高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)匯編試卷：C單元-金屬及其化合物(高考真題+模擬新題)

C單元金屬及其化合物

ci鈉及其化合物(附參考答案)

10.D4C3ClDIC5D5

［2013?廣東卷］下列敘述I和］I均正確并且有因果關(guān)系的是()

選項(xiàng)敘述I敘述n

ANH4C1為強(qiáng)酸弱堿鹽用加熱法除去NaCl中的NH4cl

BFe3+具有氧化性用KSCN溶液可以鑒別Fe3+

C溶解度：CaCO3<Ca(HCO3)2溶解度：Na2CO3<NaHCO3

DSiCh可與HF反應(yīng)氫氟酸不能保存在玻璃瓶中

10.D［解析］NH4cl受熱易分解為氨氣和氯化氫氣體，NaCl加熱不分解，因此可用加熱

法除去NaCl中的NH4CI,與NH4cl為強(qiáng)酸弱堿鹽無(wú)關(guān)，敘述I、II均正確，但無(wú)因果關(guān)系，

A項(xiàng)錯(cuò)誤；用KSCN溶液可以鑒別Fe3+是因?yàn)镕e3+與KSCN溶液反應(yīng)生成的Fe(SCN)3顯紅

色，與Fe3+具有氧化性無(wú)關(guān)，陳述I、II均正確，但無(wú)因果關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤；溶解度

CaCO3<Ca(HCO3)2,而溶解度Na2c03>NaHCC)3,陳述I正確，陳述11錯(cuò)誤，C項(xiàng)錯(cuò)誤；HF

是唯一能與SiO2反應(yīng)的酸，玻璃的主要成分是SiO2,則氫氟酸不能保存在玻璃瓶中，陳述I、

II正確且有因果關(guān)系，D項(xiàng)正確。

7.ClD5［2013?新課標(biāo)全國(guó)卷I］化學(xué)無(wú)處不在，下列與化學(xué)有關(guān)的說(shuō)法不正確的是

()

A.侯氏制堿法的工藝過(guò)程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異

B.可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗(yàn)輸送氨氣的管道是否漏氣

C.碘是人體必需的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物

D.黑火藥由硫黃、硝石、木炭三種物質(zhì)按一定比例混合制成

7.C［解析］侯氏制堿法的基本原理是先利用N%將食鹽水飽和，然后通入CO2,溶解

度較小的NaHCCh析出，NH3+NaCl+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3I，煨燒NaHCCh得到

Na2co3,2NaHCO3=^=Na2CO3+CO2t+&0,利用低溫時(shí)NH4cl比NaCl溶解度小的原理,

向母液中加入NaCl粉末，則NH4cl析出，得到化肥NHK1,A項(xiàng)正確；氨氣可以與濃鹽酸

反應(yīng)生成白煙狀的NH4cl固體顆粒，可檢驗(yàn)輸氨管道是否漏氣，B項(xiàng)正確；微量元素不宜多

吃，補(bǔ)充碘可在食鹽中添加碘酸鉀，C項(xiàng)錯(cuò)誤；黑火藥由C、S、KNO3三物質(zhì)按一定比例混

合而成，D項(xiàng)正確。

C2鎂、鋁及其化合物

23.E1C2G4G2G3G1C3F4

［2013?福建卷］利用化石燃料開(kāi)采、加工過(guò)程產(chǎn)生的H2s廢氣制取氫氣，既價(jià)廉又環(huán)保。

(1)工業(yè)上可用組成為K20-M2O3?2RO2-nH2O的無(wú)機(jī)材料純化制取的氫氣。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為27,則

R的原子結(jié)構(gòu)示意圖為o

②常溫下，不能與M單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是(填序號(hào))。

a.C11SO4溶液b.FezChc.濃硫酸

d.NaOH溶液e.Na2cO3固體

(2)利用H2S廢氣制取氫氣的方法有多種。

①高溫?zé)岱纸夥?/p>

已知：H2s(g)H2(g)+1s2(g)

在恒容密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2s分解實(shí)驗(yàn)。以H2s起始濃度均為cmol?L?

