《高中化學(xué)》專(zhuān)題突破卷03金屬及其化合物（解析版）

專(zhuān)題突破卷03金屬及其化合物（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿(mǎn)分：100分）一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1．明代《天工開(kāi)物》記載“火法”冶煉鋅：“每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷定毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說(shuō)法不正確的是()A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶煉Zn的化學(xué)方程式：ZnCO3＋2Ceq\o(=,\s\up10(高溫))Zn＋3CO↑D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法【答案】A【解析】由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故A錯(cuò)誤；煤炭的主要成分是碳，反應(yīng)中碳作還原劑，故B、C、D均正確。2．中國(guó)銀行發(fā)行的中國(guó)航天普通紀(jì)念幣，面額為10元，直徑為27毫米，材質(zhì)為雙色銅合金。下列關(guān)于合金的敘述不正確的是()A．銅合金和單質(zhì)銅一樣，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性B．銅合金的硬度比單質(zhì)銅大C．銅合金的熔點(diǎn)比單質(zhì)銅低D．該紀(jì)念幣能完全溶解于稀硫酸中【答案】D【解析】合金有別于成分金屬的特性是熔點(diǎn)低、硬度大，共性是具有金屬的物理通性，但是化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．（2023·江蘇南京期末）下列有關(guān)金屬冶煉的說(shuō)法不正確的是（）A.制Na：電解飽和NaClB.制Mg：電解熔融C.制Fe：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的COD.制Cu：【答案】A【解析】Na為活潑金屬，能與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，所以制Na時(shí)不能電解飽和NaCl溶液，應(yīng)電解熔融NaCl，故A說(shuō)法不正確。4．下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A．Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑B．Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于制取鐵鹽C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑D．FeCl3溶液呈酸性，用于蝕刻銅電路板【答案】A【解析】Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于制取染料，B錯(cuò)誤；Fe3＋水解生成氫氧化鐵膠體，可用作凈水劑，C錯(cuò)誤；FeCl3溶液具有氧化性，用于蝕刻銅電路板，D錯(cuò)誤。5．（2024·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高三統(tǒng)練）關(guān)于離子化合物和，下列說(shuō)法不正確的是A．、中均含有非極性共價(jià)鍵B．、中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為C．、與水反應(yīng)時(shí)水均不作氧化劑或還原劑D．相同物質(zhì)的量的和與足量的水反應(yīng)，所得氣體的物質(zhì)的量【答案】B【解析】在中，兩個(gè)氧原子之間形成的是非極性共價(jià)鍵，在中，兩個(gè)碳原子之間形成的是非極性共價(jià)鍵，A正確；在中，陰離子是，陽(yáng)離子是Na+，其陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比1：2，而在中，陰離子是，陽(yáng)離子是Ca2+，它的陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比1:1，B錯(cuò)誤；與水反應(yīng)時(shí)既是氧化劑又是還原劑，水只是提供了反應(yīng)的環(huán)境。而中化合價(jià)不變，是非氧化還原反應(yīng)，水均不作氧化劑或還原劑，C正確；，根據(jù)反應(yīng)的比例關(guān)系，2mol與足量水反應(yīng)生成1molO2，而2mol與水反應(yīng)生成2molC2H2，所以相同物質(zhì)的量的和與足量的水反應(yīng)，所得氣體的物質(zhì)的量，D正確。6．（2024·廣西高三4月模擬）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與優(yōu)化應(yīng)遵循科學(xué)性、易操作性、安全性的原則，提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)效率。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)分析不正確的是A．使用恒壓滴液漏斗可防止?jié)獍彼廴经h(huán)境，并使漏斗內(nèi)液體順利流下B．