金屬元素及其化合物-2024屆高考化學大單元每周拔高練【新高考版】

金屬元素及其化合物——

2024屆高考化學大單元每周拔高練【新高考版】

1.化學與生活、科技、社會發(fā)展息息相關(guān)，下列說法錯誤的是（）

A.鐵粉可用作食品包裝袋中的脫氧劑

B.通訊材料碳納米管與石墨烯互為同素異形體

C.二氧化硅可用作航天器的太陽能電池板

D.“綠氫”火炬儲氫瓶中的儲氫合金是新型合金材料

2.FeCC>3是一種難溶于水的白色固體?，F(xiàn)進行FeCC>3的實驗室制備，進而制備乳酸亞

鐵｛[CH3cH（OlDCOO^Fe｝補血劑，F(xiàn)eCC>3制取裝置如圖所示（夾持儀器略去）。下

列說法錯誤的是（）

A.試劑a為飽和NaHCC>3溶液

B.若未通CO?,直接將Fes。4滴入Na2cO3溶液，容易形成Fe（OH）2

C.測定乳酸亞鐵樣品中Fe?+的含量可以采用KMnO4滴定法

D.向B裝置中加入鐵粉可防止亞鐵離子被氧化

3.類比是化學中常用的思維方法，下列類比合理的是（）

選項已知類比

在焰色試驗中KC1的火在焰色試驗中K2cO3的

A

焰顏色為紫色火焰顏色也為紫色

CO2是酸性氧化物，可Si。?也是酸性氧化物，

B

與水反應也可與水反應

25℃時溶解度：25℃時溶解度：

C

CaCO3<Ca（HCO3）,Na2CO3<NaHCO3

向MgCL溶液中加入過向A1CL溶液中加入過量

D

量NaOH溶液生成NaOH溶液生成A1（OH）3

Mg(OH)2

A.AB.BC.CD.D

4.某無色透明溶液，可能含有下列離子：H+、Ba2\Fe3\Mg2\SO=CT、HCO],

現(xiàn)做實驗如下：

①取少量原溶液滴加石蕊試液呈紅色；

②取少量原溶液，加入過量的NaOH溶液，有白色沉淀生成；

③取少量原溶液，加入過量氯化領(lǐng)溶液，有白色沉淀生成，靜置分層；取靜置后的上

層清液，加入硝酸銀溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。

下列說法不正確的是（）

A.溶液中一定存在的離子是H+、Mg2\SOt

B.溶液中一定不存在的離子是HCO；、Fe3\Ba2+

C.②中生成白色沉淀的離子方程式為Mg2++2OWMg（OH）2J

D.根據(jù)③現(xiàn)象可知原溶液中一定含有C「

5.實驗室模擬工業(yè)處理含鋁廢水，操作及現(xiàn)象如圖1所示，反應過程中銘元素的化合

價變化如圖2所示。已知深藍色溶液中含有CrC）5。下列說法正確的是（）

路元素化合價

0.5mL

10滴2.0mol-L-1

5%HA溶液NaOH溶液.+6-■■

（過量）

+3一■

-----1—斗----1---------4--------1-----?