測(cè)定H2s的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見(jiàn)圖0。圖中a為H2s的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示

不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)H2s的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計(jì)算985℃時(shí)H2s

按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K=；說(shuō)明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因:

圖。

②電化學(xué)法

該法制氫過(guò)程的示意圖如圖0。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是

反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為

圖。

初84

23.［答案］⑴①〃

②b、e

(2)①|(zhì)再溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短(或其他合理答案)

②增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分

H2S+2FeCl3=2FeCh+SI+2HC1

2++3+

2Fe+2H=^=2Fe+H21

I解析I⑴①無(wú)機(jī)材料K2O?M2O3?2RO2-nH2O中鉀元素顯+1價(jià)，氧元素顯一2價(jià)，

氫元素顯+1價(jià)，則M顯+3價(jià)，R顯+4價(jià)；第3周期主族元素質(zhì)子數(shù)之和為27,則M、

R原子的質(zhì)子數(shù)分別為13、14,M、R分別是鋁、硅，由此可以畫(huà)出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖；

由金屬活動(dòng)性順序可得，鋁比銅活潑，則鋁與硫酸銅溶液可以發(fā)生置換反應(yīng)，即2A1+

3CuSO4==A12(SO5+3Cu,a項(xiàng)錯(cuò)誤；雖然鋁比鐵活潑，但是鋁與氧化鐵在高溫下才能發(fā)生

鋁熱反應(yīng)，即2Al+Fe2O34=AbO3+2Fe,而常溫下則不能反應(yīng)，b項(xiàng)正確；濃硫酸具有強(qiáng)

氧化性，常溫下能使鋁鈍化，鋁表面生成一層致密的保護(hù)膜，鈍化是化學(xué)變化，c項(xiàng)錯(cuò)誤；

氫氧化鈉是強(qiáng)堿，鋁元素位于元素周期表中金屬和非金屬交界線附近，其單質(zhì)與NaOH溶液

容易反應(yīng)，放出氣體，即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2t,d項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁不如鈉活

潑，常溫下鋁不能與碳酸鈉固體反應(yīng)，e項(xiàng)正確；(2)①H2s的起始濃度為cmol985℃

時(shí)H2s的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,則H2s的變化濃度為0.4cmol?L；則：

H2s(g)H2(g)+1s2(g)

各組分的起始

濃度/tnoLL-i

各組分的變化

0.4c0.4c0.2c

濃度/molL1

各組分的平衡

0.6c0.4c0.2c

濃度/molL-?

1

c(H2)-C(S2)04cX、0.2c

=^^0.2c；

K=c(H2S)0.6c

讀圖可得，未達(dá)平衡時(shí)H2s的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，原因是溫度逐漸升高，H2s分解的反應(yīng)

速率逐漸增大，消耗的H2s逐漸增多；已達(dá)平衡后H2s的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大的原因是H2s

分解是吸熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡右移，消耗的H2s增多；

②讀圖可得，H2s氣體從反應(yīng)池底部通入，F(xiàn)eCb溶液從反應(yīng)池頂部噴下，這種采用氣液

逆流方式加入反應(yīng)物的主要目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分；讀圖可得，H2s中

S被氧化，該反應(yīng)中降價(jià)元素一定是鐵元素，由+3價(jià)降為相鄰的+2價(jià)，則FeCb被還原為

FeCh,配平可得：H2s+2FeC13=2FeCL+SI+2HC1；反應(yīng)池中反應(yīng)后溶液中主要成分是

FeCb、HC1,電解池中含有的Fe2+被氧化為Fe3+,H+被還原為H2,電解總反應(yīng)的離子方程

2+3+

式：2Fe+2H*=^=2Fe+H2t。

32.F4D4C2C3BlB3A4B4C4J2

［2013?廣東卷］銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工

藝如下：

H銀熔體I冷凝》粗銀電解精煉.銀

邕篝稀儼成型AMS。產(chǎn)巧稀N：OH尸

珞雅套i一廠CuSO溶液一曲》------1情性氣體I-------

L,人單野《,、------>,一'煮沸過(guò)漉L固體CUAIOZ

1(含少|(zhì)銀)i過(guò)濾—1—

圖。

［注：A1(OH)3和CU(OH)2開(kāi)始分解的溫度分別為450℃和80℃］

⑴電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為

濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)反應(yīng)

方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________

(2)固體混合物B的組成為；在生成固體B的過(guò)程中，需控制NaOH的加入量,

若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為

(3)完成煨燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CuO+Al2O3=^=CuA1O2+to