用點(diǎn)燃的木條靠近肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，可檢驗(yàn)產(chǎn)物中有氫氣C．利用該裝置可制取，并進(jìn)行性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)D．利用該裝置可較長(zhǎng)時(shí)間看到白色絮狀沉淀【答案】C【解析】恒壓滴液漏斗為密閉裝置且能平衡壓強(qiáng)，使用恒壓滴液漏斗可防止?jié)獍彼廴经h(huán)境，并使漏斗內(nèi)液體順利流下，A正確；氫氣具有可燃性，和氧氣混合點(diǎn)燃容易爆炸；用點(diǎn)燃的木條靠近肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，可檢驗(yàn)產(chǎn)物中有氫氣產(chǎn)生，B正確；銅和濃硫酸需要加熱才能反應(yīng)生成二氧化硫，C錯(cuò)誤；裝置A中生成氫氣排凈裝置中空氣且生成硫酸亞鐵，一段時(shí)間后關(guān)閉a，A中壓強(qiáng)變大，硫酸亞鐵被壓入B中生成氫氧化亞鐵沉淀，利用此裝置可較長(zhǎng)時(shí)間看到白色絮狀沉淀，D正確。7．（2023·遼寧本溪開(kāi)學(xué)考）元素的“價(jià)-類(lèi)”二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)類(lèi)別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。鐵元素的“價(jià)-類(lèi)”二維圖如圖所示，其中箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.Fe3O4B.為實(shí)現(xiàn)Fe2+向Fe3C.工業(yè)上用CO還原Fe2D.維生素C能將Fe3+轉(zhuǎn)化為【答案】A【解析】Fe3O4是一種黑色的氧化物，可由Fe、水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)制得，A錯(cuò)誤；Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+，鐵元素的化合價(jià)升高，需要加入新制氯水等氧化劑才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，B正確；置換反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵的反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，C正確；維生素8．(2024·湖南永州模擬)自來(lái)水廠利用鐵屑及FeCl2溶液處理泄漏的Cl2。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．Cl2和水反應(yīng)的離子方程式為H2O＋Cl2HClO＋H＋＋Cl－B．吸收泄漏氯氣的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋C．鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2，使吸收液獲得再生D．鐵屑耗盡時(shí)溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－【答案】D【解析】溶于水的Cl2部分與水反應(yīng)生成HCl和HClO，該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，HClO是弱酸，A正確；泄漏的Cl2被FeCl2溶液吸收，反應(yīng)生成FeCl3，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋，B正確；吸收Cl2后FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3，鐵屑可將FeCl3還原為FeCl2，使吸收液獲得再生，C正確；Fe2＋具有還原性，ClO－具有較強(qiáng)氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存，D錯(cuò)誤。9．某研究性學(xué)習(xí)小組從腐蝕印刷電路板的廢液（含有FeCl2、FeCl3、CuCl2）中回收銅并制備氯化鐵晶體，設(shè)計(jì)流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒引流C．若試劑c是雙氧水和鹽酸，相應(yīng)的離子反應(yīng)為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OD．用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有Fe2＋【答案】C【解析】由分析知試劑b為鹽酸，若用硫酸，則會(huì)引入雜質(zhì)SOeq\o\al(2－,4)，A錯(cuò)誤；操作Ⅰ、Ⅱ?yàn)檫^(guò)濾，需用玻璃棒引流液體，操作Ⅲ涉及蒸發(fā)操作，需用玻璃棒攪拌，防止液體飛濺，B錯(cuò)誤；H2O2可將Fe2＋氧化為Fe3＋，根據(jù)電荷守恒添加H＋配平，相應(yīng)離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，C正確；溶液W中過(guò)量的鹽酸與KMnO4也反應(yīng)，故此處不能用KMnO4檢驗(yàn)Fe2＋，D錯(cuò)誤。10．（2023·江蘇徐州期末）銅是人類(lèi)祖先最早應(yīng)用的金屬，目前工業(yè)上生產(chǎn)銅的主要方法為火法冶煉銅，部分工業(yè)流程如圖所示。