0s5s30s80s053080時間人

2mL深藍色溶液綠色溶液黃色溶液

皿25皿廠

長2缶四

pH=2橙色溶液

圖I圖2

A.0-5s過程中，Cr2O^和H2O2發(fā)生了氧化還原反應

B.實驗開始至30s,總反應的離子方程式為

-3+

Cr2O；+3H2O2+H2O-2Cr+3O2T+8OH

C.上述過程中不滴加H2O2溶液，只加NaOH溶液，不能得到黃色溶液

O

OHo

D.CrOs含有過氧鍵,I一/I

O/cr一O

6.草酸鉆晶體是制備鉆的氧化物的重要原料。18.3g草酸鉆晶體（CoCq「2H2O）在隔

絕空氣受熱時的質(zhì)量變化曲線如圖所示，240℃及以上所得固體均為鉆氧化物（其中

Co的化合價為+2或+3）。下列說法正確的是（）

卓

、

以

會

皿

曲

率

*

螞

及

畫

A.到A點時草酸鉆晶體失去2個H?O

B.C點剩余固體的化學成分為CO3。4

高溫

C.若B點時通入氧氣，則會發(fā)生反應3coe2O4+202-。）3。4+6CO2

D.C點到D點發(fā)生反應的化學方程式為COCO3呈典CoO+CC）2T

7.1?（Sr）為第五周期HA族元素，工業(yè)上常以天青石（主要成分為SrSO,，含少量

BaSO4）為原料制備六水氯化鋸（SKV6H2O）,生產(chǎn)流程如圖所示（已知：高溫焙

燒時，SrSO4>BaSC>4轉(zhuǎn)化為SrS、BaS）□

足量鹽酸適量ImolTL硫酸

操作1洗滌、干燥六水氯

碳

過濾2化錮

后」I高溫焙燒T濾渣|

包隔絕空氣

L-CO

下列說法不正確的是（）

A.基態(tài)錮原子的價層電子排布式為5s2

B.“操作1”是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

C.加入適量lmol.L硫酸的目的是除去Ba2+

D.制取無水SrCL時，一定要在無水氯化氫氣流中加熱SrCL-6H2。至恒重

8.已知Cu+遇酸會發(fā)生歧化反應。檢驗KZMMCZ。）］分解產(chǎn)物的實驗如圖所示，下

列說法正確的是（）

「T氣體A|通過灼熱叫I黑色固體變紅1[W余氣體戶船第石灰水變渾濁

畫吧吧固體嘿奈

澄清石灰笳灰水變渾濁

—X固體A卜力幺；饕■!紫紅色固體B|

稀鹽酸,...,

J藍色溶液]

A.上述實驗現(xiàn)象說明氣體A中一定含有CO?

B.上述實驗現(xiàn)象說明固體A中一定含有Cu、Cu2+

C.向固體A中加入濃硝酸，生成的氣體仍一定能使澄清石灰水變渾濁

D.C?。丁在反應過程中一定發(fā)生了歧化反應

9.二十大報告提出深入推進環(huán)境污染防治。一種廢催化劑（含V2O5、V2O4,V2O3和雜

質(zhì)Fe?03、Si。?等）的處理流程如圖所示。已知工序①得到的溶液的主要成分是

[V0（C204）2r>艮?。）『和H2c2。4。下列說法錯誤的是（）

草酸足量稀NaOH

展,也“旬溶液?Tfj1?雙氧水?1溶液

廢催化劑——t工序①?—t濃縮?—過濾]已值過濾濾液D

固體A濾液B濾渣C

A.固體A的主要成分是Si。?

B.含[Fe（C2Oj『的溶液中存在

-182+30

[Fe（C2O4）9]^<1^FeC2O4+C2O4=10,FeC2O4燧Fe+C2O^K2=IO-

1

,^c（C20^）=0.10molL-,則d[Fe（C2。）]}=

c（Fe2+）

C.在實驗室中進行工序①要用到普通漏斗，進行濃縮要用到蒸發(fā)皿

D.加入足量雙氧水生成V2O5E2O,反應的離子方程式為

2-

H2O2+2[VO（C2O4）2]V2O5H2O^+2C2O；~

10.鈦鐵礦的主要成分為FeTiC）3,含少量Si。?、SC2O3等氧化物，某實驗室利用鈦鐵礦

制取SeF）的流程如圖所示。

HS0

24水萃,劑稀硫厚+耳。2NaOH溶液濃鹽酸NH4F

鈦鐵礦卡I*鈦|一|反‘酈喀酸}鹿馬|」脫水除假I-sc%

Si

02TiO2-XH2O心目[TiOaUOJ產(chǎn)油相氨水調(diào)pH

已知：①“酸浸”時FeTiC）3轉(zhuǎn)化為TiC）2+；囚0（凡02）廠為橘黃色的穩(wěn)定離子，易溶于

水。

②室溫下，溶液中離子沉淀完全的pH如表所示。

離子Fe3+Fe2+TiO2+

沉淀完全的pH3.29.01.05

回答下列問題：

（1）為提高酸浸速率，除粉碎鈦鐵礦外，還可以采取的措施是（寫1條

措施即可）；水解生成TiC^xH?。沉淀的離子方程式為o

（2）“萃取”操作之前，需要檢漏的玻璃儀器是。

（3）“洗鈦”時H2O2的作用是、o

（4）“酸溶”所得溶液中含有Sc3+、Fe3+等。若此溶液中Sc?+的濃度為0.01mol?1>,“氨

水調(diào)pH”時應控制的pH范圍是｛已知%[Sc（OH）3]=1.25x1033,lg2=0.3｝。

（5）“沉銃”形成的復鹽沉淀化學式為xNH4cl?優(yōu)明立凡。，在“脫水除鏤”過程中取

7.47g該復鹽進行熱分解，剩余固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示，其中在380~400℃

過程中會有白煙冒出，保溫至無煙氣產(chǎn)生，即得到ScF,。由圖中數(shù)據(jù)得

X：Z=______________

m/g

(200,7.47)

7.47

-T\(3OO,5.31)

531"""7"；\(380,5.31)

j[(400,2.10)

2.10

0200300380400TfX.