(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為

1

molC11AIO2，至少需要1.0mol-L的A12(SO4)3溶液L。

(5)CUSO4溶液也可用于制備膽機(jī)，其基本操作是

、過(guò)濾、洗滌和干燥。

32.［答案］(l)Ag-+ei=Ag2NO+O2=2NC)2

(2)A1(OH)3和CuOA1(OH)3+OH-=A1O2+2H2O

高溫

(3)4CUO+2A12O3^^=4CUA1O2+O2t

(4)5025

(5)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶

I解析1(1)電解精煉銀與電解精煉銅類(lèi)似，純銀作陰極，粗銀作陽(yáng)極，硝酸銀溶液作電解

液，陽(yáng)極主要反應(yīng)式為Ag—1=Ag+,陰極反應(yīng)式為Ag++b=Ag；銀是金屬活動(dòng)順序表

中氫后金屬，不溶于稀硫酸，因?yàn)橄×蛩崾欠茄趸运?，則濾渣A的主要成分是Ag,稀硝

酸是氧化性酸，能溶解銀，即3Ag+4HNCh(稀)=3AgNCh+NOt+2H2。，產(chǎn)生的無(wú)色氣體

一氧化氮在空氣中迅速被氧化為紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，即2NO+O2=2NCh;(2)CUA1O2

中氧為一2價(jià)，鋁為+3價(jià)，則銅為+1價(jià)，其化學(xué)式也可以寫(xiě)為CU2O?AbCh,相當(dāng)于氧化

亞銅和氧化鋁按物質(zhì)的量之比為1:1熔合在一起，由此逆推，固體B的主要成分是物質(zhì)的

量之比為l：l的Al(OH)3和CuO,因?yàn)镃u(OH)2開(kāi)始分解的溫度為8().C,水的沸點(diǎn)大于80°C,

則煮沸前后發(fā)生的反應(yīng)為A13++3OH=A1(OH)3I、CU2++2OH==CU(OH)2I,

CU(OH)2=^=CUO+H2O,A1(OH)3開(kāi)始分解的溫度為450℃,在惰性氣體中鍛燒時(shí)發(fā)生的反

應(yīng)為2Al(OH)3==A12O3+3H2O、4CUO==2CU2O+O2t;氫氧化鋁是兩性氫氧化物，

NaOH是強(qiáng)堿，過(guò)量的NaOH能溶解部分或全部氫氧化鋁，其離子方程式為A1(OH)3+OH

=A1O2+2H2O,這必將導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量的減少；(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征推斷，銅元

素由+2價(jià)降為+1價(jià)，鋁元素化合價(jià)不變，由此推斷反應(yīng)前后升價(jià)元素一定是氧，且化合價(jià)

由一2價(jià)升為相鄰的0價(jià)，即缺少的生成物為氧氣；根據(jù)化合價(jià)升降法配平可得：4CuO+

3

2A12O3=^=4CUA1O2+O2t;(4)5.0kg=5.0X10g,銀銅合金廢料中銅的質(zhì)量為5.0X1()3g

X63.5%,由e?=!!可知n(Cu)為5.OXIO3gX63.5%4-63.5g/mol=50mol,根據(jù)銅守恒則有關(guān)

系式：Cu?CuAlO?,則銅完全轉(zhuǎn)化可以變?yōu)?0molCuA102;根據(jù)鋁守恒則有關(guān)系式：

A12(SO4)3-2CUA1O2,則至少需要25moiAb(SO4)3；由V=?可求至少需要V[AL(SO4)3]=25

mol-1.0mol/L=25L；(5)膽磯是硫酸銅溶液結(jié)晶析出的結(jié)晶水合物C11SO4?5比0,從硫酸銅

溶液中得到膽磯的基本操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥。

29.C2DIF4(15分)[2013?全國(guó)卷]鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用AI2O3和冰晶

石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。

①鋁土礦的主要成分是AI2O3和SiCh等。從鋁土礦中提煉A12O3的流程如下：

圖0

②以螢石(CaFz)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下:

圖。

回答下列問(wèn)題：

⑴寫(xiě)出反應(yīng)1的化學(xué)方程式

⑵濾液I中加入CaO生成的沉淀是,反應(yīng)2的離子方程式為

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)E可作為建筑材料，化合物C是,寫(xiě)出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式

(4)電解制鋁的化學(xué)方程式是

以石墨為電極，陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是

29.［答案］(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O

2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O

(2)CaSiO32A1O2+CO2+3H2O=2A1(OH)3I+CO3

⑶濃H2SO4

12HF+3Na2cO3+2Al(OH)3=2Na3A1F6+3CO2+9H2O

(4)2AL03通^4Al+302t°2、CO2(CO)

［解析］⑴反應(yīng)1為鋁土礦中的AI2O3、SiOz與NaOH反應(yīng)；(2)濾液I含SiOT、AIOI,

加入CaO后，與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,Ca?+與SiO1反應(yīng)生成CaSi()3。濾液H為AIO2,能

與CO?、H?O反應(yīng)生成A1(OH)3。(3)E為建筑材料硫酸鈣，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可確定C為濃硫酸。

