóng)業(yè)，稀土的應用幾乎無所不在。其中釔(Y)元素是激光和超導的重要材料。我國蘊藏著豐富的含釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)，工業(yè)上通過如下生產(chǎn)流程可獲得氧化釔。 已知： ①有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表。 離子 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH Fe3＋ 2.7 3.7 Y3＋ 6.0 8.2 ②Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O 請回答下列問題： (1)過濾Ⅲ所得濾液的溶質主要有_______________________________。 (2)①欲從過濾Ⅰ所得混合溶液中制得Be(OH)2沉淀，最好選用鹽酸和________(填字母)兩種試劑，再通過必要的操作即可實現(xiàn)。 a．NaOH溶液　　　　　　 b．氨水 c．CO2 d．HNO3 ②寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應的離子方程式：_____________________________________________________________。 (3)已知：25 ℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝4.010－38。則該溫度下反應Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋的平衡常數(shù)K＝________。 (4)寫出煅燒過程的化學方程式：________________________________。 解析：(1)由于過濾Ⅰ得到的沉淀中加入了鹽酸，過濾Ⅱ后在濾液中加入氨水，后來又加入了草酸，故在“沉淀轉化”這一步中，生成了含Y元素的沉淀外，還生成了氯化銨、草酸銨。(2)①由于Be(OH)2很容易溶于強堿，故應選用弱堿。②由“已知②”可知，Be(OH)2具有兩性，故Na2BeO2中加入足量的鹽酸后生成BeCl2，反應的離子方程式為BeO＋4H＋===Be2＋＋2H2O。(3)因為H2O為純液體，F(xiàn)e(OH)3為沉淀，故反應的平衡常數(shù)K＝＝＝＝＝2.510－5。(4)過濾Ⅲ得到的沉淀是Y2(C2O4)3，煅燒時生成了Y2O3的同時得到CO和CO2，反應的化學方程式為Y2(C2O4)3Y2O3＋3CO↑＋3CO2↑。 答案：(1)氯化銨、草酸銨、氯化鈉 (2)①b?、贐eO＋4H＋===Be2＋＋2H2O (3)2.510－5 (4)Y2(C2O4)3Y2O3＋3CO↑＋3CO2↑