（6）傳統(tǒng)制備ScF,的方法是先得到ScF5?6H2。沉淀，再高溫脫水得ScF,,通常會含有

ScOF雜質(zhì)，原因是（用化學方程式表示）；與傳統(tǒng)方法制備ScE,相比，上

述流程制得ScE,純度卻很高，原因是?

n.CoC“可用于玻璃和陶瓷的著色劑。由含鉆礦（C。元素主要以?。2。3、Co。的形式

存在，還含有Fe、Mg、Ca元素，碳及有機物等）制取氯化鉆晶體的一種工藝流程如

圖1所示：

稀H2s（V

Na,S2O5

J操作

沿畫皿浸取叱蠹2吸湍夢匚器件

濾渣3

濾液3…一Co。晶體

4.0-5.0

圖1

已知：①焦亞硫酸鈉（Na2s2O5）常用作食品抗氧化齊U。

②CaB、MgB難溶于水。

③部分金屬陽離子形成氫氧化物沉淀的pH如表所示:

Co3+Fe3+Co2+Fe2+Mg2+

開始沉淀

0.32.77.27.69.6

pH

完全沉淀

1.13.29.29.611.1

PH

回答下列問題:

（1）“550℃焙燒”的目的是0

（2）“浸取”的過程中，Na2s2O5的主要作用是（用離子方程式表

示）。若用鹽酸代替H2sO4和Na2s2O5的混合液也能達到目的，從環(huán)保角度分析不采

用鹽酸的原因____________,o

（3）“濾液1”中加入NaCK）3溶液，反應過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

（4）“濾渣2”的主要成分為（填化學式）。

（5）已知4p（C明）=2.7xlO-u,Ksp（Mg耳）=6.5XKT9,當Mg?+恰好沉淀完全時（濃

度為IxKT5moi.「），溶液中c（Ca2+）=（保留3位有效數(shù)字）。

（6）鉆（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。用乙醇燃料電池

作為電源電解含Co?+的水溶液制備金屬鉆的裝置如圖2、3所示。

②電解過程中n室溶液pH變小，則離子交換膜2為(填“陰”或“陽”)離子交

換膜。

12.高純碳酸鎰廣泛應用于電子工業(yè)，是制備高性能磁性材料的原料。某化學小組在實

驗室模擬用軟鎰礦粉(主要成分為MM)2)制備M11CO3回答下列問題：

(1)制備M11SO4溶液：將加g軟鎰礦粉經(jīng)除雜后制得Mil。2濁液，向MnO2濁液中

通入SO2,制得M11SO4溶液，實驗裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略)。

①通過裝置A可觀察通入SO?,與N2的快慢，則A中加入的最佳試劑是。

②MnO2轉(zhuǎn)化為MnO2的離子方程式為,0

③實驗中若將N2換成空氣，將導致SO：濃度明顯大于Md+濃度，原因是

______________________________O

(2)制備M11CO3固體：在攪拌下向MnSC)4溶液中緩慢滴加NH4HCO3溶液，有淺紅

色的沉淀生成，過濾、洗滌、干燥，得到高純碳酸鎰。生成MnCC)3的離子方程式為

。檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是o

(3)測定碳酸鎰產(chǎn)品的純度：稱取0.2500g碳酸鎰產(chǎn)品于錐形瓶中，加12.50L磷

酸，加熱后，立即加入1g硝酸鏤，充分反應后，碳酸錦全部轉(zhuǎn)化為［Mn(POj27，

多余的硝酸鏤全部分解，除去氮氧化物后，冷卻至室溫。將上述所得溶液加水稀釋至

50mL,滴加2~3滴指示劑，然后用OZOOOmoLLT的硫酸亞鐵鏤［(NHJFe&Oj］

標準溶液滴定［反應為［Mn(POj［+Fe2+-Mn2++Fe3++2PO，］。重復操作3次，

記錄數(shù)據(jù)如表：

0.2000moLL一硫酸亞鐵鏤標準溶液讀數(shù)(mL)

滴定次數(shù)

滴定前滴定后

10.1010.20

20.2211.32

31.0510.95

則產(chǎn)品的純度為o若滴定終點時俯視讀數(shù)，則測得的碳酸鎰產(chǎn)品的純度

(填“偏高”“偏低”或‘無影響”)。

13.工業(yè)上利用赤鐵礦渣(主要成分為Zn、Fe2O3,CuO和Ag?。，還含有少量的Ga和

In)獲得Ga和In單質(zhì)的流程如下:

H2S,H2SO4CaCO3H,SO4有機萃取液HU微水

霸T直?H酸越濃djHH2H有機機H反，取H洞含液液H含c冰相卜|碳化電解卜悶

已知：①Ga、In與A1同族;

②Ga3+比+在酸中的溶解度更高；

③Fe2+和Zn2+在酸性條件下不易被S?一沉淀；

④當離子濃度小于或等于103mol.L時認為該離子沉淀完全；

⑤部分物質(zhì)的Ksp如表。

物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2Ga(OH)3In(OH)3

1x10-391x10151x10-171X10-351x1033

回答下列問題:

(1)“高壓酸浸還原”時，CuO發(fā)生反應的化學方程式為。“沉渣”中除含有

含銅元素的物質(zhì)和S外，還主要含有(填化學式)。

(2)“濾液2”中含有的離子主要是o

(3)若“濾液1”中ZQ2+、Fe?+的濃度均為lmoLL-l“中和”時,加入CaCC^調(diào)節(jié)pH的

范圍是(保留小數(shù)點后一位)。

(4)“堿化電解”前“含Ga水相”需要加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液呈堿性，(填

“能”或“不能”)用氨水代替NaOH溶液，原因是o為探究Ga(0H)3在氨水

中能否溶解，計算反應Ga(OH)3(s)+NH3-H2O(aq)脩為［Ga(OH)4「(aq)+NH：(aq)的平

衡常數(shù)K=0(已知：

c([Ga(OH)4fj

Ga3++4OH峰??[Ga(OH)41,K，=

c(Ga3+)c12*4(0H)

345

1.0xl0;JKb(NH3H2O)-2.0x10)

14.聯(lián)合多種工業(yè)制備是節(jié)能環(huán)保，高效生產(chǎn)，減少損耗的重要途徑。鈦和鈦合金性能

優(yōu)良，廣泛用于航空、造船和化學工業(yè)中。以鈦鐵礦（主要成分為FeTiC>3,含有少量

Fe2O3,SiO2）為主要原料制取Ti和綠磯，同時聯(lián)合氯堿工業(yè)生產(chǎn)甲醇的工藝流程如

圖1所示。

濃硫酸綠磯焦炭Mg、Ar

鈦鐵礦磨3酸浸鐵屑*?過濾~*~|加熱--過濾—*灼燒—T工序②還原Ti

tI

飽和食鹽水電彳I-氣體A；體。

溶液氣體B—*I*成|一甲醇

圖1

△

已知：TiOSC>4+2H2O^=H2TiO3J+H2SO4

回答下列問題：

（1）酸浸工序中發(fā)生的主要反應的化學方程式為FeTiC）3+2H2sO4（濃）

^TiOSO4++2H2Oo

（2）某化學興趣小組在實驗室模擬該工藝流程，保持其他反應條件不變，測得體系中

Fe（III）含量隨反應溫度的變化如圖2所示。為達到實驗目的，最佳反應溫度為

圖2圖3圖4

（3）下列關(guān)于工序①的敘述正確的是（填標號）。

a.工序①為趁熱過濾、洗滌、干燥

b.將濾液迅速置于冰鹽浴中冷卻，有利于析出大顆粒晶體

c.先用適量稀硫酸洗滌綠磯并將洗滌液與濾液合并，可提高鈦的產(chǎn)率

（4）灼燒工序制得一種鈦的氧化物，可用作鈦白顏料，該物質(zhì)的一種晶胞結(jié)構(gòu)（四方

晶體）如圖3所示。晶胞中鈦原子的配位數(shù)為。該晶體的密度為

g-cm-3（用含%b、NA的代數(shù)式表示，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）。