氣體D為HF,再結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系，可完成化學(xué)方程式。(4)電解氧化鋁制備鋁，以石墨為陽(yáng)極,

陽(yáng)極202--4e--02f,高溫條件下，石墨可能被Ch氧化生成CCh或CO,故混合氣體為

。2、C02或COo

9.C2［2013?山東卷］足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的

量最少的是()

A.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸

C.鹽酸D.稀硝酸

9.A［解析］相同質(zhì)量的鋁與足量的NaOH溶液、稀硫酸、鹽酸反應(yīng)，放出氫氣的物質(zhì)

的量相等，但消耗相應(yīng)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為2：3：6；稀硝酸與A1反應(yīng)不能產(chǎn)生氫

氣，故正確答案為Ao

27.B3C2C3J2

［2013?北京卷］用含有AI2O3、SQ和少量FeOxFezCh的鋁灰制備A12(SO4)3?I8H2O,

工藝流程如下(部分操作和條件略)：

I.向鋁灰中加入過(guò)量稀H2s。4，過(guò)濾；

H.向?yàn)V液中加入過(guò)量KMnCU溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；

III.加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色；

IV.加入MnSC>4至紫紅色消失，過(guò)濾；

V.濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品。

(1)H2so4溶解A12O3的離子方程式是

(2)將Mn(X氧化Fe2+的離子方程式補(bǔ)充完整：

2+3+

□MnO4+KFe+K=目Mi?++KFe+K

(3)已知：

生成氫氧化物沉淀的pH

A1(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3

開(kāi)始沉淀時(shí)3.46.31.5

完全沉淀時(shí)4.78.32.8

注：金屬離子的起始濃度為0.1moll1

根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟U的目的

(4)已知：一定條件下，M11O4可與Mn”反應(yīng)生成MnCh。

①向HI的沉淀中加入濃鹽酸并加熱，能說(shuō)明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是

②IV中加入MnSO4的目的是

27.［答案］⑴A12O3+6H+=2AF++3H2O

(2)58H’54H2O

(3)pH約為3時(shí)，F(xiàn)e?+和AF+不能形成沉淀，將Fe?+氧化為Fe3+,可使鐵完全沉淀

(4)①生成黃綠色氣體

②除去過(guò)量的MnO4

［解析］(2)首先根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)可知Fe2+、Fe3+的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為5；然后根據(jù)電荷

守恒可知反應(yīng)物中的缺項(xiàng)為8H+；最后根據(jù)原子守恒可知生成物中的缺項(xiàng)為4H20。

(3)向?yàn)V液中加入過(guò)量KMnCU溶液是為了將Fe2+氧化為Fe3+,因?yàn)閜H約為3時(shí)，F(xiàn)e3+

已經(jīng)完全沉淀，而AP+還未沉淀，從而達(dá)到使鐵元素完全沉淀的目的。

(4)①加熱MnCh和濃鹽酸的混合物可產(chǎn)生黃綠色的氯氣。②根據(jù)題給已知條件可知，IV

中加入M11SO4是為了將過(guò)量MnC)4沉淀為MnO2,從而達(dá)到除去過(guò)量M11O4的目的。

7.B3C2C3D4

［2013?四川卷］1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的

濃硝酸中，得到NCh和N2O4的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/L

NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀。下列說(shuō)法不正確的是()

A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2：1

B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0mol/L

C.NO2和N2O4的混合氣體中，N02的體積分?jǐn)?shù)是80%

D.得到2.54g沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600mL

50mLX1.40g/mLX63%

63g-mol1

7.D［解析］C(HNC>3)=—14.0mol/L,B項(xiàng)正確;1molCu(或

50X10"

Mg)失去2mol。后形成的Cu2+(或Mg2+)需結(jié)合2molOK完全轉(zhuǎn)化為沉淀，即鎂銅合金失

去電子的物質(zhì)的量等于形成沉淀時(shí)結(jié)合OH-的物質(zhì)的量，最后生成沉淀2.54g,增加的質(zhì)量

即是m(OH—)=2.54g—1.52g=1.02g,即n(OH-)=,7)°；：j-7=0.06mol,結(jié)合氧化還原反

Ij20x］0-3L

應(yīng)電子轉(zhuǎn)移守恒關(guān)系得：n(NO2)+n(N2O4)X2=0.06mol,n(NO2)+n(N2O4)=9~~臺(tái)=

NN.—l—i111O1

0.05mol；二式聯(lián)立可解得：n(N02)=0.04mol,n(N204)=0.01mol,C項(xiàng)正確；利用合金質(zhì)