下列化學(xué)方程式或離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是（）A.制印刷電路板：FeB.電解精煉銅時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為CuC.生產(chǎn)粗銅時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可能有CuD.青銅器產(chǎn)生銅綠的過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2【答案】C【解析】制印刷電路板時(shí)Cu與Fe3+反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解精煉銅時(shí)粗銅為陽(yáng)極，精銅為陰極，陰極的電極反應(yīng)式為Cu2++2e?Cu，11．（2024·陜西銅川王益中學(xué)高三模擬預(yù)測(cè)）下列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象正確且能得出結(jié)論或達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論A向雞蛋清溶液中加入飽和氯化銨溶液，有沉淀析出證明蛋白質(zhì)在某些無(wú)機(jī)鹽溶液作用下發(fā)生變性B用潔凈干燥的玻璃棒分別蘸取溶液和溶液，滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，測(cè)得溶液對(duì)應(yīng)的pH更小溶液的酸性更強(qiáng)C取少量固體樣品溶于蒸餾水，加入足量稀鹽酸，再加入足量溶液，有白色沉淀產(chǎn)生證明固體樣品已變質(zhì)D室溫下，向一定量飽和溶液中通入足量氣體，觀察到有晶體析出室溫下固體在水中的溶解度：【答案】C【解析】向雞蛋清溶液中加入飽和氯化銨溶液，有沉淀析出，再把沉淀加入蒸餾水中，沉淀會(huì)重新溶解，說(shuō)明蛋白質(zhì)在某些無(wú)機(jī)鹽溶液作用下發(fā)生了鹽析，A錯(cuò)誤；溶液本身呈藍(lán)色，會(huì)干擾pH試紙的顏色，B錯(cuò)誤；溶流中先加入足量稀鹽酸，再加入足量溶液后，有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明生成了不溶于鹽酸的沉淀，證明固體樣品已變質(zhì)，C正確；向飽和溶液中通入，反應(yīng)過(guò)程中消耗了溶劑水，生成的質(zhì)量比消耗的質(zhì)量大，即使有晶體析出，也不能充分說(shuō)明溶解度比大，D錯(cuò)誤。12．向含agHNO3的稀溶液中，加入bg鐵粉充分反應(yīng)后全部溶解。已知有eq\f(a,4)gHNO3被還原，則a∶b不可能是()A．2∶1 B．3∶1C．4∶1 D．9∶2【答案】A【解析】滿(mǎn)足條件的反應(yīng)為Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②滿(mǎn)足方程①的a∶b＝(4×63)∶56＝9∶2，滿(mǎn)足方程②的a∶b＝(8×63)∶(3×56)＝3∶1。介于方程①②之間即3≤eq\f(a,b)≤4.5的都行。只有A不符合。13．工業(yè)上以粗鹽(含Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等雜質(zhì))為主要原料，采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)純堿和化肥NH4Cl，實(shí)驗(yàn)室模擬工藝流程如圖甲所示。下列說(shuō)法正確的是()A．飽和食鹽水中先通入的氣體為CO2B．流程圖中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C．如圖乙所示裝置可以比較Na2CO3和NaHCO3晶體的熱穩(wěn)定性D．對(duì)粗鹽溶液除雜可依次加入過(guò)量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，過(guò)濾后再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH【答案】B【解析】A項(xiàng)，二氧化碳在水中溶解度較小，氨氣溶解度較大，故應(yīng)先通入氨氣，使溶液為堿性溶液，再通入二氧化碳，可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，從溶液中得到固體，需要加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作，因此流程圖中的“系列操作”中一定需要玻璃棒攪拌、引流等，正確；C項(xiàng)，Na2CO3加熱不易分解，NaHCO3晶體加熱容易分解，故小試管中盛放NaHCO3，大試管中盛放Na2CO3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)及泥沙，可以依次加過(guò)量BaCl2除去SOeq\o\al(2－,4)，然后加NaOH除去Mg2＋，用Na2CO3除去Ca2＋和過(guò)量的Ba2＋，鹽酸要在最后加入，除去過(guò)量的NaOH和Na2CO3，錯(cuò)誤。14．(2024·安徽安慶第一中學(xué)高三6月熱身考試)軟磁材料可由陽(yáng)極渣和黃鐵礦制得。陽(yáng)極渣的主要成分為且含有少量Pb、Fe、Cu等元素的化合物。制備流程如下。25℃時(shí)，。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．X可為稀硫酸B．濾渣2成分是和C．“酸浸”時(shí)中的鐵元素轉(zhuǎn)化為，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3:2D．