（5）工序②生成的氣體C為可燃性氣體，生成氣體C的反應方程式為o

（6）還原工序中通入氤氣的目的是o

（7）利用圖4裝置可獲得金屬鈦。在較低的陰極電位下，TiC>2中的氧解離進入熔融

鹽，最后只剩下純鈦，另一極產(chǎn)生。小CO?和氣體Q。產(chǎn)生氣體Q的電極反應式為

15.帆渣中主要含有V2O3、Fe2O3>CW3等，通過“鈉化焙燒-水浸工藝”可獲得多種化工

產(chǎn)品。其中一種化學工藝流程圖如下。

石灰水八

Na2c。3、H2s0(NH4)2SO4

X一

鈉水水浸液

鈕渣f化浸耕-Ca(VO3)2—§一例k為%。02s?10%0

焙丁丁

渣

燒浸

T浸渣2

含Na2cQ的溶液

NaHSO4

工

BaCO銀鹽沉銘一BaCrO'f~浸出液

3浸—^NajCrjO7

出

濾液

碳化、結(jié)晶BaSO4

NaHCO3

已知：I.Ksp(BaSO4)=1.0xl0T0,Ksp(BaCrO4)=1.2xl()T°。

+1447

II.Cr2O^+我0管42CrOj+2HK=W-

HL有關(guān)物質(zhì)的溶解度［g/(100gH2O)］如表所示。

溫度/℃20406080100

Na2Cr2O7183.6215.1269.2376.4415.0

Na2sO419.548.845.343.742.5

回答下列問題：

（1）基態(tài)V原子有個未成對電子；“鈉化焙燒”后鈕和銘分別以

NaVO3>NazCrO,形式存在，則V2O3參與反應的化學方程式為；“鈉化焙

燒”時采用鐵制器皿而不能使用陶制器皿的原因是。

（2）“領(lǐng)鹽沉銘”時，通常使用球磨機將塊狀碳酸領(lǐng)粉碎，主要目的是

.,為了充分利用資源，有些物質(zhì)可循環(huán)使用，則NaHCC）3經(jīng)加熱后可

返回的工藝名稱是o

(3)“酸浸”時浸渣2的主要成分為；從“浸出液”中獲得NazCqO;過程中，應先

將浸出液加熱到出現(xiàn)(填實驗現(xiàn)象)時，停止加熱。

(4)使用NaHSC)4浸出時，發(fā)生反應的離子方程式為，該反應的化學

平衡常數(shù)為o能否使用Na2sO’代替NaHS()4(填“是”或“否”)。

答案以及解析

L答案：c

解析：鐵粉有還原性，所以可用作食品包裝袋中的脫氧劑，A項正確。碳納米管與石

墨烯為碳元素形成的不同單質(zhì)，所以互為同素異形體，B項正確。單質(zhì)硅可用作航天

器的太陽能電池板，C項錯誤。儲氫合金是新型合金材料，D項正確。

2.答案：C

解析：NaHCC>3溶液能夠吸收HCL并且C0?在NaHCC^溶液中的溶解度較小，A正

確；Na2cO3溶液堿性較強，若直接將Fes。4滴入Na2cO3溶液，會形成Fe(0H)2沉

淀，從而影響產(chǎn)品純度，因此需先向B中通入一段時間CO2,再滴入Fes。,溶液，B

正確；由于乳酸亞鐵｛[CH3cH(OlDCOO^Fe｝含有羥基，羥基會與KMnO,反應，會使

測定結(jié)果偏大，C錯誤；加入鐵粉能將Fe3+還原為Fe2+,D正確。

3.答案：A

解析：在焰色試驗中KC1的火焰顏色為紫色，在焰色試驗中K2cO3的火焰顏色也為紫

色，都是鉀元素的焰色，A項正確。CO2是酸性氧化物，Si。?也是酸性氧化物，均能

與堿反應生成鹽和水，但是Si。?不溶于水，也不和水反應，B項錯誤。25℃時溶解

度：Na2CO3(21.5g)>NaHCO3(9.6g),C項錯誤。向MgCl2溶液中加入過量氫氧化鈉

溶液生成Mg(OH)2，向A1CL溶液中加入少量氫氧化鈉溶液生成A1(OH)3,氫氧化鈉過

量時，沉淀溶解，生成偏鋁酸鈉，D項錯誤。

4.答案：D

解析：根據(jù)分析可知溶液中一定存在的離子是H+、Mg2+、SO7，A正確；根據(jù)分析可

知溶液中一定不存在的離子是HC。：、Fe3\Ba?+,B正確；根據(jù)分析可知白色沉淀為