量和失去電子的物質(zhì)的量可得：n(Cu)X64g-mol1+n(Mg)X24g-mor1=1.52g和n(Cu)X2

+n(Mg)X2=0.06mol；二式聯(lián)立可解得：n(Cu)=0.02mol,n(Mg)=0.01mol,A項(xiàng)正確；

利用氮守恒可知溶解合金后溶液中含有C(NO3)=0.05LX14mol/L-0.04mol-0.01molX2

=0.64mol,加入NaOH當(dāng)離子恰好全部沉淀時(shí)，溶液為NaNCh溶液，利用原子守恒加入

n(NaOH)=n(NO；),故加入V(NaOH)=0.64molX.0mol-L二=640mL,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

28.C2F2F3

［2013?新課標(biāo)全國(guó)卷I］二甲雄(CH30cH3)是無(wú)色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣

(組成為H2、CO和少量的CO?)直接制備二甲醛，其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng)：

甲醇合成反應(yīng)：

(I)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)

AHi=-90.1kJ-mol-1

(II)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

-1

AH2=-49.0kJ-mol

水煤氣變換反應(yīng)：

(III)CO(g)+H2O(g)—CO2(g)+H2(g)

1

AH3=-41.1kJmoF

二甲醛合成反應(yīng)：

(IV)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)

1

AH4=-24.5kJmor

回答下列問(wèn)題：

(1)A12O3是合成氣直接制備二甲醛反應(yīng)催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較

高純度A12O3的主要工藝流程是

(以化學(xué)方程式表示)。

⑵分析二甲醛合成反應(yīng)(W)對(duì)于co轉(zhuǎn)化率的影響

⑶由H2和CO直接制備二甲酸(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理，分析增加壓強(qiáng)對(duì)直接制備二甲醛反應(yīng)的影響

(4)有研究者在催化劑(含Cu-Zn-Al-0和AI2O3)、壓強(qiáng)為5.0MPa的條件下，由H2

和CO直接制備二甲醛，結(jié)果如圖0所示。其中CO轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是

100

90

80

70

60

50

40

260270280290300310320

UX.

圖。

(5)二甲醛直接燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于甲醇直接燃料電池

(5.93kWh-kg-1)。若電解質(zhì)為酸性，二甲醛直接燃料電池的負(fù)極反應(yīng)為

一個(gè)二甲醛分子經(jīng)過(guò)電化學(xué)氧化，可以產(chǎn)生個(gè)電子的電量；該電池的理論輸出

電壓為1.20V能量密度E

電池輸出電能

(列式計(jì)算。能量密度=-~，1kWh=3.6X106J)o

燃料質(zhì)量

28.［答案］(1)A12O3+2NaOH=2NaAlO2+H20NaA102+C02+2H2O=A1(OH)3I+

NaHCO32A1(OH)3=^=A12O3+3H2O

(2)消耗甲醇，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)(I)平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大；生成的H2O,通過(guò)水煤

氣變換反應(yīng)(III)消耗部分CO

1

(3)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH=-204.7kJ-moP該反應(yīng)分子數(shù)減

少，壓強(qiáng)升高使平衡右移，CO和H2轉(zhuǎn)化率增大，CH30cH3產(chǎn)率增加。壓強(qiáng)升高使CO和

比濃度增加，反應(yīng)速率增大

(4)反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡左移

(5)CH30cH3+3H2O-12e=2CO2+12H-12

1.20VX^1000%,X12X96500C?mol-1

46g-mol

Fki.

(3.6X106J?kW1?h')=8.39kWhkg1

［解析］(2)反應(yīng)(I)、(HI)與CO有關(guān)。反應(yīng)(I)中的CH30H是反應(yīng)(IV)的反應(yīng)物，反應(yīng)(IV)

生成的H2O是反應(yīng)(III)的反應(yīng)物，從影響平衡的因素分析知兩者均使CO轉(zhuǎn)化率變大。

(3)由蓋斯定律(I)X2+(IV)得：4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH=-204.7

kJ-moP1?

(4)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其他條件不變的情況下，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低。

(5)正極反應(yīng)為O2+4L+4H+-2氏0;負(fù)極反應(yīng)必有H卡生成，由電荷守恒、元素守恒

得3H20+CH30cH3—12e一=2CO2+12H+；1個(gè)CH30cH3分子失去12屋；假定燃料質(zhì)量為

1kg,由能量密度計(jì)算方法列式計(jì)算即可。

C3鐵、銅及其化合物

16.B1C3J5

［2013?江蘇卷］氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是

一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCCh，含少量Fee。,)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)

流程如下：

圖0

(l)MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為

⑵加入H2O2氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

（3）濾渣2的成分是（填化學(xué)式）。

（4）煨燒過(guò)程存在以下反應(yīng)：

QQA2c

2MgSO4+C=^=2MgO+2SO2t+C02t;

MgSO4+C==MgO+SO2t+COt；

SOO5C

MgSO4+3C=MgO+St+3COt?