利用替代CaO可優(yōu)化該流程【答案】B【解析】黃鐵礦和陽(yáng)極渣加稀硫酸酸浸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，過(guò)濾，濾渣1為S、PbSO4，濾液中加H2O2和CaO，其中CaO調(diào)溶液pH，將Fe3+和Cu2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀，過(guò)濾，濾液中加MnF2沉淀Ca2+，過(guò)濾得到含MnSO4的濾液，然后經(jīng)過(guò)一系列處理得Mn3O4。MnO2具有較強(qiáng)氧化性，具有較強(qiáng)還原性，據(jù)流程圖可知，后續(xù)操作得到MnSO4，所以X可為稀硫酸，A正確；濾液中加CaO調(diào)溶液pH，將Fe3+和Cu2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀，由于CaSO4微溶，所以濾渣2的成分是、CaSO4和Fe(OH)3，B錯(cuò)誤；“酸浸”時(shí)中的鐵元素轉(zhuǎn)化為，MnO2被還原為MnSO4，反應(yīng)的離子方程式為，所以該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3:2，C正確；利用替代CaO可避免引入雜質(zhì)Ca2+，即可優(yōu)化該流程，D正確。15．(2024·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)調(diào)研)一塊11.0g的鐵鋁合金，加入一定量的稀硫酸后合金完全溶解，然后加H2O2至溶液中無(wú)Fe2＋存在，加熱除去多余的H2O2，當(dāng)加入200mL6mol·L－1NaOH溶液時(shí)沉淀量最多，且所得沉淀質(zhì)量為26.3g，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．該合金中鐵的質(zhì)量為5.6gB．所加稀硫酸中含1.2molH2SO4C．合金與稀硫酸反應(yīng)共生成0.45molH2D．該合金與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA【答案】A【解析】根據(jù)題意，加入H2O2完全反應(yīng)后溶液中的金屬離子為Fe3＋和Al3＋，要使得沉淀量最大，則加入NaOH溶液后剛好生成Fe(OH)3和Al(OH)3，設(shè)合金中Fe的物質(zhì)的量為xmol，Al的物質(zhì)的量為ymol，則56x＋27y＝11.0,107x＋78y＝26.3，聯(lián)立兩個(gè)方程可解得x＝0.1，y＝0.2，即Fe的質(zhì)量為5.6g，Al的質(zhì)量為5.4g。由上述分析知，A正確。根據(jù)題意，沉淀量最多時(shí)溶質(zhì)只有硫酸鈉，則所加硫酸的物質(zhì)的量為eq\f(0.2L×6mol·L－1,2)＝0.6mol，B錯(cuò)誤。根據(jù)反應(yīng)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑，0.1molFe完全反應(yīng)生成0.1mol氫氣，0.2molAl完全反應(yīng)生成0.3mol氫氣，共生成0.4mol氫氣，C錯(cuò)誤。該合金與足量NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2mol×3＝0.6mol，即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA，D錯(cuò)誤。二、非選擇題（本題包括4小題，共55分）16．（14分）（2024·天津第四中學(xué)模擬）硫酸亞鐵是重要的化工原料Ⅰ．(1)由溶液制備硫酸亞鐵晶體的方法是。檢驗(yàn)晶體中是否完全變質(zhì)，將晶體溶于水，加(填試劑)。(2)溶液與過(guò)量的溶液混合，可以得到含的濁液，離子方程式是。Ⅱ．氧化鐵黃(FeOOH)是一種黃色顏料，具有非常好的耐光性和耐堿性，是氧化鐵的一水合物。以為原料制備FeOOH的流程如下：回答下列問(wèn)題：(3)若在實(shí)驗(yàn)室完成上述制備，不需要使用的儀器是。(4)“氧化”時(shí)，溶液pH變化記錄如下圖所示。①時(shí)段，pH快速下降的原因是反應(yīng)生成了FeOOH和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②時(shí)段，經(jīng)歷的反應(yīng)為，該過(guò)程pH繼續(xù)平緩下降的原因可能是。(5)判斷流程中產(chǎn)品洗滌干凈的方法是。(6)氧化鐵黃(FeOOH)純度可以通過(guò)產(chǎn)品的耗酸量確定，如下圖所示。已知：，不與稀堿液反應(yīng)。①在溶液c中滴加NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用的指示劑為。②若實(shí)驗(yàn)時(shí)加入了的，消耗，設(shè)氧化鐵黃的摩爾質(zhì)量為，則氧化鐵黃樣品純度為(用含w、、、M的代數(shù)式表示)。③測(cè)定時(shí)，若滴入不足量，會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果(選填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)?！敬鸢浮?1)隔絕空氣中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥（1分）溶液（1分）(2)（2分）(3)D（1分）(4)①（2分）②反應(yīng)生成的水解緩慢產(chǎn)生（1分）(5)取最后一次洗滌液，加入溶液，未出現(xiàn)渾濁，則洗滌干凈（2分）(6)①酚酞溶液（1分）②（2分）③偏?。?