Mg(OH)2,C正確；觀察上述分析，無法確定原溶液中一定含有氯離子，D錯誤。

5.答案：D

解析：由上述分析可知，0~5s過程中，Cr元素都呈+6價，沒有發(fā)生氧化還原反應，A

項錯誤。實驗開始至30s時，降。?。?被還原為CN+,HZOZ被氧化生成。2,溶液呈酸

性，總反應的離子方程式為?馬0：+3凡02+8田-2?3++7凡0+3027，B項錯

誤。黃色溶液中Cr元素呈+6價，說明C產(chǎn)被氧化，因為在堿性條件下發(fā)生，則黃色

+

溶液中Cr元素以CrOt的形式存在，已知反應Cr2O^+凡0脩92CrO：+2H,滴加

NaOH溶液，平衡正向移動，也能實現(xiàn)Cr?。；轉(zhuǎn)化為CrOj,C項錯誤。CrC)5中Cr元

41

素的化合價為+6,說明其中有二的。元素的化合價為-1,《的。元素的化合價為-2,

O

OHO

<

——

CrC>5中含有兩個過氧鍵，結(jié)構(gòu)式為——D項正確。

OcrO

6.答案：C

解析：若CoC2O「2H2。失去2個H?。，則固體質(zhì)量保留百分數(shù)為

■亞x100%a80.33%,對應的點為B點，A項錯誤；若C點生成CO3O4,根據(jù)鉆

183

元素守恒，得到關(guān)系式CoCzO—H?。?*。3。4,則固體質(zhì)量保留百分數(shù)為

|x(3x59+4x16)439()%,假設不成立，B項錯誤；B點剩余固體為

183°~

高溫

CoC2O4,通入氧氣，則會發(fā)生反應3coe2O4+2O2呈典()3。4+60)2,C項正確；

59+12+3x16

xl00%~65.03%推測C點為CoCC>3，CoCO3高溫分解生成CO2O3,固

183

體質(zhì)量保留百分數(shù)為2x(2x59+3x16)-00%六As%%,D項錯誤。

183

7.答案：D

解析：錮(Sr)為第五周期HA族元素，所以基態(tài)錮原子的價層電子排布式為5s2,A

正確；“操作1”是從溶液中獲得晶體，具體包括蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，B正確；由題意結(jié)

合流程分析可知，高溫焙燒得到的固體主要成分是SrS、BaS,加入足量鹽酸浸取后所

得溶液的溶質(zhì)主要為SrCU、BaCl2,硫酸領(lǐng)難溶于水，加入適量1mol硫酸的目的

是生成硫酸領(lǐng)沉淀，除去溶液中的Ba?*,C正確；SrCL是強酸強堿鹽，不水解，直接

加熱SrCL6H2。至恒重，即可制得無水SrC%D錯誤。

8.答案：D

解析：氣體A能使黑色的CuO變紅，證明A中含CO,C。與CuO反應會生成CO?,

則無法通過澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象判斷氣體A中是否含有CO2,A項錯誤；若固體

A中含Cu+,加入稀鹽酸后，發(fā)生歧化反應，也會出現(xiàn)產(chǎn)生紫紅色固體、藍色溶液等

現(xiàn)象，則固體A中不一定含有C、Cu2+,B項錯誤；向固體A中加入稀鹽酸產(chǎn)生能使

澄清石灰水變渾濁的氣體，說明固體A中含有C。；或HCO],產(chǎn)生紫紅色固體即銅，

說明固體A中一定含有低價Cu元素，向固體A中加入濃硝酸會得到N02和C02的混

合氣體，將混合氣體通入澄清石灰水中，石灰水不一定變渾濁，C項錯誤；根據(jù)上述

分析可知，氣體產(chǎn)物中含CO（C為+2價），固體產(chǎn)物中含C。；或HCO]（C為+4

價），則反應過程中，C2Ot（C為+3價）一定發(fā)生了歧化反應，D項正確。

9.答案：D

解析：向廢催化劑中加入草酸溶液，草酸溶液與Si。?不反應，固體A的主要成分是

SiO2,A項正確;

22+

/o\/o\c（C2O4"）xc（Fe）

（Fe2+）xc（CO；-）=I2-I）_

&x（=—xc2

。）]]