利用如圖0裝置對(duì)燃燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。

圖0

①D中收集的氣體是（填化學(xué)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.KMnCU溶液

③A中得到的淡黃色固體能與熱的NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)物中元素的最高價(jià)態(tài)為+4,寫(xiě)

出該反應(yīng)的離子方程式：

+2+

16.［答案］(1)MgCO3+2H=Mg+CO2t+H2O

(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O

⑶Fe(OH)3

(4)@CO

②d

2-

③3s+6OH=^=2S+SOf+3H2O

I解析］（l）MgCO3為難溶性物質(zhì)，寫(xiě)離子方程式不能拆分成離子。（2）根據(jù)菱鎂礦的成分,

可知濾液中含有Fe2+,H2O2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+。加入稀硫酸則溶液顯酸性，所以

離子方程式為2FeSCU+H2sO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2。。（3）要提取鎂元素，必須除去不溶

性雜質(zhì)和鐵元素。根據(jù)流程圖可知濾渣1是不溶性雜質(zhì)，濾渣2中含的是鐵元素。結(jié)合加入

一水合氨和H2O2,可知濾渣2是Fe（OH）3。（4）根據(jù)反應(yīng)原理，可知?dú)怏w中含有SO2、CO2、

CO和硫蒸氣。①D采用排水集氣法，氣體必然不溶于水，所以是CO。②SO2和CO2均屬于

酸性氧化物，均能與NaOH,Na2cO3溶液反應(yīng)，達(dá)不到分離的目的，a、b錯(cuò)誤。SO?與稀

HNCh反應(yīng)同時(shí)得到NO,產(chǎn)生新雜質(zhì)，干擾后續(xù)操作，c錯(cuò)誤。SO2能被酸性KMnO4溶液氧

化，而且沒(méi)有新氣體生成，d正確。③根據(jù)“淡黃色固體”，可知A中是硫單質(zhì)。產(chǎn)物中有

+4價(jià)硫，說(shuō)明是Na2so3,進(jìn)而可知發(fā)生氧化還原反應(yīng)，必然有部分硫化合價(jià)降低轉(zhuǎn)化成

Na2So根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等，所以有3s+60H-*=S0r+2s2-+3匕0。

6.C3D5

［2013?江蘇卷］甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之

間具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：甲工乙K3*丙。下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是()

A.若甲為焦炭，則丁可能是02

B.若甲為SCh，則丁可能是氨水

C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸

D.若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO?

6.C［解析］C在。2中不完全燃燒生成CO,CO繼續(xù)與O2燃燒后生成CO?,CO?與C

在高溫條件下能生成CO,A項(xiàng)正確；根據(jù)反應(yīng)SO2+NH3?H2O=NH4HSC>3、NH4HSO3+

NH3-H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,B項(xiàng)正確；鐵與鹽酸

反應(yīng)只能生成FeCL,無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)CCh+2NaOH-Na2c

十比0、Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O,D項(xiàng)正確。

23.ElC2G4G2G3Gle3F4

［2013?福建卷］利用化石燃料開(kāi)采、加工過(guò)程產(chǎn)生的H2s廢氣制取氫氣，既價(jià)廉又環(huán)保。

(1)工業(yè)上可用組成為K2O?M2O3?2RO2?nH2O的無(wú)機(jī)材料純化制取的氫氣。

①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，兩種元素原子的質(zhì)子數(shù)之和為27,則

R的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

②常溫下，不能與M單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的是(填序號(hào))。

a.C11SO4溶液b.Fe2O3c.濃硫酸

d.NaOH溶液e.Na2co3固體

(2)利用H2s廢氣制取氫氣的方法有多種。

①高溫?zé)岱纸夥?/p>

已知：H2s(g)H2(g)+1s2(g)

在恒容密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行H2s分解實(shí)驗(yàn)。以H2s起始濃度均為cmol-L1

測(cè)定H2s的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見(jiàn)圖0。圖中a為H2s的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系曲線，b曲線表示

不同溫度下反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間且未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)H2s的轉(zhuǎn)化率。據(jù)圖計(jì)算985°C時(shí)H2s