分）【解析】（1）Fe2+容易被氧化，所以由溶液制備硫酸亞鐵晶體必須隔絕空氣，方法是隔絕空氣中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥；檢驗(yàn)晶體中是否完全變質(zhì)，即檢驗(yàn)是否還有Fe2+，方法是將晶體溶于水，溶液，觀察溶液是否產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。（2）溶液與過(guò)量的溶液混合，可以得到含的濁液，離子方程式是：。（3）上述實(shí)驗(yàn)室制備過(guò)程需要過(guò)濾、洗滌、干燥，所以不需要用到的是蒸發(fā)皿，選D。（4）①時(shí)段，pH快速下降的原因是反應(yīng)生成了FeOOH和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:；②時(shí)段，經(jīng)歷的反應(yīng)為，由于反應(yīng)生成Fe3+，該過(guò)程pH繼續(xù)平緩下降的原因可能是反應(yīng)生成的水解緩慢產(chǎn)生。（5）判斷流程中產(chǎn)品是否洗滌干凈即檢驗(yàn)是否含有，方法是：取最后一次洗滌液，加入溶液，未出現(xiàn)渾濁，則洗滌干凈。（6）①在溶液c中滴加NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，該過(guò)程是硫酸與NaOH的反應(yīng)，所以使用的指示劑為酚酞溶液；②根據(jù)分析可知，氧化鐵黃與硫酸反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系：2FeOOH~3H2SO4，剩余硫酸與NaOH反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系：H2SO4~2NaOH，若實(shí)驗(yàn)時(shí)加入了的，消耗，設(shè)氧化鐵黃的摩爾質(zhì)量為，則氧化鐵黃樣品純度為=；③測(cè)定時(shí)，若滴入不足量，會(huì)導(dǎo)致溶液中還有Fe3+，使消耗的NaOH偏多，使結(jié)果偏小。17．（12分）(2024·湖南邵陽(yáng)檢測(cè))鎂及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的________，還生成少量的________(填化學(xué)式)。(2)CH3MgCl是一種重要的有機(jī)合成試劑，其中鎂的化合價(jià)為_(kāi)_______，CH3MgCl水解時(shí)除生成甲烷外，還生成一種堿和一種鹽。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________________________________。(3)現(xiàn)有一塊Al－Mg合金，將其置于燒杯中。若加入20mL1mol·L－1NaOH溶液，恰好完全反應(yīng)生成n1molH2。若加入20mL1mol·L－1鹽酸，則生成n2molH2。計(jì)算n1－n2＝________。(4)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考慮雜質(zhì))為原料制備Mg(OH)2和CaCO3的工藝流程如下：①相同條件下，溶解度：Ca(OH)2________(填“>”或“<”)Mg(OH)2。②“煅燒”時(shí)稱(chēng)取27.6g白云石，高溫加熱到質(zhì)量不再變化，收集到6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2，若工藝中不考慮Ca、Mg損失，則Mg(OH)2和CaCO3的質(zhì)量分別為_(kāi)_____、________。【答案】(1)MgO（1分）Mg3N2（1分）(2)＋2（1分）2CH3MgCl＋2H2O=2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2↓（2分）(3)0.02（2分）(4)①>（1分）②8.7g（2分）15g（2分）【解析】(1)鎂既能在氧氣中燃燒又能在氮?dú)庵腥紵?，氧氣的氧化性比氮?dú)獾膹?qiáng)，所以單質(zhì)鎂在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的MgO，還生成少量的Mg3N2。(2)CH3MgCl是一種重要的有機(jī)合成試劑，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0知，鎂的化合價(jià)為＋2，CH3MgCl水解時(shí)除生成甲烷外，還生成一種堿和一種鹽，則該堿一定是氫氧化鎂，該鹽一定是氯化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3MgCl＋2H2O=2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2↓。(3)20mL1mol·L－1NaOH溶液中含有0.02molNaOH，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，故0.02molNaOH參加反應(yīng)可生成0.03molH2，n1＝0.03。20mL1mol·L－1鹽酸中含有0.02molHCl，與金屬反應(yīng)產(chǎn)生的n(H2)＝eq\f(1,2)n(H＋)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝0.01mol，即n2＝0.01，故n1－n2＝0.03－0.01＝0.02。