CC2

1048c（c20j）=0.10molIJi,則=102-8-B項正確；在實驗室中過

濾要用到普通漏斗，濃縮溶液要用到蒸發(fā)皿，C項正確；加入足量雙氧水將

2轉(zhuǎn)化為和反應的離子方程式為

[VO（C2O4）2]^V2o5.H2Oco2,

+

5H2。2+2[VO（C2O4）2丁+4H—V2O5-H2OJ+8CO2T+6H2O,D項錯誤。

2++

10.答案：（1）加熱或適當增大硫酸濃度；TiO+（x+l）H2O=TiO2xH2O；+2H

（2）分液漏斗

（3）與TiC>2+形成穩(wěn)定離子口0（七。2）廠進入水層，便于除鈦；將Fe2+氧化成

Fe3+，便于后續(xù)調(diào)pH使Fe3+沉淀完全

（4）3.2~3.7或3.2<pH<3.7

（5）1:2

（6）Sc耳+珥0脩為ScOF+2HF；“脫水除鏤”時NH4cl分解生成的HC1可抑制Sc?-

的水解

解析：(1)據(jù)題意知，反應物有TiC>2+,生成物有TiC^xH?。沉淀，從而可寫出水解

2+

反應的離子方程式為TiO+(x+1)H2O-TiO2-XH2OJ+2H+。

(2)“萃取”操作需使用分液漏斗，分液漏斗使用前需檢漏。

(3)“洗鈦”時加入的H2O2可以與TiC>2+形成穩(wěn)定離子曰0(凡。2)廠進入水層，便于

除鈦，還可以將Fe?+氧化成Fe3+,便于后續(xù)調(diào)pH使Fe3+沉淀完全，從而除鐵完全。

(4)第一步：分析“氨水調(diào)pH”的目的。用氨水調(diào)節(jié)溶液pH的目的是使Fe3+沉淀完全

而Sc3+不沉淀。第二步：根據(jù)題給信息找到使Fe3+沉淀完全所需的pH。由表知，使

Fe3+完全沉淀需pH23.2。第三步：通過Ksp計算Sc3+開始沉淀的pH。由

/[Sc(OH)31=1.25x10-33得，Sc3+開始沉淀時

c(OH)=mo1-L1=5x1011mol-L1,對應的c(“+)為

2X1C(Tmol-L-1,pH=3.7,故除雜過程中應控制的pH范圍是3.2~3.7。

(5)由“脫水除鏤”以及最終得到ScF,知，xNH4cl-yScF3.zH2O在200-300℃時減少的

是結(jié)晶水的質(zhì)量，在380~400℃過程中會有白煙冒出，“保溫至無煙氣產(chǎn)生”意味著沉

淀中NH4cl分解完全，即380~400℃減少的是NH4cl的質(zhì)量，則

（5.31-2.10）g（7.47-5.31）g

n（NHCl）==0.06moln（HO）==0.12mol

453.5g-mol-12ISg-moF1

x_〃（NH4c1）_0.06mol_1

zn（H2O）0.12mol2

(6)5明?6凡0高溫脫水得ScB，通常含ScOF的原因是高溫脫水時SCF3與H2O反應

生成ScOF,反應方程式為S明+凡0脩9ScOF+2HF；“脫水除鏤”時NH4cl分解生

成的HC1能抑制Sc?+的水解，故可制得純度很高的ScK0

1L答案：(1)除去碳及有機物并使金屬元素轉(zhuǎn)化為氧化物

3+2++

（2）4Co+S2Of-+3H2O=4CO+2SO^+6H;若采用鹽酸實驗過程中會生成氯

氣，污染環(huán)境

(3)1:6

(4)Fe(OH)3

(5)4.15xlO_8molL71

(6)①a

②陰

解析：(1)碳和有機物可通過焙燒除去，故含鉆廢料“550℃焙燒”的目的是除去碳及

有機物并使金屬轉(zhuǎn)化為氧化物。

⑵由Na2s2O5常用作食品抗氧化劑可知，Na2s2O5具有還原性，“浸取”時加入

Na2s2O5的主要作用是將C03+還原為C02+,防止后續(xù)反應生成Co(OH)3沉淀，發(fā)生反

應的離子方程式為4c。3++S2。：+3凡0-4€：02++2SO:+6H+。從環(huán)保角度分析不采

用鹽酸的原因是若采用鹽酸實驗過程中會生成氯氣，污染環(huán)境。

(3)加入NaCK)3的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,反應為

2++3+

6Fe+6H+CIO；—6Fe+CP+3H2O,反應過程中氧化劑(CIO])與還原劑

(Fe2+)的物質(zhì)的量之比為1:6。

(4)加入Na2cO3溶液后碳酸鈉和Fe3+反應生成氫氧化鐵沉淀，反應的離子方程式為

3+

2Fe+3COt-+3H2O—2Fe(OH)3J+3CO2T,濾渣2的主要成分為Fe(OH)30

(5)當Mg2+恰好沉淀完全時，由叫。(Mg耳)=6.5x09可知溶液中

0?(F「)="八答)='Al。：mol2.L2=6,5x10^mol2L2,則此時

''c(Mg2+)1x105

2+

c(Ca)=弁)=2.7x10：mol.L^4.15x10^moi，L-io

、7c2(F")6.5XIO-4I。moiL

(6)①燃料電池中通入乙醇的一極為負極，通入氧氣的一極為正極，即a為負極，b