按上述反應(yīng)分解的平衡常數(shù)K=；說(shuō)明隨溫度的升高，曲線b向曲線a逼近的原因：

圖。

②電化學(xué)法

該法制氫過(guò)程的示意圖如圖0。反應(yīng)池中反應(yīng)物的流向采用氣、液逆流方式，其目的是

反應(yīng)池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

反應(yīng)后的溶液進(jìn)入電解池，電解總反應(yīng)的離子方程式為

圖。

23.［答案］⑴①/〃

②b、e

(2)①|(zhì)厄溫度升高，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短(或其他合理答案)

②增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分

H2S+2FeCl3=2FeCl2+SI+2HC1

2++3+

2Fe+2H====2Fe+H2t

［解析］⑴①無(wú)機(jī)材料K2O?M2O3?2RO2-nH2O中鉀元素顯+1價(jià)，氧元素顯一2價(jià)，

氫元素顯+1價(jià)，則M顯+3價(jià)，R顯+4價(jià)；第3周期主族元素質(zhì)子數(shù)之和為27,則M、

R原子的質(zhì)子數(shù)分別為13、14,M、R分別是鋁、硅，由此可以畫(huà)出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖；

由金屬活動(dòng)性順序可得，鋁比銅活潑，則鋁與硫酸銅溶液可以發(fā)生置換反應(yīng)，即2A1+

3CuSO4=A12(SC)4)3+3Cu,a項(xiàng)錯(cuò)誤；雖然鋁比鐵活潑，但是鋁與氧化鐵在高溫下才能發(fā)生

鋁熱反應(yīng)，即2Al+Fe2O3—=A12O3+2Fe,而常溫下則不能反應(yīng)，b項(xiàng)正確；濃硫酸具有強(qiáng)

氧化性，常溫下能使鋁鈍化，鋁表面生成一層致密的保護(hù)膜，鈍化是化學(xué)變化，c項(xiàng)錯(cuò)誤；

氫氧化鈉是強(qiáng)堿，鋁元素位于元素周期表中金屬和非金屬交界線附近，其單質(zhì)與NaOH溶液

容易反應(yīng)，放出氣體，即2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlC)2+3H2t,d項(xiàng)錯(cuò)誤；鋁不如鈉活

潑，常溫下鋁不能與碳酸鈉固體反應(yīng)，e項(xiàng)正確；(2)①H2s的起始濃度為cmol985℃

時(shí)H2s的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,則H2s的變化濃度為0.4cmol?L」，則：

H2s(g)H2(g)+1s2(g)

各組分的起始

-c00

濃度/mol-L

各組分的變化

0.4c0.4c0.2c

濃度/mol?L'

各組分的平衡

0.6c0.4c0.2c

濃度/molL-

_C(比)⑸)0.4CX^/5丞

K=~^^0.2c；

-c(H2S)0.6c

讀圖可得，未達(dá)平衡時(shí)H2s的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，原因是溫度逐漸升高，H2s分解的反應(yīng)

速率逐漸增大，消耗的H2s逐漸增多；已達(dá)平衡后H2s的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大的原因是H2s

分解是吸熱反應(yīng)，升高溫度時(shí)平衡右移，消耗的H2s增多；

②讀圖可得，H2s氣體從反應(yīng)池底部通入，F(xiàn)eCb溶液從反應(yīng)池頂部噴下，這種采用氣液

逆流方式加入反應(yīng)物的主要目的是增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分；讀圖可得，H2s中

S被氧化，該反應(yīng)中降價(jià)元素一定是鐵元素，由+3價(jià)降為相鄰的+2價(jià)，則FeCb被還原為

FeCh,配平可得：H2S+2FeCl3=2FeC12+SI+2HC1；反應(yīng)池中反應(yīng)后溶液中主要成分是

FeCb、HC1,電解池中含有的Fe2+被氧化為Fe3+，H+被還原為H?,電解總反應(yīng)的離子方程

2++3+

式：2Fe+2H=^=2Fe+H2t。

32.F4D4C2C3BlB3A4B4C4J2

[2013?廣東卷]銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工

藝如下：

圖0

[注：A1(OH)3和Cu(OH)2開(kāi)始分解的溫度分別為450℃和80℃]

⑴電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為

濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)反應(yīng)

方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________

O

(2)固體混合物B的組成為；在生成固體B的過(guò)程中，需控制NaOH的加入量,

若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為

(3)完成煨燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

高汨

CuO+____AbOa-CuAlQ,+t?