(4)①氫氧化鈣微溶于水，氫氧化鎂難溶于水，所以相同條件下，溶解度Ca(OH)2>Mg(OH)2。②“煅燒”時(shí)稱(chēng)取27.6g白云石，高溫加熱到質(zhì)量不再變化，收集到6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)CO2，則CO2的物質(zhì)的量為0.3mol，由碳原子守恒可得，n(CaCO3)＋n(MgCO3)＝0.3mol,100g·mol－1×n(CaCO3)＋84g·mol－1×n(MgCO3)＝27.6g，解得n(CaCO3)＝0.15mol，n(MgCO3)＝0.15mol，若工藝中不考慮Ca、Mg損失，則Mg(OH)2的質(zhì)量為58g·mol－1×0.15mol＝8.7g、CaCO3的質(zhì)量為100g·mol－1×0.15mol＝15g。18．（15分）（2024·北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高三三模）某小組同學(xué)探究高鐵酸鉀(K2FeO4)的制備條件及性質(zhì)。資料：K2FeO4為紫色固體，有強(qiáng)氧化性，酸性條件下分解放出氣體，微溶于KOH溶液。Ⅰ：K2FeO4的制備(夾持和加熱裝置已略)(1)裝置A中產(chǎn)生Cl2的離子方程式是。(2)C中得到紫色固體和紫色溶液，寫(xiě)出C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)：和。(3)實(shí)驗(yàn)表明：C中和KOH的用量對(duì)K2FeO4的產(chǎn)率有影響。實(shí)驗(yàn)序號(hào)試劑C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象ⅰ和少量KOH無(wú)明顯現(xiàn)象ⅱ和過(guò)量KOH得到紫色溶液和紫色固體注：上述實(shí)驗(yàn)中，溶液總體積、的物質(zhì)的量、Cl2的通入量均相同。結(jié)合電極反應(yīng)式，分析實(shí)驗(yàn)ⅰ和實(shí)驗(yàn)ⅱ現(xiàn)象不同的原因可能是。Ⅱ：探究K2FeO4的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)ⅲ：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a。取少量a，滴加KSCN溶液至過(guò)量，溶液呈紅色。(4)根據(jù)氣體中有Cl2生成，得出：氧化性K2FeO4>Cl2，是否合理？理由是。(5)a溶液變紅可知a中含有離子，但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將氧化，還可能由產(chǎn)生(用離子方程式表示)。(6)實(shí)驗(yàn)ⅳ：用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b．取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。該方案可證明K2FeO4氧化了。用KOH溶液洗滌的目的是。(7)實(shí)驗(yàn)反思①實(shí)驗(yàn)一中裝置B的作用是。②實(shí)驗(yàn)一中得到紫色溶液后，持續(xù)通入Cl2，觀察到溶液紫色變淺。解釋可能原因?！敬鸢浮?1)（2分）(2)Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O（2分）(3)電極方程式為：Fe(OH)3+5OH-+3e-=+4H2O，實(shí)驗(yàn)ⅱ中過(guò)量KOH堿性較強(qiáng)，增強(qiáng)+3價(jià)鐵的還原性（2分）(4)不合理，溶液的酸堿性會(huì)影響物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱（2分）(5)4+20H+=3O2↑+4Fe3++8H2O（2分）(6)使K2FeO4穩(wěn)定溶出，并除去K2FeO4固體附著的ClO-，防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)生成Cl2，避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)（2分）(7)①除去揮發(fā)的HCl（1分）②通入氯氣后，發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，溶液堿性減弱，進(jìn)而導(dǎo)致K2FeO4轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)（2分）【解析】由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，B中飽和食鹽水可除去揮發(fā)的HCl,C中KOH、氫氧化鐵、氯氣反應(yīng)生成K2FeO4，D中NaOH吸收尾氣。（1）裝置A中二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、水和Cl2，離子方程式是。（2）C中得到紫色固體和紫色溶液，C中發(fā)生的反應(yīng)有：和Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O。（3）氧化反應(yīng)中，F(xiàn)e元素由+3價(jià)上升到+6價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：Fe(OH)3+5OH-+3e-=+4H2O，實(shí)驗(yàn)ⅱ中過(guò)量KOH堿性較強(qiáng)，增強(qiáng)+3價(jià)鐵的還原性，因此與少量KOH實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不同。