為正極；圖3所示電解池的目的是電解含Co?+的水溶液制備金屬鉆，所以C。電極上

的反應為C02++2e--Co,即C。電極為陰極，所以C。電極連接乙醇燃料電池的a

極。②石墨極上的反應為2H2O-4e-?C)2T+4H+,電解過程中II室溶液pH變小,

H+由i室移向n室，則離子交換膜i為陽離子交換膜，若離子交換膜2為陽離子交換

膜，則電解過程中n室溶液pH保持不變，因此離子交換膜n為陰離子交換膜，c「由

n室移向ni室。

12.答案：（1）①飽和亞硫酸氫鈉溶液

2+

②MnO2+SO2Mn+SO：

③在溶液中，二氧化硫會被氧氣氧化為硫酸根離子

2+

（2）Mn+2HCO--MnCO3+H2O+CO2T;取少量最后一次洗滌液放入試管

中，滴加鹽酸酸化的Bad?溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則說明沉淀洗滌干凈，反之則

未洗干凈

（3）92%；偏低

解析：（1）①通過觀察A中氣泡的快慢來調(diào)節(jié)氣體的通入速率，故A中加入的試劑

不能和二氧化硫、氮氣反應，最佳試劑是飽和亞硫酸氫鈉溶液。②Mil。z和二氧化硫

反應生成硫酸鎰，反應的離子方程式為MnO2+SC）2-Mn2++SO;。③實驗中若將

此換成空氣，則在溶液中，空氣中的氧氣可以將一氧化硫氧化生成SO；,導致SOj

濃度明顯大Mi?+濃度。

（2）MnCC>3沉淀表面會附著SOj,取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加鹽酸酸化

的BaC%溶液，無沉淀生成，說明已洗凈，反之說明未洗干凈。

（3）測定碳酸鎰產(chǎn)品的純度時，3次滴定操作中的第2次誤差過大，實驗數(shù)據(jù)不能采

用，由此可得出兩次有效滴定所用標準溶液的平均體積為

10.10mL：9.90mL/Q0mL,由原子守恒及題給反應可得出如下關(guān)系式：

MnCO3?(NH4),Fe(SO4)2,?(MnCO3)=

13

H[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.2000molLxO.OlOL=2xi0-mol,則產(chǎn)品的純度

2x107molxll5g-mol

-xlOO%=92%若滴定終點時俯視讀數(shù)，則讀出的硫酸亞鐵

0.2500g0

鏤標準溶液的體積偏小，測得的碳酸鎰產(chǎn)品的純度偏低。

13.答案：（1）H2S+CUO=CUS^+H2O；Ag2S

（2）Ga3\In3\SO：

（3）4.67?5.5（或4.67VpH<5.5）

(4)不能；氨水堿性不夠強，不能使Ga?*變成GaO?-(或［Ga(OH)4「)；2.0xl0-6

解析：(1)赤鐵礦渣含有Zn、Fe2C>3及Cu和Ag的氧化物，還含有一定量的Ga和

In,因此第一步加入H2s和HzS。4時，形成Ag2s和CuS沉淀，CuO發(fā)生反應的化學方

程式為HzS+CuO^CuS，+凡00

(2)“高壓酸浸還原”時Fe3+被還原，“酸浸液”中含有Fe?+、Zn2\Ga3\In3\SO：,

加入CaCC)3的目的是調(diào)節(jié)pH,使Ga?'I/+分別轉(zhuǎn)化成Ga(0H)3和In(0H)3沉淀，以便

分離，同時形成硫酸鈣(微溶)。

（3）根據(jù)題表中Ksp數(shù)據(jù)，Ga?+沉淀完全時，可得

3+35335101

&p=c（Ga）c（OH）=1X10-XC（OH-）=1X10-,C（OH）=lxIO_molL,則

；同理根據(jù)（）的/計算得（卜,-i,3+沉淀完全時，

pH=4InOH3c0IT10*3molL1n

pH=4.67,則pH最小為4.67；由表中數(shù)據(jù)可知與Fe(OH)2相比Zn(OH)2更易沉淀，則

根據(jù)Zn(OH)2的Km進行計算，有Ksp=c(Zn2+)"(OH-)=lxc2(OH-)=lxlOT7,則

4OH]=1x10-8.5moi.「，即pH=5.5,故應調(diào)節(jié)pH范圍為4.67~5.5。

⑷由反應方程式可知K「』Ga9H打卜(NH；),由

C(NH3.H2O)

c（[Ga（OH）4fj

K'=?1.0xl034,得

c（Ga3+）c4（0H-）

1.0xl034xc（Ga3+）c4（OH）c（NH^c（0H-）

-

一C（NH3H20）C（0H）

1.0xl034xc（Ga3+）c3（OH）c（NH^）c（OH）

C（NH3H2O）一

14.答案：（1）FeSO4

(2)328K

(3)c

1.6xlQ23

(4)6；

2

abNA

高溫

(5)TiO2+2C12+2CTiCl4+2C0

（6）隔絕空氣，防止鈦、鎂與氧氣、二氧化碳等反應

（7）O2-2e+C^COT

解析：（1）配平化學方程式可知反應還生成