(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為

1

molCUA1O2.至少需要1.0mol-L的Ah(SO4)3溶液L。

(5)CUSO4溶液也可用于制備膽帆，其基本操作是

、過(guò)濾、洗滌和干燥。

32.［答案］⑴Ag++e「=Ag2NO+O2=2NO2

(2)A1(OH)3和CuOA1(OH)3+OH=A1O2+2H2O

(3)4CuO+2Al2O3=^=4CuA1O2+O2t

(4)5025

(5)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶

［解析］(1)電解精煉銀與電解精煉銅類(lèi)似，純銀作陰極，粗銀作陽(yáng)極，硝酸銀溶液作電解

液，陽(yáng)極主要反應(yīng)式為Ag-e-—Ag+,陰極反應(yīng)式為Ag++b=Ag；銀是金屬活動(dòng)順序表

中氫后金屬，不溶于稀硫酸，因?yàn)橄×蛩崾欠茄趸运?，則濾渣A的主要成分是Ag,稀硝

酸是氧化性酸，能溶解銀，gp3Ag+4HNO3(#)=3AgNO3+NOt+2H2O,產(chǎn)生的無(wú)色氣體

一氧化氮在空氣中迅速被氧化為紅棕色的二氧化氮?dú)怏w，即2NO+O2=2NO2；(2)CUA1O2

中氧為一2價(jià)，鋁為+3價(jià)，則銅為+1價(jià)，其化學(xué)式也可以寫(xiě)為Cu2O?AI2O3,相當(dāng)于氧化

亞銅和氧化鋁按物質(zhì)的量之比為1：1熔合在一起，由此逆推，固體B的主要成分是物質(zhì)的

量之比為1：1的A1(OH)3和CuO,因?yàn)镃u(OH)2開(kāi)始分解的溫度為80℃,水的沸點(diǎn)大于80℃,

則煮沸前后發(fā)生的反應(yīng)為A13++3OH==A1(OH)3I、CU2++2OH-=CU(OH)2I,

on,p

CU(OH)2^=CUO+H2O,A1(OH)3開(kāi)始分解的溫度為4500C,在惰性氣體中鍛燒時(shí)發(fā)生的反

應(yīng)為2Al(OH)3==A12O3+3H2。、4CUO==2CU2O+O2t;氫氧化鋁是兩性氫氧化物，

NaOH是強(qiáng)堿，過(guò)量的NaOH能溶解部分或全部氫氧化鋁，其離子方程式為A1(OH)3+OH

=A1O2+2H2O,這必將導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量的減少；(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征推斷，銅元

素由+2價(jià)降為+1價(jià)，鋁元素化合價(jià)不變，由此推斷反應(yīng)前后升價(jià)元素一定是氧，且化合價(jià)

由一2價(jià)升為相鄰的0價(jià)，即缺少的生成物為氧氣；根據(jù)化合價(jià)升降法配平可得：4CuO+

3

2A12O3^=4CUA1O2+O2t;(4)5.0kg=5.0X10g,銀銅合金廢料中銅的質(zhì)量為5.0X1()3g

X63.5%,由肝=n可知n(Cu)為5.0X103gX63.5%4-63.5g/mol=50mol,根據(jù)銅守恒則有關(guān)

系式：CU-CUA1O2,則銅完全轉(zhuǎn)化可以變?yōu)?0molCuA102;根據(jù)鋁守恒則有關(guān)系式：

A12(SO4)3~2CUA1O2,則至少需要25moiA12(SC>4)3；由V=?可求至少需要V［AL(SO4)3］=25

moK1.0mol/L=25L；(5)膽磯是硫酸銅溶液結(jié)晶析出的結(jié)晶水合物CuSCh?5氏0,從硫酸銅

溶液中得到膽磯的基本操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥。

31.F2G4Gle3G2G3G5

［2013?廣東卷］大氣中的部分碘源于Ch對(duì)海水中「的氧化。將持續(xù)通入Nai溶液中

進(jìn)行模擬研究。

(1)03將「氧化成L的過(guò)程由3步反應(yīng)組成：

①「(aq)+C)3(g)=IO—(aq)+Ch(g)AH,；

②KT(aq)+H+(aq)HOI(aq)AH2;

③HOI(aq)+「(aq)+H+(叫)b(aq)+H2O(l)AH3?

總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

___________________________________________________________________________，其

反應(yīng)熱AH=o

(2)在溶液中存在化學(xué)平衡：l2(aq)十『(aq)6(叫)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為

(3)為探究Fe2+對(duì)Ch氧化廠反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖0),某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中h

濃度和體系pH,結(jié)果見(jiàn)圖1和下表。

圖0

18,11.8)

工

I/

?/(310,

H/習(xí)9

-

O

I

/0第

C/

D

)

圖

編號(hào)反應(yīng)物反應(yīng)前pH反應(yīng)后pH

第組

1o3+r5.211.0

2

第2組