（4）制備K2FeO4的反應(yīng)為3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，Cl2是氧化劑，K2FeO4是氧化產(chǎn)物，則氧化性：Cl2＞K2FeO4，方案Ⅱ反應(yīng)的氧化性：K2FeO4＞Cl2，二者相反，對(duì)比兩個(gè)反應(yīng)的條件，制備K2FeO4在堿性條件下，方案Ⅱ在酸性條件下，說(shuō)明溶液的酸堿性的不同會(huì)影響物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱。（5）K2FeO4在酸性溶液中快速產(chǎn)生O2和Fe3+，產(chǎn)生的Fe3+干擾了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，反應(yīng)為4+20H+=3O2↑+4Fe3++8H2O。（6）K2FeO4在堿性溶液中較穩(wěn)定，并且固體表面附有ClO-，加入鹽酸時(shí)ClO-能與鹽酸反應(yīng)生成的Cl2，所以用KOH溶液洗滌的目的是使K2FeO4穩(wěn)定溶出，并除去K2FeO4固體附著的ClO-，防止ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)生成Cl2，避免ClO-干擾實(shí)驗(yàn)。（7）①用濃鹽酸制取氯氣，由于鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中混有HCl雜質(zhì)氣體，實(shí)驗(yàn)一中裝置B的作用是除去揮發(fā)的HCl；向?qū)嶒?yàn)Ⅱ所得紫色溶液中繼續(xù)通入Cl2，觀察到溶液紫色變淺，試解釋其可能的原因是通入氯氣后，發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，溶液堿性減弱，進(jìn)而導(dǎo)致K2FeO4轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)。19．（14分）（2024·北京第十四中學(xué)高三三模）．I、工業(yè)廢水中的氨氮和煙氣用多種方法進(jìn)行處理，使廢水和煙氣達(dá)標(biāo)后排放。(1)氨氮(和)膠水的處理過(guò)程中加溶液，調(diào)節(jié)至9后，升溫至，通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加溶液的作用：。②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：。(2)氧化法處理煙氣中的。用溶液將氧化為，實(shí)現(xiàn)煙氣中的脫除、向溶液中加入硫酸，研究初始對(duì)脫除率的影響，結(jié)果如下。已知：NOx脫除率=×100%a、不用鹽酸調(diào)節(jié)溶液初始的原因是。b、時(shí)，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析脫除率隨溶液初始升高而增大的可能原因：。時(shí)、隨溫度升高，脫除率有所下降，可能原因?yàn)椋骸＂?、回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除外，還含有箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑)中的資源，部分流程如圖：(3)從“正極”可以回收的金屬有。(4)“堿溶”時(shí)箔溶解的離子方程式。(5)“酸浸”時(shí)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下，被氧化的。(雜質(zhì)不與反應(yīng))(6)實(shí)驗(yàn)測(cè)得濾液②中，加入等體積的溶液后，的沉降率到。則濾液③中。(7)磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)。充電時(shí)，移向(填“陽(yáng)極”或“陰極”)；放電時(shí)，正極反應(yīng)式為。(8)磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量可通過(guò)如下方法測(cè)定：稱(chēng)取試樣用鹽酸溶解，在溶液中加入稍過(guò)量的溶液，再加入飽和溶液，用二苯胺磺酸鈉作指示劑，用重鉻酸鉀溶液滴定至溶液由淺綠色變?yōu)樗{(lán)紫色，消耗重鉻酸鉀溶液。已知：①實(shí)驗(yàn)中加入飽和溶液的目的是。②磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量為。【答案】(1)①（1分）②氨水電離是可逆反應(yīng)，將生成的氨氣帶走，即減少生成物，可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即更多的生成氨氣，因而促進(jìn)了氨水電離（1分）(2)鹽酸是還原性酸，能與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此不能用鹽酸調(diào)節(jié)NaClO溶液的pH（1分）反應(yīng)初始階段隨pH升高，H+濃度減小，有利于平衡2NO2+ClO-+H2O2+Cl-+2H+正向移動(dòng)，從而提高脫除率（1分）隨溫度升高，HClO會(huì)發(fā)生分解，NaClO的濃度減小，脫除率有所下降（1分）(3)Li、Fe、Al（1分）(4)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑（1分）(5)0.3（1分）(6)4（1分）(7)陰極（1分）Li1-xFePO4+xLi+